CN204965778U - 一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学*** - Google Patents

一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学*** Download PDF

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陈靓影
张坤
刘乐元
刘三女牙
杨宗凯
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Abstract

本实用新型提供了一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，包括：一个主控计算机，用于设置教学场景，对触控设备的触控信号进行分析处理，以及对摄像头采集的视频进行人物定位和行为分析；若干投影仪，其连接主控计算机，用于将教学主题场景的画面投射在教学区域内，形成虚拟现实的空间教学环境；若干触控设备，布置在教学区域侧面，其连接主控计算机，用于接收幼儿的触控操作；若干摄像头，其连接主控计算机，用于从多方位多角度采集教学区域内幼儿的位置及动作视频。本实用新型在教学过程中提供虚拟现实的教学场景，可进行丰富的社会场景教学体验和互动，解决现有教学环境无法实现丰富的教学场景体验和无法互动的缺陷。

Description

一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***
技术领域
本实用新型涉及一种信息化教学领域，尤其涉及一种用于沉浸式虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***。
背景技术
当今，重视现代教育技术对教育产生的影响，大力推进教育信息化是世界教育发展的主流。我国在运用现代教育技术整合教学的过程中，已取得了相当成效。采用先进的教学手段，提供全新的教学环境，设计新颖的教学活动，已成为教育市场的趋势所在。
针对幼儿的信息化教学***大多利用了多媒体呈现形式多样、图文并茂、形声并举的优点，提高了教学内容的表现力和感染力。但目前的幼儿教学***，主要以大屏幕呈现内容，虽然图像内容丰富多样了，但不能给人带来真实感，因此体验感差，虽然借助于3D技术可加强，但需要配戴3D眼镜，而幼儿一般比较排斥。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种幼儿教学***，其目的在于，在教学过程中提供虚拟现实的教学场景，可进行丰富的社会场景教学体验和互动，解决现有教学环境无法实现丰富的教学场景体验和无法互动的缺陷。
一种基于虚拟现实的幼儿教学***，包括：
一个主控计算机，用于设置教学场景，对触控设备的触控信号进行分析处理，以及对摄像头采集的视频进行人物定位和行为分析；
若干投影仪，其连接主控计算机，用于将教学主题场景的画面投射在教学区域内，形成虚拟现实的空间教学环境；
若干触控设备，布置在教学区域侧面，其连接主控计算机，用于接收幼儿的触控操作；
若干摄像头，其连接主控计算机，用于从多角度多方位采集教学区域内幼儿的位置及动作视频。
进一步地，所述触控设备为电子白板或触控屏。
进一步地，所述投影仪为3D全息投影仪。
进一步地，所述主控计算机为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或者手机中的任意一种。
进一步地，所述摄像头为带红外或夜视功能的高清摄像头。
本实用新型的有益效果在于：
通过使用本实用新型，教师或演讲者可以方便地在教学区域内的各个面呈现投影画面，形成虚拟现实的全空间虚拟场景教学环境，让幼儿在该虚拟环境中进行体验及互动操作，并通过交互式触控设备获得幼儿触控信号，通过摄像头定位幼儿位置信息，识别幼儿动作特征，得到幼儿互动操作反馈，从而实现沉浸式互动教学活动。
附图说明
图1为本实用新型基于虚拟现实的幼儿教学***结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示的基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，包括一个主控计算机、若干投影仪、若干布满整个教学区域侧面的触控设备和若干摄像头。
所述主控计算机与各投影仪、触控设备、摄像头相连接，连接方式可采用串口或USB口或网线或无线或蓝牙中的任意一种。
所述主控计算机设置教学场景，将相应的画面分别传送给对应的投影仪，实现显示画面由主控计算机到显影设备上的传递。
所述投影仪优选3D全息投影仪，若其与主控计算机采用无线连接方式，则还需集成无线通讯模块。所述3D全息投影画面在教学区域内的各个面(侧面、顶面、地面)上呈现，形成虚拟现实的全空间虚拟场景教学环境。
所述触控设备布置在教学区域的侧面，可采用电子白板或触控屏。当采用电子白板，投影仪向教学区域的侧面电子白板投影，同时向顶面和地面投影；当采用触控屏，触控屏本身可接收主控计算机的场景画面并显示，投影仪仅需向顶面、地面以及触控屏不涉及的区域投影。
当触控设备上有输入信号时，触控设备将操作信号发到主控计算机上，完成信号传递，所述主控计算机可以对操作信号进行分析处理，识别操作特征并进行相应处理。
所述摄像头布置在教学区域的多个方位，从多个角度采集教学区域内幼儿的位置及动作视频，实现对教学区域的全覆盖。
当摄像头上有输入信号时，摄像头通过有线或无线网络将视频信号传递到主控计算机上，所述主控计算机可以对摄像头采集的视频进行分析处理，定位画面中人物的位置，识别画面中人物的行为特征。
所述主控计算机为普通台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或手机中的任意一种。
所述摄像头优选高清摄像头，带红外或夜视功能。
实例：
向幼儿讲解观察红绿灯安全过马路的知识。向教学区域投射斑马线及街道场景，并设置一个走斑马线过马路的人机交互任务。教师可以通过主控计算机或操作触摸屏进行红灯、绿灯的切换，幼儿观察红绿灯的变化，在教学区域内练习模拟过马路。摄像头从多方位多角度采集幼儿过马路的整个过程，主控计算机对摄像头采集的视频进行人物定位和行为分析，判断幼儿是否在正确的时间段正确地行走在斑马线上过马路。若幼儿在红灯亮起时过马路或未行走在斑马线上，以声音或动画的方式给予警告；若幼儿在绿灯亮起时走斑马线过马路到达目的地，以声音或动画的方式给予奖励。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，其特征在于，包括：
一个主控计算机，用于设置教学场景，对触控设备的触控信号进行分析处理，以及对摄像头采集的视频进行人物定位和行为分析；
若干投影仪，其连接主控计算机，用于将教学主题场景的画面投射在教学区域内，形成虚拟现实的空间教学环境；
若干触控设备，布置在教学区域侧面，其连接主控计算机，用于接收幼儿的触控操作；
若干摄像头，其连接主控计算机，用于从多方位多角度采集教学区域内幼儿的位置及动作视频。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，其特征在于，所述触控设备为电子白板或触控屏。
3.如权利要求1或2所述的基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，其特征在于，所述投影仪为3D全息投影仪。
4.如权利要求1或2所述的基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，其特征在于，所述主控计算机为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或者手机中的任意一种。
5.如权利要求1或2所述的基于虚拟现实与视觉定位的幼儿教学***，其特征在于，所述摄像头为带红外或夜视功能的高清摄像头。
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