CN106205239A - 一种基于3d立体成像的电子词典系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于3D立体成像的电子词典系统，包括立体显示装置、耳机/音响、立体图像适配器、声卡、计算机、存储装置、键盘、麦克风；用户能够通过键盘输入学习需求，然后将数据传送到计算机；通过存储装置存储词典内容以及3D图像和声音模型，由计算机对用户所需的学习需求进行处理，并通过立体图像适配器将处理后的信息传输到立体显示装置，为用户提供立体直观的裸眼3D影像，而不需要额外的3D眼镜；通过声卡将声音传送到耳机/音响进行听力学习，用户通过麦克风进行语音输入，进行跟读单词、短语、句子或者自行造句，接收到用户的语音之后，计算机能够判断用户语音、造句的正确性，并通过3D视频和3D语音以及对用户进行评估和纠错；本发明能够以3D场景展现关联单词的立体对比和直观形象的学习，3D影像和3D语音逼真，帮助外语学习者立体式学习单词。
Description
技术领域
本发明一种基于3D立体成像的电子词典系统，属于电子词典领域以及外语学习领域。
背景技术
随着信息和计算机技术的快速发展，我们所使用的词典已经逐步从传统的纸质词典过度了电子词典时代，现在查阅生单词已经不再如以前一样将几本厚重的大词典放在手边，只需一款巴掌大小的电子词典、智能手机、计算机或者ipad即可，轻轻敲入几个字母，便可以完成查阅，甚至根据所输入的几个不完整的字母自动提示所要查询的单词。现在外语词典技术有专门的硬件，比如人们熟知的点读笔、复读机等，也有软件和APP，如金山词霸、有道词典、百词斩等，这些电子词典上都有丰富的词汇，可根据用户需要选择不同外语考试或外语水平所需的全部单词或核心单词，并能给用户提供完整、准确的释义、例句、发音。另外，基于现代电子计算机的这些电子词典还具有一定的趣味性，结合了学习性和娱乐性，受到了广大用户的好评，从而使用户在遇到生词的时候不再苦不堪言，比如百词斩可以帮助用户记住一个“斩”一个。
但是目前的电子词典的缺点也是很明显的。首先，现有的电子词典缺乏单词的纵向和横向关联和对比，使得单词学习处于一种死记硬背的阶段，缺乏系统科学的记忆和立体的学习，既浪费时间，效果又不是很好，导致外语学习者经常“只知其义不知其用”。其次，非母语的外语学习者在外语学习中，最大的障碍就是缺乏外语学习环境，而传统的电子词典并不能给外语学习者提供外语学习环境，长时间的电子词典学习仍然容易使人产生厌倦，使得很多外语学习者抱怨电子词典“学习速度太慢”。再次，传统的电子词典大部分只能给出单词、音标、释义、发音等，但仍然是干巴巴的信息，无法利用相关的单词图像、影像、语音进行立体形象记忆，缺乏对句子和用法的场景理解。实际上，母语学习者和外语学习专家都指出，形象记忆是外语学习的最好方法。因此，针对这些缺陷并给予修正，提升电子词典的使用体验是很有必要的。
在国内，随着计算机技术的发展和进步，为开发一种基于3D立体成像的电子词典系统与方法提供了条件，但是，目前市场上很少有一种基于3D立体成像的电子词典系统与方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于3D立体成像的电子词典系统，能够展示3D图像和3D语音，使用户能够更加直观形象的去学习外语单词、短语或者句子，体积小，重量轻，用户能够随身携带。满足用户随时随地都可学习语言的需求，避免了“哑巴外语”的尴尬，提升学习效果。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于3D立体成像的电子词典系统，包括立体显示装置、耳机/音响、立体图像适配器、声卡、计算机、存储装置、键盘、麦克风。用户能够通过键盘输入学习需求，然后将数据传送到计算机。通过存储装置存储词典内容以及3D图像和声音模型，由计算机对用户所需的学习需求进行处理，并通过立体图像适配器将处理后的信息传输到立体显示装置。通过声卡将声音传送到耳机/音响进行听力学习，用户在学习的过程中，通过麦克风进行语音输入，进行跟读单词、短语、句子或者自行造句，接收到用户的语音之后，计算机进行判断用户语音、造句的正确性，并通过3D视频和3D语音以及对用户进行评估和纠错。
所述立体显示装置安装于电子词典表面，通过立体图像适配器将处理后的信息传输到立体显示装置，能够以三维方式展示外语词汇、短语、句子、对应实物和应用场景，并展示不同单词的立体关联关系。
所述耳机/音响安装于电子词典表面，为两种发声装置，提供3D语音感受，既可用音响播放外音，也可使用耳机，能够为用户提供听写、跟读、纠音的学习和训练。
所述立体图像适配器安装于电子词典内部，进行3D模型转换，用于输出3D图像。
所述声卡安装于电子词典内部，用于实现声波/数字信号相互转换，将来自计算机的声音信号加以转换，形成3D效果，并输出到耳机/音响。
所述计算机安装于电子词典内部，用于接收来自键盘或者麦克风录入的信息，通过这些信息对每个用户的学习需求进行个性化处理；所述计算机能够计算和展示指定单词的3D图像模型和3D声音模型，并通过词根、词缀、词性、词义、用法等不同分类提供相关联的单词，以3D场景展现这些单词间在词根、词缀、词性、词义、用法上的联系和差别，为用户提供全景式的单词影像。
所述存储装置安装于电子词典内部，所有词典内容全部纳入存储装置内，存储装置存储有3D图像模型以及3D声音模型，以及不同关联单词间的联系和3D场景模型，以供计算机查询、计算、处理和输出。
所述键盘安装于电子词典表面，键盘用于将语音输入难以完成的输入信息，通过按键的方式输入到计算机，以便计算机处理和计算。
所述麦克风安装于电子词典表面，进行语音输入，用户可跟读单词、短语或句子，也可以自行造句，通过预先设置好的发音方式来对用户进行纠音。
一种基于3D立体成像的电子词典系统使用方法，用户打开电子词典后，电子词典初始化进入主界面，主界面时用户可选择词典维护、词典查询、生词本等功能。词典维护功能，用户可以选择手动维护和自动维护，在手动维护模式下根据用户需求手动设置参数，并更新词库和模型库，并对3D显示装置及声音发生装置进行维护；同时电子词典也会按设定的参数自动维护，保证词库和模型库的时效性，提供最好的用户体验；词典查询功能，用户可手动键盘输入，也可使用麦克风输入语音，输入查询需求，输入完成后，3D显示屏幕中会显示3D图像，并通过耳机或者音响提供标准发音，用户可以通过麦克风跟读语句，3D显示屏还可以显示单词关联内容和3D场景，并为用户的发音提供评估和纠正；生词本功能，用户可以选择添加/删除生词，也可以添加生词的3D关联和3D场景，让用户立体形象的认识单词。
本发明一种基于3D立体成像的电子词典系统，具有以下优点：
首先，本发明能够以3D场景提供关联单词的对比。通过词根、词缀、词性、词义、用法、图像、语音等不同分类提供相关联的单词，以3D场景展现这些单词间在词根、词缀、词性、词义、用法、图像、语音上的联系和差别，为用户提供全景式的单词影像，提高单词学习的系统性和立体感，使外语学习者“只知其义也知其用”。
其次，本发明能够为非母语者提供一种逼真的外语学习环境。本发明采用的3D影像和3D语音，使用户如同置身于真实场景，眼观耳听嘴述，大幅度提升了用户体验质量，使的电子词典上的单词和句子不再枯燥，逼真的外语学习场景、对应3D实物和应用场景适合学习者长期学习而不产生厌倦，也利于保护视力。
再次，本发明能够帮助外语学习者从单词图像、影像、语音进行立体形象记忆。本发明提供了立体显示装置、耳机/音响及麦克风进行交互，用户可以同步运用对应实物和应用场景的3D图像、3D视频、3D语音进行立体式学习，让所有单词都“活”过来，通过立体形象的刺激，使用户在查阅单词时“能记会用”，避免了“哑巴外语”的尴尬。
附图说明
图1是本发明所述一种基于3D立体成像的电子词典系统的系统结构示意图。
图2是本发明所述一种基于3D立体成像的电子词典系统的实施例示意图。
图3是本发明所述一种基于3D立体成像的电子词典系统的系统工作流程图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明实例提供的一种基于3D立体成像的电子词典系统的系统结构示意图，包括如下模块：
立体显示装置101、耳机/音响102、立体图像适配器103、声卡104、计算机105、存储装置106、键盘107、麦克风108。
用户能够通过键盘107输入学习需求，然后将数据传送到计算机105，由计算机105对用户所需的学习需求进行处理，并通过立体图像适配器103将处理后的信息传输到立体显示装置101，通过声卡104将声音传送到耳机/音响102进行听力学习，用户在学习的过程中，可以通过麦克风108进行语音输入，跟读单词、短语、句子或者自行造句，接收到用户的语音之后，计算机105可进行判断用户语音、造句的正确性，并通过3D视频和3D语音以及对用户进行评估和纠错。本发明在单词学习中的运用具有科学性、直观性、形象性等优点，在单词学习中有着明显的优势以及成效。
所述立体显示装置101安装于电子词典表面，其功能是并通过立体图像适配器103将处理后的信息传输到立体显示装置101，能够以三维方式展示外语词汇、短语、句子、对应实物和应用场景，并可展示不同单词的立体关联关系，缓解用户的视觉疲劳，提高用户兴趣。
所述立体显示装置101，优选地，使用分辨率为1920*1080的裸眼3D显示屏，最合适的观赏距离，一般在60cm到100cm之间，正面120°角内，为用户提供立体直观的裸眼3D影像，不同于传统的液晶显示屏，可自动调节显示屏的亮度，将亮度调节到和周围物体的亮度相同，缓解用户的视觉疲劳，在学习过程中保护用户的视力。
所述耳机/音响102安装于电子词典表面，为两种发声装置，提供3D语音感受，既可用音响播放外音，也可使用耳机，方便灵活，不易打扰他人，能够为用户提供听写、跟读、纠音的学习和训练。
耳机通过外接插孔插于电子词典上，优选的，爱科技AKG型号k701 HiFI头戴式耳机，使用了扁平音圈技术，非等厚双层振膜，带来清澈的高音和低频响应，全频段声音表现和细节还原能力，频响范围：10Hz-39.8Hz，阻抗：63欧姆，灵敏度105dB，音频接口：3.5mm/6.3mm立体声插头。
音响通过外接插孔插在电子词典上，优选的，惠威HiViM200A蓝牙外接式音响，采用TN25球顶高音使其高频音色出众，具有防磁功能，频响范围：56Hz-20KHz，阻抗：22K，灵敏度350mv，适合较大音量的使用场合，带给使用者全新的音色享受。
所述立体图像适配器103安装于电子词典内部，进行3D模型转换，承担输出3D图像的任务，使用户能够更加直观形象地去学习外语。
所述立体图像适配器103，优选的，华硕ASUS型号圣骑士GTX750TI-OC-2GD5，核心品牌NVIDIA，核心型号GeForce GTX750TI，核心频率Boost：1150MHz；Base：1072MHz，流处理单元640，显存容量2G，显存位宽128-bit，显存频率5400MHz；本发明通过立体图像适配器103安装于电子词典上进行数模信号转换，承担输出3D图像的任务，使用户能够立体形象地去了解单词。
所述声卡104安装于电子词典内部，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件，可将来自计算机的声音信号加以转换，形成3D效果，并输出到耳机、音响等声响设备，成为用户听到的3D声效；所述声卡优选的创新Creative型号Sound Blaster X-Fi Surround5.1 Pro。声卡104是安装于电子词典上是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件，可将来自存储装置106的原始声音信号加以转换，输出到耳机、音响等声响设备。
所述计算机105安装于电子词典内部，能够接收来自键盘107或麦克风108录入的信息，通过这些信息对每个用户的学习需求进行个性化处理，满足用户的学习需求。所述计算机105能够计算和展示指定单词的3D图像模型和3D声音模型，并通过词根、词缀、词性、词义、用法等不同分类提供相关联的单词，以3D场景展现这些单词间在词根、词缀、词性、词义、用法上的联系和差别，为用户提供全景式的单词影像。
所述存储装置106安装于电子词典内部，所有词典内容全部纳入存储装置106内，存储有纸质词典和普通电子词典不具备的3D图像模型以及3D声音模型，以及不同关联单词间的联系和3D场景模型，以供计算机查询、计算、处理和输出，满足用户的形象化学习和外语场景化学习的需求。
所述存储装置106，优选地，SRAM系统内存4GB，内存技术LPDDR3，大容量存储器为存储介质SSD固态硬盘，存储容量128GB，存储扩展支持Micro SD（TF）卡；存储装置106安装于电子词典上纳入了所有纸质词典的内容，并且还有纸质词典不具备的3D图像以及声音，将厚重的纸质词典变成一部轻薄的电子词典，更加方便用户的查阅和形象化的记忆以及满足用户随时随地都可学习的要求。
优选地，存储装置106所存储的词汇能够联网更新，保证词库的时效性和准确性。
所述键盘107安装于电子词典表面，键盘用于将手工输入难以完成的输入信息，通过按键的方式输入到计算机105，以便计算机105处理和计算。
所述麦克风108安装于电子词典表面，进行语音输入，用户可跟读单词、短语或句子，也可以自行造句，通过预先设置好的发音方式来对用户进行纠音，提高发音能力和口语水平。
用户的学习需求既可以通过键盘107输入，也可以通过麦克风108进行语音输入,十分方便。同时，用户可通过麦克风108进行跟读单词、短语或句子，也可以自行造句，通过用户在发音之前设置好的发音方式来对用户进行纠音。
如图2所示，为本发明所述一种基于3D立体成像的电子词典系统的实施例示意图，整个系统封装在一个外壳中，内部结构大概分为三层；第一层为外接硬件设备，向用户提供了立体显示装置用以显示直观的3D显示图像，营造3D学习场景，外接键盘107用以供用户提供输入设备，声音发生装置中耳机/音响102用以供用户收听标准发音，声音发生装置中麦克风108用以供用户跟读语句；第二层为电子词典的核心层，MPU为主控制器，内含运算逻辑、时钟、中断程序、接口等电路，它起到控制整个电子词典的作用，并接显示适配器和声音适配器；第三层为底层电源设备及存储设备，电源起到为整个电子词典系统提供持续工作的动力，存储设备中ROM起到存储程序、系统参数等数据，RAM起到内存作用，用于运行时存储动态数据，大容量存储器用于存储词汇、短语、句子、立体图像和声音模型，体积小，耗电低，能够在断电时继续保存资料。
所述MPU主控制器采用处理器型号Intel Atom Z3795，处理器主频1.59GHz，最高频率2.39GHz，处理器核心四核心，。
所述电源模块安装于电子词典背面，以方便拆卸，优选地，采用捷特明JETBeam3400mAh高性能可充电锂电池，4A最大安全输出电流，自带3重过热保护。
所述存储装置，包括随机存取存储器SRAM，ROM只读存储器，大容量存储器；所述随机存取存储器SRAM，优选地，系统内存4GB，内存技术LPDDR3，用于工作时将程序和3D模型调入内存运行；所述只读存储器ROM用于保存固件信息，16GB；所述大容量存储器，优选地，存储容量128GB，存储介质SSD固态硬盘，用于存储程序和3D图像、声音模型；所述存储扩展，优选地，支持Micro SD（TF）卡。
如图3所示，为本发明所述一种基于3D立体成像的电子词典系统的系统工作流程示意图，用户打开电子词典后，电子词典初始化进入主界面，主界面时用户可选择词典维护、词典查询、生词本等功能；词典维护功能，用户可以选择手动维护和自动维护，在手动维护模式下根据用户需求手动设置参数，并更新词库和模型库，并对3D显示装置及声音发生装置进行维护；同时电子词典也会按设定的参数自动维护，保证词库和模型库的时效性，提供最好的用户体验；词典查询功能，用户可手动键盘输入，也可使用麦克风输入语音，输入查询需求，输入完成后，3D显示屏幕中会显示3D图像，并通过耳机或者音响提供标准发音，用户可以通过麦克风跟读语句，3D显示屏还可以显示单词关联内容和3D场景，并为用户的发音提供评估和纠正；生词本功能，用户可以选择添加/删除生词，也可以添加生词的3D关联和3D场景，让用户立体形象的认识生词。
以上实施方式仅适用于说明本公开，而并非对公开的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明公开的精度和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明公开的范畴，本发明公开的专利保护范畴应自权利要求书限定。
Claims (10)
1.一种基于3D立体成像的电子词典系统，包括立体显示装置（101）、耳机/音响（102）、立体图像适配器（103）、声卡（104）、计算机（105）、存储装置（106）、键盘（107）、麦克风（108）；其特征在于：用户能够通过键盘（107）输入学习需求，然后将数据传送到计算机（105）；通过存储装置（106）存储词典内容以及3D图像和声音模型，由计算机（105）对用户所需的学习需求进行处理，并通过立体图像适配器（103）将处理后的信息传输到立体显示装置（101）；通过声卡（104）将声音传送到耳机/音响（102）进行听力学习，用户在学习的过程中，能够通过麦克风（108）进行语音输入，进行跟读单词、短语、句子或者自行造句，接收到用户的语音之后，计算机（105）进行判断用户语音、造句的正确性，并通过3D视频和3D语音以及对用户进行评估和纠错。
2.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述立体显示装置（101）安装于电子词典表面，通过立体图像适配器（103）将处理后的信息传输到立体显示装置（101），为用户提供立体直观的裸眼3D影像，能够以三维方式展示外语词汇、短语、句子、对应实物和应用场景，并展示不同单词的立体关联关系。
3.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述耳机/音响（102）安装于电子词典表面，为两种发声装置，提供3D语音感受，既可用音响播放外音，也可使用耳机，能够为用户提供听写、跟读、纠音的学习和训练。
4.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述立体图像适配器（103）安装于电子词典内部，进行3D模型转换，用于输出3D图像。
5.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述声卡（104）安装于电子词典内部，用于实现声波/数字信号相互转换，将来自计算机（105）的声音信号加以转换，形成3D效果，并输出到耳机/音响（102）。
6.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述计算机（105）安装于电子词典内部，用于接收来自键盘（107）或者麦克风（108）录入的信息，通过这些信息对每个用户的学习需求进行个性化处理；所述计算机（105）能够计算和展示指定单词的3D图像模型和3D声音模型，并通过词根、词缀、词性、词义、用法等不同分类提供相关联的单词，以3D场景展现这些单词间在词根、词缀、词性、词义、用法上的联系和差别，为用户提供全景式的单词影像。
7.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述存储装置（106）安装于电子词典内部，所有词典内容全部纳入存储装置（106）内，存储装置（106）存储有3D图像模型以及3D声音模型，以及不同关联单词间的联系和3D场景模型，以供计算机（105）查询、计算、处理和输出。
8.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述键盘（107），安装于电子词典表面，键盘（107）用于将语音输入难以完成的输入信息，通过按键的方式输入到计算机（105），以便计算机（105）处理和计算。
9.根据权利要求1所述一种基于3D立体成像的电子词典系统，其特征在于：所述麦克风（108）安装于电子词典表面，进行语音输入，用户可跟读单词、短语或句子，也可以自行造句，通过预先设置好的发音方式和模型来对用户发音进行评估和纠音。
10.一种基于3D立体成像的电子词典系统使用方法，其特征在于：用户打开电子词典后，电子词典初始化进入主界面，主界面时用户可选择词典维护、词典查询、生词本等功能；词典维护功能，用户可以选择手动维护和自动维护，在手动维护模式下根据用户需求手动设置参数，并更新词库和模型库，并对3D显示装置及声音发生装置进行维护；同时电子词典也会按设定的参数自动维护，保证词库和模型库的时效性，提供最好的用户体验；词典查询功能，用户可手动键盘输入，也可使用麦克风输入语音，输入查询需求，输入完成后，3D显示屏幕中会显示3D图像，并通过耳机或者音响提供标准发音，用户可以通过麦克风跟读语句，3D显示屏还可以显示不同单词的立体关联和3D场景，并为用户的发音提供评估和纠正；生词本功能，用户可以选择添加/删除生词，也可以添加生词的3D关联和3D场景，让用户立体形象的认识单词。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161207 |