CN110930775A - 一种沉浸式智能互动空间解决方法 - Google Patents

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李宏平
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/02—Electrically-operated educational appliances with visual presentation of the material to be studied, e.g. using film strip

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Abstract

本发明涉及沉浸式智能互动空间技术领域，公开了一种沉浸式智能互动空间解决方法，包括硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、主控系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统，其中：硬件操作系统用于搭建供多人互动体验并具有高清晰度和沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间，并为内容的呈现提供了硬件平台和相应的技术接口。本发明摒弃了传统的VR头盔体验，更加强调健康和安全的自然化身体交互，如：触摸和体感等互动体验，让幼儿在虚拟与现实环境中通过自身的实践和创造来学习到新的知识，更加有益于锻炼幼儿的自主学习意识和浓厚的学习兴趣，同时周围的立体感和智能化效果增强，可以加深幼儿的记忆，具有广阔的市场推广价值。

Description

一种沉浸式智能互动空间解决方法
技术领域
本发明涉及沉浸式智能互动空间技术领域，具体是一种沉浸式智能互动空间解决方法。
背景技术
早教广义指从人出生到小学以前阶段的教育，狭义主要指上述阶段的早期学习，一些国家出现提前开始学习幼儿早教读、写、算，提前开始正式教育的探讨和实验，但另有人主张早期教育应重在发展智力，还有人认为早期教育应向前延伸到出生以前的母亲怀孕期的胎教，家庭教育对早期教育有重大影响。其中“体能、智能、心理能力三维平衡发展”理论最为科学，依据五万份孩子成长基准数据，提炼出孩子的九大成长目标：安全感、意志力、目标感、注意力、记忆力、思维能力、平衡、力量、速度。
但是现有的早教模式还停留在人工授课的阶段，效率较低，无法锻炼幼儿的自主学习意识和学习兴趣。因此，本领域技术人员提供了一种沉浸式智能互动空间解决方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沉浸式智能互动空间解决方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种沉浸式智能互动空间解决方法，包括硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、主控系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统，其中：
硬件操作系统用于搭建供多人互动体验并具有高清晰度和沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间，并为内容的呈现提供了硬件平台和相应的技术接口；
软件操作系统用于实现带有沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间的相应课程系统以及管理体系，同时还提供针对幼儿早教的相应制作工具；
通信交互式系统用于和动态过程模拟设备进行交互操作，并从外部的操作平台上获取设备的相应信息，并把操作人员的输入的指令发送至动态模拟系统上；
动态模拟系统用于对工作场所过程的现场实时模拟，并将信息发送至交互式可视化空间上，以此来展示工作场所的实时模拟数据；
交互式可视化空间包括可以在显示屏上提供三维图形的可视化渲染输出设备；
主控系统能够与硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统中的至少一项或者两项进行同时交互，同时可以激活当前目标事件的现场模拟。
作为本发明再进一步的方案：所述交互式可视化空间还包括三维模型生成模块以及素材数据库，其中，所述三维模型生成模块用于根据实际场景而搭建的效果图或根据预设的建模数据而生成相应的立体建筑模型，所述素材数据库包括预设场景分布数据库、建筑色彩数据库以及与互联网相对接的建筑模型实时更新数据库。
作为本发明再进一步的方案：所述交互式可视化空间的显示平面为半圆形空间表面、等腰梯形空间表面或长方形空间表面的任意一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述硬件操作系统包括多角度投影模块、多触点互动模块以及实物教具互动模块，其中多角度投影模块用于建立多角度交互体验的教学环境，多触点互动模块用于建立可以供多人共同参与并身临其境的交互环境，实物教具互动模块用于搭建虚拟与现实场景的相应工具。
作为本发明再进一步的方案：所述动态模拟系统包括动作捕捉模块和动作识别模块，所述动作捕捉模块用于获取幼儿的动作并转换为相应的动作数据，所述动作识别模块用于接收来自动作捕捉模块发出的动作数据，并作出相应的动作反馈，其中动作反馈包括旋转、跳跃、前移、后移、左移、右移以及翻滚等。
作为本发明再进一步的方案：所述硬件操作系统还包括光线调节模块，所述光线调节模块用于调节三维建筑模型的光线强度以及三维建筑模型的色彩鲜艳度，同时所述光线调节模块还能根据季节和天气的不同来更换相应的色彩场景。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明摒弃了传统的VR头盔体验，更加强调健康和安全的自然化身体交互，如：触摸和体感等互动体验，让幼儿在虚拟与现实环境中通过自身的实践和创造来学习到新的知识，更加有益于锻炼幼儿的自主学习意识和浓厚的学习兴趣，同时周围的立体感和智能化效果增强，可以加深幼儿的记忆，具有广阔的市场推广价值。
具体实施方式
本发明实施例中，一种沉浸式智能互动空间解决方法，包括硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、主控系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统，其中：
硬件操作系统用于搭建供多人互动体验并具有高清晰度和沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间，并为内容的呈现提供了硬件平台和相应的技术接口；
软件操作系统用于实现带有沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间的相应课程系统以及管理体系，同时还提供针对幼儿早教的相应制作工具；
通信交互式系统用于和动态过程模拟设备进行交互操作，并从外部的操作平台上获取设备的相应信息，并把操作人员的输入的指令发送至动态模拟系统上；
动态模拟系统用于对工作场所过程的现场实时模拟，并将信息发送至交互式可视化空间上，以此来展示工作场所的实时模拟数据；
交互式可视化空间包括可以在显示屏上提供三维图形的可视化渲染输出设备；
主控系统能够与硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统中的至少一项或者两项进行同时交互，同时可以激活当前目标事件的现场模拟。
优选的：所述交互式可视化空间还包括三维模型生成模块以及素材数据库，其中，所述三维模型生成模块用于根据实际场景而搭建的效果图或根据预设的建模数据而生成相应的立体建筑模型，所述素材数据库包括预设场景分布数据库、建筑色彩数据库以及与互联网相对接的建筑模型实时更新数据库。
优选的：所述交互式可视化空间的显示平面为半圆形空间表面、等腰梯形空间表面或长方形空间表面的任意一种或两种。
优选的：所述硬件操作系统包括多角度投影模块、多触点互动模块以及实物教具互动模块，其中多角度投影模块用于建立多角度交互体验的教学环境，多触点互动模块用于建立可以供多人共同参与并身临其境的交互环境，实物教具互动模块用于搭建虚拟与现实场景的相应工具。
优选的：所述动态模拟系统包括动作捕捉模块和动作识别模块，所述动作捕捉模块用于获取幼儿的动作并转换为相应的动作数据，所述动作识别模块用于接收来自动作捕捉模块发出的动作数据，并作出相应的动作反馈，其中动作反馈包括旋转、跳跃、前移、后移、左移、右移以及翻滚等。
优选的：所述硬件操作系统还包括光线调节模块，所述光线调节模块用于调节三维建筑模型的光线强度以及三维建筑模型的色彩鲜艳度，同时所述光线调节模块还能根据季节和天气的不同来更换相应的色彩场景。
以上所述的，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 (6)

1.一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，包括硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、主控系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统，其中：
硬件操作系统用于搭建供多人互动体验并具有高清晰度和沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间，并为内容的呈现提供了硬件平台和相应的技术接口；
软件操作系统用于实现带有沉浸感的交互式虚拟与现实的标准化空间的相应课程系统以及管理体系，同时还提供针对幼儿早教的相应制作工具；
通信交互式系统用于和动态过程模拟设备进行交互操作，并从外部的操作平台上获取设备的相应信息，并把操作人员的输入的指令发送至动态模拟系统上；
动态模拟系统用于对工作场所过程的现场实时模拟，并将信息发送至交互式可视化空间上，以此来展示工作场所的实时模拟数据；
交互式可视化空间包括可以在显示屏上提供三维图形的可视化渲染输出设备；
主控系统能够与硬件操作系统、软件操作系统、通信交互式系统、交互式可视化空间以及动态模拟系统中的至少一项或者两项进行同时交互，同时可以激活当前目标事件的现场模拟。
2.根据权利要求1所述的一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，所述交互式可视化空间还包括三维模型生成模块以及素材数据库，其中，所述三维模型生成模块用于根据实际场景而搭建的效果图或根据预设的建模数据而生成相应的立体建筑模型，所述素材数据库包括预设场景分布数据库、建筑色彩数据库以及与互联网相对接的建筑模型实时更新数据库。
3.根据权利要求1所述的一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，所述交互式可视化空间的显示平面为半圆形空间表面、等腰梯形空间表面或长方形空间表面的任意一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，所述硬件操作系统包括多角度投影模块、多触点互动模块以及实物教具互动模块，其中多角度投影模块用于建立多角度交互体验的教学环境，多触点互动模块用于建立可以供多人共同参与并身临其境的交互环境，实物教具互动模块用于搭建虚拟与现实场景的相应工具。
5.根据权利要求1所述的一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，所述动态模拟系统包括动作捕捉模块和动作识别模块，所述动作捕捉模块用于获取幼儿的动作并转换为相应的动作数据，所述动作识别模块用于接收来自动作捕捉模块发出的动作数据，并作出相应的动作反馈，其中动作反馈包括旋转、跳跃、前移、后移、左移、右移以及翻滚等。
6.根据权利要求1所述的一种沉浸式智能互动空间解决方法，其特征在于，所述硬件操作系统还包括光线调节模块，所述光线调节模块用于调节三维建筑模型的光线强度以及三维建筑模型的色彩鲜艳度，同时所述光线调节模块还能根据季节和天气的不同来更换相应的色彩场景。
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