CN106648061A - 在线可视化编程的vr星空制作与观测考核系统 - Google Patents

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段会锋
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Abstract

本发明公开了一种在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，包括：基于HTML5语言的星空场景编辑单元、处理单元以及通信单元；星空场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的用于粘贴星体图像的拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；星座/星体素材库。

Description

在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统
技术领域
本发明涉及一种VR星空场景制作与观测考核系统。
背景技术
从人类仰望天空开始，璀璨的星空就一直对人类有着莫大的吸引力，能够辨识星空中的每个星座和星体，可能是每个人心中一直的梦想。然而随着城市的发展和繁荣，大量的光污染使得城市居民很难再看到古人能够看到的那种壮丽的星河，智能通过书籍和照片观测星空。
VR技术的诞生，尤其是VR技术全景沉浸式的场景，为观测星空提供了无比优越的条件，通过VR场景，除了可以观察静止的星空之外，也可以增加时间轴，观测随时间移动的星空。
但是现在VR星空，还停留在单纯的视频技术阶段，普通使用者无法根据自身的位置，调节星空的实际内容，对星空识别和学习有很大的障碍。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制的一种在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，包括：
基于HTML5语言的星空场景编辑单元、处理单元以及通信单元；
星空场景编辑单元包括：
虚拟空间编辑区域；
该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的用于粘贴星体图像的拟合空间；
图形逻辑块库；
该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；
操作显示模块；
图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；
星座/星体素材库；
包括世界各地常见星座和星体的图像，包括带有可见星等的星体图标、由星体图标连线形成的星座简图、带有星体图标的星座想象图、流动星体图以及月相图；
通信单元包括
位置查询模块，该模块通过访问当前IP地址库或查询移动设备GPS模块，获取当前使用者所处位置的地理坐标；获取当前使用者的所处位置的时间；
星历查询模块，
根据所述的地理坐标和时间，查询当前星历，获取当前位置可见星体信息；
全景显示单元，带有三轴陀螺仪；
制作过程中，所述的处理单元根据当前位置调取所述星座/星体素材库中的对应天体，并根据时间生成随时间轴变化的动态星空；
使用者，通过所述的全景显示单元控制视角的变化，观察当前天球中的全部星体。
作为优选的实施方式，所述的星空场景编辑单元编辑生成近地星体事件图像；
所述的近地星体包括运行轨道与地球运行轨道重合的小行星、彗星以及大型流星体；
事件至少包含：经过地球打球、与太阳系内星体碰撞事件。
事件图像至少包含近地星体轨迹和碰撞目标星体的特殊标识。
作为优选的实施方式，所述的操作反馈单元通过识别使用者的短暂头部动作，判定当前使用者的意图完成对星空中星体的选择，并根据该选择显示特定的说明内容。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统模块图
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示：一种在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，包括：基于HTML5语言的星空场景编辑单元、处理单元以及通信单元；星空场景编辑单元包括：虚拟空间编辑区域；该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的用于粘贴星体图像的拟合空间；图形逻辑块库；该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；操作显示模块；图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；星座/星体素材库；包括世界各地常见星座和星体的图像，包括带有可见星等的星体图标、由星体图标连线形成的星座简图、带有星体图标的星座想象图、流动星体图以及月相图；通信单元包括位置查询模块，该模块通过访问当前IP地址库或查询移动设备GPS模块，获取当前使用者所处位置的地理坐标；获取当前使用者的所处位置的时间；星历查询模块，根据所述的地理坐标和时间，查询当前星历，获取当前位置可见星体信息；全景显示单元，带有三轴陀螺仪；制作过程中，所述的处理单元根据当前位置调取所述星座/星体素材库中的对应天体，并根据时间生成随时间轴变化的动态星空；使用者，通过所述的全景显示单元控制视角的变化，观察当前天球中的全部星体。
作为优选的实施方式，所述的星空场景编辑单元编辑生成近地星体事件图像；所述的近地星体包括运行轨道与地球运行轨道重合的小行星、彗星以及大型流星体；事件至少包含：经过地球打球、与太阳系内星体碰撞事件。事件图像至少包含近地星体轨迹和碰撞目标星体的特殊标识。
比如，举例来说，当年苏梅克列维彗星撞击木星时间，即可通过编辑在木星所在区域的周边设置多个表示彗星的超比例图像序列或视频，并按当时撞击的时间轴设置撞击动画，并调节世界各地的观测角度差异，生成符合特定地理位置的虚拟空图像；当撞击发生时，可以通过高亮，闪烁等手段突出显示木星，增加临场感。
更进一步的，考虑到学习教学的需求，系统所述的操作反馈单元通过识别使用者的短暂头部动作，判定当前使用者的意图完成对星空中星体的选择，并根据该选择显示特定的说明内容。
作为优选的实施例具体实施过程中，可首先将光标移植特定星体/星座位置，通过连续点头动作，作为选定/确认动作；通过摇头动作，作为否定/返回动作，来激活/取消特定星体的介绍内容，比如对于木星，可以给出木星的文字图像介绍，并且给出星体对应的特定事件的播放选择，比如前述的苏梅克列维撞击木星的时间，或者木星对应的荧惑守心天象等。
为了能够加深使用者对星体的印象，还设有考核功能，考核过程中，处理单元在虚拟场景中，表示目标星体，给出相应的选项，使用者通过操作反馈单元给出选择，处理单元根据选择结果给出评价。
生成评价结论后，为了增强系统内部使用者的交流，处理单元根据评价结果和答复时间，生成考核结果上传至远程服务器，由服务器生成知识排行榜向系统内用户开放。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，其特征在于包括：
基于HTML5语言的星空场景编辑单元、处理单元以及通信单元；
星空场景编辑单元包括：
虚拟空间编辑区域；
该区域内至少包括摄像头位置点、视野距离、动态元素以及球形的用于粘贴星体图像的拟合空间；
图形逻辑块库；
该库中存储有控制虚拟场景内动态元素运动的逻辑图形块，通过拖动逻辑图形块，按一定规则组合形成控制所述动态元素在虚拟场景中摄像头位置、视野距离、动态元素及拟合空间状态改变的图形块序列；
操作显示模块；
图形逻辑块编辑组合区域和虚拟空间编辑区域，使用者通过拖拽的方式，从所述的图形逻辑库的界面中将图形逻辑块移至该单元的界面区域，组合形成所述的图形块序列；
星座/星体素材库；
包括世界各地常见星座和星体的图像，包括带有可见星等的星体图标、由星体图标连线形成的星座简图、带有星体图标的星座想象图、流动星体图以及月相图；
通信单元包括
位置查询模块，该模块通过访问当前IP地址库或查询移动设备GPS模块，获取当前使用者所处位置的地理坐标；获取当前使用者的所处位置的时间；
星历查询模块，
根据所述的地理坐标和时间，查询当前星历，获取当前位置可见星体信息；
全景显示单元，带有三轴陀螺仪，通过识别使用者头部短暂动作，作为后续的控制依据；
制作过程中，所述的处理单元根据当前位置调取所述星座/星体素材库中的对应天体，并根据时间生成随时间轴变化的动态星空；
使用者，通过所述的全景显示单元控制视角的变化，观察当前天球中的全部星体；
系统还包括学习库；考核过程中，处理单元在虚拟场景中，表示目标星体，给出相应的选项，使用者通过操作反馈单元给出选择，处理单元根据选择结果给出评价；
处理单元根据评价结果和答复时间，生成考核结果上传至远程服务器，由服务器生成知识排行榜向系统内用户开放。
2.根据权利要求1所述的在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，其特征还在于通过所述的星空场景编辑单元编辑生成近地星体事件图像；
所述的近地星体包括运行轨道与地球运行轨道重合的小行星、彗星以及大型流星体；
事件至少包含：经过地球打球、与太阳系内星体碰撞事件。
事件图像至少包含近地星体轨迹和碰撞目标星体的特殊标识。
3.根据权利要求1所述的在线可视化编程的VR星空制作与观测考核系统，其特征还在于所述的操作反馈单元通过识别使用者的短暂头部动作，判定当前使用者的意图完成对星空中星体的选择，并根据该选择显示特定的说明内容。
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