CN111681482A - 一种vr环境下快递虚拟现实教学系统及教学方法 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种环境下快递虚拟现实教学系统及教学方法，包括用于模拟快递过程的操作方案和模拟快递场景、人员、设备的虚拟系统模块；用于发出操作指令的控制模块；用于存储快递虚拟现实教学系统所产生数据的存储模块；用于连接控制模块与VR控制系统的传输模块；用于学生在虚拟场景实时通讯、交流的通讯模块；用于以360°虚拟场景形式向学生展示快递过程的VR控制系统；用于控制模块连接到网络上的无线网络连接模块；该教学系统能够为学生真实的展现快递运转的整个过程，学生可以根据教学需要，直接对虚拟场景中显示的快递设备进行实用或者扮演快递相关角色，另外虚拟环境的真实性和交互性让教学效果得以保证，提高教学训练效果。

Description

一种VR环境下快递虚拟现实教学系统及教学方法

技术领域

本发明属于教学设备领域，尤其涉及虚拟现实教学系统技术。

背景技术

如今课堂教学主要是教师现场授课或者网络视频学习的方式，学生只能通过教师的讲解以及图片展示等方式进行理解，而且快递相关专业教师普遍缺乏实践经验，讲课底气不足，课堂沉闷，快递知识枯燥无味，很难让学生对快递活动有直观认识。学生缺少实践操作，知识点的掌握与理解难度高，而且存在教学效率差、学生上课积极性差等问题。只有使学生积极主动地自主学习，才更有利于学生对高阶知识、复杂问题的探索，因此建立一种基于VR技术的实践教学系统是很有必要的。

快递的学习注重实训、实习，强调的也是在真实的工作环境中实干真做，由于学校缺乏场地、资金、技术、设备、人员等，无法完全复制快递整个产业流程，并且快递行业的智能化更新较快，院校建设的实践实验室，往往缺乏产业标准，无法同产业同步、形成摆设。如今的人才培养层次、类型与实体经济产业布局和发展需求不相适应，技能型、应用型、复合型人才长期短缺。

快递行业不断发展，诸多高校也开设了快递专业，但是传统教学方法已经不能满足这种操作实践性极强的专业，文献资料、观看视频、书本理论知识讲解，对于学生来说都是比较难以理解的，虽然现在针对课程开设了对应的随课实验，但是依靠电脑和实验系统的方式存在很大的局限性。这些弊端大大影响了快递专业的教学效果。并且现有的快递教学的实习操作成本过高，无法让每一个学生都能亲自操作大型机械设备或者去到企业实习，因此提供一种基于VR设备的快递虚拟现实教学系统，来解决这些存在的弊端。

VR即虚拟现实，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，能感知用户的状态和行为，替换或者加强对一种或多种感知系统的感官反馈信息，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，可以让体验者在VR环境中体验现实世界一样的感受，利用现实生活中的数据，通过计算机技术产生的电子信号，将其与头戴式显示器及一些硬件设备结合，使其转化为能够让人们感受到的现象，将现实中真真切切的物体，通过三维模型表现出来，通过硬件设备使得用户可以与场景里的物品交互，让体验者更好的沉浸在VR环境中。

这种互动教学系统将多媒体网络教学资源整合在数据库中，学生通过登录到系统内进行在线学习或与教师互动，借助VR技术，克服了时间上、空间上的教学资源配置不均的问题，提高了教学效果，满足了学生对实验、实操、实训的需求。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种VR环境下快递虚拟现实教学系统及教学方法。本发明的技术方案如下：

一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其包括：中央处理器、虚拟系统模块、存储模块、控制模块、传输模块、无线网络连接模块、通讯模块及VR控制系统；其中，所述中央处理器分别与虚拟系统模块、存储模块、控制模块和传输模块相连；

其中虚拟系统模块包括角色转换模块、场景漫游熟悉模块、实物模拟展示模块、整体流程指引模块、评分考试模块、教师管理模块及多人合作虚拟模块；VR控制系统包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；

其中中央处理器用于处理通讯模块输入的数字信号以及对追踪定位模块里传感器传回的参数进行计算，改变虚拟系统模块的设置，最后将虚拟系统模块呈现的画面回传给VR头戴显示器。

所述虚拟系统模块用于模拟快递过程的操作方案以及模拟快递场景、人员、设备，直接与中央处理器相连，并通过中央处理器与其他模块进行交互，其中所述角色转换模块，用于在快递相关场景中，为学生设置了三种身份，即快递分拣员，快递收派员，快递驿站店员，学生可选择特定的角色进行职责操作，在虚拟环境中进行逼真的工作体验；所述场景漫游熟悉模块，用于为学生展示快递过程中的关键场景，将主要场景物品通过建模软件以一比一的比例构造，还原真实快递场景，拥有360°的观看效果；所述实物模拟展示模块，用于通过展示3D视频或在时间轴上为运动子部件添加关键帧使运动部件按规定方式运动，并且部件可以选择组装或者拆卸模式，让学生了解运动部件的工作原理以及结构组成；所述整体过程指引模块，用于学生在进行操作的时候，可通过系统内的提示进行操作，让学生可以用最快的速度熟悉并掌握整个系统过程；所述评分考试模块，用于在学生完成模拟场景的操作后，后台为学生创建试题窗口，待试题回答之后进行评分；所述教师管理模块，用于教师新建与管理模块中多个对象，对全局拥有控制权；所述多人合作虚拟操作模块，用于在特定场景多个学生相互配合、协作完成操作任务，可通过语音模块进行实时交流；

控制模块直接与中央处理器相连，还与无线网络连接模块相连接，控制模块用于发出操作指令，无线网络连接模块用于控制模块连接到网络上，通过中央处理器可与虚拟系统模块中的整体流程指引模块进行交互；

存储模块用于存储快递虚拟现实教学系统所产生数据，直接与中央处理器相连；

传输模块用于连接VR控制系统与中央处理器的数据传输；

通讯模块用于辅助语音模块使学生或者老师在虚拟场景实时通讯、交流，与传输模块相连。

VR控制系统以360°虚拟场景形式向学生展示快递过程，显示3D虚拟场景，通过中央处理器与传输模块发布虚拟系统模块的内容，其中包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；语音模块(用于学生之间、学生和老师之间进行实时通讯)，追踪定位模块(用于采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹)，和VR头戴显示器(用于显示虚拟系统模块的内容)，；

进一步的，所述控制模块安装于操作手柄内，通过控制模块实现更改传送时的外观方向、操作员的分配，控制起重机在内的快递设备的操作以及整体流程指引模块的指令，为用户提供逼真的操作体验。

进一步的，所述传输模块为蓝牙或者USB-C 3.0模块，可将VR头戴显示器连接到电脑端。

进一步的，所述通讯模块为Realtek声卡，可实现将语音模块采集的模拟信号转换为数字信号，并通过传输模块传输到中央处理器进行处理。

进一步的，所述传输模块为WiFi模块，实现互联网接入。

进一步的，所述语音模块为麦克风，其设置在所述VR头戴显示器内，通过识别语音，将词汇内容转换为计算机可读输入的数据，使学生在虚拟场景中可以通过麦克风跟其他学生或者老师进行实时通讯。

进一步的，所述追踪定位模块为摄像头和动作捕捉传感器，其设置在所述VR头戴显示器内，采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，生成轨迹曲线数据，传输至虚拟系统模块，可使虚拟场景与实际运动同步。

进一步的，所述VR头戴显示器可将虚拟系统的内容显示在学生眼前，内置麦克风和摄像头，外接电脑设备。

进一步的，所述教师管理模块在整个过程中，具有新建、调配、管理、切换、检测功能，新建功能：教师可以在模型中新建一个实体对象或新建操作任务；调配功能：教师可以自定义模型中的快递量和设备的数量和种类；管理功能：教师可以管理运输交通工具的驶出和删除以及各设备的操作时间等；切换功能：通过切换操作界面，实时同步看到学生在快递运作系统的操作；监测功能，教师可以实时同步监测整个快递系统的快递信息；成绩管理功能，教师可以对学生成绩进行统计分析，掌握学生学习情况。

本发明的优点及有益效果如下：

快递行业不断发展，诸多高校也开设了快递专业，但是传统教学方法已经不能满足这种操作实践性极强的专业，文献资料、观看视频、书本理论知识讲解，对于学生来说都是比较难以理解的，虽然现在针对课程开设了对应的随课实验，但是依靠电脑和实验系统的方式存在很大的局限性。这些弊端大大影响了快递专业的教学效果。

虚拟现实教学系统呈现出的是一个虚拟的空间，纵观其展示的内容，通过描绘一个虚拟陌生的世界来吸引学生对发生的现象产生兴趣，让学生有着强烈的知识破解感和学习冲动感，它可以任意让学生进入不可能进入的空间进行体验式学习，从而达到现实和创意的统一。

本发明根据真实的快递场景，将主要场景物品通过建模软件以一比一的比例构造，还原真实场景，构建的快递虚拟教学课堂包含了快递运作过程中所有典型特征，能够完整呈现出一个集工作人员、货物搬运和存放设备、配送、控制系统、数据信息管理为一体的快递虚拟场景。使用时，只需要学生佩戴相应的VR眼镜,其中快递作业过程的虚拟真实影像,学生可以根据教学需要,通过控制模块直接对虚拟显示中的设备设置或者快件进行操作和搬运，练习快递作业过程中的各项操作技能,真实的进行训练,让学生自己能够进行准确的学习。

本产品创新点在于：

(1)可进行角色转换，本产品中的角色转换模块针对不同的快递作业内容，系统设置了不同的岗位角色，学生在每一场景中可以为自己选择角色，并通过交互设备来实现具体的工作内容，这样能将快递知识融入到操作过程中，能够实现快递的调度管理功能，从而让学生对整个快递系统有更详细的认知。

(2)可直观展示实物，本产品中的实物模拟展示模块能够将各种设备设施进行3D展示，可拆卸和组装，让学生直观清楚了解它们的工作原理以及结构组成，避免了因操作不当而出现的安全事故。

(3)可多人协同操作，本产品中的多人合作虚拟模块够让学生在同一虚拟环境中协作完成任务，并进行沟通交流，老师也可同时指挥多个学生进行操作，高效促进教学质量。

(4)可进行语音通讯，本产品中的语音模块和通讯模块能够让学生在虚拟场景中通过麦克风跟其他学生或者老师进行实时通讯，既满足人与环境的交互，也解决了多人同一虚拟环境中人与人相互交流的问题，侧面促进了学生团结合作的精神。

现有的虚拟教学没有具体针对快递的实训操作，而我们的虚拟教学系统是以快递实训教学作为核心内容，提供一个全面的快递实训虚拟教学系统，通过虚拟现实技术构建出一个完整的快递虚拟教学课堂环境(包括从起始末端网点到转运中心，最后配送至客户手中的整个全过程)，不仅能实现人与虚拟环境的交互，还能实现虚拟环境中人与人之间的交流沟通，充分满足实训教学的要求，可重复操作，降低了实习操作成本，保障了学生的实训安全。通过VR技术，使得学习的空间实现了无缝转换，给学生带来全新的学习体验，相较于传统的机械式实验教学，虚拟场景实地操作更容易启发学生的学习兴趣，掌握理论与实操知识，使学生充满了对未知知识的期待。

附图说明

图1是本发明提供优选实施例一种VR环境下快递虚拟现实教学系统原理框图。

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、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其包括：中央处理器、虚拟系统模块、存储模块、控制模块、传输模块、无线网络连接模块、通讯模块及VR控制系统；其中，所述中央处理器分别与虚拟系统模块、存储模块、控制模块和传输模块相连；

其中虚拟系统模块包括角色转换模块、场景漫游熟悉模块、实物模拟展示模块、整体流程指引模块、评分考试模块、教师管理模块及多人合作虚拟模块；VR控制系统包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；

其中中央处理器用于处理通讯模块输入的数字信号以及对追踪定位模块里传感器传回的参数进行计算，改变虚拟系统模块的设置，最后将虚拟系统模块呈现的画面回传给VR头戴显示器。

所述虚拟系统模块用于模拟快递过程的操作方案以及模拟快递场景、人员、设备，直接与中央处理器相连，并通过中央处理器与其他模块进行交互，其中所述角色转换模块，用于在快递相关场景中，为学生设置了三种身份，即快递分拣员，快递收派员，快递驿站店员，学生可选择特定的角色进行职责操作，在虚拟环境中进行逼真的工作体验；所述场景漫游熟悉模块，用于为学生展示快递过程中的关键场景，将主要场景物品通过建模软件以一比一的比例构造，还原真实快递场景，拥有360°的观看效果；所述实物模拟展示模块，用于通过展示3D视频或在时间轴上为运动子部件添加关键帧使运动部件按规定方式运动，并且部件可以选择组装或者拆卸模式，让学生了解运动部件的工作原理以及结构组成；所述整体过程指引模块，用于学生在进行操作的时候，可通过系统内的提示进行操作，让学生可以用最快的速度熟悉并掌握整个系统过程；所述评分考试模块，用于在学生完成模拟场景的操作后，后台为学生创建试题窗口，待试题回答之后进行评分；所述教师管理模块，用于教师新建与管理模块中多个对象，对全局拥有控制权；所述多人合作虚拟操作模块，用于在特定场景多个学生相互配合、协作完成操作任务，可通过语音模块进行实时交流；

控制模块直接与中央处理器相连，还与无线网络连接模块相连接，控制模块用于发出操作指令，无线网络连接模块用于控制模块连接到网络上，通过中央处理器可与虚拟系统模块中的整体流程指引模块进行交互；

存储模块用于存储快递虚拟现实教学系统所产生数据，直接与中央处理器相连；

传输模块用于连接VR控制系统与中央处理器的数据传输；

通讯模块用于辅助语音模块使学生或者老师在虚拟场景实时通讯、交流，与传输模块相连。

VR控制系统以360°虚拟场景形式向学生展示快递过程，显示3D虚拟场景，通过中央处理器与传输模块发布虚拟系统模块的内容，其中包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；语音模块用于学生之间、学生和老师之间进行实时通讯，追踪定位模块用于采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，和VR头戴显示器用于显示虚拟系统模块的内容；

优选的，所述控制模块为陀螺仪和G-SENSOR校正传感器，安装于操作手柄内，通过控制模块实现更改传送时的外观方向、操作员的分配，控制起重机在内的快递设备的操作以及整体流程指引模块的指令，为用户提供逼真的操作体验。

优选的，所述传输模块为蓝牙或者USB-C 3.0模块，可将VR头戴显示器连接到电脑端。

优选的，所述通讯模块为Realtek声卡，可实现将语音模块采集的模拟信号转换为数字信号，并通过传输模块传输到中央处理器进行处理。

优选的，所述传输模块为WiFi模块，实现互联网接入。

优选的，所述语音模块为麦克风，其设置在所述VR头戴显示器内，通过识别语音，将词汇内容转换为计算机可读输入的数据，使学生在虚拟场景中可以通过麦克风跟其他学生或者老师进行实时通讯。

优选的，所述追踪定位模块为摄像头和动作捕捉传感器，其设置在所述VR头戴显示器内，采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，生成轨迹曲线数据，传输至虚拟系统模块，可使虚拟场景与实际运动同步。

优选的，所述VR头戴显示器可将虚拟系统的内容显示在学生眼前，内置麦克风和摄像头，外接电脑设备。

优选的，所述教师管理模块在整个过程中，具有新建、调配、管理、切换、检测功能，新建功能：教师可以在模型中新建一个实体对象或新建操作任务；调配功能：教师可以自定义模型中的快递量和设备的数量和种类；管理功能：教师可以管理运输交通工具的驶出和删除以及各设备的操作时间等；切换功能：通过切换操作界面，实时同步看到学生在快递运作系统的操作；监测功能，教师可以实时同步监测整个快递系统的快递信息；成绩管理功能，教师可以对学生成绩进行统计分析，掌握学生学习情况。

一种基于所述系统的VR环境下快递虚拟现实教学方法，其包括以下步骤：

快递虚拟课堂包括较多的直观感知和动手实作,集成文字、三维实物模型、视频、背景音乐、语音等多种媒体。教师在模型中新建实体对象或操作任务，例如采用建模工具构建一个与实物同样的快递操作设备，利用虚拟现实编辑器加上交互行为，在虚拟现实播放器中使用。学生通过佩戴VR设备进入已设计好的快递虚拟场景，在角色转换模块中选择扮演一个角色，针对多人操作的场景，学生可进入多人合作虚拟操作模块匹配搭档，并通过语音模块实时连麦交流。学生在场景漫游熟悉选择模块中选择系统中搭建完成的快递场景，通过沉浸式VR系统从头戴显示器中观察快递虚拟环境，并通过手中的控制器和追踪定位模块进行交互控制，学生可以在一定空间范围内走动并环顾四周，传感器会捕捉到头部的运动及方向，显示器显示出对应变化的图像，从而实现自主参观学习。学生可以旋转、移动设备，从各个角度进行观察、拆解和操作，对快递设备产生比较全面的了解。学生在虚拟快递场景中驾驶叉车、操作分拣设备等各种技能的训练无任何危险，并且能够反复练习，在场景中操控学习对象完成规定的学习任务。

当学生与快递虚拟场景进行互动时，教师可通过管理模块中的切换功能查看学生的操作情况，并提供相应的指导，同时快递虚拟现实教学系统的数据收集设备对虚拟现实场景中的改变数据进行采集。在学生完成虚拟场景的实训操作后，系统后台为学生创建试题窗口，待试题作答完毕之后进行评分。学生根据要求学习完毕后退出虚拟环境,数据收集设备会将虚拟现实场景的改变数据传到数据存储模块,教师可通过成绩管理系统，分析得出学生实践认知获取情况,同时上传至快递虚拟现实教学系统数据库,以备后续使用。

作为本发明进一步的方案所述角色转换模块，在快递场景中共为学生设置了三种身份，学生可以选择特定的角色进行职责操作。快递收派员，完成日常收派件工作以及客户快件的运输及包装工作；快递分拣员，拿取单据，入库时根据单据对快递进行拆包、操控分拣机器设备，出库时根据目的地进行集包等操作；快递驿站店员，完成快递的来货验收、上架陈列摆放、退货、邮寄、防损等日常营业工作。

作为本发明进一步的方案所述场景漫游熟悉模块，根据真实的快递场景，将主要场景物品通过建模软件以一比一的比例构造，还原真实场景。利用现实生活的中数据所构建的三维虚拟仿真场景与计算机技术产生的电子信号，通过头戴式虚拟现实眼镜和一些硬件设备使学生置身于虚拟场景中，再通过VR手柄模拟现实中的人手，来进行拿取pda、单据、快递，以及操作快递设备等动作，深度参与到快递操作过程中去，使沉浸式的体验有真实感。甚至在虚拟的环境中可模拟操控叉车，利用VR设备的手柄触摸模拟方向盘，使得操作驾驶获得更深层面的还原。

作为本发明进一步的方案所述实物模拟展示模块，在场景上有大量的运动部件及动作，例如：工人卸载搬运动作，快递贴面单、包装，起重机的转动，机器人上下拣选快递的动作，叉车的运动等，有些动作还能通过人机交互进行参数设置以改变运动轨迹。利用动画编辑器记录整个工序过程，通过3D动画展示运动过程或者在时间轴上为运动子部件添加关键帧使运动部件按规定方式运动。学生可通过反复观看子部件运动效果来了解其原理。

作为本发明进一步的方案所述整体过程指引模块，学生选择初学教学模式之后，系统会将学生当作什么都不知道的初学者，整体的过程在设计的时候就切分设计成很多个小步骤，每个步骤会弹出文字框的提示方法，针对每个步骤中学生需要进行的操作，使用高亮文字、箭头、地标等进行提示，学生可以随时去学习操作，没有次数限制。

作为本发明进一步的方案所述评分考试模块，在整体操作完成之后，需完成相应的考试题目，以巩固操作知识。学生通过试题界面答题并保存答案，答题信息即被保存在全局表中。当答题者检查无误再点击“答案上传”按钮，答题信息将被上传并保存在系统数据库中。编写必要的脚本程序，系统可以自动进行评分和分数数据统计。在这个过程中会将学生错题都进行记录，方便以后复习。

作为本发明进一步的方案所述教师管理模块，在整个过程中，具有新建、调配、管理、切换、检测功能。新建功能：教师可以在模型中新建一个实体对象(例如：叉车、传送带、AGV小车等)或新建操作任务；调配功能：教师可以自定义模型中的快递量和设备的数量和种类；管理功能：教师可以管理运输交通工具的驶出和删除以及各设备的操作时间等；切换功能：通过切换操作界面，实时同步看到学生在快递运作系统的操作；监测功能，教师可以实时同步监测整个快递系统的快递信息；成绩管理功能，教师可以对学生成绩进行统计分析，掌握学生学习情况。

作为本发明进一步的方案所述多人合作虚拟操作模块，在某些场景中，需要两人及其以上同时操作配合，如在快递包装中，需要一个快递人员对快递选择合适的包装袋或包装盒进行打包，而另外一个快递人员需要打印快递的信息，生成快递单，两人的工作都完成之后，快递才能运输到下游。VR环境的真实性和交互性让教学效果得以保证，也让学生熟悉各个环节的联系。

作为本发明进一步的方案所述语音模块为麦克风，其设置在所述VR头戴显示器内，通过识别语音，将词汇内容转换为计算机可读输入的数据，使学生在虚拟场景中可以通过麦克风跟其他学生或者老师进行实时通讯。

作为本发明进一步的方案所述追踪定位模块为摄像头和动作捕捉传感器，其设置在所述VR头戴显示器内，采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，生成轨迹曲线数据，传输至虚拟系统模块，可使虚拟场景与实际运动同步；

作为本发明进一步的方案所述VR头戴显示器可将虚拟系统的内容显示在学生眼前内置麦克风和摄像头，外接电脑设备。

整个系统设计主要用于帮助学生深入掌握模拟快递运作的整个过程以及操作技能，包括快递系统过程中的快递信息的流动，出入库的装卸搬运，快递的分拣操作，快递的信息分配，快递转运过程及要送达的地点。快递虚拟现实教学系统提供的教学模式会有一整套过程提示指引，方便学生学习了解，结合评分考试模块对学生进行考核测验，让学生更好得进行学习掌握，通过可视化的VR课程教学，让学生可以快速掌握快递运作的整个过程，具有交互界面友好，学习方便的优点。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，包括：中央处理器、虚拟系统模块、存储模块、控制模块、传输模块、无线网络连接模块、通讯模块及VR控制系统；其中，所述中央处理器分别与虚拟系统模块、存储模块、控制模块和传输模块相连；

其中虚拟系统模块包括角色转换模块、场景漫游熟悉模块、实物模拟展示模块、整体流程指引模块、评分考试模块、教师管理模块及多人合作虚拟模块；VR控制系统包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；

其中中央处理器用于处理通讯模块输入的数字信号以及对追踪定位模块里传感器传回的参数进行计算，改变虚拟系统模块的设置，最后将虚拟系统模块呈现的画面回传给VR头戴显示器。

所述虚拟系统模块用于模拟快递过程的操作方案以及模拟快递场景、人员、设备，直接与中央处理器相连，并通过中央处理器与其他模块进行交互，其中所述角色转换模块，用于在快递相关场景中，为学生设置了三种身份，即快递分拣员，快递收派员，快递驿站店员，学生可选择特定的角色进行职责操作，在虚拟环境中进行逼真的工作体验；所述场景漫游熟悉模块，用于为学生展示快递过程中的关键场景，将主要场景物品通过建模软件以一比一的比例构造，还原真实快递场景，拥有360°的观看效果；所述实物模拟展示模块，用于通过展示3D视频或在时间轴上为运动子部件添加关键帧使运动部件按规定方式运动，并且部件可以选择组装或者拆卸模式，让学生了解运动部件的工作原理以及结构组成；所述整体过程指引模块，用于学生在进行操作的时候，可通过系统内的提示进行操作，让学生可以用最快的速度熟悉并掌握整个系统过程；所述评分考试模块，用于在学生完成模拟场景的操作后，后台为学生创建试题窗口，待试题回答之后进行评分；所述教师管理模块，用于教师新建与管理模块中多个对象，对全局拥有控制权；所述多人合作虚拟操作模块，用于在特定场景多个学生相互配合、协作完成操作任务，可通过语音模块进行实时交流；

控制模块直接与中央处理器相连，控制模块还与无线网络连接模块相连接，控制模块用于发出操作指令，无线网络连接模块用于控制模块连接到网络上，通过中央处理器可与虚拟系统模块中的整体流程指引模块进行交互；

存储模块用于存储快递虚拟现实教学系统所产生数据，直接与中央处理器相连；

传输模块用于连接VR控制系统与中央处理器的数据传输；

通讯模块用于辅助语音模块使学生或者老师在虚拟场景实时通讯、交流，与传输模块相连。

VR控制系统以360°虚拟场景形式向学生展示快递过程，显示3D虚拟场景，通过中央处理器与传输模块发布虚拟系统模块的内容，其中包括语音模块、追踪定位模块和VR头戴显示器；语音模块用于学生之间、学生和老师之间进行实时通讯，追踪定位模块用于采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，和VR头戴显示器用于显示虚拟系统模块的内容。

2.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述控制模块安装于操作手柄内，通过控制模块实现更改传送时的外观方向、操作员的分配，控制起重机在内的快递设备的操作以及整体流程指引模块的指令，为用户提供逼真的操作体验。

3.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述传输模块为蓝牙或者USB-C 3.0模块，可将VR头戴显示器连接到电脑端。

4.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述通讯模块为Realtek声卡，可实现将语音模块采集的模拟信号转换为数字信号，并通过传输模块传输到中央处理器进行处理。

5.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述传输模块为WiFi模块，实现互联网接入。

6.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述语音模块为麦克风，其设置在VR头戴显示器内，通过识别语音，将词汇内容转换为计算机可读输入的数据，使学生在虚拟场景中可以通过麦克风跟其他学生或者老师进行实时通讯。

7.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述追踪定位模块为摄像头和动作捕捉传感器，其设置在所述VR头戴显示器内，采集并存储手部、头部和位置的运动轨迹，生成轨迹曲线数据，传输至虚拟系统模块，可使虚拟场景与实际运动同步。

8.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述VR头戴显示器可将虚拟系统的内容显示在学生眼前，内置麦克风和摄像头，外接电脑设备。

9.根据权利要求1所述的一种VR环境下快递虚拟现实教学系统，其特征在于，所述教师管理模块在整个过程中，具有新建、调配、管理、切换、检测功能，新建功能：教师可以在模型中新建一个实体对象或新建操作任务；调配功能：教师可以自定义模型中的快递量和设备的数量和种类；管理功能：教师可以管理运输交通工具的驶出和删除以及各设备的操作时间等；切换功能：通过切换操作界面，实时同步看到学生在快递运作系统的操作；监测功能，教师可以实时同步监测整个快递系统的快递信息；成绩管理功能，教师可以对学生成绩进行统计分析，掌握学生学习情况。

10.一种基于权利要求9所述系统的VR环境下快递虚拟现实教学方法，其特征在于，包括以下步骤：

快递虚拟课堂包括较多的直观感知和动手实作,集成文字、三维实物模型、视频、背景音乐、语音等多种媒体。教师在模型中新建实体对象或操作任务，采用建模工具构建一个与实物同样的快递操作设备，利用虚拟现实编辑器加上交互行为，在虚拟现实播放器中使用。学生通过佩戴VR设备进入已设计好的快递虚拟场景中，在角色转换模块中选择扮演一个角色，针对多人操作的场景，学生可进入多人合作虚拟操作模块匹配搭档，并通过语音模块实时连麦交流。学生在场景漫游熟悉选择模块中选择系统中搭建完成的快递场景，通过沉浸式VR系统从头戴显示器中观察快递虚拟环境，并通过手中的控制器和追踪定位模块进行交互控制，学生可以在一定空间范围内走动并环顾四周，传感器会捕捉到头部的运动及方向，显示器显示出对应变化的图像，从而实现自主参观学习。学生可以旋转、移动设备，从各个角度进行观察、拆解和操作，对快递设备产生比较全面的了解。学生在虚拟快递场景中驾驶叉车、操作分拣设备等各种技能的训练无任何危险，并且能够反复练习，在情境中操控学习对象完成规定的学习任务。

当学生与快递虚拟场景进行互动时,教师可通过管理模块中的切换功能查看学生的操作情况，并提供相应的指导，同时快递虚拟现实教学系统的数据收集设备对虚拟现实场景中的改变数据进行采集。在学生完成虚拟场景的实训操作后，系统后台为学生创建试题窗口，待试题作答完毕之后进行评分。学生根据要求学习完毕后退出虚拟环境,数据收集设备会将虚拟现实场景的改变数据传到数据存储模块,教师可通过成绩管理系统，分析得出学生实践认知获取情况,同时上传至快递虚拟现实教学系统数据库,以备后续使用。

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