一种具有远程交互功能的VR教学系统及教学方法技术方案

一种具有远程交互功能的VR教学系统及教学方法，它涉及VR教学技术领域。VR教学系统包括：教师授课端模块、VR设备学习模块、云VR运行服务器、终端设备以及开放平台；教师授课端模块与云VR运行服务器连接，教师授课端模块用于实时录播授课时的内容并上传；终端设备与VR设备学习模块连接并可充当VR设备学习模块的操作终端；开放平台安装于终端设备的系统上并与VR设备学习模块配套使用，开放平台与云VR运行服务器和VR设备学习模块均连接；以及，云VR运行服务器用于与供开放平台查询、获取所需学习或阅读的资料。采用上述技术方案的VR教学系统，具有授课教师与学习者之间交互方便，教学质量好，教学效率高，VR设备使用方便的优势。

VR teaching system and teaching method with remote interactive function

【技术实现步骤摘要】
一种具有远程交互功能的VR教学系统及教学方法
本专利技术涉及VR系统
，具体涉及一种具有远程交互功能的VR教学系统及教学方法。
技术介绍
VR(虚拟现实技术)进入教学，结合游戏化学习、情景化学习、协作学习、在线教育等多种手段，能够有效解决许多以前根本无法解决的教育问题，激发学生主动学习的兴趣。学习者在三维学习环境中实时交互、参与，这种特有的交互性、沉浸性、创造性特点。现有的VR设备上设置的摄像头为红外定位摄像头，其主要是用于使用者在进行游戏时的定位，而使用VR设备在VR教学系统进行学习时，大多时候需要进行记录当堂笔记、课堂演算或当堂练习等操作，进行这样的操作，需要使用者将VR设备取下后，再进行记录当堂笔记、课堂演算或当堂练习等操作，十分麻烦；同时，学习者在进行演算或当堂练习的时候，在稿纸上的演算过程或书写的当堂练习的答案无法在教师端进行显示，此时，使得教师难以与学习者之间进行沟通、交流，进而影响教学质量。因此，一种具有远程交互功能的VR教学系统及教学方法亟待发掘。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术的种目的在于提供一种具有远程交互功能的VR教学系统，其通过在VR设备学习模块上设置的摄像头模块，在授课教师安排当堂演算或当堂练习时，将当堂演算或当堂练习的全过程或结果进行拍摄，并将拍摄的图像或视频上传至教师授课端模块，给授课教师查阅或批改，从而实现教师与学习者之间的交互，同时，VR设备上可显示摄像头拍摄的界面，使得学习者可以通过拍摄的界面在不摘下VR设备的情况下进行笔写操作，具有授课教师与学习者之间交互方便，教学质量好，教学效率高，VR设备使用方便的优势。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种具有远程交互功能的VR教学系统包括：教师授课端模块、VR设备学习模块、云VR运行服务器、终端设备以及开放平台；所述教师授课端模块与所述云VR运行服务器连接，所述教师授课端模块用于实时录播授课教师在授课时的内容并上传至所述云VR运行服务器；所述终端设备与所述VR设备学习模块连接并可充当所述VR设备学习模块的操作终端；所述开放平台安装于所述终端设备的系统上并与所述VR设备学习模块配套使用，所述开放平台与所述云VR运行服务器和所述VR设备学习模块均连接，所述开放平台用于通过所述云VR运行服务器获取所述教师授课端模块录播的实时数据并将该实时数据传输至所述VR设备学习模块以供学习者学习；所述VR设备学习模块用于供学习者佩戴并对所述实时数据进行显示，所述VR设备学习模块可在学习者进行笔记记录、当堂演算或当堂练习时、供学习者观看并对笔记记录、当堂演算或当堂练的过程进行拍摄，并将拍摄的图像上传至所述云VR运行服务器供授课教师查阅，以实现学习者与授课教师之间的远程交互；以及，所述云VR运行服务器用于与供所述开放平台查询、获取所需学习或阅读的资料并可实现所述教师授课端模块与所述VR设备学习模块之间实时直播连线。所述VR设备学习模块为VR设备，所述VR设备包括：VR设备本体及设置于所述VR设备本体上的VR系统；所述VR系统包括：摄像头模块、图像显示模块、中央处理模块、手柄操作模块、无线通信模块、语音输入模块、语音播报模块以及电源模块；所述无线通讯模块与所述中央处理模块连接，所述无线通讯模块用于与所述终端设备之间建立数据连接以实现开放平台与VR设备学习模块之间的数据交换；所述摄像头模块与所述中央处理模块连接，所述摄像头模块用于接收所述中央处理模块发出的控制信号并根据该控制信号进行开启或关闭，当学习者进行笔记记录、当堂演算或当堂练习时，所述摄像头模块用于供使用者在佩戴所述VR设备本体的情况下对学习者的笔写画面进行拍摄以在图像显示模块显示，所述摄像头模块还用于将拍摄的图像或视频发送至所述中央处理模块；所述语音输入模块与所述中央处理模块连接，所述语音输入模块用于供学习者输入语音以与所述教师授课端模块的授课教师进行语音交互；所述语音播报模块与所述中央处理模块连接，所述语音播报模块用于接收所述中央处理模块发出的控制信号并根据控制信号播报所述教师授课端模块的授课教师的语音；所述图像显示模块与所述中央处理模块连接，所述图像显示模块用于接收所述中央处理模块发出的控制信号，并根据该控制信号进行图像界面显示；所述手柄操作模块与所述中央处理模块连接，所述手柄操作模块用于向所述控制模块发送控制信号以控制所述摄像头模块的打开或关闭；所述中央处理模块用于接收所述开放平台发出的数据信号，并根据该数据信号控制所述图像显示模块进行图像界面显示和所述语音播报模块进行语音播报，所述中央处理模块还用于接收所述摄像头模块发出的图像数据和所述语音输入模块发出的音频数据，所述中央处理模块对图像数据进行处理以在图像显示模块显示或进行上传，所述中央处理模块对音频数据进行处理以上传；所述电源模块用于为所述VR系统供电。所述摄像头模块为球状摄像头，所述球状摄像头与所述VR设备本体转动装配，所述球状摄像头用于供学习者根据需求转动以调节所述球状摄像头的拍摄方向。所述VR设备本体上设置有安装槽，所述安装槽的侧壁上设置有转槽，所述球状摄像头上设置有转轴，所述转轴转动装配与所述转槽内。所述转轴与所述转槽之间设置有阻尼结构，所述阻尼结构用于增大所述转轴与所述转槽之间的摩擦力，以便于所述球状摄像头固定在转动后的任一位置上并提升所述球状摄像头的转动手感。所述阻尼结构为套设于所述转轴上的阻尼胶圈。所述语音输入模块为话筒，所述语音播报模块为听筒、扬声器或喇叭，所述手柄操作模块为操作手柄，所述操作手柄外接于所述VR设备本体上。所述无线通讯模块为5G通讯模块、NB-IOT模块、蓝牙模块、ZIGBEE模块中任意一种。所述开放平台为APP、小程序或电脑软件，所述终端设备为手机、平板、电脑、学习机中的任意一种。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：在授课教师安排当堂演算或当堂练习时，将当堂演算或当堂练习的全过程或结果进行拍摄，并将拍摄的图像或视频上传至教师授课端模块，给授课教师查阅或批改，从而实现教师与学习者之间的交互，同时，VR设备上可显示摄像头拍摄的界面，使得学习者可以通过拍摄的界面在不摘下VR设备的情况下进行笔写操作，具有授课教师与学习者之间交互方便，教学质量好，教学效率高，VR设备使用方便的优势。针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术的第二种目的在于提供一种教学方法，该方法能够实现远程VR教学过程中，授课教师与学习者之间的相互交互，具有授课教师与学习者之间交互方便，教学质量好，教学效率高，VR设备使用方便的优势。一种教学方法，其特征在于，所述教学方法基于如上述所述的具有远程交互功能的VR教学系统，所述教学方法包括：步骤一，提供所述VR设备和安装有所述开放平台的所述终端设备，并保证所述终端设备与所述云VR运行服务器连接；步骤二，佩戴所述VR设备并通过所述开放平台在所述云VR运行服务器上找寻到所要学习的直播链接，并点击进入以将所述VR设备与直播链接对应的教师授课端模块建立数据连接，并将实时录播的授课教师在授课时的内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有远程交互功能的VR教学系统，其特征在于，包括：教师授课端模块(1)、VR设备学习模块(2)、云VR运行服务器(3)、终端设备(4)以及开放平台(5)；/n所述教师授课端模块(1)与所述云VR运行服务器(3)连接，所述教师授课端模块(1)用于实时录播授课教师在授课时的内容并上传至所述云VR运行服务器(3)；/n所述终端设备(4)与所述VR设备学习模块(2)连接并可充当所述VR设备学习模块(2)的操作终端；/n所述开放平台(5)安装于所述终端设备(4)的系统上并与所述VR设备学习模块(2)配套使用，所述开放平台(5)与所述云VR运行服务器(3)和所述VR设备学习模块(2)均连接，所述开放平台(5)用于通过所述云VR运行服务器(3)获取所述教师授课端模块(1)录播的实时数据并将该实时数据传输至所述VR设备学习模块(2)以供学习者学习；/n所述VR设备学习模块(2)用于供学习者佩戴并对所述实时数据进行显示，所述VR设备学习模块(2)可在学习者进行笔记记录、当堂演算或当堂练习时、供学习者观看并对笔记记录、当堂演算或当堂练的过程进行拍摄，并将拍摄的图像上传至所述云VR运行服务器(3)供授课教师查阅，以实现学习者与授课教师之间的远程交互；以及，/n所述云VR运行服务器(3)用于与供所述开放平台(5)查询、获取所需学习或阅读的资料并可实现所述教师授课端模块(1)与所述VR设备学习模块(2)之间实时直播连线。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有远程交互功能的VR教学系统，其特征在于，包括：教师授课端模块(1)、VR设备学习模块(2)、云VR运行服务器(3)、终端设备(4)以及开放平台(5)；
所述教师授课端模块(1)与所述云VR运行服务器(3)连接，所述教师授课端模块(1)用于实时录播授课教师在授课时的内容并上传至所述云VR运行服务器(3)；
所述终端设备(4)与所述VR设备学习模块(2)连接并可充当所述VR设备学习模块(2)的操作终端；
所述开放平台(5)安装于所述终端设备(4)的系统上并与所述VR设备学习模块(2)配套使用，所述开放平台(5)与所述云VR运行服务器(3)和所述VR设备学习模块(2)均连接，所述开放平台(5)用于通过所述云VR运行服务器(3)获取所述教师授课端模块(1)录播的实时数据并将该实时数据传输至所述VR设备学习模块(2)以供学习者学习；
所述VR设备学习模块(2)用于供学习者佩戴并对所述实时数据进行显示，所述VR设备学习模块(2)可在学习者进行笔记记录、当堂演算或当堂练习时、供学习者观看并对笔记记录、当堂演算或当堂练的过程进行拍摄，并将拍摄的图像上传至所述云VR运行服务器(3)供授课教师查阅，以实现学习者与授课教师之间的远程交互；以及，
所述云VR运行服务器(3)用于与供所述开放平台(5)查询、获取所需学习或阅读的资料并可实现所述教师授课端模块(1)与所述VR设备学习模块(2)之间实时直播连线。


2.根据权利要求1所述的具有远程交互功能的VR教学系统，其特征在于，所述VR设备学习模块(2)为VR设备，所述VR设备包括：VR设备本体(6)及设置于所述VR设备本体(6)上的VR系统(7)；
所述VR系统(7)包括：摄像头模块(71)、图像显示模块(72)、中央处理模块(73)、手柄操作模块(74)、无线通信模块(75)、语音输入模块(76)、语音播报模块(77)以及电源模块(78)；
所述无线通讯模块与所述中央处理模块(73)连接，所述无线通讯模块用于与所述终端设备(4)之间建立数据连接以实现开放平台(5)与VR设备学习模块(2)之间的数据交换；
所述摄像头模块(71)与所述中央处理模块(73)连接，所述摄像头模块(71)用于接收所述中央处理模块(73)发出的控制信号并根据该控制信号进行开启或关闭，当学习者进行笔记记录、当堂演算或当堂练习时，所述摄像头模块(71)用于供使用者在佩戴所述VR设备本体(6)的情况下对学习者的笔写画面进行拍摄以在图像显示模块(72)显示，所述摄像头模块(71)还用于将拍摄的图像或视频发送至所述中央处理模块(73)；
所述语音输入模块(76)与所述中央处理模块(73)连接，所述语音输入模块(76)用于供学习者输入语音以与所述教师授课端模块(1)的授课教师进行语音交互；
所述语音播报模块(77)与所述中央处理模块(73)连接，所述语音播报模块(77)用于接收所述中央处理模块(73)发出的控制信号并根据控制信号播报所述教师授课端模块(1)的授课教师的语音；
所述图像显示模块(72)与所述中央处理模块(73)连接，所述图像显示模块(72)用于接收所述中央处理模块(73)发出的控制信号，并根据该控制信号进行图像界面显示；
所述手柄操作模块(74)与所述中央处理模块(73)连接，所述手柄操作模块(74)用于向所述控制模块发送控制信号以控制所述摄像头模块(71)的打开或关闭；
所述中央处理模块(73)用于接收所述开放平台(5)发出的数据信号，并根据该数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张景涵，张铭轩，陈明芷，
申请(专利权)人：深圳捷径观察科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44