人機(jī)交互智能地球儀的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)用具的控制方法，特別是人機(jī)交互智能地球儀的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代教學(xué)手段中，使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成為目前最盛行的教學(xué)方式之一；地理課教學(xué)時(shí)，地球儀是學(xué)生上地理課上必備的教具之一。但是使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)存在信息量過(guò)大的缺點(diǎn)，不能有效地利用有用的信息進(jìn)行教學(xué)；使用教具教學(xué)存在信息量單一、趣味性低的缺點(diǎn)，而且由于地球儀轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活，無(wú)論教師手勢(shì)如何控制，地球儀只能繞著中軸向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，另外地球儀的體積也較小，因此，教師無(wú)法把地球儀每個(gè)區(qū)域板塊的知識(shí)點(diǎn)都清楚地展示給學(xué)生，教學(xué)互動(dòng)積極性不高，從而影響了教學(xué)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種可將網(wǎng)絡(luò)資源和實(shí)體教具兩者結(jié)合起來(lái)的人機(jī)交互智能地球儀的控制方法，在有效地利用有用的信息進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，提高互動(dòng)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種人機(jī)交互智能地球儀的控制方法，該方法是通過(guò)投影系統(tǒng)把地球儀模型投影到投影幕上形成虛擬地球儀，通過(guò)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別手勢(shì)，通過(guò)手勢(shì)控制地球儀模型和投影出來(lái)的虛擬地球儀查看地球各區(qū)域板塊上的信息，再通過(guò)手勢(shì)選中虛擬地球儀上的區(qū)域板塊，地球儀模型上的區(qū)域板塊輪廓燈亮起，被選中的區(qū)域板塊顯示以太網(wǎng)信息；以此同時(shí)播放語(yǔ)音信息，講解該區(qū)域板塊的地理知識(shí)。
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:該方法包括以下具體步驟:
51.硬件準(zhǔn)備:將組成的人機(jī)交互智能地球儀的地球儀模型、投影系統(tǒng)、手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)、主處理器以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、語(yǔ)音播放系統(tǒng)連接好；
52.系統(tǒng)初始化:系統(tǒng)開(kāi)始，選擇是人工控制還是智能控制，如果選擇人工控制，則人機(jī)交互智能地球儀作為普通地球儀使用；如果選擇智能控制，則進(jìn)入步驟S3 ；
53.運(yùn)行模式:
使用者將雙手抬起，等待投影幕上顯示獲取手勢(shì)成功后，投影幕布上顯示出虛擬地球儀；
54.手勢(shì)控制:
S4.1基本控制:
將手向左或者向右晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)；將手向上或者向下晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向上或者向下轉(zhuǎn)動(dòng)；
54.2高級(jí)工具:
將雙手抬起超過(guò)η秒，投影幕布的一側(cè)彈出工具界面，其工具界面包含多個(gè)工具；
55.板塊選擇:
當(dāng)手在某個(gè)區(qū)域板塊停留超過(guò)η秒時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為選中此區(qū)域板塊，虛擬地球儀此時(shí)放大當(dāng)前區(qū)域板塊；
56.顯示信息:
此時(shí)地球儀模型上的區(qū)域板塊輪廓指示燈亮起，在放大的區(qū)域板塊圖左右兩邊上顯示出教師之前準(zhǔn)備好的地理信息資源，或通過(guò)手勢(shì)選中顯示以太網(wǎng)上此區(qū)域板塊的信息資源；
57.自動(dòng)講解地理知識(shí):
語(yǔ)音播放系統(tǒng)播放語(yǔ)音信息，講解該區(qū)域板塊的地理知識(shí)；
上述η取2?6秒。
[0006]所述步驟S4.2中的多個(gè)工具包括:板塊對(duì)比、放大鏡、聚光燈、幾何圖形、線條、橡皮擦、筆。
[0007]本發(fā)明的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的人機(jī)交互智能地球儀，包括地球儀模型、投影系統(tǒng)、手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)、主處理器以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、語(yǔ)音播放系統(tǒng)；
所述投影系統(tǒng)的輸出輸入控制端與地球儀模型連接，以便將地球儀模型進(jìn)行投影；所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)的輸入輸出控制端與主處理器的輸入輸出控制端連接，以便根據(jù)主處理器的指令開(kāi)始手勢(shì)識(shí)別，并將識(shí)別后的手勢(shì)信息傳送至主處理器進(jìn)行處理；
主處理器的輸出輸入控制端分別與地球儀模型、投影系統(tǒng)連接，以便根據(jù)處理后的手勢(shì)信息控制地球儀模型和投影系統(tǒng)；
所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊與主處理器的輸入輸出控制端連接，以便根據(jù)主處理器的控制向主處理器提供以太網(wǎng)信息；
所述的語(yǔ)音播放系統(tǒng)的輸入控制端與主處理器的輸出控制端連接，用于按主處理器播放語(yǔ)首?目息。
[0008]所述的地球儀模型包括地球儀本體、傳動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及電機(jī)控制板，所述的電機(jī)控制板的輸入控制端與主處理器的輸出控制端連接，電機(jī)控制板的輸出控制端與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸入控制端連接，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出控制端通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)地球儀本體向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的地球儀本體內(nèi)安裝有區(qū)域板塊輪廓指示燈，該區(qū)域板塊輪廓指示燈直接與主處理器的輸出控制端連接。
[0009]所述的投影系統(tǒng)包括微型投影機(jī)模塊、微型投影機(jī)控制板、微型投影機(jī)外接接口板以及投影幕；所述的微型投影機(jī)控制板的輸入輸出控制端分別與主處理器、地球儀模型、微型投影機(jī)外接接口板連接，微型投影機(jī)控制板的輸出控制端與微型投影機(jī)模塊連接，微型投影機(jī)模塊將投影信息投影至投影幕上。
[0010]所述的手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)包括前置雙攝像頭、手勢(shì)識(shí)別信息處理主板；前置雙攝像頭的輸出端與手勢(shì)識(shí)別信息處理主板相連，用于將拍攝到的手勢(shì)信息傳送至手勢(shì)識(shí)別信息處理主板進(jìn)行識(shí)別；手勢(shì)識(shí)別信息處理主板的輸入輸出控制端與主處理器的輸入輸出控制端連接，以便根據(jù)主處理器的指令開(kāi)始手勢(shì)識(shí)別，并將識(shí)別后的手勢(shì)信息傳送至主處理器進(jìn)行處理。
[0011]所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊包括wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)芯片。
[0012]所述的語(yǔ)音播放系統(tǒng)包括語(yǔ)音信息存儲(chǔ)模塊、語(yǔ)音播放模塊、揚(yáng)聲器，語(yǔ)音信息存儲(chǔ)模塊的輸入輸出控制端與語(yǔ)音播放模塊連接，語(yǔ)音播放模塊的輸入控制端與主處理器的輸出控制端連接，語(yǔ)音播放模塊的輸出控制端與揚(yáng)聲器的輸入控制端連接。
[0013]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之人機(jī)交互智能地球儀的控制方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1.可將地球儀每個(gè)區(qū)域板塊的知識(shí)點(diǎn)清楚地展示給學(xué)生:
由于本發(fā)明通過(guò)投影系統(tǒng)可把地球儀模型投影到投影幕上形成清晰的虛擬地球儀；通過(guò)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別人的手勢(shì)，使主處理器根據(jù)手勢(shì)信息進(jìn)行對(duì)地球儀模型、投影系統(tǒng)的控制。如:將手向左或者向右晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)將手向上或者向下晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向上或者向下轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)手在某個(gè)區(qū)域板塊或者區(qū)域停留超過(guò)2秒時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為選中此區(qū)域板塊，虛擬地球儀此時(shí)會(huì)放大當(dāng)前區(qū)域板塊。因此，本發(fā)明可將地球儀每個(gè)區(qū)域板塊的知識(shí)點(diǎn)清楚地展示給學(xué)生。
[0014]2.互動(dòng)積極性強(qiáng):
由于本發(fā)明通過(guò)投影系統(tǒng)把地球儀模型投影到投影幕上形成虛擬地球儀，通過(guò)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別人的手勢(shì)，從而可通過(guò)手勢(shì)控制地球儀模型和投影出來(lái)的虛擬地球儀查看地球區(qū)域板塊上的信息，再通過(guò)手勢(shì)選中虛擬地球儀上的區(qū)域板塊，地球儀模型上的區(qū)域板塊輪廓燈亮起，被選中的區(qū)域板塊顯示更多以太網(wǎng)的信息；以此同時(shí)播放語(yǔ)音信息，為使用者講解該區(qū)域板塊的地理知識(shí)。因此，本發(fā)明的趣味性較高，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還增強(qiáng)了教師與學(xué)生之間的互動(dòng)積極性，從而大大提高了教學(xué)質(zhì)量。
[0015]3.可有效地利用互聯(lián)網(wǎng)有用的信息進(jìn)行教學(xué):
由于本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)手勢(shì)選中地球儀上的區(qū)域板塊信息，并且通過(guò)手勢(shì)選中顯示互聯(lián)網(wǎng)的信息，從而可有效地提供有用的互聯(lián)網(wǎng)信息，也進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量。
[0016]4.操作方便:
本發(fā)明的步驟簡(jiǎn)單，操作方便，易于在教學(xué)中推廣使用。
[0017]5.功能多樣化:
本發(fā)明采用的人機(jī)交互智能地球儀的體積小，接口豐富，其中投影系統(tǒng)、語(yǔ)音播放系統(tǒng)通過(guò)外接視頻、音頻信號(hào)，即可成為一臺(tái)便攜式投影機(jī)和音響設(shè)備，其功能可多樣化。
[0018]綜上所述，本發(fā)明互動(dòng)性強(qiáng)，操作方便，可玩、趣味性高，易于在教學(xué)中推廣使用。
[0019]下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明之人機(jī)交互智能地球儀的控制方法的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:本發(fā)明之人機(jī)交互智能地球儀的控制方法的流程框圖，
圖2:本發(fā)明采用的人機(jī)交互智能地球儀的系統(tǒng)框圖，
圖3:本發(fā)明采用的人機(jī)交互智能地球儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例一:
一種人機(jī)交互智能地球儀的控制方法，該方法是通過(guò)投影系統(tǒng)把地球儀模型投影到投影幕上形成虛擬地球儀，通過(guò)手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別手勢(shì)，通過(guò)手勢(shì)控制地球儀模型和投影出來(lái)的虛擬地球儀查看地球各區(qū)域板塊上的信息，再通過(guò)手勢(shì)選中虛擬地球儀上的區(qū)域板塊，地球儀模型上的區(qū)域板塊輪廓燈亮起，被選中的區(qū)域板塊顯示以太網(wǎng)信息；以此同時(shí)播放語(yǔ)音信息，講解該區(qū)域板塊的地理知識(shí)。
[0022]該方法包括以下具體步驟:
51.硬件準(zhǔn)備:將組成的人機(jī)交互智能地球儀的地球儀模型、投影系統(tǒng)、手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)、主處理器以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、語(yǔ)音播放系統(tǒng)連接好；
52.系統(tǒng)初始化:系統(tǒng)開(kāi)始，選擇是人工控制還是智能控制，如果選擇人工控制，則人機(jī)交互智能地球儀作為普通地球儀使用；如果選擇智能控制，則進(jìn)入步驟S3 ；
53.運(yùn)行模式:
使用者將雙手抬起，等待投影幕上顯示獲取手勢(shì)成功后，投影幕布上顯示出虛擬地球儀；
54.手勢(shì)控制:
S4.1基本控制:
將手向左或者向右晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)；將手向上或者向下晃動(dòng)，與之投影幕布上的虛擬地球儀向上或者向下轉(zhuǎn)動(dòng)；
54.2高級(jí)工具:
將雙手抬起超過(guò)3秒，投影幕布的左側(cè)彈出工具界面