CN102509484A

CN102509484A - 一种基于增强现实技术的学习系统及其学习方法

Info

Publication number: CN102509484A
Application number: CN2011103098667A
Authority: CN
Inventors: 周志颖; 徐少民; 古鉴
Original assignee: SUZHOU DREAM MAN SOFTWARE TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SUZHOU DREAM MAN SOFTWARE TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了一种可以增加学习的趣味及克服学习过程中的困难的基于增强现实技术的学习系统及其学习方法，该系统包括一安装有增强现实软件的处理器，所述处理器连接有显示器及摄像头，还包括一印制有学习标的物和增强现实标识物的读物载体，所述读物载体置于所述摄像头的数据采集范围内。

Description

一种基于增强现实技术的学习系统及其学习方法

技术领域

本发明涉及一种学习系统，具体的涉及一种基于增强现实技术的学习系统。

背景技术

增强现实（Augmented Reality，简称AR），也被称之为混合现实。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

增强现实技术将动态的、背景专门化的信息加在用户的视觉域之上，它借助计算机图形图像与可视化技术产生虚拟对象，并通过传感技术将它们准确地“放置”于真实环境中，使之借助显示设备与真实环境融为一体。增强现实具有以下特点：一是虚实结合。它可以将显示器屏幕扩展到真实环境，使计算机窗口与图标叠映于现实对象。二是实时交互。它使交互从精确的位置扩展到整个环境，从简单的人面对屏幕交流发展到将自己融合于周围的空间与对象中。运用信息系统不再是自觉而有意的独立行动，而是和人们的当前活动自然而然地成为一体。交互性系统不再是具备明确的位置，而是扩展到整个环境。

汉字拼音是学习汉字的重要工具，但纯拼音的学习是抽象的、枯燥的，面对刚刚入学，特别活泼好动、注意力难以持久的小朋友来说，绝对是个挑战；对于初学者来说，声母与韵母之间的区别，以及如何搭配使用和读音也是一大难点。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明旨在提供基于增强现实技术的学习系统及其学习方法，以增加学习的趣味及克服学习过程中的困难。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于增强现实技术的学习系统，其包括一安装有增强现实软件的处理器，所述处理器连接有显示器及摄像头，还包括一印制有学习标的物和增强现实标识物的读物载体，所述读物载体置于所述摄像头的数据采集范围内。

优选的，所述处理器、显示器和摄像头为相互独立的装置，并通过数据线电连接在一起。

优选的，所述处理器、显示器和摄像头集成后构成一整体。

进一步的，所述读物载体为一拼音学习卡，所述拼音学习卡包括一基板，所述基板上设置有若干叠合在一起的声母卡、若干叠合在一起的声调卡、若干叠合在一起的韵母卡及若干叠合在一起的选项卡，所述若干叠合在一起的声母卡、若干叠合在一起的声调卡、若干叠合在一起的韵母卡及若干叠合在一起的选项卡上分别设置有不同的以作为所述增强现实标志物的标志图模块。

优选的，所述若干叠合在一起的声母卡、若干叠合在一起的声调卡、若干叠合在一起的韵母卡及若干叠合在一起的选项卡分别通过翻动轴可枢转的固定在所述拼音学习卡的基板上。

一种基于增强现实技术的学习系统的学习方法，其包括以下步骤：

步骤1）学习者根据需求选择所需的读物载体；

步骤2）处理器通过摄像头捕捉读物载体上的标志图模块，增强现实软件判断所述标志图模块与学习内容的对应关系，以判断学习者选择的学习内容；

步骤3）处理器根据获得的学习内容进行出题，并经过增强现实软件的处理通过显示器进行显示；

步骤4）学习者再根据读物载体进行答题；

步骤5）处理器再通过摄像头捕捉读物载体上的标志图模块，根据标志图模块判断学习者的选择结果；若，正确，提示学习者答题正确，并显示题目意义相关图片或动画，返回步骤1；若，错误，提示学习者答题错误，返回步骤4。

本发明的基于增强现实技术的学习系统，将增强现实技术应用到其中，促进了学习者与计算机之间的交互，同时虚拟环境和真实环境的叠加和实时反映，增强了学习者的感官感受，使学习者获得更高的学习体验，从而增强学习效果。

整个学习系统几乎处处应用了增强现实技术。在没有读物载体放置在摄像头下时，显示器里面显示的是摄像头下的现实场景。当出现读物载体后，系统会根据读物载体中选择的内容在显示器里的现实场景中浮现出题目和答案选项；在用户选择答案后，系统判断用户选择的正确性，在读物载体上方显示出相应的3D动画信息表达汉字的意义。从学习者的观感角度来看，自己对读物载体的选择可以实时改变自己身处的环境，达到身临其境的感觉，大大地增强了学习者学习的主观积极性；随着用户选择不同的读物载体，与之相关联的图片和动画信息实时显示在现实场景中，使得学习者能更好的理解。

具体的来说，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、学习者通过读物载体和处理器进行实时互动，增加学习者学习的兴趣和主动性；

2、翻动各读物载体的操作方式有别于传统的鼠标、键盘操作，更加简便，更加接近人们平时的学习习惯；

3、把声母与韵母分开，有助于初学者理解声母与韵母的区别和搭配；

4、相比与普通学习方式，更多的自主参与以及丰富的图片和动画信息，使学习者能更好地将拼音、文字和形象上的意义进行关联，有助于学习者理解和记忆。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的基于增强现实技术的学习系统的结构示意图。

图2示出了本发明的读物载体的结构示意图。

图3示出了本发明的拼音学习系统的应用示例。

图4示出了本发明的学习者回答错误时的场景。

图中标号说明：1、显示器，2、摄像头，3、读物载体，301、声母卡，302、声调卡，303、韵母卡，304、选项卡，305、翻动轴，306、标志图模块。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1：

一种基于增强现实技术的学习系统，其包括一安装有增强现实软件的处理器，所述处理器连接有显示器1及摄像头2，还包括一印制有学习标的物和增强现实标识物的读物载体3，所述读物载体3置于所述摄像头2的数据采集范围内。

优选的，所述处理器、显示器1和摄像头2为相互独立的装置，并通过数据线电连接在一起。

优选的，所述处理器、显示器1和摄像头2集成后构成一整体。

进一步的，所述读物载体3为一拼音学习卡，所述拼音学习卡包括一基板，所述基板上设置有若干叠合在一起的声母卡301、若干叠合在一起的声调卡302、若干叠合在一起的韵母卡303及若干叠合在一起的选项卡304，所述若干叠合在一起的声母卡301、若干叠合在一起的声调卡302、若干叠合在一起的韵母卡303及若干叠合在一起的选项卡304上分别设置有不同的以作为所述增强现实标志物的标志图模块306。

优选的，所述若干叠合在一起的声母卡301、若干叠合在一起的声调卡302、若干叠合在一起的韵母卡303及若干叠合在一起的选项卡304分别通过翻动轴305可枢转的固定在所述拼音学习卡3的基板上。

实施例2：

步骤1）学习者选择好想要学习的声母卡301、韵母卡302和声调卡303；

步骤2）处理器通过摄像头2捕捉声母卡301、韵母卡302和声调卡303上的标志图模块306，并根据标志图模块306与拼音的对应关系，判断学习者选择的拼音；

步骤3）处理器根据获得的拼音，从汉字库中随机抽取一个符合该拼音的汉字，再从题库中抽取一道以该汉字,为答案的题目，显示在显示器1中；

步骤4）学习者选择选项卡304进行答题；

步骤5）处理器再通过摄像头2捕捉选项卡304上的标志图模块306，根据标志图模块306判断学习者的选择结果；若，正确，提示学习者答题正确，并显示题目意义相关图片或动画，返回步骤1；若，错误，提示学习者答题错误，返回步骤4。

参见图3所示，为是拼音学习卡片的应用示例。

1、学习者从声母卡301上选择了“B”，韵母卡302上选择了“AO”，声调卡303上选择了“第三声”；

2、计算机1给出了题目“今天你吃了吗？”和选项“1 饱 2 宝 3 保 4 煲”；

3、学习者通过选项卡304选择答案“1 饱”；

4、计算机1判断结果正确，显示相应的图片和动画。

参见图4所示，是学习者回答错误时的场景。

1、学习者从声母卡301上选择了“B”，韵母卡302上选择了“AO”，声调卡303上选择了“无”；

2、计算机1给出了题目“今天你吃了吗？”和选项“1 包 2 褒 3苞4 刨”；

3、学习者通过选项卡304选择答案“1 包”；

4、计算机判断结果错误，显示错误信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于增强现实技术的学习系统，其特征在于：包括一安装有增强现实软件的处理器，所述处理器连接有显示器（1）及摄像头（2），还包括一印制有学习标的物和增强现实标识物的读物载体（3），所述读物载体（3）置于所述摄像头（2）的数据采集范围内。

2. 根据权利要求1所述的基于增强现实技术的学习系统，其特征在于：所述处理器、显示器（1）和摄像头（2）为相互独立的装置，并通过数据线电连接在一起。

3.根据权利要求1所述的基于增强现实技术的学习系统，其特征在于：所述处理器、显示器（1）和摄像头（2）集成后构成一整体。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于增强现实技术的学习系统，其特征在于：所述读物载体（3）为一拼音学习卡，所述拼音学习卡包括一基板，所述基板上设置有若干叠合在一起的声母卡（301）、若干叠合在一起的声调卡（302）、若干叠合在一起的韵母卡（303）及若干叠合在一起的选项卡（304），所述若干叠合在一起的声母卡（301）、若干叠合在一起的声调卡（302）、若干叠合在一起的韵母卡（303）及若干叠合在一起的选项卡（304）上分别设置有不同的以作为所述增强现实标志物的标志图模块（306）。

5. 根据权利要求4所述的基于增强现实技术的学习系统，其特征在于：所述若干叠合在一起的声母卡（301）、若干叠合在一起的声调卡（302）、若干叠合在一起的韵母卡（303）及若干叠合在一起的选项卡（304）分别通过翻动轴（305）可枢转的固定在所述拼音学习卡（3）的基板上。

6.一种根据权利要求1或2或3所述的基于增强现实技术的学习系统的学习方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）学习者根据需求选择所需的读物载体（3）；

步骤2）处理器通过摄像头（2）捕捉读物载体（3）上的标志图模块（306），增强现实软件判断所述标志图模块（306）与学习内容的对应关系，以判断学习者选择的学习内容；

步骤3）处理器根据获得的学习内容进行出题，并经过增强现实软件的处理通过显示器（1）进行显示；

步骤4）学习者再根据读物载体（3）进行答题；

步骤5）处理器再通过摄像头（2）捕捉读物载体（3）上的标志图模块（306），根据标志图模块（306）判断学习者的选择结果；若，正确，提示学习者答题正确，并显示题目意义相关图片或动画，返回步骤1；若，错误，提示学习者答题错误，返回步骤4。

7. 一种根据权利要求4所述的基于增强现实技术的学习系统的学习方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）学习者选择好想要学习的声母卡（301）、韵母卡（302）和声调卡（303）；

步骤2）处理器通过摄像头（2）捕捉声母卡（301）、韵母卡（302）和声调卡（303）上的标志图模块（306），并根据标志图模块（306）与拼音的对应关系，判断学习者选择的拼音；

步骤3）处理器根据获得的拼音，从汉字库中随机抽取一个符合该拼音的汉字，再从题库中抽取一道以该汉字,为答案的题目，显示在显示器（1）中；

步骤4）学习者选择选项卡（304）进行答题；

步骤5）处理器再通过摄像头（2）捕捉选项卡（304）上的标志图模块（306），根据标志图模块（306）判断学习者的选择结果；若，正确，提示学习者答题正确，并显示题目意义相关图片或动画，返回步骤1；若，错误，提示学习者答题错误，返回步骤4。