本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的基礎(chǔ)教育中，當(dāng)需要展示一些知識(shí)點(diǎn)時(shí)，都是采用教科書、幻燈片和視頻等進(jìn)行的，無(wú)法讓學(xué)生看到三維立體效果，更不能讓學(xué)生進(jìn)入到場(chǎng)景當(dāng)中去，每個(gè)學(xué)生無(wú)法按照自己的喜好去從某個(gè)角度、位置去觀察了解場(chǎng)景及其中的物體，更無(wú)法使場(chǎng)景中的物體進(jìn)行位移、旋轉(zhuǎn)等操作。即使有些場(chǎng)合采用vr頭盔做演示，也是采用單個(gè)vr頭盔單獨(dú)工作，現(xiàn)有技術(shù)中vr頭盔有一定重量，對(duì)已在發(fā)育中的小學(xué)初中生而言，長(zhǎng)時(shí)間佩戴會(huì)對(duì)其身體健康造成影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)，使學(xué)生能夠進(jìn)入一個(gè)三維立體的虛擬世界，多角度全方位地觀看展示的學(xué)習(xí)場(chǎng)景以及其中的物體，提升教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)保護(hù)中小學(xué)生的身體健康。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)，包括控制端和學(xué)生端，所述控制端包括系統(tǒng)啟動(dòng)模塊、場(chǎng)景顯示模塊、命令發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊；

所述系統(tǒng)啟動(dòng)模塊與命令發(fā)送模塊連接，用于啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，使所述控制端與所述學(xué)生端通信連接；

所述命令發(fā)送模塊用于通過網(wǎng)絡(luò)向全體學(xué)生端發(fā)命令，使學(xué)生端調(diào)出指定的場(chǎng)景，展現(xiàn)給學(xué)生觀看；

所述學(xué)生端包括背部固定架、弧形桿和vr智能顯示端，所述vr智能顯示端設(shè)備包括場(chǎng)景觀看模塊、命令接收模塊和顯示屏；

所述命令接收模塊與所述場(chǎng)景觀看模塊相連，用于接收所述命令發(fā)送模塊所發(fā)送的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給所述場(chǎng)景觀看模塊；

所述場(chǎng)景觀看模塊與所述顯示屏連接，用于根據(jù)命令發(fā)送模塊發(fā)來(lái)的命令調(diào)出指定的場(chǎng)景，并在顯示屏上進(jìn)行vr顯示；

所述背部固定架包括支架和與支架固定連接的背帶；

所述弧形桿一端與所述支架固定連接，弧形桿跨過使用者的頭部；弧形桿的自由端與所述vr智能顯示端的殼體可拆卸連接，該vr智能顯示端處于人眼前方，用于為人眼帶來(lái)ｖｒ視覺體驗(yàn)；

所述控制端通過網(wǎng)絡(luò)向全體學(xué)生端發(fā)命令。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1本發(fā)明使教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀看虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，多角度全方位地了解其中的場(chǎng)景、物體，學(xué)生還可以與其中的場(chǎng)景、物體互動(dòng)，增加了沉浸感。

2同時(shí)，通過用弧形桿固定vr智能顯示端，將vr智能顯示端帶來(lái)的負(fù)荷從脆弱的頸部轉(zhuǎn)移至寬闊有力的背部，減少使用vr設(shè)備對(duì)正在發(fā)育的中小學(xué)生的頸部帶來(lái)的負(fù)擔(dān)，減輕長(zhǎng)時(shí)間佩戴，對(duì)中小學(xué)生身體健康帶來(lái)的影響。

進(jìn)一步，所述控制端還包括場(chǎng)景顯示模塊、場(chǎng)景切換模塊和數(shù)據(jù)接收模塊；

所述場(chǎng)景顯示模塊用于在控制端顯示場(chǎng)景；

所述場(chǎng)景切換模塊用于改變控制端的顯示場(chǎng)景，并控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向全體學(xué)生端發(fā)送命令，使全體學(xué)生端顯示同一個(gè)場(chǎng)景。

便于教師及時(shí)了解當(dāng)前的顯示狀態(tài)，進(jìn)而更好的指揮調(diào)度全體vr智能顯示端的顯示內(nèi)容。

進(jìn)一步，所述控制端還包括監(jiān)視模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，所述vr智能顯示端還包括數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；

所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于根據(jù)所述命令發(fā)送模塊發(fā)送的命令，通過網(wǎng)絡(luò)向控制端發(fā)送數(shù)據(jù)；

所述監(jiān)視模塊用于控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向特定的vr智能顯示端發(fā)送命令，使該特定的vr智能顯示端通過所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊把自己的位置和方向?qū)崟r(shí)發(fā)送到所述控制端；

所述數(shù)據(jù)接收模塊，與所述場(chǎng)景顯示模塊相連，用于接收來(lái)自所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的數(shù)據(jù)。

教師可以監(jiān)視學(xué)生的觀看方向和顯示畫面，了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

進(jìn)一步，所述控制端還包括黑屏模塊，所述黑屏模塊用于控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向全體vr智能顯示端發(fā)送命令，使全體vr智能顯示端的顯示屏都變成黑屏。

黑屏是一個(gè)很明確的命令，使所有學(xué)生快速?gòu)奶摂M現(xiàn)實(shí)中跳脫出來(lái)。

進(jìn)一步，所述vr智能顯示端還連接有觸控板，所述場(chǎng)景觀看模塊用于響應(yīng)學(xué)生在觸控板上的操作，使在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的物體圖像產(chǎn)生移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

方便學(xué)生更好的對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)中的物體進(jìn)行觀察。

進(jìn)一步，所述控制端是pad、筆記本電腦、臺(tái)式電腦或手機(jī)中的一種，所述控制端上安裝有控制端軟件。

這樣，不必單獨(dú)生產(chǎn)專用的控制端，方便使用，適應(yīng)性高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)的工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式

說明書附圖1中的附圖標(biāo)記包括：學(xué)生1、電腦2、手機(jī)3、教師4。

本實(shí)施例中的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)包括控制端和學(xué)生端，所述控制端包括系統(tǒng)啟動(dòng)模塊、場(chǎng)景顯示模塊、命令發(fā)送模塊、場(chǎng)景切換模塊、黑屏模塊、監(jiān)視模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，所述啟動(dòng)模塊、場(chǎng)景切換模塊、黑屏模塊、監(jiān)視模塊和數(shù)據(jù)接收模塊均與命令發(fā)送模塊連接，所述監(jiān)視模塊和數(shù)據(jù)接收模塊連接；所述場(chǎng)景顯示模塊與場(chǎng)景切換模塊連接。

所述控制端是pad、筆記本電腦、臺(tái)式電腦或手機(jī)，控制端上安裝有控制端軟件。

所述學(xué)生端是由學(xué)生穿戴的背部固定架、弧形桿和vr智能顯示端組成；vr智能顯示端包括場(chǎng)景觀看模塊、顯示屏、命令接收模塊、觸控板和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；所述場(chǎng)景觀看模塊、觸控板和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊均與命令接收模塊連接，所述場(chǎng)景觀看模塊和顯示屏以及觸控板連接；所述控制端通過網(wǎng)絡(luò)向全體學(xué)生端發(fā)命令，所述學(xué)生端上的vr智能顯示端通過網(wǎng)絡(luò)向控制端發(fā)送數(shù)據(jù)。

所述背部固定架包括支架和與直接固定連接的背帶；

所述弧形桿一端與所述支架固定連接，弧形桿跨過使用者的頭部；弧形桿的自由端與所述vr智能顯示端的殼體可拆卸連接，該vr智能顯示端處于人眼前方，用于為人眼帶來(lái)ｖｒ視覺體驗(yàn)；

所述系統(tǒng)啟動(dòng)模塊用于啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，使所述控制端與所述學(xué)生端通信連接。

所述命令發(fā)送模塊用于通過網(wǎng)絡(luò)向全體vr智能顯示端發(fā)送命令，使vr智能顯示端調(diào)出指定的場(chǎng)景，展現(xiàn)給學(xué)生觀看。

所述場(chǎng)景顯示模塊用于在控制端顯示場(chǎng)景；所述場(chǎng)景切換模塊用于改變控制端的顯示場(chǎng)景，并控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向全體學(xué)生端發(fā)送命令，使全體vr智能顯示端也變成顯示同一個(gè)場(chǎng)景。

所述黑屏模塊用于控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向全體vr智能顯示端發(fā)送命令，使全體vr智能顯示端的顯示屏都變成黑屏。

所述監(jiān)視模塊用于控制所述命令發(fā)送模塊通過網(wǎng)絡(luò)向特定的vr智能顯示端發(fā)送命令，使該特定vr智能顯示端的位置和方向?qū)崟r(shí)發(fā)送到所述控制端，讓教師監(jiān)視該特定的vr智能顯示端的畫面。

所述數(shù)據(jù)接收模塊用于接收vr智能顯示端發(fā)送到所述控制端的數(shù)據(jù)。

所述場(chǎng)景觀看模塊用于根據(jù)所述命令發(fā)送模塊發(fā)送的命令，調(diào)出指定的場(chǎng)景，在vr智能顯示端上展現(xiàn)給學(xué)生觀看。

所述觸控板用于響應(yīng)學(xué)生在觸控板上的操作，使在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的物體圖像產(chǎn)生移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊均用于根據(jù)所述命令發(fā)送模塊發(fā)送的命令，通過網(wǎng)絡(luò)向控制端發(fā)送數(shù)據(jù)。

在課堂上，學(xué)生端采用的是無(wú)線的vr智能顯示設(shè)備(沒有電纜連接到電腦)，無(wú)線的vr顯示設(shè)備通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(wifi)與所述控制端通信連接。

本發(fā)明所述的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)教育系統(tǒng)在使用時(shí)，如圖1和圖2所示，教師使用控制端，可以給全體vr智能顯示端發(fā)布命令，使vr智能顯示端調(diào)出指定的場(chǎng)景，展現(xiàn)給學(xué)生觀看。首先由教師打開控制端，學(xué)生戴上背部固定架，打開vr智能顯示設(shè)備，等待命令；教師通過控制端選定場(chǎng)景，通知vr智能顯示端進(jìn)入指定場(chǎng)景；然后學(xué)生通過vr智能顯示端進(jìn)入指定場(chǎng)景，觀察場(chǎng)景或其中的物體；利用觸摸觸控板，改變自己或場(chǎng)景物體的位置、方向角度，多角度觀察。教師還可以通過控制端發(fā)出“切換場(chǎng)景”命令，學(xué)生端接收到“切換場(chǎng)景”命令后，切換到指定場(chǎng)景，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)頭部觀察場(chǎng)景或其中的物體。教師還可以通過控制端發(fā)出“監(jiān)視”命令給指定vr智能顯示端(教師可以任意指定vr智能顯示端)，接收到“監(jiān)視”命令的vr智能顯示端把自己的位置、方向數(shù)據(jù)發(fā)送給控制端。教師還可以通過控制端發(fā)出“黑屏”命令，接收到“黑屏”命令的vr智能顯示端變成黑屏，學(xué)生摘下vr顯示設(shè)備。“黑屏”一般是為了讓學(xué)生停止觀看，轉(zhuǎn)而去聽教師的講解。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。