CN109035939A - 一种基于vr眼镜的教学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及虚拟现实教学技术领域，尤其是一种基于VR眼镜的教学系统，包括登录模块、控制模块、显示模块、图像处理模块、音频模块、音频处理模块、教师显示端、学生显示端和无线网络，登录模块包括登录模块、账号密码输入模块、账号密码验证模块、身份选择模块和身份验证模块，图像处理模块包括教师摄像头、学生摄像头、图像采集模块、微型芯片、转换器、VR全景模块转换模块和普通图像转换模块，音频处理模块包括教师话筒和学生话筒。本发明能够使得师生更好在课堂上在线互动，同时能够通过切换不同模式避免眼睛疲劳，实际应用性强。

Description

一种基于VR眼镜的教学系统
技术领域
本发明涉及虚拟现实教学技术领域，尤其涉及一种基于VR眼镜的教学系统。
背景技术
VR眼镜是最近比较热门的一个娱乐休闲的电子产品，它可以给人带来很好的3D效果的体验，不仅可以用来看3D电影而且还可以看全景视频以及全景游戏，体验效果都非常好，因此基于该种功能可将VR眼镜应用于教学上，使学生无需出门就可以身临其境的感受各种场景，提高教学效果，利用VR技术，可以有效地解决实验条件与实验效果之间的矛盾，在教学中，许多昂贵的实验、培训器材，受价格的限制而无法普及，如果利用VR技术在多媒体计算机上建立虚拟显示实验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，操作结果可以通过仪表显示、身体的感受反馈给学生，以判断操作是否正确，这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果，VR实验室的一大优点还在于其绝对的安全性，不会因操作失误而造成人身事故，但是目前通过将各VR教学视频进行后期视频处理后存放在云端服务器上，并为每一个VR教学视频赋予其在所有VR教学视频中的顺序，利用安装在VR设备上的VR教学视频应用程序连接云端服务器，并从云端服务器选择作为学习起点的VR教学视频，然后从作为学习起点的VR教学视频开始，按照顺序依次播放存放在云端服务器上的VR教学视频，为学生提供了沉浸式自学体验，提升了学习效果，但是该种基于VR视频的课程自主在线学习方法并未提出如何进行教师与学生能够进行互动的教学方案，另外，现实生活中如果VR眼睛戴的时间过长的话会使得眼睛疲劳，需要切换视屏的输出类型，而现有VR显示设备不能进行切换。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法在线进行师生互动和不能进行视频模式切换的缺点，而提出的一种基于VR眼镜的教学系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种基于VR眼镜的教学系统，包括登录模块、控制模块、显示模块、图像处理模块、音频模块、音频处理模块、教师显示端、学生显示端和无线网络，所述登录模块包括登录模块、账号密码输入模块、账号密码验证模块、身份选择模块和身份验证模块，所述账号密码输入模块用于学生或老师输入个人的账号密码，所述账号密码验证模块用于对学生或老师输入的账号密码进行验证，所述身份选择模块用于学生或老师选择身份，所述身份验证模块用于对学生或老师进行身份认证，所述控制模块用于将教师和学生分配到相应的局域内，所述图像处理模块包括教师摄像头、学生摄像头、图像采集模块、微型芯片、转换器、VR全景模块转换模块和普通图像转换模块，所述教师摄像头和学生摄像头用于对教师和学生的进行实时拍摄，所述图像采集模块对拍摄的图像进行采集，所述微型芯片可以控制转换器对采集图像进行转换，所述VR全景模块转换模块用于将采集图像转换成VR全景图像，所述普通图像转换模块用于将采集图像转换成普通图像，所述音频处理模块包括教师话筒和学生话筒，所述教师话筒用于对教师的语音进行采集，所述学生话筒对学生的语音进行采集，所述音频处理模块对采集的语音进行处理，所述显示模块用于将采集的图像通过无线网络分别发送到教师显示端和学生显示端，所述音频模块用于将采集语音通过无线网络分别发送到教师显示端和学生显示端，所述教师显示端包括教师显示设备、图像输出模块、音频输出模块、全景显示模块、分屏显示模块、标准模式和VR全景模式，所述标准模式和VR全景模式用于教师对显示模式进行选择，所述分屏显示模块用于标准模式的图像分屏显示，所述全景显示模块用于VR全景模式的图像全景显示，所述教师显示设备用于对学生的影像和音频进行同步显示，所述学生显示端包括学生显示设备、图像输出模块、音频输出模块、标准模式、单屏显示模块、全景显示模块和VR全景模式，所述标准模式和VR全景模式用于学生对显示模式进行选择，所述单屏显示模块用于标准模式的图像单屏显示，所述VR全景模式用于VR全景模式的图像全景显示，所述学生显示设备用于对教师的影像和音频进行同步显。
优选的，所述音频处理模块包含有音频采集模块、芯片和放大器。
优选的，所述无线网络为目前国内的任意一种网络类型。
优选的，所述教师显示设备和学生显示设备上均配置有相应的VR眼镜。
本发明提出的一种基于VR眼镜的教学系统，有益效果在于：
1、图像处理模块和音频处理模块将教师和学生的影像和音频进行实时处理，转换器将教师和学生的影像转换成VR全景图像或普通图像，而教师和学生可以自主的选择标准模式和VR全景模式，这样可以合理的保护眼睛，避免疲劳。
2、教师摄像头、学生摄像头、教师话筒和学生话筒可以用于学生和老师的同步交流，可以方便于学生进行课堂提问，而教师可以实时进行解答。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于VR眼镜的教学系统的系统框图；
图2为本发明提出的一种基于VR眼镜的教学系统的图像处理模块的系统框图。
图中：登录模块1、账号密码输入模块11、账号密码验证模块12、身份选择模块13、身份验证模块14、控制模块2、显示模块3、图像处理模块4、教师摄像头41、学生摄像头42、图像采集模块43、微型芯片44、转换器45、VR全景模块转换模块46、普通图像转换模块47、音频模块5、音频处理模块6、教师话筒61、学生话筒62、教师显示端7、教师显示设备71、图像输出模块72、音频输出模块73、全景显示模块74、分屏显示模块75、标准模式76、VR全景模式77、学生显示端8、学生显示设备81、图像输出模块82、音频输出模块83、标准模式84、单屏显示模块85、全景显示模块86、VR全景模式87、无线网络9。
具体实施方式
下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种基于VR眼镜的教学系统,包括登录模块1、控制模块2、显示模块3、图像处理模块4、音频模块5、音频处理模块6、教师显示端7、学生显示端8和无线网络9，无线网络9为目前国内的任意一种网络类型，登录模块1包括登录模块1、账号密码输入模块11、账号密码验证模块12、身份选择模块13和身份验证模块14，账号密码输入模块11用于学生或老师输入个人的账号密码，账号密码验证模块12用于对学生或老师输入的账号密码进行验证，身份选择模块13用于学生或老师选择身份，身份验证模块14用于对学生或老师进行身份认证，控制模块2用于将教师和学生分配到相应的局域内。
图像处理模块4包括教师摄像头41、学生摄像头42、图像采集模块43、微型芯片44、转换器45、VR全景模块转换模块46和普通图像转换模块47，教师摄像头41和学生摄像头42用于对教师和学生的进行实时拍摄，图像采集模块43对拍摄的图像进行采集，微型芯片44可以控制转换器45对采集图像进行转换，VR全景模块转换模块46用于将采集图像转换成VR全景图像，普通图像转换模块47用于将采集图像转换成普通图像，音频处理模块6包括教师话筒61和学生话筒62，音频处理模块6包含有音频采集模块、芯片和放大器，教师话筒61用于对教师的语音进行采集，学生话筒62对学生的语音进行采集，音频处理模块6对采集的语音进行处理，图像处理模块4和音频处理模块6将教师和学生的影像和音频进行实时处理，转换器45将教师和学生的影像转换成VR全景图像或普通图像，而教师和学生可以自主的选择标准模式和VR全景模式，这样可以合理的保护眼睛，避免疲劳，教师摄像头41、学生摄像头42、教师话筒61和学生话筒62可以用于学生和老师的同步交流，可以方便于学生进行课堂提问，而教师可以实时进行解答。
显示模块3用于将采集的图像通过无线网络9分别发送到教师显示端7和学生显示端8，音频模块5用于将采集语音通过无线网络9分别发送到教师显示端7和学生显示端8，教师显示端7包括教师显示设备71、图像输出模块72、音频输出模块73、全景显示模块74、分屏显示模块75、标准模式76和VR全景模式77，标准模式76和VR全景模式77用于教师对显示模式进行选择，分屏显示模块75用于标准模式76的图像分屏显示，全景显示模块74用于VR全景模式77的图像全景显示，教师显示设备71用于对学生的影像和音频进行同步显示，学生显示端8包括学生显示设备81、图像输出模块82、音频输出模块83、标准模式84、单屏显示模块85、全景显示模块86和VR全景模式87，教师显示设备71和学生显示设备81上均配置有相应的VR眼镜，标准模式84和VR全景模式87用于学生对显示模式进行选择，单屏显示模块85用于标准模式84的图像单屏显示，VR全景模式87用于VR全景模式87的图像全景显示，学生显示设备81用于对教师的影像和音频进行同步显。
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 (4)

1.一种基于VR眼镜的教学系统，包括登录模块(1)、控制模块(2)、显示模块(3)、图像处理模块(4)、音频模块(5)、音频处理模块(6)、教师显示端(7)、学生显示端(8)和无线网络(9)，所述登录模块(1)包括登录模块(1)、账号密码输入模块(11)、账号密码验证模块(12)、身份选择模块(13)和身份验证模块(14)，所述账号密码输入模块(11)用于学生或老师输入个人的账号密码，所述账号密码验证模块(12)用于对学生或老师输入的账号密码进行验证，所述身份选择模块(13)用于学生或老师选择身份，所述身份验证模块(14)用于对学生或老师进行身份认证，其特征在于，所述控制模块(2)用于将教师和学生分配到相应的局域内，所述图像处理模块(4)包括教师摄像头(41)、学生摄像头(42)、图像采集模块(43)、微型芯片(44)、转换器(45)、VR全景模块转换模块(46)和普通图像转换模块(47)，所述教师摄像头(41)和学生摄像头(42)用于对教师和学生的进行实时拍摄，所述图像采集模块(43)对拍摄的图像进行采集，所述微型芯片(44)可以控制转换器(45)对采集图像进行转换，所述VR全景模块转换模块(46)用于将采集图像转换成VR全景图像，所述普通图像转换模块(47)用于将采集图像转换成普通图像，所述音频处理模块(6)包括教师话筒(61)和学生话筒(62)，所述教师话筒(61)用于对教师的语音进行采集，所述学生话筒(62)对学生的语音进行采集，所述音频处理模块(6)对采集的语音进行处理，所述显示模块(3)用于将采集的图像通过无线网络(9)分别发送到教师显示端(7)和学生显示端(8)，所述音频模块(5)用于将采集语音通过无线网络(9)分别发送到教师显示端(7)和学生显示端(8)，所述教师显示端(7)包括教师显示设备(71)、图像输出模块(72)、音频输出模块(73)、全景显示模块(74)、分屏显示模块(75)、标准模式(76)和VR全景模式(77)，所述标准模式(76)和VR全景模式(77)用于教师对显示模式进行选择，所述分屏显示模块(75)用于标准模式(76)的图像分屏显示，所述全景显示模块(74)用于VR全景模式(77)的图像全景显示，所述教师显示设备(71)用于对学生的影像和音频进行同步显示，所述学生显示端(8)包括学生显示设备(81)、图像输出模块(82)、音频输出模块(83)、标准模式(84)、单屏显示模块(85)、全景显示模块(86)和VR全景模式(87)，所述标准模式(84)和VR全景模式(87)用于学生对显示模式进行选择，所述单屏显示模块(85)用于标准模式(84)的图像单屏显示，所述VR全景模式(87)用于VR全景模式(87)的图像全景显示，所述学生显示设备(81)用于对教师的影像和音频进行同步显。
2.根据权利要求1所述的一种基于VR眼镜的教学系统，其特征在于，所述音频处理模块(6)包含有音频采集模块、芯片和放大器。
3.根据权利要求1所述的一种基于VR眼镜的教学系统，其特征在于，所述无线网络(9)为目前国内的任意一种网络类型。
4.根据权利要求1所述的一种基于VR眼镜的教学系统，其特征在于，所述教师显示设备(71)和学生显示设备(81)上均配置有相应的VR眼镜。
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