CN110069139B - Vr技术实现旅游教学实践的体验系统 - Google Patents

Abstract

VR技术实现旅游教学实践的体验系统，包括虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块。本发明能完成实践教学所需接近真实的各种旅游场景基本要求，降低实践环节的时间和金钱成本，提升教育质量，能做到根据当堂课教学目标和教师个性化教学风格进行有针对性的智能推送资源，最大化地将教学实践中的互动操作环节进行演练，并及时得到老师教学和学生学习效果评分反馈、如何提高教学和学习建议等数据，提升学生学习效率同时减少教师备课成本，实现基于音箱的垂直领域内知识问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈，教师能达到更好教学效果，学生能更好提高学习效果，填补了市场技术空白。

Description

VR技术实现旅游教学实践的体验系统

技术领域

本发明涉及人工智能应用技术领域，特别是一种VR技术实现旅游教学实践的体验系统。

背景技术

人工智能是计算机科学的一个分支，此项技术的主要目的是了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能系统，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程进行模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

虚拟现实技术（VR）是人工智能技术的一种典型应用，是基于人工智能仿真技术的一个发展方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合。虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。其中，模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像；感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知；除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知；自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入数据作出实时响应，并分别反馈到用户的五官；传感设备是指三维交互设备。目前VR技术主要应用于应用在单机游戏、影音娱乐等中，能给人们进行游戏、影音娱乐时带来身临其境的感觉，达到更好的体验效果。

旅游专业教学是很多高校和职业院校开设的一门教学内容。旅游学院教学实践活动是旅游专业教学中一项重要科目，能让学员在真实旅游环境下进行例如结合景点充当导游解说等科目训练、进而达到学习目的；由于，目前的旅游学院教学实践活动仅局限于旅行到当地进行实地实践，时间和金钱花费巨大，教学成本很高。现有的旅游教育专业实际教学中，其教学使用的多媒体资源仅局限于图片、少量视频、宣传动画等形式，存在形式单一、内容缺乏的缺点，且理论课上所学的文化、历史、自然景观等知识多数依靠学生想象、教师抽象语言描述、或书本上有限的图片来表达，学生不能很好理解教学内容实质，因此不能达到好的教育和学习效果。

现有技术中，还无一种应用于旅游专业教学实践、辅助旅游专业教师备课及实际案例的虚拟场景模拟（VR）技术。综上所述，提供一种基于VR技术，实现在旅游专业教学中能达到更好教学及学习效果的教学实践体验系统显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有旅游专业教学中，旅游学院教学实践活动需要旅行到当地实地进行实践，时间和金钱花费巨大，教学成本高，教学使用的多媒体教学资源局限于图片、少量视频、宣传动画等形式，导致形式单一、内容缺乏的缺点，以及理论课上所学的文化、历史、自然景观等知识多数依靠学生想象、教师抽象语言描述、或书本上有限的图片来表达，不能达到好的教学和学习效果的弊端，本发明提供了基于VR技术，教学中能完成教学大纲中实践教学所需接近真实的各种旅游场景基本要求，降低实践环节的时间和金钱成本，提升教育质量，整合大量网络相关资源的同时，做到根据当堂课教学目标和教师个性化教学风格进行有针对性的智能推送资源，最大化地将教学实践中的互动操作环节进行演练，并及时得到老师教学和学生学习效果评分反馈、如何提高教学和学习建议等数据，提升学生学习效率同时减少教师备课成本，实现基于音箱的垂直领域内知识问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈，由此教师能达到更好教学效果和学生能更好提高学习效果，有效填补了市场技术空白的VR技术实现旅游教学实践的体验系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于包括虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块，虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块是教学VR设备内的应用软件；虚拟现实互动交互模块包括三个子模块，分别是声音采集子模块、图像采集子模块、交互反馈子模块；应用中，虚拟现实互动交互模块与虚拟现实实践场景模块实现信息交互，虚拟现实互动交互模块通过声音采集子模块、图像采集子模块将所收集到的用户的实时交互音视频数据通过交互反馈子模块同时传输至虚拟现实实践场景模块和人工智能资源支持模块，交互之后数据由虚拟现实实践场景模块实现教学虚拟场景的改变，满足各种教学场景的需要；由人工智能资源支持模块实现经典实践案例的智能推荐功能，在实现学生和虚拟景点互动功能时，可由老师及其他学生扮演游客、经典工作人员角色，通过各角色的演示实现互动功能，达到更好教育效果；人工智能资源支持模块实现智能推荐功能时，由后台人工智能程序结合数据分析，为师生推荐相关经典教学场景，并由教师和学生进行需要的场景选择；实时动态图像采集模块由人工智能资源支持模块的指令进行调用，由虚拟现实实践场景模块配合完成指令，弥补了虚拟现实实践场景模块中的本地旅游实践场景资源库的不足；由人工智能资源支持模块根据机器学习和大数据分析得出相关指令，发送至实时动态图像采集模块，由实时动态图像采集模块进行实地场景取景，取景后数据发送至虚拟现实实践场景模块进行虚拟现实实践场景模块合成，并输出至用户使用终端界面，实现补充与完善实践教学场景的功能。

所述虚拟现实实践场景模块主要功能在于对旅游教育中，能提供教学所需的实地实践所在地的三维立体的虚拟场景，并能实现交互数据处理，虚拟现实实践场景模块预先存储旅游教育实践课程所需用到的若干实地场景，经教学VR设备进行调用并演示。

所述人工智能资源支持模块主要功能是，为旅游教学学院的实践教学环节模拟真实旅游情景、模拟业务旅游主线流程、模拟旅游中各种突发情况提供大量旅游实践案例，人工智能资源支持模块包括旅游教育学院已有教学资源库，人工智能后台资源库和网络教学资源智能推荐、旅游实践案例智能推荐库，并将三者有机结合起来，其中人工智能后台资源库包括3个子模块，分别是本地教学资源库、云端资源库和人工智能个性化推荐模块。

所述人工智能后台资源库的本地教学资源库储存大量学院现有的视频和文本资料、教学体系与以往的经典实践案例，为教学实践活动提供素材支持；云端资源库接入互联网及各种在线旅游教育论坛、在线旅游教育数据库，为本地教学资源提供补充和优化；人工智能个性化推荐模块具有关键作用，通过对某位教师、某位学生的教学风格、兴趣关注点进行深度学习，达到结合该堂课教学目标进行有针对性地推荐教学及学习资源的功能，并能推荐一些突发情况下的具体解决方案。

所述虚拟现实互动交互模块主要功能是，为旅游教学学院的导游实践课程提供导游与游客、景点工作人员、景点中的一些景观进行互动提供技术支撑。

所述实时动态图像采集模块主要实现对全国乃至全球范围内不同景点的场景进行实时在线取景。

所述虚拟现实实践场景模块、实时动态图像采集模块能实现基于音箱的垂直领域内问题问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈。

本发明有益效果是：本发明基于VR技术，应用中，在虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块共同作用下，能完成教学大纲中实践教学所需接近真实的各种旅游场景基本要求，降低实践环节的时间和金钱成本，提升教育质量，整合大量网络相关资源的同时，做到根据当堂课教学目标和教师个性化教学风格进行有针对性的智能推送资源，最大化地将教学实践中的互动操作环节进行演练，并及时得到老师教学和学生学习效果评分反馈、如何提高教学和学习建议等数据，提升学生学习效率同时减少教师备课成本，实现基于音箱的垂直领域内知识问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈，由此教师能达到更好教学效果和学生能更好提高学习效果，有效填补了市场技术空白。基于上述，本申请具有极其广泛的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明架构框图。

具体实施方式

图1中所示，VR技术实现旅游教学实践的体验系统，包括虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块，虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块是教学VR设备内的应用软件；虚拟现实互动交互模块包括三个子模块，分别是声音采集子模块、图像采集子模块、交互反馈子模块；应用中，虚拟现实互动交互模块与虚拟现实实践场景模块实现信息交互，虚拟现实互动交互模块通过声音采集子模块、图像采集子模块将所收集到的用户的实时交互音视频数据通过交互反馈子模块同时传输至虚拟现实实践场景模块和人工智能资源支持模块，交互之后数据由虚拟现实实践场景模块实现教学虚拟场景的改变，满足各种教学场景的需要；由人工智能资源支持模块实现经典实践案例的智能推荐功能，在实现学生和虚拟景点互动功能时，可由老师或其他学生扮演游客、经典工作人员等角色，通过各角色的演示实现互动功能，达到更好教育效果；人工智能资源支持模块实现智能推荐功能时，由后台人工智能程序结合数据分析，为师生推荐相关经典教学场景，并由教师和学生进行需要的场景选择；实时动态图像采集模块由人工智能资源支持模块的指令进行调用，由虚拟现实实践场景模块配合完成指令，弥补了虚拟现实实践场景模块中的本地旅游实践场景资源库的不足；由人工智能资源支持模块根据机器学习和大数据分析得出相关指令，发送至实时动态图像采集模块，由实时动态图像采集模块进行实地场景取景，取景后数据发送至虚拟现实实践场景模块进行虚拟现实实践场景模块合成，并输出至用户使用终端界面，实现补充与完善实践教学场景的功能。

图1中所示，虚拟现实实践场景模块主要功能在于对旅游教育中，能提供教学所需的实地实践所在地的三维立体的虚拟场景，并能实现交互数据处理，虚拟现实实践场景模块预先存储旅游教育实践课程所需用到的若干实地场景，经教学VR设备进行调用并演示。虚拟现实实践场景模块还存学习中互动数据，还具有功能设置功能。

图1中所示，由于旅游学院的实践教学环节需要最大化地模拟真实旅游情景、模拟业务主线流程、模拟突发情况等，因此需要大量的旅游实践案例。旅游学院的实践教学环节既需要采用学校已有的实践案例，又需要网络上的典型实践案例作为补充教学手段，因此需要本地教学资源库和网络资源库；同时需要从大量的本地及网络资源库中快速筛选出适合当堂课教学内容的实践案例，因此还需要人工智能能够从该堂实践课的教学目标以及该班学生情况、教师教学风格三方面出发，为教师推荐最优实践案例资源。人工智能资源支持模块主要功能是，为旅游教学学院的实践教学环节模拟真实旅游情景、模拟业务旅游主线流程、模拟旅游中各种突发情况等提供大量旅游实践案例，人工智能资源支持模块包括旅游教育学院已有教学资源库，人工智能后台资源库和网络教学资源智能推荐、旅游实践案例智能推荐库等，并将三者有机结合起来，其中人工智能后台资源库包括3个子模块，分别是本地教学资源库、云端资源库和人工智能个性化推荐模块。人工智能后台资源库的本地教学资源库储存大量学院现有的视频和文本资料、教学体系与以往的

经典实践案例，为教学实践活动提供素材支持；云端资源库接入互联网及各种在线旅游教育论坛、在线旅游教育数据库，为本地教学资源提供补充和优化；人工智能个性化推荐模块具有关键作用，通过对某位教师或某位学生的教学风格或兴趣关注点进行深度学习，达到结合该堂课教学目标进行有针对性地推荐教学或学习资源的功能，并能推荐一些突发情况下的具体解决方案。具体应用中，在使用虚拟现实实践场景模块进行教学前，根据教师输入的教学目标进行相关资源的搜索和个性化推荐；在使用实时动态图像采集模块的同时，自动实现后台在线搜索与该场景有关的内容，并以问答形式与用户进行互动。

图1中所示，由于旅游学院的导游实践课程经常需要导游与游客、景点工作人员、甚至是景点中的一些景观等进行互动，因此需要本系统在提供虚拟场景的情况下同时能够实现以上所需的互动功能。虚拟现实互动交互模块主要功能是，为旅游教学学院的导游实践课程提供导游与游客、景点工作人员、甚至是景点中的一些景观等进行互动提供技术支撑。应用中，互动体验中将用户的动作输入到虚拟现实互动交互模块当中；实现用户与某虚拟场景之间的互动；实现用户与实时动态图像采集模块所传输过来的虚拟场景之间进行互动；实现用户（如导游）与其他用户（如门票工作人员或游客）之间的互动；并实现互动过程中对用户的语音采集。

图1中所示，实时动态图像采集模块主要实现对全国乃至全球范围内不同景点的场景进行实时在线取景。取景素材来源主要以现场实时录像拍照为途径，同时以互联网资源作为完善补充手段。虚拟现实实践场景模块、实时动态图像采集模块能实现基于音箱的垂直领域内问题问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈。实时动态图像采集模块对所定位的经典景观进行全方位多角度拍摄，传输至虚拟现实实践场景模块合成虚拟场景；保证传输给用户的是最新的实时的关于某景点的信息与图像。

图1中所示，本发明使用时，用户佩戴于眼部，实现视觉体验；并实现听觉体验。其余使用方法和现有VR设备一致。本发明基于VR技术，应用中，在虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块共同作用下，能完成教学大纲中实践教学所需接近真实的各种旅游场景基本要求，降低实践环节的时间和金钱成本，提升教育质量，整合大量网络相关资源的同时，做到根据当堂课教学目标和教师个性化教学风格进行有针对性的智能推送资源，最大化地将教学实践中的互动操作环节进行演练，并及时得到老师教学和学生学习效果评分反馈、如何提高教学和学习建议等数据，提升学生学习效率同时减少教师备课成本，实现基于音箱的垂直领域内知识问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈，由此教师能达到更好教学效果和学生能更好提高学习效果，有效填补了市场技术空白。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于包括虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块，虚拟现实实践场景模块、人工智能资源支持模块、虚拟现实互动交互模块、实时动态图像采集模块是教学VR设备内的应用软件；虚拟现实互动交互模块包括三个子模块，分别是声音采集子模块、图像采集子模块、交互反馈子模块；应用中，虚拟现实互动交互模块与虚拟现实实践场景模块实现信息交互，虚拟现实互动交互模块通过声音采集子模块、图像采集子模块将所收集到的用户的实时交互音视频数据通过交互反馈子模块同时传输至虚拟现实实践场景模块和人工智能资源支持模块，交互之后数据由虚拟现实实践场景模块实现教学虚拟场景的改变，满足各种教学场景的需要；由人工智能资源支持模块实现经典实践案例的智能推荐功能，在实现学生和虚拟景点互动功能时，可由老师及其他学生扮演游客、经典工作人员角色，通过各角色的演示实现互动功能，达到更好教育效果；人工智能资源支持模块实现智能推荐功能时，由后台人工智能程序结合数据分析，为师生推荐相关经典教学场景，并由教师和学生进行需要的场景选择；实时动态图像采集模块由人工智能资源支持模块的指令进行调用，由虚拟现实实践场景模块配合完成指令，弥补了虚拟现实实践场景模块中的本地旅游实践场景资源库的不足；由人工智能资源支持模块根据机器学习和大数据分析得出相关指令，发送至实时动态图像采集模块，由实时动态图像采集模块进行实地场景取景，取景后数据发送至虚拟现实实践场景模块进行虚拟现实实践场景模块合成，并输出至用户使用终端界面，实现补充与完善实践教学场景的功能。

2.根据权利要求1所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于虚拟现实实践场景模块主要功能在于对旅游教育中，能提供教学所需的实地实践所在地的三维立体的虚拟场景，并能实现交互数据处理，虚拟现实实践场景模块预先存储旅游教育实践课程所需用到的若干实地场景，经教学VR设备进行调用并演示。

3.根据权利要求1所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于人工智能资源支持模块主要功能是，为旅游教学学院的实践教学环节模拟真实旅游情景、模拟业务旅游主线流程、模拟旅游中各种突发情况提供大量旅游实践案例，人工智能资源支持模块包括旅游教育学院已有教学资源库，人工智能后台资源库和网络教学资源智能推荐、旅游实践案例智能推荐库，并将三者有机结合起来，其中人工智能后台资源库包括3个子模块，分别是本地教学资源库、云端资源库和人工智能个性化推荐模块。

4.根据权利要求3所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于人工智能后台资源库的本地教学资源库储存大量学院现有的视频和文本资料、教学体系与以往的经典实践案例，为教学实践活动提供素材支持；云端资源库接入互联网及各种在线旅游教育论坛、在线旅游教育数据库，为本地教学资源提供补充和优化；人工智能个性化推荐模块具有关键作用，通过对某位教师、某位学生的教学风格、兴趣关注点进行深度学习，达到结合该堂课教学目标进行有针对性地推荐教学及学习资源的功能，并能推荐一些突发情况下的具体解决方案。

5.根据权利要求1所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于虚拟现实互动交互模块主要功能是，为旅游教学学院的导游实践课程提供导游与游客、景点工作人员、景点中的一些景观进行互动提供技术支撑。

6.根据权利要求1所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于实时动态图像采集模块主要实现对全国乃至全球范围内不同景点的场景进行实时在线取景。

7.根据权利要求1所述的VR技术实现旅游教学实践的体验系统，其特征在于虚拟现实实践场景模块、实时动态图像采集模块能实现基于音箱的垂直领域内问题问答，使学生和老师的提问能及时得到正确反馈。

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