CN113012504A - 一种多人舞蹈教学互动投影方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多人舞蹈教学互动投影方法、装置及设备，属于计算机技术领域，特别涉及一种多人舞蹈教学互动投影方法，包括，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，以领舞模型的方式投放在银幕上；对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；采集用户形体、动作信息，根据动作捕捉设备传输的数据，调配各动作捕捉设备工作，对舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，投放并保存舞蹈图像；将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
Description
技术领域
本发明属于计算机技术领域，特别涉及一种多人舞蹈教学互动投影方法、装置及设备。
背景技术
虚拟现实技术(Virtualreality，简称VR)创建逼真的视觉、听觉、触觉一体化的虚拟环境，用户以自然的方式借助必要的设备与虚拟环境中的物体进行交互，从而产生身临其境的感受和体验，是近年来国际公认的现代教育技术之一，将其应用于学校实践教学中，能给一些传统的教学观念和模式带来改变，开展虚拟化的实验实训，为学校学生提供就业先期实践，对解决学校长期普遍存在的实践教学问题具有重要的技术指导意义。虚拟现实技术所营造的三维虚拟场景，为学生提供了一个体验与交互的学习空间。虚拟现实教学资源的构造方式、形式等都会对学生的学习体验产生不同的影响。
本发明人发现，现有技术中，传统的舞蹈教学是口口相授模式为主，教师示范动作并进行讲解，学生模仿教师的动作进行学习，并且在学习过程中辅助镜子，通过镜子观察动作是否与教师一致，教师在学生做好动作后进行指导，教学效率低下。
发明内容
为了至少解决上述技术问题，本发明提供了一种多人舞蹈教学互动投影方法、装置及设备。
根据本发明第一方面，提供了一种多人舞蹈教学互动投影方法，包括：
在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
进一步地，所述方法还包括：在检测到用户请求在线答疑的情形下，根据用户请求答疑问题及其分类，匹配对应的答疑教师，并将问题推送给对应的答疑教师。
进一步地，获取所述答疑教师的接单信息，在教师选择示范教学的情形下，为教师建模、捕捉教师动作，形成教师示范教学内容，并以可视文件的形式将示范教学的内容发送给用户。
进一步地，所述方法还包括，在接收到用户回播请求时，获取并显示用户对应的舞蹈学习过程。
根据本发明第二方面，一种多人舞蹈教学互动投影装置，包括：
获取模块，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
建模模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
采集模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
调配模块，用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
投放模块，用于对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
指导模块，用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
根据本发明第三方面，一种多人舞蹈教学互动投影设备，包括：
工作站，若干个与工作站建立连接的动作捕捉设备，以及用于工作站与动作捕捉设备之间的数据无线传输的无线通信设备，显示设备；
其中，动作捕捉设备用于采集用户形体、动作信息，并将捕捉到的用户形体、动作信息发送给工作站；
工作站，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在显示设备上；
工作站还用于获取动作捕捉设备采集到的用户形体、动作信息，对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型，对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在显示设备上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
工作站还用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
工作站还用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在显示设备上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
进一步地，所述工作站还用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作，包括：
所述工作站用于获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算信号接收功率；
还用于计算第i个穿戴设备上的信噪比；
还用于计算偏移正交相移键控为信号的调制方式的情形下比特错码率，
还用于根据信号接收功率、第i个穿戴设备上的信噪比、比特错码率，计算错包率，将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，调配各动作捕捉设备工作。
进一步地，所述工作台用于将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，网络进入监听模式，并监听预设时段，同时动作捕捉设备上的传感器节点进入休眠期；
所述工作台在监听模式下，受到影响的动作捕捉设备收集相邻的动作捕捉设备信息，根据收集到的动作捕捉设备信息生成传输信息时间表，传输信息时间表至少包括，动作捕捉设备的身份信息、及其相邻动作捕捉设备传输开始时间，相邻动作捕捉设备传输结束时间；
所述工作台在监听结束时，每一个动作捕捉设备检查其邻居列表，在邻居数量达到最大数量的情形下，调配当前动作捕捉设备对应的所有传感器节点切换到另一个频道；否则基于该邻近地区的信息协调传输时间，以避免邻近的动作捕捉设备信号传输重叠。
根据本发明第四方面，一种计算机设备，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程序时实现如上所述方法的步骤。
根据本发明第五方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序被执行时，能够实现如上任一项所述的方法。
本发明的有益效果：本发明方法基于虚拟现实的技术手段，对多人舞蹈全景采集舞蹈动作，并进行建模，能全方位、完整的展现舞蹈动作，提高舞蹈动作捕捉精准度，以投影的形式展现舞蹈动作，直观、便捷的进行舞蹈教学，提高教学效率。进一步地，通过对动作捕捉设备传输采集到的数据监测错包率，能及时调配动作捕捉设备工作，有效提高工作效率，避免动作捕捉设备之间相互干扰，杜绝数据在传输过程中丢失。另外，本发明中学员在进行自主学习训练的过程中，还可以即时问答，平台为学员匹配并且连接具有回答该问题资质的教师，使得学员能够与老师互动沟通，教师完成示范教学。大大提高了有效回答问题的精准度、提高教学效率，以及教学水平。基于互联网进行舞蹈训练教学不仅能够节约教学资源，还能够在保障学员自主学习的同时，提高学习成果，有助于推动教学进步。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1为本发明提供的一种多人舞蹈教学互动投影方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在本发明的第一方面，提供一种多人舞蹈教学互动投影方法，如图1所示，包括：
步骤401：在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
在本发明中，在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，从用户发送的请求舞蹈教学中获取请求教学内容，具体包括舞蹈种类，舞蹈种类包括自娱型和表现型，其主要是基于对舞蹈的社会功能进行的舞蹈分类；第二个是舞蹈形式分类，第三个是根据舞蹈内容分类，舞蹈按照内容分为社会功能舞蹈和非社会功能舞蹈，其中，非社会功能舞蹈是不受传统礼制约束的舞蹈形式，如劳动舞蹈、游戏舞蹈。从数据库中，获取预先存储的匹配的教学材料，根据教学材料建立领舞模型，并将对应的动作以互动的方式投放在银幕上呈现给用户。
本实施例中，在用户请求舞蹈教学时，选择自身需要的舞蹈种类进行舞蹈学习。
进一步地，领舞模型从第一个动作开始，以分节的方式渐次展现给用户，并且在系统接收到采集用户动作合格的情形下，展现下一动作直到教学完成。
步骤402：对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
在本发明中，对各用户配置动作捕捉设备，使动作捕捉设备与骨骼关键点匹配，动作同步，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
步骤403：对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
在本发明实施例中，为各个用户配置有动作捕捉设备，对穿戴有动作捕捉设备的用户进行全方位、准确、完整的记录形体、动作。进一步地，采用两个单体游戏传感器对用户的舞蹈瞬间进行动作捕捉。
在本发明中，对于芭蕾舞者在跳舞的时候，可以将动作捕捉设备穿戴在脚部，采集和记录脚部触地的压力和动作。
步骤404：根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
在本发明中，获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算，信号接收功率为：
PRdB(d)＝PSdB-PLdB(d)+X＝
PSdB-PLdB(d0)-10rlog10(d/d0)+X，
其中，PRdB为接收功率，PSdB为发送功率，PLdB为路径中的功率损耗，d为发射器和接收器之间的距离，d0是动作捕捉设备内传感器之间的距离，PLdB(d0)是距离d0的路径损耗，r是路径损耗指数。X为阴影衰落以下与标准偏差的正态分布，其概率密度函数为P(X)。
计算第i个穿戴设备上的信噪比为pSINRi(t)；
其中，PRabs(d)是接收功率的绝对值，di是传感器节点和协调器之间的距离，Di,j是受影响的第i个动作捕捉设备和其干扰的第j个动作捕捉设备之间的距离。
设偏移正交相移键控为信号的调制方式，则比特错码率为，
其中Eb/N0为每比特的信噪比，erfc是误差函数，由此得到错包率为pPERi，
其中，m是信息比特的数目，k是附加编码位的数量。
本发明中，将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，网络进入监听模式，并监听预设时段，同时动作捕捉设备上的传感器节点进入休眠期。
在监听模式下，受到影响的动作捕捉设备收集相邻的动作捕捉设备信息，根据收集到的动作捕捉设备信息生成传输信息时间表，传输信息时间表至少包括，动作捕捉设备的身份信息、及其相邻动作捕捉设备传输开始时间，相邻动作捕捉设备传输结束时间。
在监听结束时，每一个动作捕捉设备检查其邻居列表，在邻居数量达到最大数量的情形下，调配当前动作捕捉设备对应的所有传感器节点切换到另一个频道。否则基于该邻近地区的信息协调传输时间，以避免重叠邻近的动作捕捉设备信号传输。
步骤405：对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
在本发明中，可以将采集到的用户形体、动作信息与虚拟人体模型、骨骼模型融合，将捕捉到的运动参数呈现在仿真环境中，进行可视化处理，得到人体运动数据。
进一步地，对芭蕾舞者，根据采集和记录脚部触地的压力和动作，以绘制曲线的方式呈现舞蹈轨迹。
步骤406：将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
在本发明实施例中，用户在穿戴有与平台匹配的动作捕捉设备的情形下，对用户建立学员模型，其中，学员模型不仅包括虚拟人体模型还包括骨骼模型，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
在本发明另一实施例中，还包括：在检测到用户请求在线答疑的情形下，根据用户请求答疑问题及其分类，匹配对应的答疑教师，并将问题推送给对应的答疑教师。与此相对应的，获取所述答疑教师的接单信息，在教师选择示范教学的情形下，为教师建模、捕捉教师动作，形成教师示范教学内容，并以可视文件的形式将示范教学的内容发送给用户。
本发明还包括，在接收到用户回播请求时，获取并显示用户对应的舞蹈学习过程。
本发明通过对舞蹈者的信息采集，将舞蹈者的舞蹈轨迹以及舞蹈动作进行采集，并且对采集的信息进行处理后，映射到建立的虚拟人物上，形成虚拟的动作显示，能够清楚，准确的反应出每个舞蹈者的运动轨迹，及时发现舞蹈者的错误站位和错误的动作，提高舞蹈训练的效率和准确性。
在本发明的第二方面，提供一种多人舞蹈教学互动投影装置，包括：
获取模块，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
在本发明中，获取模块，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，从用户发送的请求舞蹈教学中获取请求教学内容，具体包括舞蹈种类，舞蹈种类包括自娱型和表现型，其主要是基于对舞蹈的社会功能进行的舞蹈分类；第二个是舞蹈形式分类，第三个是根据舞蹈内容分类，舞蹈按照内容分为社会功能舞蹈和非社会功能舞蹈，其中，非社会功能舞蹈是不受传统礼制约束的舞蹈形式，如劳动舞蹈、游戏舞蹈。从数据库中，获取预先存储的匹配的教学材料，根据教学材料建立领舞模型，并将对应的动作以互动的方式投放在银幕上呈现给用户。
本实施例中，在用户请求舞蹈教学时，选择自身需要的舞蹈种类进行舞蹈学习。
进一步地，领舞模型从第一个动作开始，以分节的方式渐次展现给用户，并且在系统接收到采集用户动作合格的情形下，展现下一动作直到教学完成。
建模模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
在本发明中，建模模块，用于对各用户配置动作捕捉设备，使动作捕捉设备与骨骼关键点匹配，动作同步，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
采集模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
在本发明实施例中，为各个用户配置有动作捕捉设备，采集模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的用户进行全方位、准确、完整的记录形体、动作。进一步地，采用两个单体游戏传感器对用户的舞蹈瞬间进行动作捕捉。
在本发明中，对于芭蕾舞者在跳舞的时候，可以将采集模块穿戴在脚部，采集和记录脚部触地的压力和动作。
调配模块，用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
在本发明中，调配模块，用于获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算，信号接收功率为：
PRdB(d)＝PSdB-PLdB(d)+X＝
PSdB-PLdB(d0)-10rlog10(d/d0)+X，
其中，PRdB为接收功率，PSdB为发送功率，PLdB为路径中的功率损耗，d为发射器和接收器之间的距离，d0是动作捕捉设备内传感器之间的距离，PLdB(d0)是距离d0的路径损耗，r是路径损耗指数。X为阴影衰落以下与标准偏差的正态分布，其概率密度函数为P(X)。
计算第i个穿戴设备上的信噪比为pSINRi(t)；
其中，PRabs(d)是接收功率的绝对值，di是传感器节点和协调器之间的距离，Di,j是受影响的第i个动作捕捉设备和其干扰的第j个动作捕捉设备之间的距离。
设偏移正交相移键控为信号的调制方式，则比特错码率为，
其中Eb/N0为每比特的信噪比，erfc是误差函数，由此得到错包率为pPERi，
其中，m是信息比特的数目，k是附加编码位的数量。
本发明中，调配模块，用于将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，网络进入监听模式，并监听预设时段，同时动作捕捉设备上的传感器节点进入休眠期。
还用于在监听模式下，受到影响的动作捕捉设备收集相邻的动作捕捉设备信息，根据收集到的动作捕捉设备信息生成传输信息时间表，传输信息时间表至少包括，动作捕捉设备的身份信息、及其相邻动作捕捉设备传输开始时间，相邻动作捕捉设备传输结束时间。
还用于在监听结束时，每一个动作捕捉设备检查其邻居列表，在邻居数量达到最大数量的情形下，调配当前动作捕捉设备对应的所有传感器节点切换到另一个频道。否则基于该邻近地区的信息协调传输时间，以避免重叠邻近的动作捕捉设备信号传输。
投放模块，用于对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
在本发明中，投放模块，可以将采集到的用户形体、动作信息与虚拟人体模型、骨骼模型融合，将捕捉到的运动参数呈现在仿真环境中，进行可视化处理，得到人体运动数据。
进一步地，对芭蕾舞者，根据采集和记录脚部触地的压力和动作，以绘制曲线的方式呈现舞蹈轨迹。
指导模块，用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
在本发明实施例中，用户在穿戴有与平台匹配的动作捕捉设备的情形下，对用户建立学员模型，其中，学员模型不仅包括虚拟人体模型还包括骨骼模型，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
本发明通过对舞蹈者的信息采集，将舞蹈者的舞蹈轨迹以及舞蹈动作进行采集，并且对采集的信息进行处理后，映射到建立的虚拟人物上，形成虚拟的动作显示，能够清楚，准确的反应出每个舞蹈者的运动轨迹，及时发现舞蹈者的错误站位和错误的动作，提高舞蹈训练的效率和准确性。
根据本发明第三方面，提供一种多人舞蹈教学互动投影设备，包括：
工作站，若干个与工作站建立连接的动作捕捉设备，以及用于工作站与动作捕捉设备之间的数据无线传输的无线通信设备，显示设备。
其中，动作捕捉设备用于采集用户形体、动作信息，并将捕捉到的用户形体、动作信息发送给工作站。
本发明中，为各个用户配置有动作捕捉设备，能对穿戴有动作捕捉设备的用户进行全方位、准确、完整的记录形体、动作。进一步地，采用两个单体游戏传感器对用户的舞蹈瞬间进行动作捕捉。对穿戴有动作捕捉设备的若干个用户进行形体、动作采集，能够准确采集到多人舞蹈动作，提高数据采集精准度。
在本发明中，对于芭蕾舞者在跳舞的时候，可以将采集模块穿戴在脚部，采集和记录脚部触地的压力和动作。
工作站，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在显示设备上；
在本发明中，工作站在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，从用户发送的请求舞蹈教学中获取请求教学内容，具体包括舞蹈种类，舞蹈种类包括自娱型和表现型，其主要是基于对舞蹈的社会功能进行的舞蹈分类；第二个是舞蹈形式分类，第三个是根据舞蹈内容分类，舞蹈按照内容分为社会功能舞蹈和非社会功能舞蹈，其中，非社会功能舞蹈是不受传统礼制约束的舞蹈形式，如劳动舞蹈、游戏舞蹈。从数据库中，获取预先存储的匹配的教学材料，根据教学材料建立领舞模型，并将对应的动作以互动的方式投放在显示设备如银幕上呈现给用户。
本实施例中，在用户请求舞蹈教学时，选择自身需要的舞蹈种类进行舞蹈学习。
进一步地，领舞模型从第一个动作开始，以分节的方式渐次展现给用户，并且在系统接收到采集用户动作合格的情形下，展现下一动作直到教学完成。
工作站还用于获取动作捕捉设备采集到的用户形体、动作信息，对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型，对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在显示设备上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
在本发明中，工作站对各用户配置动作捕捉设备，使动作捕捉设备与骨骼关键点匹配，动作同步，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
对芭蕾舞者，根据采集和记录脚部触地的压力和动作，以绘制曲线的方式呈现舞蹈轨迹。
工作站还用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
在本发明中，工作站用于获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算信号接收功率；
还用于计算第i个穿戴设备上的信噪比；
还用于计算偏移正交相移键控为信号的调制方式的情形下比特错码率，
还用于根据信号接收功率、第i个穿戴设备上的信噪比、比特错码率，计算错包率，将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，调配各动作捕捉设备工作。
进一步地，工作站用于获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算，信号接收功率为：
PRdB(d)＝PSdB-PLdB(d)+X＝
PSdB-PLdB(d0)-10rlog10(d/d0)+X，
其中，PRdB为接收功率，PSdB为发送功率，PLdB为路径中的功率损耗，d为发射器和接收器之间的距离，d0是动作捕捉设备内传感器之间的距离，PLdB(d0)是距离d0的路径损耗，r是路径损耗指数。X为阴影衰落以下与标准偏差的正态分布，其概率密度函数为P(X)。
计算第i个穿戴设备上的信噪比为pSINRi(t)；
其中，PRabs(d)是接收功率的绝对值，di是传感器节点和协调器之间的距离，Di,j是受影响的第i个动作捕捉设备和其干扰的第j个动作捕捉设备之间的距离。
设偏移正交相移键控为信号的调制方式，则比特错码率为，
其中Eb/N0为每比特的信噪比，erfc是误差函数，由此得到错包率为pPERi，
其中，m是信息比特的数目，k是附加编码位的数量。
本发明中，工作站还用于将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，网络进入监听模式，并监听预设时段，同时动作捕捉设备上的传感器节点进入休眠期。
还用于在监听模式下，受到影响的动作捕捉设备收集相邻的动作捕捉设备信息，根据收集到的动作捕捉设备信息生成传输信息时间表，传输信息时间表至少包括，动作捕捉设备的身份信息、及其相邻动作捕捉设备传输开始时间，相邻动作捕捉设备传输结束时间。
还用于在监听结束时，每一个动作捕捉设备检查其邻居列表，在邻居数量达到最大数量的情形下，调配当前动作捕捉设备对应的所有传感器节点切换到另一个频道。否则基于该邻近地区的信息协调传输时间，以避免重叠邻近的动作捕捉设备信号传输。
工作站还用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在显示设备上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程；
在本发明实施例中，用户在穿戴有与工作站匹配的动作捕捉设备的情形下，对用户建立学员模型，其中，学员模型不仅包括虚拟人体模型还包括骨骼模型，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，关键点包括但不限于关节，以便于动作采集。
通过采用虚拟现实技术手段，为舞者穿戴动作捕捉设备，并在骨骼关键点位置配备动作捕捉单元，使得舞者穿戴的动作捕捉设备能够全面采集到舞者的动作。
本发明通过对舞蹈者的信息采集，将舞蹈者的舞蹈轨迹以及舞蹈动作进行采集，并且对采集的信息进行处理后，映射到建立的虚拟人物上，形成虚拟的动作显示，能够清楚，准确的反应出每个舞蹈者的运动轨迹，及时发现舞蹈者的错误站位和错误的动作，提高舞蹈训练的效率和准确性。
综上所述，本发明方法基于虚拟现实的技术手段，对多人舞蹈全景采集舞蹈动作，并进行建模，能全方位、完整的展现舞蹈动作，提高舞蹈动作捕捉精准度，以投影的形式展现舞蹈动作，直观、便捷的进行舞蹈教学，提高教学效率。进一步地，通过对动作捕捉设备传输采集到的数据监测错包率，能及时调配动作捕捉设备工作，有效提高工作效率，避免动作捕捉设备之间相互干扰，杜绝数据在传输过程中丢失。另外，本发明中学员在进行自主学习训练的过程中，还可以即时问答，平台为学员匹配并且连接具有回答该问题资质的教师，使得学员能够与老师互动沟通，教师完成示范教学。大大提高了有效回答问题的精准度、提高教学效率，以及教学水平。基于互联网进行舞蹈训练教学不仅能够节约教学资源，还能够在保障学员自主学习的同时，提高学习成果，有助于推动教学进步。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多人舞蹈教学互动投影方法，其特征在于，包括：
在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括：在检测到用户请求在线答疑的情形下，根据用户请求答疑问题及其分类，匹配对应的答疑教师，并将问题推送给对应的答疑教师。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
获取所述答疑教师的接单信息，在教师选择示范教学的情形下，为教师建模、捕捉教师动作，形成教师示范教学内容，并以可视文件的形式将示范教学的内容发送给用户。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括，在接收到用户回播请求时，获取并显示用户对应的舞蹈学习过程。
5.一种多人舞蹈教学互动投影装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在银幕上；
建模模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型；
采集模块，用于对穿戴有动作捕捉设备的用户采集形体、动作信息；
调配模块，用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
投放模块，用于对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在银幕上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
指导模块，用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在银幕上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
6.一种多人舞蹈教学互动投影设备，其特征在于，包括：
工作站，若干个与工作站建立连接的动作捕捉设备，以及用于工作站与动作捕捉设备之间的数据无线传输的无线通信设备，显示设备；
其中，动作捕捉设备用于采集用户形体、动作信息，并将捕捉到的用户形体、动作信息发送给工作站；
工作站，用于在检测到用户请求舞蹈教学的情形下，根据用户的请求教学内容提取对应的教学材料，并将教学材料以领舞模型的方式投放在显示设备上；
工作站还用于获取动作捕捉设备采集到的用户形体、动作信息，对穿戴有动作捕捉设备的各用户建立虚拟人体模型和骨骼模型，对骨骼模型中的骨骼设置关键点，将虚拟人体模型与骨骼模型相结合一体，作为学员模型，对采集到的舞者动作信息和学员模型进行可视化处理，在显示设备上投放并保存虚拟人体的舞蹈图像；
工作站还用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作；
工作站还用于将学员模型与领舞模型匹配，在学员模型与领舞模型不匹配的情形下，提示用户动作不正确，在显示设备上以警示标记的方式引导用户规范动作，录制并保存用户舞蹈学习过程。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述工作站还用于根据动作捕捉设备传输采集到的数据，计算性能参数，调配各动作捕捉设备工作，包括：
所述工作站用于获取发送功率、信号衰减，建立信号传损模型，计算信号接收功率；
还用于计算第i个穿戴设备上的信噪比；
还用于计算偏移正交相移键控为信号的调制方式的情形下比特错码率，
还用于根据信号接收功率、第i个穿戴设备上的信噪比、比特错码率，计算错包率，将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，调配各动作捕捉设备工作。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，
所述工作台用于将错包率作为性能参数，在错包率达到预设阈值的情形下，启动调配算法，网络进入监听模式，并监听预设时段，同时动作捕捉设备上的传感器节点进入休眠期；
所述工作台在监听模式下，受到影响的动作捕捉设备收集相邻的动作捕捉设备信息，根据收集到的动作捕捉设备信息生成传输信息时间表，传输信息时间表至少包括，动作捕捉设备的身份信息、及其相邻动作捕捉设备传输开始时间，相邻动作捕捉设备传输结束时间；
所述工作台在监听结束时，每一个动作捕捉设备检查其邻居列表，在邻居数量达到最大数量的情形下，调配当前动作捕捉设备对应的所有传感器节点切换到另一个频道；否则基于该邻近地区的信息协调传输时间，以避免邻近的动作捕捉设备信号传输重叠。
9.一种计算机设备，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程序时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序被执行时，能够实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
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