CN111583080A - 基于web技术的三维仿真培训系统及其方法 - Google Patents

基于web技术的三维仿真培训系统及其方法 Download PDF

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李康
全珍玲
陈清华
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ZHEJIANG TSINGHUA YANGTZE RIVER DELTA RESEARCH INSTITUTE
Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University Zhejiang
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Zhejiang Sanlogic Technology Co ltd
ZHEJIANG TSINGHUA YANGTZE RIVER DELTA RESEARCH INSTITUTE
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Abstract

本发明公开了基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法。基于WEB技术的三维仿真培训系统包括：一3D仿真组件，所述3D仿真组件用于分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；一配件库，所述配件库供存储所述正确组件和所述错误组件。本发明公开的基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法，对食品安全监管人员的业务能力模拟培训，通过场景化、碎片化的培训学习方式，提高培训效率，不受场地限制，优化培训效果。

Description

基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法
技术领域
本发明属于在线培训技术领域，具体涉及一种基于WEB技术的三维仿真培训系统和一种基于WEB技术的三维仿真培训方法。
背景技术
食品安全，指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。根据倍诺食品安全定义，食品安全是“食物中有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题”。食品安全也是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全，降低疾病隐患，防范食物中毒的一个跨学科领域，所以食品安全很重要。食品安全，是“管”出来的。既然食品安全是“管”出来的，那么如何提高食品安全监管人员的“管理”水平则至关重要。
公开号为CN107424099A，主题名称为会计从业一体化培训服务云平台的方法的发明专利申请，其技术方案公开了“a)利用云平台创建包括站点管理、栏目管理、信息发布、消息通知、内容管理、首页登录、交流学习基础模块的培训平台网站；b)进入云平台二次开发后台，培训平台根据自己培训项目的特色，开发不同的模块；c)培训平台将自己需的资源存储在云平台的数据库服务器中和资源库服务器；d)基于云平台的自定义功能，培训平台针对会计从业的教育、培训、考试需求而专门设计考试和培训课程，为实现对会计从业相关知识进行在线培训、训练、考试、竞赛、调查、交流、资源管理、学分管理提供快捷方式；并配置每个课程的学时达标要求；e)进行培训批次及培训机构和学员数据及培训结业条件初始化，培训项目即可正式开始启动”。
所述发明专利申请，公开了一种会计从业者的在线培训解决方案。然而，一方面，该发明专利申请既没有进一步延及或者给出可以进一步用于其它领域培训的教导；另一方面，该发明专利申请公开的技术方案，围绕的是“会计培训行业采用的主要手段和方式主要以面为主”为主要解决的技术问题，具有一定的专业性，难以直接适用于食品安全监管等其他领域。
传统的食品安全监管人员培训目前大多采用集中场地、集中时间、集中人员的方式，培训过程中通常播放PPT课件、讲解视频等内容，这种办法需要安排全体监管人员统一参加，影响了正常监管工作的开展，而且由于无法与监管场景有具体的结合实践，影响实际培训效果。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种基于WEB技术的三维仿真培训系统和一种基于WEB技术的三维仿真培训方法。
本发明专利申请公开的基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法，其主要目的在于，对食品安全监管人员的业务能力模拟培训，通过场景化、碎片化的培训学习方式，提高培训效率，不受场地限制，优化培训效果。
本发明专利申请公开的基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法，其另一目的在于，可协助管理员管理3D仿真组件、构建3D仿真培训场景、构建3D仿真测试场景，还可协助用户实现3D仿真在线培训和3D仿真在线测试。
本发明采用以下技术方案，所述基于WEB技术的三维仿真培训系统包括：
一3D仿真组件，所述3D仿真组件用于分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
一配件库，所述配件库供存储所述正确组件和所述错误组件；
一3D仿真场景编辑器，所述3D仿真场景编辑器用于设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
本发明专利申请公开了一种基于WEB技术的三维仿真培训方法，包括以下步骤：
步骤S1：通过一3D仿真组件分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
步骤S2：经由一配件库存储所述正确组件和所述错误组件；
步骤S3：通过一3D仿真场景编辑器设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S3中，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件；
步骤S3.2：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件设置大小、位置、指示标签和事件。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述事件供触发富文本培训内容。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述事件供触发富文本培训内容。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，步骤S3中，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景具体实施为以下步骤：
步骤S3.3：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件；
步骤S3.4：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件和该错误三维组件设置大小、位置、指示标签和事件。
根据上述技术方案，作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件，所述事件供触发纠错窗口。
本发明专利申请还公开了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一项技术方案记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
本发明专利申请还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以上任一项技术方案记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
本发明公开的基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法，其有益效果在于，对食品安全监管人员的业务能力模拟培训，通过场景化、碎片化的培训学习方式，提高培训效率，不受场地限制，优化培训效果。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明的3D仿真场景示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种基于WEB技术的三维仿真培训系统和一种基于WEB技术的三维仿真培训方法，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1和图2，图1示出了基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法的系统拓扑结构，图2示出了基于WEB技术的三维仿真培训系统及其方法的3D仿真场景概念设计。
值得一提的是，本发明各个实施例可能涉及的“3D组件”与“三维组件”为同一概念，不再区分。
优选实施例(基于WEB技术的三维仿真培训系统)。
优选地，所述基于WEB技术的三维仿真培训系统，包括：
一3D仿真组件，所述3D仿真组件用于分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
一配件库，所述配件库供存储所述正确组件和所述错误组件(自然地，所述配件库也可用于存储所述正确三维组件和所述错误三维组件)；
一3D仿真场景编辑器，所述3D仿真场景编辑器用于设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
进一步地，“所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景”具体实施为：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件；所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件设置大小、位置、指示标签和事件(等)。
其中，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
其中，所述事件(可)供触发富文本培训内容。
其中，所述3D仿真场景编辑器还可设置所述3D仿真培训场景的自动播放顺序和停顿时间(等)。
进一步地，“所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景”具体实施为：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件；所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件和该错误三维组件设置大小、位置、指示标签和事件(等)。
其中，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
其中，所述事件(可)供触发纠错窗口。
值得一提的是，所述3D仿真在线培训是指，用户可通过PC、平板或者手机的浏览器(需支持webgl)通过系统中预先设置好的3D仿真培训场景进行食品安全监管的培训。在3D仿真培训场景的培训过程中，用户可选择3D仿真培训自动按顺序播放，或者自行浏览模式由鼠标、键盘或者触控方式按需选择需要讲解的内容。
值得一提的是，所述3D仿真在线测试是指，用户可通过PC、平板或者手机的浏览器(需支持webgl)通过系统中预先设置好的3D仿真测试场景进行食品安全监管的测试。在3D仿真测试场景的培训过程中，用户需要通过鼠标、键盘或者触控方式找出测试场景中的错误，测试结束后由系统自动评分。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训系统可基于B/S架构。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训系统主要基于webgl技术和开源的three.js框架。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训系统包含两类角色的用户，一类是管理员，可以管理3D仿真组件、构建和管理3D仿真培训场景或3D仿真测试场景；另一类是普通用户，可以通过PC、PAD或Phone进行在线3D仿真培训或测试。
值得一提的是，所述3D仿真场景编辑器优选具体实施为three.js在线编辑器，可通过three.js在线编辑器在线制作3D组件，通过web页面从系统外部上传DAE、DRE、GLB、GLTF、OBJ、PLY、STL或者符合three.js规范的json格式的文件。
值得一提的是，随着云计算、互联网技术和移动终端互动技术的成熟，目前WEB上能够实现无插件三维图形硬件加速，以及Three.js这类javascript库集成了多种多样的3D模型的loader工具，为食品安全监管人员培训系统全面支持场景化的在线培训系统提供了条件。本发明采用基于WEB技术的仿真3D场景对食品安全监管人员的业务能力模拟培训，通过场景化、碎片化的培训学习方式，提高培训效率，不受场地限制，优化培训效果。
第一实施例(基于WEB技术的三维仿真培训方法)。
优选地，所述基于WEB技术的三维仿真培训方法，包括以下步骤：
步骤S1：通过一3D仿真组件分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
步骤S2：经由一配件库存储所述正确组件和所述错误组件(自然地，所述配件库也可用于存储所述正确三维组件和所述错误三维组件)；
步骤S3：通过一3D仿真场景编辑器设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
进一步地，步骤S3中，“所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景”具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件；
步骤S3.2：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件设置大小、位置、指示标签和事件(等)。
其中，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
其中，所述事件(可)供触发富文本培训内容。
其中，所述3D仿真场景编辑器还可设置所述3D仿真培训场景的自动播放顺序和停顿时间(等)。
进一步地，步骤S3中，“所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景”具体实施为以下步骤：
步骤S3.3：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件；
步骤S3.4：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件和该错误三维组件设置大小、位置、指示标签和事件(等)。
其中，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
其中，所述事件(可)供触发纠错窗口。
进一步地，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上任一项技术方案记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
进一步地，一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如以上任一项技术方案记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
值得一提的是，所述3D仿真在线培训是指，用户可通过PC、平板或者手机的浏览器(需支持webgl)通过系统中预先设置好的3D仿真培训场景进行食品安全监管的培训。在3D仿真培训场景的培训过程中，用户可选择3D仿真培训自动按顺序播放，或者自行浏览模式由鼠标、键盘或者触控方式按需选择需要讲解的内容。
值得一提的是，所述3D仿真在线测试是指，用户可通过PC、平板或者手机的浏览器(需支持webgl)通过系统中预先设置好的3D仿真测试场景进行食品安全监管的测试。在3D仿真测试场景的培训过程中，用户需要通过鼠标、键盘或者触控方式找出测试场景中的错误，测试结束后由系统自动评分。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训方法所对应的载体(基于WEB技术的三维仿真培训系统)可基于B/S架构。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训方法所对应的载体(基于WEB技术的三维仿真培训系统)主要基于webgl技术和开源的three.js框架。
值得一提的是，所述基于WEB技术的三维仿真培训方法所对应的载体(基于WEB技术的三维仿真培训系统)包含两类角色的用户，一类是管理员，可以管理3D仿真组件、构建和管理3D仿真培训场景或3D仿真测试场景；另一类是普通用户，可以通过PC、PAD或Phone进行在线3D仿真培训或测试。
值得一提的是，所述3D仿真场景编辑器优选具体实施为three.js在线编辑器，可通过three.js在线编辑器在线制作3D组件，通过web页面从系统外部上传DAE、DRE、GLB、GLTF、OBJ、PLY、STL或者符合three.js规范的json格式的文件。
值得一提的是，随着云计算、互联网技术和移动终端互动技术的成熟，目前WEB上能够实现无插件三维图形硬件加速，以及Three.js这类javascript库集成了多种多样的3D模型的loader工具，为食品安全监管人员培训系统全面支持场景化的在线培训系统提供了条件。本发明采用基于WEB技术的仿真3D场景对食品安全监管人员的业务能力模拟培训，通过场景化、碎片化的培训学习方式，提高培训效率，不受场地限制，优化培训效果。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的B/S架构等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：通过一3D仿真组件分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
步骤S2：经由一配件库存储所述正确组件和所述错误组件；
步骤S3：通过一3D仿真场景编辑器设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
2.根据权利要求1所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，步骤S3中，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景具体实施为以下步骤：
步骤S3.1：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件；
步骤S3.2：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件设置大小、位置、指示标签和事件。
3.根据权利要求2所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件。
4.根据权利要求2所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，所述事件供触发富文本培训内容。
5.根据权利要求2所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，所述3D仿真场景编辑器还可设置所述3D仿真培训场景的自动播放顺序和停顿时间。
6.根据权利要求2所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，步骤S3中，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景具体实施为以下步骤：
步骤S3.3：所述3D仿真场景编辑器从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件；
步骤S3.4：所述3D仿真场景编辑器对于该正确三维组件和该错误三维组件设置大小、位置、指示标签和事件。
7.根据权利要求6所述的基于WEB技术的三维仿真培训方法，其特征在于，所述事件包括鼠标事件、键盘事件和触控事件，所述事件供触发纠错窗口。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一项权利要求记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项权利要求记载的所述基于WEB技术的三维仿真培训方法的步骤。
10.一种基于WEB技术的三维仿真培训系统，其特征在于，包括：
一3D仿真组件，所述3D仿真组件用于分别构建一3D仿真培训场景或一3D仿真测试场景的至少一正确组件和至少一错误组件，所述正确组件包括至少一正确三维组件，所述错误组件包括至少一错误三维组件；所述3D仿真组件还用于增加、删除、启用、禁用和导入所述正确组件和所述错误组件；
一配件库，所述配件库供存储所述正确组件和所述错误组件；
一3D仿真场景编辑器，所述3D仿真场景编辑器用于设置所述3D仿真培训场景的一三维背景或设置所述3D仿真测试场景的一三维背景；所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件并且对于该正确三维组件进行设置以供优化所述3D仿真培训场景，所述3D仿真场景编辑器还用于从所述配件库导入至少一所述正确三维组件和至少一所述错误三维组件并且对于该正确三维组件和该错误三维组件进行设置以供优化所述3D仿真测试场景。
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