CN111726416B - Vr教学管理方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了VR教学管理方法、装置和系统，涉及云计算、虚拟现实技术领域。该方法的一具体实施方式包括：接收学生端调用云VR‑SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；运行VR课件；基于设备控制信息对VR课件进行渲染，得到渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；将音视频数据发送给云VR‑SDK。该实施方式采用云VR‑SDK将云VR服务与VR教学相结合，实现VR课件在高性能云VR服务器上渲染，能够保证学生的沉浸式VR体验，提升教学效果。

Description

VR教学管理方法、装置和系统
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域，具体涉及云计算、虚拟现实技术领域，尤其涉及VR教学管理方法、装置和系统。
背景技术
VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术囊括计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
随着VR技术的不断发展和进步，各类VR的应用及设备浮出市场。其中，VR技术与教学相结合的VR教学管理系统是最常用的应用之一。目前，VR教学管理系统的普遍做法是把VR课件下发到学生端，并在学生端上进行渲染显示。
发明内容
本申请实施例提出了VR教学管理方法、装置和系统。
第一方面，本申请实施例提出了一种VR教学管理系统，包括学生端和云VR服务端，云VR服务端包括云VR服务器集群，云VR服务器集群包括与学生端配对的第一云VR服务器；以及学生端，配置用于调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；第一云VR服务器，配置用于运行VR课件；基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；将音视频数据发送给云VR-SDK；学生端，配置用于通过云VR-SDK解码播放音视频数据。
第二方面，本申请实施例提出了一种VR教学管理方法，包括：接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；运行VR课件；基于设备控制信息对VR课件进行渲染，得到渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；将音视频数据发送给云VR-SDK。
第三方面，本申请实施例提出了一种VR教学管理装置，包括：第一接收单元，被配置成接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；运行单元，被配置成运行VR课件；渲染单元，被配置成基于设备控制信息对VR课件进行渲染，得到渲染图像；采集单元，被配置成采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；发送单元，被配置成将音视频数据发送给云VR-SDK。
第四方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第二方面中任一实现方式描述的方法。
第五方面，本申请实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行如第二方面中任一实现方式描述的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现根据如第一方面中任一实现方式描述的方法。
本申请实施例提供的VR教学管理方法、装置和系统，学生端调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；第一云VR服务器运行VR课件，基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；以及将音视频数据发送给云VR-SDK；学生端通过云VR-SDK解码播放音视频数据。采用云VR-SDK将云VR服务与VR教学相结合，实现VR课件在高性能云VR服务器上渲染，能够保证学生的沉浸式VR体验，提升教学效果。VR课件保存在云VR服务器上，无需下发到学生端，有效保护VR课件的版权。去掉了多学生端下发VR课件这个复杂且耗时的任务，解决了由于VR课件下发失败，导致的不能正常上课问题。学生端只负责接收和解码播放音视频数据，有效降低对学生端硬件性能的依赖。无需采购高性能终端和VR头显，降低系统成本和使用门槛，有利于VR教学管理系统的推广和落地。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是根据本申请的VR教学管理系统的一个示例性系统架构；
图2是根据本申请的VR教学管理系统的又一个示例性系统架构；
图3是根据本申请的VR教学管理系统的一个实施例的时序图；
图4是根据本申请的VR教学管理系统的又一个实施例的时序图；
图5是根据本申请的VR教学管理方法的一个实施例的流程图；
图6是根据本申请的VR教学管理装置的一个实施例的结构示意图；
图7是用来实现本申请实施例的VR教学管理方法的电子设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了根据本申请的VR教学管理系统的一个示例性系统架构。
如图1所示，系统架构中可以包括学生端101、102、103和云VR服务端104。
学生端101、102、103的硬件主要使用VR一体机，不存在外接线缆，提升用户体验。VR一体机中安装有常驻进程，用来接入云VR-SDK，实现VR教学与云VR服务的打通结合。
云VR-SDK是云VR服务端104提供的接入SDK，是VR教学与云VR服务相结合的主要途径，其主要功能如下：
1、采集学生端VR一体机的设备控制信息，并发送给云VR服务器；
2、接收和解码播放云VR服务器发送的音视频数据；
3、向云VR服务器发送VR课件的控制指令。
云VR服务端104可以包括云VR服务器集群，云VR服务器集群可以包括与学生端101、102、103配对的云VR服务器。
云VR服务器集群运行在物理服务器构建的虚拟机上，通过虚拟化技术实现一台物理服务器运行多个云VR服务器的实例。同时提供高性能的渲染能力，主要提供如下功能：
1、接收云VR-SDK发送的VR课件的控制指令，运行或关闭本地的VR课件。
2、接收云VR-SDK发送的学生端VR一体机的设备控制信息，对VR课件进行渲染，采集和编码渲染生成的图像，同时采集音频数据，将音视频数据发送给VR-SDK。
进一步参考图2，其示出了根据本申请的VR教学管理系统的又一个示例性系统架构。
如图2所示，系统架构中可以包括学生端201、202、203，教师端205和云VR服务端204。
学生端201、202、203的硬件主要使用VR一体机，不存在外接线缆，提升用户体验。VR一体机中安装有常驻进程，用来接收教师端205的控制指令。同时，常驻进程接入云VR-SDK，实现VR教学与云VR服务的打通结合。
云VR-SDK是云VR服务端204提供的接入SDK，是VR教学与云VR服务相结合的主要途径，其主要功能如下：
1、向云VR服务端204的统一会话调度管理模块申请配对云VR服务器；
2、采集学生端VR一体机的设备控制信息，并发送给云VR服务器；
3、接收和解码播放云VR服务器发送的音视频数据；
4、向云VR服务器发送VR课件的控制指令。
教师端205的硬件主要是平板电脑，教师可以使用安装在平板电脑上的软件控制学生端201、202、203开始和结束VR课件。
云VR服务端204主要包括统一会话调度管理模块、资源管理模块、状态监控模块和云VR服务器集群。
统一会话调度管理模块负责处理云VR-SDK的接入配对请求，为其分配可用的云VR服务器，并维护配对关系。
资源管理模块主要提供如下功能：
1、负责将云VR服务器作为渲染资源进行资源池化管理，根据当前云VR-SDK的接入配对请求数量，动态分配渲染资源，实现云VR服务器的按需弹性配置；
2、负责资源(如VR课件)的上传、下发、删除、维护等，涉及资源在多云VR服务器上的统一管理。
状态监控模块负责监控云VR服务器的运行状态、占用状态和其消耗的带宽、硬件等资源，进行监控统计和计费。
云VR服务器集群运行在物理服务器构建的虚拟机上，通过虚拟化技术实现一台物理服务器运行多个云VR服务器的实例。同时提供高性能的渲染能力，主要提供如下功能：
1、接收云VR-SDK发送的VR课件的控制指令，运行或关闭本地的VR课件。
2、接收云VR-SDK发送的学生端VR一体机的设备控制信息，对VR课件进行渲染，采集和编码渲染生成的图像，同时采集音频数据，将音视频数据发送给VR-SDK。
3、向状态监控模块定时上报自身当前状态，例如，运行是否正常、是否被云VR-SDK占用、资源占用等情况。
继续参考图3，其示出了根据本申请的VR教学管理系统的一个实施例的时序300。
在本实施例中，VR教学管理系统可以包括学生端和云VR服务端。云VR服务端可以包括云VR服务器集群，云VR服务器集群可以包括与学生端配对的第一云VR服务器。该VR教学管理系统执行以下步骤：
步骤301，学生端调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息。
在本实施例中，学生端可以调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息。
通常，学生端的硬件主要使用VR一体机，其中安装有常驻进程。常驻进程接入云VR-SDK，实现VR教学与云VR服务的打通结合。云VR-SDK不仅可以向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令，还可以采集VR一体机的设备控制信息，并发送给第一云VR服务器。其中，设备控制信息可以包括但不限于VR一体机的运动信息，鼠标、键盘灯外设操作信息、陀螺仪信息等等。
步骤302，第一云VR服务器运行VR课件。
在本实施例中，在接收到VR课件的启动指令的情况下，第一云VR服务器可以运行VR课件。
步骤303，第一云VR服务器基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像。
在本实施例中，在接收到设备控制信息的情况下，第一云VR服务器可以对VR课件进行渲染，生成渲染图像。其中，基于设备控制信息渲染VR课件，能够生成适于在学生端显示的渲染图像。
步骤304，第一云VR服务器采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据。
在本实施例中，第一云VR服务器可以采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据。其中，对渲染图像编码能够实现图像压缩，便于传输。
步骤305，第一云VR服务器将音视频数据发送给云VR-SDK。
在本实施例中，第一云VR服务器将音视频数据发送给云VR-SDK。
步骤306，学生端通过云VR-SDK解码播放音视频数据。
在本实施例中，学生端可以通过云VR-SDK解码播放音视频数据。其中，对音视频数据中的图像解码能够实现对渲染图像显示。
本申请实施例提供的VR教学管理系统，学生端调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；第一云VR服务器运行VR课件，基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；以及将音视频数据发送给云VR-SDK；学生端通过云VR-SDK解码播放音视频数据。采用云VR-SDK将云VR服务与VR教学相结合，实现VR课件在高性能云VR服务器上渲染，能够保证学生的沉浸式VR体验，提升教学效果。VR课件保存在云VR服务器上，无需下发到学生端，有效保护VR课件的版权。去掉了多学生端下发VR课件这个复杂且耗时的任务，解决了由于VR课件下发失败，导致的不能正常上课问题。学生端只负责接收和解码播放音视频数据，有效降低对学生端硬件性能的依赖。无需采购高性能终端和VR头显，降低系统成本和使用门槛，有利于VR教学管理系统的推广和落地。
进一步参考图4，其示出了根据本申请的VR教学管理系统的又一个实施例的时序400。
在本实施例中，VR教学管理系统可以包括教师端、学生端和云VR服务端。云VR服务端可以包括云VR服务器集群、统一会话调度管理模块、状态监控模块和资源管理模块。云VR服务器集群可以包括与学生端配对的第一云VR服务器。该VR教学管理系统执行以下步骤：
步骤401，资源管理模块根据当前的配对请求数量，动态配置云VR服务器集群。
在本实施例中，资源管理模块可以根据当前的配对请求数量，动态配置云VR服务器集群，实现云VR服务器的按需弹性配置。
步骤402，云VR服务器集群向状态监控模块定时上报自身的当前状态。
在本实施例中，云VR服务器集群向状态监控模块定时上报自身的当前状态。其中，云VR服务器的状态可以包括但不限于运行是否正常、是否被云VR-SDK占用、资源占用等情况。
步骤403，资源管理模块上传VR课件，并下发到云VR服务器集群。
在本实施例中，资源管理模块可以上传VR课件，并下发到云VR服务器集群。此外，资源管理模块还可以负责VR课件的删除、维护等，涉及VR课件在云VR服务器集群上的统一管理。
步骤404，学生端通过常驻进程调用云VR-SDK向统一会话调度管理模块发送配对请求。
在本实施例中，当学生打开学生端VR一体机时，学生端可以通过常驻进程调用云VR-SDK向统一会话调度管理模块发送配对请求，申请配对云VR服务器。
步骤405，统一会话调度管理模块向状态监控模块查询云VR服务器集群的当前状态。
在本实施例中，统一会话调度管理模块可以向状态监控模块查询云VR服务器集群的当前状态，确定云VR服务器集群是否空闲可用。
步骤406，统一会话调度管理模块为云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。
在本实施例中，统一会话调度管理模块可以为云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。通常，统一会话调度管理模块可以从空闲可用的云VR服务器中确定第一云VR服务器。
步骤407，学生端通过云VR-SDK与第一云VR服务器建立连接。
在本实施例中，学生端可以通过云VR-SDK与第一云VR服务器建立连接，完成学生端与第一云VR服务器的配对。
步骤408，教师端向学生端发送VR课件的启动指令。
在本实施例中，教师端可以向学生端发送VR课件的启动指令。
在本实施例的一些可选的实现方式中，教师端还可以向学生端发送VR课件的关闭指令。此时，学生端可以调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的关闭指令。在接收到VR课件的关闭指令的情况下，第一云VR服务器可以关闭VR课件。从而实现教师使用安装在教师端的软件控制各个学生端开始和结束VR课件。
步骤409，学生端调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息。
步骤410，第一云VR服务器运行VR课件.
步骤411，第一云VR服务器基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像。
步骤412，第一云VR服务器采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据。
步骤413，第一云VR服务器将音视频数据发送给云VR-SDK。
步骤414，学生端通过云VR-SDK解码播放音视频数据。
在本实施例中，步骤409-414具体操作已在图3所示的实施例中步骤301-306进行了详细的介绍，在此不再赘述。
此外，云VR服务端还可以对异常进行处理，主要包括以下两种情况：
第一，当第一云VR服务器出现异常时，云VR服务端可以进行容错处理。具体地，第一云VR服务器可以向状态监控模块定时上报自身的当前状态。状态监控模块若检测到第一云VR服务器的当前状态异常，会向统一会话调度管理模块发送状态异常消息。统一会话调度管理模块可以为云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器。学生端可以通过云VR-SDK与第二云VR服务器建立连接，并建立新的配对关系。
第二，当学生端VR一体机出现异常时，云VR服务端可以进行容错处理。具体地，第一云VR服务器若检测到与学生端的连接异常(如断开)，会向状态监控模块发送连接异常消息，同时将自身的当前状态修改为可用状态。统一会话调度管理模块若接收到云VR-SDK发送的新的配对请求，会将第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给学生端。这样，学生端可以通过云VR-SDK与第一云VR服务器重新建立连接，完成学生端与第一云VR服务器的重新配对。
不管云VR服务器还是学生端VR一体机出现异常，云VR服务端都进行了容错处理，保障了整个系统的稳定性和可靠性。
从图4中可以看出，与图3对应的实施例相比，本实施例中的VR教学管理系统的时序400增加了步骤401-408。由此，在本实施例描述的方案中，云VR服务和VR教学的结合，使昂贵的渲染资源池化，利用资源管理模块可以最大限度的进行弹性伸缩管理，有效减少资源的闲置时间，实现渲染资源动态分配，从而有效提升资源的利用率。
进一步参考图5，其示出了根据本申请的VR教学管理方法的一个实施例的流程500。该VR教学管理方法应用于云VR服务端，包括以下步骤：
步骤501，接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息。
步骤502，运行VR课件。
步骤503，基于设备控制信息对VR课件进行渲染，得到渲染图像。
步骤504，采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据。
步骤505，将音视频数据发送给云VR-SDK。
在本实施例中，步骤501-505的具体操作及其所带来的技术效果可分别参考图3对应实施例中的步骤301-305的相关说明，在此不再赘述。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该方法还包括：接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的关闭指令，关闭VR课件。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该方法还包括：接收学生端调用云VR-SDK发送的配对请求；查询云VR服务器集群的当前状态，为云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该方法还包括：根据当前的配对请求数量，动态配置云VR服务器集群；定时上报云VR服务器集群的当前状态；上传VR课件，并下发到云VR服务器集群。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该方法还包括：定时上报第一云VR服务器的当前状态；若检测到第一云VR服务器的当前状态异常，为云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该方法还包括：若检测到与学生端的连接异常，将自身的当前状态修改为可用状态；若接收到云VR-SDK发送的新的配对请求，将第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给学生端。
进一步参考图6，作为对图5所示方法的实现，本申请提供了一种VR教学管理装置的一个实施例，该装置实施例与图5所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图6所示，本实施例的VR教学管理装置600可以包括：第一接收单元601、运行单元602、渲染单元603、采集单元604和发送单元605。其中，第一接收单元601，被配置成接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；运行单元602，被配置成运行VR课件；渲染单元603，被配置成基于设备控制信息对VR课件进行渲染，得到渲染图像；采集单元604，被配置成采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；发送单元605，被配置成将音视频数据发送给云VR-SDK。
在本实施例中，VR教学管理装置600中：第一接收单元601、运行单元602、渲染单元603、采集单元604和发送单元605的具体处理及其所带来的技术效果可分别参考图5对应实施例中的步骤501-505的相关说明，在此不再赘述。
在本实施例的一些可选的实现方式中，VR教学管理装置600还包括：关闭单元(图中未示出)，被配置成接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的关闭指令，关闭VR课件。
在本实施例的一些可选的实现方式中，VR教学管理装置600还包括：第二接收单元(图中未示出)，被配置成接收学生端调用云VR-SDK发送的配对请求；第一分配单元(图中未示出)，被配置成查询云VR服务器集群的当前状态，为云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。
在本实施例的一些可选的实现方式中，VR教学管理装置600还包括：配置单元(图中未示出)，被配置成根据当前的配对请求数量，动态配置云VR服务器集群；第一上报单元(图中未示出)，被配置成定时上报云VR服务器集群的当前状态；下发单元(图中未示出)，被配置成上传VR课件，并下发到云VR服务器集群。
在本实施例的一些可选的实现方式中，VR教学管理装置600还包括：第二上报单元(图中未示出)，被配置成定时上报第一云VR服务器的当前状态；第二分配单元(图中未示出)，被配置成若检测到第一云VR服务器的当前状态异常，为云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器。
在本实施例的一些可选的实现方式中，VR教学管理装置600还包括：修改单元(图中未示出)，被配置成若检测到与学生端的连接异常，将自身的当前状态修改为可用状态；第三分配单元(图中未示出)，被配置成若接收到云VR-SDK发送的新的配对请求，将第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给学生端。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
如图7所示，是根据本申请实施例VR教学管理方法的电子设备的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图7所示，该电子设备包括：一个或多个处理器701、存储器702，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图7中以一个处理器701为例。
存储器702即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，所述存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器执行本申请所提供的VR教学管理方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的VR教学管理方法。
存储器702作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的VR教学管理方法对应的程序指令/模块(例如，附图6所示的第一接收单元601、运行单元602、渲染单元603、采集单元604和发送单元605)。处理器701通过运行存储在存储器702中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的VR教学管理方法。
存储器702可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据VR教学管理方法的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器702可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器702可选包括相对于处理器701远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至VR教学管理方法的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
VR教学管理方法的电子设备还可以包括：输入装置703和输出装置704。处理器701、存储器702、输入装置703和输出装置704可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
输入装置703可接收输入的数字或字符信息，以及产生与VR教学管理方法的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置704可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
根据本申请的技术方案，学生端调用云VR-SDK向第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；第一云VR服务器运行VR课件，基于设备控制信息对VR课件进行渲染，生成渲染图像；采集和编码渲染图像，同时采集VR课件中的音频数据，得到VR课件的音视频数据；以及将音视频数据发送给云VR-SDK；学生端通过云VR-SDK解码播放音视频数据。采用云VR-SDK将云VR服务与VR教学相结合，实现VR课件在高性能云VR服务器上渲染，能够保证学生的沉浸式VR体验，提升教学效果。VR课件保存在云VR服务器上，无需下发到学生端，有效保护VR课件的版权。去掉了多学生端下发VR课件这个复杂且耗时的任务，解决了由于VR课件下发失败，导致的不能正常上课问题。学生端只负责接收和解码播放音视频数据，有效降低对学生端硬件性能的依赖。无需采购高性能终端和VR头显，降低系统成本和使用门槛，有利于VR教学管理系统的推广和落地。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (21)

1.一种VR教学管理系统，包括学生端和云VR服务端，所述云VR服务端包括云VR服务器集群，所述云VR服务器集群包括与所述学生端配对的第一云VR服务器；以及
所述学生端，配置用于调用云VR-SDK向所述第一云VR服务器发送VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；
所述第一云VR服务器，配置用于运行所述VR课件；基于所述设备控制信息对所述VR课件进行渲染，生成渲染图像；采集和编码所述渲染图像，同时采集所述VR课件中的音频数据，得到所述VR课件的音视频数据；将所述音视频数据发送给所述云VR-SDK；
所述学生端，配置用于通过所述云VR-SDK解码播放所述音视频数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括教师端；以及
所述教师端，配置用于向所述学生端发送所述VR课件的启动指令。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述教师端，配置用于向所述学生端发送所述VR课件的关闭指令；
所述学生端，配置用于调用所述云VR-SDK向所述第一云VR服务器发送所述VR课件的关闭指令；
所述第一云VR服务器，配置用于关闭所述VR课件。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述云VR服务端还包括统一会话调度管理模块和状态监控模块；以及
所述学生端，配置用于通过常驻进程调用所述云VR-SDK向所述统一会话调度管理模块发送配对请求；
所述统一会话调度管理模块，配置用于向所述状态监控模块查询所述云VR服务器集群的当前状态，为所述云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器；
所述学生端，配置用于通过所述云VR-SDK与所述第一云VR服务器建立连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述云VR服务端还包括资源管理模块；以及
所述资源管理模块，配置用于根据当前的配对请求数量，动态配置所述云VR服务器集群；
所述云VR服务器集群，配置用于向所述状态监控模块定时上报自身的当前状态；
所述资源管理模块，配置用于上传所述VR课件，并下发到所述云VR服务器集群。
6.根据权利要求5所述的系统，其中：
所述第一云VR服务器，配置用于向所述状态监控模块定时上报自身的当前状态；
所述状态监控模块，配置用于若检测到所述第一云VR服务器的当前状态异常，向所述统一会话调度管理模块发送状态异常消息；
所述统一会话调度管理模块，配置用于为所述云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器；
所述学生端，配置用于通过所述云VR-SDK与所述第二云VR服务器建立连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其中：
所述第一云VR服务器，配置用于若检测到与所述学生端的连接异常，向所述状态监控模块发送连接异常消息，以及将自身的当前状态修改为可用状态；
所述统一会话调度管理模块，配置用于若接收到所述云VR-SDK发送的新的配对请求，将所述第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给所述学生端。
8.一种VR教学管理方法，包括：
接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；
运行所述VR课件；
基于所述设备控制信息对所述VR课件进行渲染，得到渲染图像；
采集和编码所述渲染图像，同时采集所述VR课件中的音频数据，得到所述VR课件的音视频数据；
将所述音视频数据发送给所述云VR-SDK。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：
接收所述学生端调用所述云VR-SDK发送的所述VR课件的关闭指令，关闭所述VR课件。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：
接收所述学生端调用所述云VR-SDK发送的配对请求；
查询云VR服务器集群的当前状态，为所述云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：
根据当前的配对请求数量，动态配置所述云VR服务器集群；
定时上报所述云VR服务器集群的当前状态；
上传所述VR课件，并下发到所述云VR服务器集群。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括：
定时上报所述第一云VR服务器的当前状态；
若检测到所述第一云VR服务器的当前状态异常，为所述云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：
若检测到与所述学生端的连接异常，将自身的当前状态修改为可用状态；
若接收到所述云VR-SDK发送的新的配对请求，将所述第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给所述学生端。
14.一种VR教学管理装置，包括：
第一接收单元，被配置成接收学生端调用云VR-SDK发送的VR课件的启动指令和自身的设备控制信息；
运行单元，被配置成运行所述VR课件；
渲染单元，被配置成基于所述设备控制信息对所述VR课件进行渲染，得到渲染图像；
采集单元，被配置成采集和编码所述渲染图像，同时采集所述VR课件中的音频数据，得到所述VR课件的音视频数据；
发送单元，被配置成将所述音视频数据发送给所述云VR-SDK。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述装置还包括：
关闭单元，被配置成接收所述学生端调用所述云VR-SDK发送的所述VR课件的关闭指令，关闭所述VR课件。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述装置还包括：
第二接收单元，被配置成接收所述学生端调用所述云VR-SDK发送的配对请求；
第一分配单元，被配置成查询云VR服务器集群的当前状态，为所述云VR-SDK分配可用的第一云VR服务器。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述装置还包括：
配置单元，被配置成根据当前的配对请求数量，动态配置所述云VR服务器集群；
第一上报单元，被配置成定时上报所述云VR服务器集群的当前状态；
下发单元，被配置成上传所述VR课件，并下发到所述云VR服务器集群。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述装置还包括：
第二上报单元，被配置成定时上报所述第一云VR服务器的当前状态；
第二分配单元，被配置成若检测到所述第一云VR服务器的当前状态异常，为所述云VR-SDK重新分配可用的第二云VR服务器。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述装置还包括：
修改单元，被配置成若检测到与所述学生端的连接异常，将自身的当前状态修改为可用状态；
第三分配单元，被配置成若接收到所述云VR-SDK发送的新的配对请求，将所述第一云VR服务器作为候选云VR服务器再次分配给所述学生端。
20.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求8-13中任一所述的方法。
21.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8-13中任一所述的方法。
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