專利名稱：一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其學(xué)習(xí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種學(xué)習(xí)系統(tǒng)，具體的涉及一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality，簡(jiǎn)稱AR)，也被稱之為混合現(xiàn)實(shí)。它通過(guò)電腦技術(shù)， 將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將動(dòng)態(tài)的、背景專門(mén)化的信息加在用戶的視覺(jué)域之上，它借助計(jì)算機(jī)圖形圖像與可視化技術(shù)產(chǎn)生虛擬對(duì)象，并通過(guò)傳感技術(shù)將它們準(zhǔn)確地“放置”于真實(shí)環(huán)境中，使之借助顯示設(shè)備與真實(shí)環(huán)境融為一體。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有以下特點(diǎn)一是虛實(shí)結(jié)合。它可以將顯示器屏幕擴(kuò)展到真實(shí)環(huán)境，使計(jì)算機(jī)窗口與圖標(biāo)疊映于現(xiàn)實(shí)對(duì)象。二是實(shí)時(shí)交互。 它使交互從精確的位置擴(kuò)展到整個(gè)環(huán)境，從簡(jiǎn)單的人面對(duì)屏幕交流發(fā)展到將自己融合于周圍的空間與對(duì)象中。運(yùn)用信息系統(tǒng)不再是自覺(jué)而有意的獨(dú)立行動(dòng)，而是和人們的當(dāng)前活動(dòng)自然而然地成為一體。交互性系統(tǒng)不再是具備明確的位置，而是擴(kuò)展到整個(gè)環(huán)境。
漢字拼音是學(xué)習(xí)漢字的重要工具，但純拼音的學(xué)習(xí)是抽象的、枯燥的，面對(duì)剛剛?cè)雽W(xué)，特別活潑好動(dòng)、注意力難以持久的小朋友來(lái)說(shuō)，絕對(duì)是個(gè)挑戰(zhàn)；對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，聲母與韻母之間的區(qū)別，以及如何搭配使用和讀音也是一大難點(diǎn)
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其學(xué)習(xí)方法，以增加學(xué)習(xí)的趣味及克服學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其包括一安裝有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理器，所述處理器連接有顯示器及攝像頭，還包括一印制有學(xué)習(xí)標(biāo)的物和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識(shí)物的讀物載體， 所述讀物載體置于所述攝像頭的數(shù)據(jù)采集范圍內(nèi)。
優(yōu)選的，所述處理器、顯示器和攝像頭為相互獨(dú)立的裝置，并通過(guò)數(shù)據(jù)線電連接在一起。
優(yōu)選的，所述處理器、顯示器和攝像頭集成后構(gòu)成一整體。
進(jìn)一步的，所述讀物載體為一拼音學(xué)習(xí)卡，所述拼音學(xué)習(xí)卡包括一基板，所述基板上設(shè)置有若干疊合在一起的聲母卡、若干疊合在一起的聲調(diào)卡、若干疊合在一起的韻母卡及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡，所述若干疊合在一起的聲母卡、若干疊合在一起的聲調(diào)卡、若干疊合在一起的韻母卡及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡上分別設(shè)置有不同的以作為所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)志物的標(biāo)志圖模塊。
優(yōu)選的，所述若干疊合在一起的聲母卡、若干疊合在一起的聲調(diào)卡、若干疊合在一起的韻母卡及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡分別通過(guò)翻動(dòng)軸可樞轉(zhuǎn)的固定在所述拼音學(xué)習(xí)卡的基板上。
一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，其包括以下步驟 步驟1)學(xué)習(xí)者根據(jù)需求選擇所需的讀物載體；步驟2)處理器通過(guò)攝像頭捕捉讀物載體上的標(biāo)志圖模塊，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件判斷所述標(biāo)志圖模塊與學(xué)習(xí)內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以判斷學(xué)習(xí)者選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容；步驟3)處理器根據(jù)獲得的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行出題，并經(jīng)過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理通過(guò)顯示器進(jìn)行顯示；步驟4)學(xué)習(xí)者再根據(jù)讀物載體進(jìn)行答題；步驟5)處理器再通過(guò)攝像頭捕捉讀物載體上的標(biāo)志圖模塊，根據(jù)標(biāo)志圖模塊判斷學(xué)習(xí)者的選擇結(jié)果；若，正確，提示學(xué)習(xí)者答題正確，并顯示題目意義相關(guān)圖片或動(dòng)畫(huà)，返回步驟 1 ；若，錯(cuò)誤，提示學(xué)習(xí)者答題錯(cuò)誤，返回步驟4。
本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到其中，促進(jìn)了學(xué)習(xí)者與計(jì)算機(jī)之間的交互，同時(shí)虛擬環(huán)境和真實(shí)環(huán)境的疊加和實(shí)時(shí)反映，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的感官感受，使學(xué)習(xí)者獲得更高的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
整個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)幾乎處處應(yīng)用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在沒(méi)有讀物載體放置在攝像頭下時(shí)，顯示器里面顯示的是攝像頭下的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。當(dāng)出現(xiàn)讀物載體后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)讀物載體中選擇的內(nèi)容在顯示器里的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中浮現(xiàn)出題目和答案選項(xiàng)；在用戶選擇答案后，系統(tǒng)判斷用戶選擇的正確性，在讀物載體上方顯示出相應(yīng)的3D動(dòng)畫(huà)信息表達(dá)漢字的意義。從學(xué)習(xí)者的觀感角度來(lái)看，自己對(duì)讀物載體的選擇可以實(shí)時(shí)改變自己身處的環(huán)境，達(dá)到身臨其境的感覺(jué)，大大地增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主觀積極性；隨著用戶選擇不同的讀物載體，與之相關(guān)聯(lián)的圖片和動(dòng)畫(huà)信息實(shí)時(shí)顯示在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，使得學(xué)習(xí)者能更好的理解。
具體的來(lái)說(shuō)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、學(xué)習(xí)者通過(guò)讀物載體和處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)，增加學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性；2、翻動(dòng)各讀物載體的操作方式有別于傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操作，更加簡(jiǎn)便，更加接近人們平時(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣；3、把聲母與韻母分開(kāi)，有助于初學(xué)者理解聲母與韻母的區(qū)別和搭配；4、相比與普通學(xué)習(xí)方式，更多的自主參與以及豐富的圖片和動(dòng)畫(huà)信息，使學(xué)習(xí)者能更好地將拼音、文字和形象上的意義進(jìn)行關(guān)聯(lián)，有助于學(xué)習(xí)者理解和記憶。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2示出了本發(fā)明的讀物載體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3示出了本發(fā)明的拼音學(xué)習(xí)系統(tǒng)的應(yīng)用示例。
圖4示出了本發(fā)明的學(xué)習(xí)者回答錯(cuò)誤時(shí)的場(chǎng)景。
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1、顯示器，2、攝像頭，3、讀物載體，301、聲母卡，302、聲調(diào)卡，303、 韻母卡，304、選項(xiàng)卡，305、翻動(dòng)軸，306、標(biāo)志圖模塊。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1 一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其包括一安裝有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理器，所述處理器連接有顯示器1及攝像頭2，還包括一印制有學(xué)習(xí)標(biāo)的物和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識(shí)物的讀物載體3，所述讀物載體3置于所述攝像頭2的數(shù)據(jù)采集范圍內(nèi)。
優(yōu)選的，所述處理器、顯示器1和攝像頭2為相互獨(dú)立的裝置，并通過(guò)數(shù)據(jù)線電連接在一起。
優(yōu)選的，所述處理器、顯示器1和攝像頭2集成后構(gòu)成一整體。
進(jìn)一步的，所述讀物載體3為一拼音學(xué)習(xí)卡，所述拼音學(xué)習(xí)卡包括一基板，所述基板上設(shè)置有若干疊合在一起的聲母卡301、若干疊合在一起的聲調(diào)卡302、若干疊合在一起的韻母卡303及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡304，所述若干疊合在一起的聲母卡301、若干疊合在一起的聲調(diào)卡302、若干疊合在一起的韻母卡303及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡304上分別設(shè)置有不同的以作為所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)志物的標(biāo)志圖模塊306。
優(yōu)選的，所述若干疊合在一起的聲母卡301、若干疊合在一起的聲調(diào)卡302、若干疊合在一起的韻母卡303及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡304分別通過(guò)翻動(dòng)軸305可樞轉(zhuǎn)的固定在所述拼音學(xué)習(xí)卡3的基板上。
實(shí)施例2 一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，其包括以下步驟 步驟1)學(xué)習(xí)者選擇好想要學(xué)習(xí)的聲母卡301、韻母卡302和聲調(diào)卡303 ； 步驟2)處理器通過(guò)攝像頭2捕捉聲母卡301、韻母卡302和聲調(diào)卡303上的標(biāo)志圖模塊306，并根據(jù)標(biāo)志圖模塊306與拼音的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判斷學(xué)習(xí)者選擇的拼音；步驟3)處理器根據(jù)獲得的拼音，從漢字庫(kù)中隨機(jī)抽取一個(gè)符合該拼音的漢字，再?gòu)念}庫(kù)中抽取一道以該漢字，為答案的題目，顯示在顯示器1中； 步驟4)學(xué)習(xí)者選擇選項(xiàng)卡304進(jìn)行答題；步驟5)處理器再通過(guò)攝像頭2捕捉選項(xiàng)卡304上的標(biāo)志圖模塊306，根據(jù)標(biāo)志圖模塊 306判斷學(xué)習(xí)者的選擇結(jié)果；若，正確，提示學(xué)習(xí)者答題正確，并顯示題目意義相關(guān)圖片或動(dòng)畫(huà)，返回步驟1 ；若，錯(cuò)誤，提示學(xué)習(xí)者答題錯(cuò)誤，返回步驟4。
參見(jiàn)圖3所示，為是拼音學(xué)習(xí)卡片的應(yīng)用示例。
1、學(xué)習(xí)者從聲母卡301上選擇了“B”，韻母卡302上選擇了“A0”，聲調(diào)卡303上選擇了 “第三聲”；2、計(jì)算機(jī)1給出了題目“今天你吃—了嗎？”和選項(xiàng)“1飽2寶3保4煲”；3、學(xué)習(xí)者通過(guò)選項(xiàng)卡304選擇答案“1飽”；4、計(jì)算機(jī)1判斷結(jié)果正確，顯示相應(yīng)的圖片和動(dòng)畫(huà)。5
參見(jiàn)圖4所示，是學(xué)習(xí)者回答錯(cuò)誤時(shí)的場(chǎng)景。
1、學(xué)習(xí)者從聲母卡301上選擇了“B”，韻母卡302上選擇了“A0”，聲調(diào)卡303上選擇了“無(wú)”；2、計(jì)算機(jī)1給出了題目“今天你吃—了嗎？”和選項(xiàng)“1包2褒3苞4刨”；3、學(xué)習(xí)者通過(guò)選項(xiàng)卡304選擇答案“1包”；4、計(jì)算機(jī)判斷結(jié)果錯(cuò)誤，顯示錯(cuò)誤信息。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其特征在于包括一安裝有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理器，所述處理器連接有顯示器(1)及攝像頭(2)，還包括一印制有學(xué)習(xí)標(biāo)的物和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識(shí)物的讀物載體(3)，所述讀物載體(3)置于所述攝像頭(2)的數(shù)據(jù)采集范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其特征在于所述處理器、 顯示器(1)和攝像頭(2)為相互獨(dú)立的裝置，并通過(guò)數(shù)據(jù)線電連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其特征在于所述處理器、顯示器(1)和攝像頭(2)集成后構(gòu)成一整體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其特征在于所述讀物載體(3)為一拼音學(xué)習(xí)卡，所述拼音學(xué)習(xí)卡包括一基板，所述基板上設(shè)置有若干疊合在一起的聲母卡(301)、若干疊合在一起的聲調(diào)卡(302)、若干疊合在一起的韻母卡(303)及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡(304)，所述若干疊合在一起的聲母卡(301)、若干疊合在一起的聲調(diào)卡(302)、若干疊合在一起的韻母卡(303)及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡(304)上分別設(shè)置有不同的以作為所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)志物的標(biāo)志圖模塊(306 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，其特征在于所述若干疊合在一起的聲母卡(301)、若干疊合在一起的聲調(diào)卡(302)、若干疊合在一起的韻母卡(303) 及若干疊合在一起的選項(xiàng)卡(304)分別通過(guò)翻動(dòng)軸(305)可樞轉(zhuǎn)的固定在所述拼音學(xué)習(xí)卡 (3)的基板上。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)學(xué)習(xí)者根據(jù)需求選擇所需的讀物載體(3)；步驟2)處理器通過(guò)攝像頭(2)捕捉讀物載體(3)上的標(biāo)志圖模塊(306)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件判斷所述標(biāo)志圖模塊(306)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以判斷學(xué)習(xí)者選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容；步驟3)處理器根據(jù)獲得的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行出題，并經(jīng)過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理通過(guò)顯示器 (1)進(jìn)行顯示；步驟4)學(xué)習(xí)者再根據(jù)讀物載體(3)進(jìn)行答題；步驟5)處理器再通過(guò)攝像頭(2)捕捉讀物載體(3)上的標(biāo)志圖模塊(306)，根據(jù)標(biāo)志圖模塊(306)判斷學(xué)習(xí)者的選擇結(jié)果；若，正確，提示學(xué)習(xí)者答題正確，并顯示題目意義相關(guān)圖片或動(dòng)畫(huà)，返回步驟1 ；若，錯(cuò)誤，提示學(xué)習(xí)者答題錯(cuò)誤，返回步驟4。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1)學(xué)習(xí)者選擇好想要學(xué)習(xí)的聲母卡(301)、韻母卡(302)和聲調(diào)卡(303)；步驟2 )處理器通過(guò)攝像頭(2 )捕捉聲母卡(301)、韻母卡(302 )和聲調(diào)卡(303 )上的標(biāo)志圖模塊(306)，并根據(jù)標(biāo)志圖模塊(306)與拼音的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判斷學(xué)習(xí)者選擇的拼音；步驟3)處理器根據(jù)獲得的拼音，從漢字庫(kù)中隨機(jī)抽取一個(gè)符合該拼音的漢字，再?gòu)念}庫(kù)中抽取一道以該漢字，為答案的題目，顯示在顯示器(1)中；步驟4)學(xué)習(xí)者選擇選項(xiàng)卡(304)進(jìn)行答題；步驟5)處理器再通過(guò)攝像頭(2)捕捉選項(xiàng)卡(304)上的標(biāo)志圖模塊(306)，根據(jù)標(biāo)志圖模塊(306)判斷學(xué)習(xí)者的選擇結(jié)果；若，正確，提示學(xué)習(xí)者答題正確，并顯示題目意義相關(guān)圖片或動(dòng)畫(huà)，返回步驟1 ；若，錯(cuò)誤，提示學(xué)習(xí)者答題錯(cuò)誤，返回步驟4。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可以增加學(xué)習(xí)的趣味及克服學(xué)習(xí)過(guò)程中的困難的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其學(xué)習(xí)方法，該系統(tǒng)包括一安裝有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的處理器，所述處理器連接有顯示器及攝像頭，還包括一印制有學(xué)習(xí)標(biāo)的物和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)識(shí)物的讀物載體，所述讀物載體置于所述攝像頭的數(shù)據(jù)采集范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)G09B7/04GK102509484SQ20111030986
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者古鑒, 周志穎, 徐少民 申請(qǐng)人:蘇州夢(mèng)想人軟件科技有限公司