CN112837428A - 基于虚拟现实技术的课件制作系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的课件制作方法，包括1)提供场景搭建的空间；2)建立模型库和积木库；3)将基础场景导入场景搭建空间；4)对场景搭建空间进行三维拆分；5)将基础模型导入场景搭建空间；6)积木块与模型绑定；7)解析；8)赋能；9)渲染，通过可视化的场景搭建，提高课件制作的效率，丰富课件制作的内容，提高使用者的代入感和新鲜感。

Description

基于虚拟现实技术的课件制作系统及方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的课件制作系统及方法。

背景技术

虚拟现实(VR)是指借助计算机系统及传感器技术人为创造一个三维场景，在这个人造的三维场景中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。虚拟现实创造出一种崭新的人机交互状态，通过调动用户所有的感官(视觉、听觉、触觉、嗅觉等)，带来更加真实的、身临其境的体验，广泛应用于媒体、社交、教育等领。

现有的课件制作方式内容单一，交互性低，很难使用户有代入感，学习效率低，而三维课件制作方式程序复杂繁琐，制作时间长，工作效率低，不适合大范围推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于虚拟现实技术的课件制作系统及方法，解决现有技术课件制作程序复杂繁琐，工作效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，包括：

场景搭建模块：用于提供课件制作的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装和模型渲染的过程及结果；

模型库模块：用于存储拼装场景所需的基础资源及资源属性，所述基础资源包括由多个基础场景组成的基础场景资源和由多个基础模型组成的基础模型资源；

积木库模块：用于存储课件制作所需的基础积木块资源及积木块属性，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；

场景导入模块：用于根据需要将模型库模块中的与需求匹配的基础场景导入至场景搭建模块中，形成课件场景；

三维拆分模块：用于将导入至场景搭建模块中的基础场景拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面；

模型导入模块：用于将模型库模块中与课件场景匹配的目标基础模型导入并拼装至课件场景的水平面和/或竖直面，形成二次课件场景；

积木块导入模块：用于根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联；

解析模块：根据智能积木块的属性将二次课件场景中的智能积木块解析到主动区域或被动区域，并进行有序排列；

赋能模块：用于将每次解析后的智能积木块存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块赋能后得到课件；

渲染模块：将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现。

进一步限定，所述基于虚拟现实技术的课件制作系统还包括：

辅助线模块：用于以导入到场景搭建模块中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线；

定位模块：用于确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，得到目标位置，同时标识目标位置；

拼接模型提示模块：用于根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择；

模型导入模块：用于将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处；

纠偏模块：在模型拼装至目标位置的过程中，用于对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离；

所述辅助线模块还用于：通过分析相差距离后在课件场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置。

进一步限定，所述定位模块包括：

手动输入模块：用于手动输入目标位置的位置信息；

智能匹配模块：用于智能提供若干个智能推荐的目标位置的位置信息选项。

进一步限定，所述解析模块具体为：

根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：

所述主动区域：以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；

所述被动区域：主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行。

进一步限定，所述赋能模块具体为：

对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件。

一种基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供场景搭建的空间：提供场景搭建的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装的过程及结果；

2)建立模型库和积木库：

建立模型库：通过内部设计和/或外部上传收集拼装场景所需的初始资源，初始资源通过审核后得到基础资源，随后对基础资源进行解析，并按照种类进行分类，分类完成后将各类资源按照种类进行匹配后存储，最后对各类基础资源按照属性打上标签，模型库建立完成；

建立积木库：用户自定义或通过python代码转化形成基础积木块资源，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；随后基础积木块资源被智能分为全局变量区域、事件触发区域以及行为驱动区域，形成智能积木块；将智能积木块进行存储，积木库建立完成；

3)将基础场景导入场景搭建空间：根据需要将模型库中与需求匹配的基础场景导入至场景搭建中，形成课件场景；

4)对场景搭建空间进行三维拆分：当基础资源导入场景搭建空间后，将该基础场景资源拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面；

5)将基础模型导入场景搭建空间：将模型库中与课件场景匹配的目标基础模型导入并拼装至课件场景的水平面和/或竖直面，形成二次课件场景；

6)根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联；

7)根据智能积木块的属性将二次课件场景中的智能积木块解析到主动区域或被动区域，并进行有序排列；

8)将每次解析后的智能积木块存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块赋能后得到课件；

9)将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现。

进一步限定，所述步骤5)具体为：

以导入到场景搭建中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线；确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，得到目标位置，同时标识目标位置；根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择；将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处，在模型拼装至目标位置的过程中，对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离；通过分析相差距离后在基础场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置。

进一步限定，所述步骤5)中得到目标位置具体为：

手动输入目标位置的位置信息或从智能提供的若干个推荐目标位置信息选项中选择一个。

进一步限定，所述步骤7)具体为：

根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：主动区域以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；被动区域为主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行。

进一步限定，所述步骤8)具体为：

对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件。

本发明的有益效果在于：

1、通过可视化的场景搭建，提高课件制作的效率，丰富课件制作的内容，提高使用者的代入感和新鲜感；

2、通过辅助制作进一步简化课件制作流程和方式，提高课件制作效率；

3、通过积木块直接渲染模型运动，降低课件制作的难度，最大化地简化课件制作方式和流程，大大提高了课件的制作效率。

附图说明

图1为本实施例1的系统示意图；

图2为本实施例2的方法流程图；

图3为本实施例2的模型库建立流程图；

图4为本实施例2的积木库建立流程图。

具体实施方式

实施例1

参考图1，本发明涉及一种基于虚拟现实技术的课件制作系统，包括：

场景搭建模块：用于提供课件制作的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装和模型渲染的过程及结果；

模型库模块：用于存储拼装场景所需的基础资源及资源属性，所述基础资源包括由多个基础场景组成的基础场景资源和由多个基础模型组成的基础模型资源；

积木库模块：用于存储课件制作所需的基础积木块资源及积木块属性，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；

场景导入模块：用于根据需要将模型库模块中的与需求匹配的基础场景导入至场景搭建模块中，形成课件场景；

三维拆分模块：用于将导入至场景搭建模块中的基础场景拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面；

辅助线模块：用于以导入到场景搭建模块中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线；

定位模块：用于确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，得到目标位置，同时标识目标位置，定位模块包括手动输入模块和智能匹配模块，其中手动输入模块用于手动输入目标位置的位置信息；智能匹配模块用于智能提供若干个智能推荐的目标位置的位置信息选项；

拼接模型提示模块：用于根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择；

模型导入模块：用于将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处；

纠偏模块：在模型拼装至目标位置的过程中，用于对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离；

所述辅助线模块还用于：通过分析相差距离后在课件场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置；

积木块导入模块：用于根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联；

解析模块：根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：

所述主动区域：以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；

所述被动区域：主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行；

赋能模块：对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件；

渲染模块：将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现。

实施例2

参考图2～4，本发明涉及一种基于虚拟现实技术的课件制作方法，包括以下步骤：

1)提供场景搭建和课件渲染的空间：用于提供课件制作的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装和模型渲染的过程及结果；

2)建立模型库和积木库：

建立模型库：通过内部设计和/或外部上传收集初始资源，初始资源通过审核后得到基础资源，随后对基础资源进行解析，并按照种类进行分类，例如可分为模型、场景、全景图、音频和界面(UI)五大类，分类完成后将各类资源按照种类进行匹配后存储，最后对各类基础资源按照属性打上标签后入库，例如按照植物、动物和卡通人物等标签，模型库建立完成，提供在场景搭建空间中搭建场景所需的基础场景资源和基础模型资源；其中，基础资源还具有固有属性，比如动物模型具有运动属性，植物具有生长属性，卡通人物具有行为属性；

建立积木库：用户自定义或通过python代码转化形成基础积木块资源，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；随后基础积木块资源被智能分为全局变量区域、事件触发区域以及行为驱动区域，形成智能积木块；接着对智能积木块从语法、本体、渲染3个维度进行属性分析，给智能积木块匹配对应的属性标签，将对应有属性标签的智能积木块进行存储，积木库建立完成；

3)将基础场景导入场景搭建空间：根据需要将模型库中与需求匹配的基础场景导入至场景搭建中，形成课件场景，例如将选择的草坪场景资源和蓝天场景资源导入场景搭建空间，形成草原课件场景；

4)对场景搭建空间进行三维拆分：当基础资源导入场景搭建空间后，将该基础场景资源拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面，例如将草原课件场景拆分为草坪方向的水平面和蓝天方向的竖直面；

5)以导入到场景搭建中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线，例如以草坪中心为原点在草坪方向的水平面和在蓝天方向的竖直面上建立等间距的标尺线，方便后续位置确定；

手动输入目标位置的位置信息或从智能提供的若干个推荐目标位置信息选项中选择一个确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，并同时标识目标位置，例如输入三维坐标点值，此时在草坪上对应的位置高亮显示作为提醒或根据草坪的属性智能给出树木模型常用导入位置信息列表，选择一个后确定为目标位置；

根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择，例如根据草原基础场景的属性智能匹配出树木、花草和动物等相关的目标基础模型以供选择，根据蓝天基础场景的属性智能匹配出白云、太阳和飞鸟等相关的目标基础模型以供选择；

将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处，例如从目标基础模型中选择树木基础模型和太阳基础模型导入至课件场景；

在模型拼装至目标位置的过程中，对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离，例如在树木导入至草坪上和太阳导入至蓝天上的过程中依据标尺线得到实时坐标位置，此时计算实时坐标位置与目标位置的实时距离；

通过分析相差距离后在基础场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置，例如根据得到的实时距离显示树木和太阳导入到目标位置的最短路径，直至导入完成，继续导入其他基础模型，如此循环，完成二次课件场景拼装；

6)根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联，例如先导入让太阳升起的智能积木块，再导入让树木生长的智能积木块，最后导入生长时间的智能积木块；

7)根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：主动区域以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；被动区域为主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行，例如，太阳升起的智能积木块和生长时间的智能积木块解析到主动区域，让树木生长的智能积木块解析到被动区域，并且顺序依次为生长时间的智能积木块、太阳升起的智能积木块和让树木生长的智能积木块；

8)对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件，例如对步骤7)中所述的三个智能积木按照导入顺序依次块进行分析，判断是否有语法错误，运行是否高效，在每次分析完后依次将智能积木块存储到积木缓存库中，在依次存储智能积木块时按照前后智能积木块的时序与逻辑关系进行赋能，得到树木生长的课件，该课件包含三个智能积木块和三个智能积木块之间的时序与逻辑关系；

9)将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现，例如在渲染时调用该课件的积木块，按照解析生长时间的智能积木块开始驱动，与此同时太阳基础模型升起，树木基础模型因为太阳升起开始生长，直至生长时间的智能积木块停止驱动，课件渲染完成。

Claims (10)

1.一种基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，包括：

场景搭建模块：用于提供课件制作的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装和模型渲染的过程及结果；

模型库模块：用于存储拼装场景所需的基础资源及资源属性，所述基础资源包括由多个基础场景组成的基础场景资源和由多个基础模型组成的基础模型资源；

积木库模块：用于存储课件制作所需的基础积木块资源及积木块属性，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；

场景导入模块：用于根据需要将模型库模块中的与需求匹配的基础场景导入至场景搭建模块中，形成课件场景；

三维拆分模块：用于将导入至场景搭建模块中的基础场景拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面；

模型导入模块：用于将模型库模块中与课件场景匹配的目标基础模型导入并拼装至课件场景的水平面和/或竖直面，形成二次课件场景；

积木块导入模块：用于根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联；

解析模块：根据智能积木块的属性将二次课件场景中的智能积木块解析到主动区域或被动区域，并进行有序排列；

赋能模块：用于将每次解析后的智能积木块存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块赋能后得到课件；

渲染模块：将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，所述基于虚拟现实技术的课件制作系统还包括：

辅助线模块：用于以导入到场景搭建模块中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线；

定位模块：用于确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，得到目标位置，同时标识目标位置；

拼接模型提示模块：用于根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择；

模型导入模块：用于将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处；

纠偏模块：在模型拼装至目标位置的过程中，用于对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离；

所述辅助线模块还用于：通过分析相差距离后在课件场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，所述定位模块包括：

手动输入模块：用于手动输入目标位置的位置信息；

智能匹配模块：用于智能提供若干个智能推荐的目标位置的位置信息选项。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，所述解析模块具体为：

根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：

所述主动区域：以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；

所述被动区域：主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术的课件制作系统，其特征在于，所述赋能模块具体为：

对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件。

6.一种基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供场景搭建的空间：提供场景搭建的三维空间场所，并实时在线显示场景拼装的过程及结果；

2)建立模型库和积木库：

建立模型库：通过内部设计和/或外部上传收集拼装场景所需的初始资源，初始资源通过审核后得到基础资源，随后对基础资源进行解析，并按照种类进行分类，分类完成后将各类资源按照种类进行匹配后存储，最后对各类基础资源按照属性打上标签，模型库建立完成；

建立积木库：用户自定义或通过python代码转化形成基础积木块资源，所述基础积木块资源包括基础语法积木块、逻辑运算积木块、3D行为积木块以及动画声音积木块；随后基础积木块资源被智能分为全局变量区域、事件触发区域以及行为驱动区域，形成智能积木块；将智能积木块进行存储，积木库建立完成；

3)将基础场景导入场景搭建空间：根据需要将模型库中与需求匹配的基础场景导入至场景搭建中，形成课件场景；

4)对场景搭建空间进行三维拆分：当基础资源导入场景搭建空间后，将该基础场景资源拆分为XY轴方向的二维水平面和Z轴方向的二维竖直面；

5)将基础模型导入场景搭建空间：将模型库中与课件场景匹配的目标基础模型导入并拼装至课件场景的水平面和/或竖直面，形成二次课件场景；

6)根据需要将积木库模块中与需求匹配的智能积木块导入至二次课件场景中并与对应的目标基础模型关联；

7)根据智能积木块的属性将二次课件场景中的智能积木块解析到主动区域或被动区域，并进行有序排列；

8)将每次解析后的智能积木块存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块赋能后得到课件；

9)将存储的智能积木块调用，按照排列好的顺序对关联的目标基础模型进行实时渲染后并在场景搭建模块中以3D效果呈现。

7.根据权利要求6所述的基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，所述步骤5)具体为：

以导入到场景搭建中的基础场景为参考对象，结合该基础场景的属性，在水平面和竖直面上生成标尺线；确定目标基础模型导入至课件场景中的位置信息，得到目标位置，同时标识目标位置；根据场景搭建模块导入的基础场景属性匹配与其拼接的目标基础模型列表以供选择；将从目标基础模型列表中选择的目标基础模型在标尺线的指引下拼装至目标位置处，在模型拼装至目标位置的过程中，对比目标基础模型在课件场景中的实时位置与目标位置之间的差距，得到相差距离；通过分析相差距离后在基础场景中实时显示目标基础模型与目标位置之间的最佳导入路线，直至目标基础模型拼装至目标位置。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，所述步骤5)中得到目标位置具体为：

手动输入目标位置的位置信息或从智能提供的若干个推荐目标位置信息选项中选择一个。

9.根据权利要求8所述的基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，所述步骤7)具体为：

根据智能积木块的属性将智能积木块解析到主动区域和被动区域，并按照运行的先后顺序进行有序排列，其中：主动区域以事件发生时间线触发，智能积木块按照自身时间线并行运行；被动区域为主动区域的智能积木块把被动区域的智能积木块以事件形式发送到事件缓存区中同步运行。

10.根据权利要求9所述的基于虚拟现实技术的课件制作方法，其特征在于，所述步骤8)具体为：

对每次解析后的智能积木块从语法、本体、渲染三个维度进行运行效率、展示效果、互联优化度和纠错分析，随后存储到积木缓存库中，存储时对每个智能积木块按照时序和逻辑进行赋能后得到课件。

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