CN113223344B - 一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，检测装置对设定的显示区域进行检测；感应装置基于显示区域进行位置的定位；采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；控制装置对展示模型的方向进行调整；处理装置对采样装置、检测装置、采样装置和控制装置的数据进行处理；处理器分别与检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接。本发明通过采用摆动检测模块对穿戴模块的摆动幅度进行检测，同时，对摆动的幅度进行检测，若摆动的幅度与存储在数据库中的摆动阀值的最小值相符时，就会触发对模型位置的调整。
Description
技术领域
本发明涉及艺术展示设备技术领域，尤其涉及一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统。
背景技术
目前，全息投影技术已在展览、广告、教学等领域得到初步运用，该技术的主要优点是能够将三维影像悬浮呈现于半空中，营造了亦幻亦真的氛围，效果奇特，具有强烈的纵深感，真假难辩。
如CN204557823U现有技术公开了一种全息展示教学系统，包括展示机构和旋转平台，所述旋转平台可带动展示机构旋转展示全息投影或实物展品。另外还可在旋转平台的下部和外侧分别引入升降机构和摄影机构，分别起到调节展示机构高度和拍摄全息影像或实物展品以放大显示的作用。本发明所述全息展示教学系统结构简单，易于操作，且造价低廉，拆装方便，能够全面地展示实物展品或全息影像，并可将其摄录下来放大展示，具有良好的教学应用推广前景。该方案存在以下问题：一般情况下，为了使得全息投影的效果更好，在观看全息投影的展示时，都会将其他灯光关上，然而，这样人们在操作全息投影的支撑架，使全息投影平台进行升降时，无法准确看到手动开关的位置，从而延长了操作时间。
经过大量检索发现存在的现有技术如KR101658964B1、EP2481644B1和US08721175B1，在教学过程中，一般利用地质平面图结合剖面图来进行讲解。但是，平面图形缺少空间立体感，学生对其理解和掌握的难度较大，尤其是空间想象能力较差的学生。在多年的教学中，任课教师进行了很多尝试，制作了纸质模型、临时沙盘等，在一定程度上改善了教学效果。但这些模型不易保存，需要多次制作，费时费力，使用不方便；而且不具有透明特性，不能动态展示艺术作品的过程和位置，直观效果差。目前没有成熟的三维空间教学模型可以直接应用，学生很难在短时间内对圈闭形成立体概念，不能明白溢出点的位置及特点，给教学带来障碍。
为了解决本领域普遍存在角度不可调、互动效果差、功能较单一、操作困难和等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前艺术品展示所存在的不足，提出了一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，所述教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，所述检测装置对设定的显示区域进行检测；所述感应装置基于显示区域进行位置的定位；所述采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；所述控制装置对展示模型的方向进行调整；所述处理装置对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接。
可选的，所述检测装置显示机构和限位机构，所述显示机构对展示的数据进行显示；所述限位机构对所述显示机构的显示区域进行限位；所述显示机构包括显示件和转向构件，所述显示件对显示的内容检测显示；所述转向构件对所述显示件的角度进行调整；所述限位机构包括若干个限位构件、限位垫和定位标记模块，所述定位标记模块设置在各个所述限位构件上，并对显示的范围进行标记；所述限位构件对所述显示机构的显示的区域进行检测。
可选的，所述限位机构还包括模型建立单元，所述模型检测单元对所述显示内容的范围进行显示；所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号X(x，y)、以及所述定位标记模块的高度信号H(u，v，h)，触发对显示区域的建立。
可选的，所述感应装置包括感应机构和辅助机构，所述辅助机构被构造为对所述检测装置的数据进行辅助补充；所述感应机构对显示区域中的障碍物进行检测；并响应对所述显示区域的调整；所述感应机构包括若干个感应探头和定位标记模块，各个所述感应探头对所述障碍物的位置进行检测；所述定位标记模块基于各个所述感应探头的数据对所述障碍物的高度数据进行检测。
可选的，所述采样装置包括采样机构和姿势检测机构，所述采样机构对所述操作者动作或者触摸信号进行采集；所述姿势检测机构对所述操作者与显示区域的距离进行检测；所述采样机构包括若干个采样件和位置标记件，各个所述位置标记件分别与各个所述采样件配对使用，并对各个所述采样件的位置进行检测；各个所述采样件用于对所述显示区域或者显示的模型之间的信号进行采集。
可选的，所述位置标记件与所述显示区域的抵靠坐标D(wi，pi)，并对与所述显示区域的距离进行检测；存在：
其中，定位点(w0，p0)为设置在所述检测装置上的位置，D与所述定位点的间距小于设定的距离，则会触发对所述采样探头对展示模型的触摸信号的采集，并基于所述采样信号进行转向操作。
可选的，所述控制装置包括控制机构和穿戴模块，所述控制机构设置在所述穿戴模块上，并对由所述穿戴模块触发的信号进行采集；所述穿戴模块包括激活构件和嵌套构件，所述激活构件对所述操作者的生理数据进行采集；所述嵌套构件对所述操作者的手部或肘部进行嵌套。
可选的，所述控制机构包括动作检测模块和摆动检测模块，所述动作检测模块采集所述穿戴模块当前的位置；所述摆动检测模块对所述嵌套构件的摆动幅度进行检测，并基于所述摆动幅度进行展示方向的确定。
可选的，所述控制机构还包括数据库，所述数据库存储有用于对控制的触发手势数据；当需要对所述模型进行控制的过程中，通过所述穿戴模块对所述触发手势进行激活形成初始采样点；所述动作检测模块检测所述采样点高度；所述摆动检测模块基于采样点高度进行左右的摆动的检测。
可选的，假设摆动的幅度函数为:
其中，
Vf＝0.774An；A为摆动的幅值；f为摆动的频率；n为次数；Sp为修正函数。
本发明所取得的有益效果是：
1.通过采用摆动检测模块对穿戴模块的摆动幅度进行检测，同时，对摆动的幅度进行检测，若摆动的幅度与存储在数据库中的摆动阀值的最小值相符时，就会触发对模型位置的调整；
2.通过采用显示机构与限位机构的相互配合，使得显示件的显示区域能够进行调整，同时还兼顾对显示位置的限定或者精准的定位；
3.通过采用采样装置与控制装置的配合，使得操作者的拨动的动作能够被采集，并基于采集的数据对艺术设计模型的角度进行角度变换，获得最佳的展示效果；
4.通过采用处理装置分别对采样装置、检测装置、采样装置和控制装置的数据进行处理，使得采样装置和控制装置触发的数据能够传输，实现操作者与模型的交互；
5.通过采用控制装置和采样装置相互配合，使得操作者的动作能够被检测出来，同时，操作者的操作动作能够触发艺术设计模型的转动；
6.通过采用动作检测模块和摆动检测模块之间相互配合，使得操作者的动作能够被完全的捕捉；
7.通过采用在摆动检测模块检测到穿戴模块的摆动的幅值超过设定的触发条件，则会触发对模型展示方向的调整。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的控制流程示意图。
图2为本发明应用场景示意图。
图3为所述显示机构和辅助机构的结构示意图。
图4为所述卡接构件的结构示意图。
图5为图4中A处的细节示意图。
图6为所述限制垫的结构示意图。
图7为所述伸缩构件的结构示意图。
图8为手掌姿势与摆动方向的示意图。
图9为实施例二中Vf与Sp的参数示意表。
图10为对模型进行方向调节的控制流程示意图。
附图标号说明：1-显示件；2-升降机构；3-容纳腔；4-感应机构；5-转向构件；6-横杆；7-卡接构件；8-卡接件；9-限位驱动件；10-限位垫；11-限位构件；12-检测端；13-伸缩杆；14-液压杆；15-支撑构件；16-穿戴模块；17-手部；18-模型；19-角度调整件；20-支撑腔；21-支撑脚；22-控制面板；23-卡接座。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，所述教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，所述检测装置对设定的显示区域(如附图中B指示的区域)进行检测；所述感应装置基于显示区域(如附图中B指示的区域)进行位置的定位；所述采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；所述控制装置对展示模型的方向进行调整；所述处理装置对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接；
进一步的，所述检测装置显示机构和限位机构，所述显示机构对展示的数据进行显示；所述限位机构对所述显示机构的显示区域(如附图中B指示的区域)进行限位；所述显示机构包括显示件和转向构件，所述显示件对显示的内容检测显示；所述转向构件对所述显示件的角度进行调整；所述限位机构包括若干个限位构件、限位垫和定位标记模块，所述定位标记模块设置在各个所述限位构件上，并对显示的范围进行标记；所述限位构件对所述显示机构的显示的区域进行检测；
进一步的，所述限位机构还包括模型建立单元，所述模型检测单元对所述显示内容的范围进行显示；所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号X(x，y)、以及所述定位标记模块的高度信号H(u，v，h)，触发对显示区域(如附图中B指示的区域)的建立；
进一步的，所述感应装置包括感应机构和辅助机构，所述辅助机构被构造为对所述检测装置的数据进行辅助补充；所述感应机构对显示区域(如附图中B指示的区域)中的障碍物进行检测；并响应对所述显示区域(如附图中B指示的区域)的调整；所述感应机构包括若干个感应探头和定位标记模块，各个所述感应探头对所述障碍物的位置进行检测；所述定位标记模块基于各个所述感应探头的数据对所述障碍物的高度数据进行检测；
进一步的，所述采样装置包括采样机构和姿势检测机构，所述采样机构对所述操作者动作或者触摸信号进行采集；所述姿势检测机构对所述操作者与显示区域(如附图中B指示的区域)的距离进行检测；所述采样机构包括若干个采样件和位置标记件，各个所述位置标记件分别与各个所述采样件配对使用，并对各个所述采样件的位置进行检测；各个所述采样件用于对所述显示区域(如附图中B指示的区域)或者显示的模型之间的信号进行采集；
进一步的，所述位置标记件与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的抵靠坐标D(wi，pi)，并对与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的距离进行检测；存在：
其中，定位点(w0，p0)为设置在所述检测装置上的位置，D与所述定位点的间距小于设定的距离，则会触发对所述采样探头对展示模型的触摸信号的采集，并基于所述采样信号进行转向操作；
进一步的，所述控制装置包括控制机构和穿戴模块，所述控制机构设置在所述穿戴模块上，并对由所述穿戴模块触发的信号进行采集；所述穿戴模块包括激活构件和嵌套构件，所述激活构件对所述操作者的生理数据进行采集；所述嵌套构件对所述操作者的手部或肘部进行嵌套；
进一步的，所述控制机构包括动作检测模块和摆动检测模块，所述动作检测模块采集所述穿戴模块当前的位置；所述摆动检测模块对所述嵌套构件的摆动幅度进行检测，并基于所述摆动幅度进行展示方向的确定；
进一步的，所述控制机构还包括数据库，所述数据库存储有用于对控制的触发手势数据；当需要对所述模型进行控制的过程中，通过所述穿戴模块对所述触发手势进行激活形成初始采样点；所述动作检测模块检测所述采样点高度；所述摆动检测模块基于采样点高度进行左右的摆动的检测；
进一步的，假设摆动的幅度函数为:
其中，
Vf＝0.774An；A为摆动的幅值；f为摆动的频率；n为次数；Sp为修正函数。
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，所述教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，所述检测装置对设定的显示区域(如附图中B指示的区域)进行检测；所述感应装置基于显示区域(如附图中B指示的区域)进行位置的定位；所述采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；所述控制装置对展示模型的方向进行调整；所述处理装置对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接；所述处理器分别与各个装置进行配合使用，并基于所述处理器的控制下实现对整个系统的高效的动作；另外，所述检测装置与所述感应装置相互配合，使得对所述显示的范围或者显示区域(如附图中B指示的区域)能够进行限定；同时，对所述显示区域(如附图中B指示的区域)的限定使得选择合适的大小的范围内的环境能够基于设定的条件之下进行精准的调整；在本实施例中，所述采样装置与所述控制装置对操作者的动作或姿势进行调整，并基于所述操作者的动作的变化对展示的艺术设计模型进行角度的调整；所述处理装置分别对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理，使得所述采样装置和所述控制装置触发的数据能够传输，实现操作者与模型的交互；同时，所述采样装置与所述控制装置的配合，使得所述操作者的拨动的动作能够被采集，并基于采集的数据对所述艺术设计模型的角度进行角度变换，获得最佳的展示效果；所述控制装置和所述采样装置相互配合，使得所述操作者的动作能够被检测出来，同时，所述操作者的操作动作能够触发艺术设计模型的转动；
所述检测装置显示机构和限位机构，所述显示机构对展示的数据进行显示；所述限位机构对所述显示机构的显示区域(如附图中B指示的区域)进行限位；所述显示机构包括显示件和转向构件，所述显示件对显示的内容检测显示；所述转向构件对所述显示件的角度进行调整；所述限位机构包括若干个限位构件、限位垫和定位标记模块，所述定位标记模块设置在各个所述限位构件上，并对显示的范围进行标记；所述限位构件对所述显示机构的显示的区域进行检测；所述显示件采用全息显示结构，同时，所述显示件被构造为用来显示三维模型数据；在本实施例中，所述显示件优选的采用全息投影结构，并基于所述处理器的控制对显示内容进行显示的操作。对于所述显示件的显示机构是本领域的技术人员所熟知的，本领域的技术人员能够查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中不再一一赘述。同时，所述检测装置还包括识别机构，所述识别机构被构造为对使用者的身份进行确定，并基于对所述使用者身份的核验进行使用的确定；在本实施例中，所述显示机构与所述限位机构的相互配合，使得所述显示件的显示区域(如附图中B指示的区域)能够进行调整，同时还兼顾对显示位置的限定或者精准的定位；所述识别机构包括识别构件，所述识别构件被构造为对所述操作者的数据进行采集；所述识别构件还被构造为对所述显示机构的状态进行激活，使得所述显示机构进行数据的显示；所述限位机构设置在所述显示机构的前端，用于对所述显示机构的显示范围进行限定；同时，所述转向构件对所述显示件进行方向的调整，用于对所述显示件的显示的高度或者角度进行调整；所述转向构件包括转向座、角度检测件和转向驱动机构，所述限制件设置在所述转向座上；所述转向座被构造为与所述转向驱动机构驱动连接；所述角度检测件对所述转向座转动的角度进行检测；同时，所述转向构件还与所述处理器进行连接，并基于所述处理器的控制下实现对所述转向构件精准的转动；各个所述限位构件设置在所述限位垫上，并沿着所述限位垫的长度方向等间距的分布；各个所述定位标记模块用于对各个所述限位构件的位置进行标记，使得所述限位构件的位置信息能够被所述处理器捕获；各个所述限位构件在所述限位垫上的分布呈同心圆形分布，且各个限制构件形成不同半径的同心环；另外，所述限位垫上还设置有控制面板，所述控制面板被够对各个所述限制构件形成的同心环进行选择，用于对不同的显示区域(如附图中B指示的区域)进行限定；当选择任意位置的限制构件形成的同心圆的过程中，通过所述处理器对该同心圆进行激活，激活后，所述显示件就会在所述限制构件形成的同心环的范围内进行显示；若存在显示件显示的模型超过限制区域，则会对显示的模型进行等比缩放；在本实施例中，各个所述限位构件在所述限位垫上的不同位置对应所述显示件在不同的范围中进行显示；所述显示装置还包括升降机构，所述升降机构对所述显示机构的位置进行调整，使得对不同的显示高度进行相对应的调整；所述升降机构包括横杆、升降杆、高度检测件、升降驱动机构，所述横杆的一端与所述转向构件连接，所述横杆的另一端与所述升降杆的一端垂直固定连接，且横杆的轴线与所述升降杆的轴线垂直；所述升降驱动机构被构造为对所述升降杆驱动连接，使得所述升降杆能够在不同的高度进行升降的操作；所述高度检测件被构造为对所述升降杆的升降高度进行检测，并把高度的信号与所述处理器进行传输；另外，所述升降杆设置为可伸缩结构；所述升降驱动机构设置为液压驱动结构；所述升降机构还包括容纳腔和支撑脚，所述支撑脚设置在所述容纳腔远离所述升降杆的一侧，并与所述容纳腔连接；
所述限位机构还包括模型建立单元，所述模型检测单元对所述显示内容的范围进行显示；所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号X(xi，yi)、以及所述定位标记模块的高度信号H(u，v，h)，触发对显示区域(如附图中B指示的区域)的建立；所述限位机构的所述模型建立单元通过对所述显示件的显示内容进行限制；所述模型检测单元对对所述限位垫上的限制构件形成的同心环进行坐标的确定；存在：
X(xi，yi)＝x2+y2-R2 (1)
其中，xi，yi为所述限制板上的各个所述限制构件的位置；R为各个所述限制构件形成同心环的半径；i为任意正整数；当所述显示件显示的范围所述限制区域，则进行等比例缩放的操作；所述高度标记模块对所述显示的高度进行显示，使得所述显示件的显示高度的范围进行高度限制；所述定位标记模块的高度信号H(u，v，h)基于所述限制区域进行高度的确定；
其中，h的高度可以根据的操作进行确定，且所述高度信号的坐标位于限制区域的范围内；
所述感应装置包括感应机构和辅助机构，所述辅助机构被构造为对所述检测装置的数据进行辅助补充；所述感应机构对显示区域(如附图中B指示的区域)中的障碍物进行检测；并响应对所述显示区域(如附图中B指示的区域)的调整；所述感应机构包括若干个感应探头和定位标记模块，各个所述感应探头对所述障碍物的位置进行检测；所述定位标记模块基于各个所述感应探头的数据对所述障碍物的高度数据进行检测；所述定位标记模块可以采用照相采集图片的方式进行障碍物的数据采集；所述感应机构和所述辅助机构相互配合，用于对所述显示区域(如附图中B指示的区域)位置的调整；所述感应装置设置在所述检测装置的一侧，并对所述显示装置的显示位置以及基于显示位置附近的障碍物的高度进行检测，有效的提升对所述显示区域(如附图中B指示的区域)的调整；若所述感应机构检测到在所述显示件的显示区域(如附图中B指示的区域)中存在障碍物，则通过对所述高度进行参数的采集，并把采集的参数与所述处理器进行传输，使得所述显示件进行相对的调整；所述感应探头包括但是不局限于以下列举的几种：检测雷达、红外传感器、视觉传感器等用于对所述障碍物进行检测的物体；所述感应机构设置在所述辅助机构内，并在所述感应机构的感应操作下，对所述障碍物的位置进行检测；所述辅助机构包括伸缩构件、卡接构件和支撑构件，所述伸缩构件的一端与所述支撑构件进行连接，并对所述支撑构件的位置进行调整；各个所述感应探头和定位标记模块均设置在所述支撑构件内；所述卡接构件对所述支撑构件进行卡接，且所述支撑构件在非使用状态下对所述支撑构件进行限位卡接；所述支撑构件包括支撑腔，各个所述感应探头设置在所述支撑腔中，并通过所述感应探头对所述显示区域(如附图中B指示的区域)中的障碍物进行检测；所述伸缩构件包括若干个伸缩杆、若干个液压杆、伸缩检测件和伸缩驱动机构，各个所述伸缩杆首尾形成伸出部，各个所述液压杆的两端连接相邻的两个所述伸缩杆，用于对所述伸出部的姿势进行调整；所述伸缩驱动机构设置为液压驱动结构；所述伸缩检测件被构造为对所述伸出部的伸出长度进行检测；所述伸出部的一端与所述支撑构件连接，所述伸出部的另一端与所述显示机构连接；所述卡接构件用于对所述支撑腔进行限位卡接；所述卡接构件包括卡接件、限位驱动件和卡接座，所述卡接件设置在所述限位驱动件两侧，且所述限位驱动件与所述卡接件驱动连接形成卡接部，使得所述卡接件实现伸出或缩回的操作；所述支撑构件上设有与所述卡接部放置的卡接凹槽，且所述卡接凹槽与所述卡接部适配；所述支撑构件处于非使用状态下，所述卡接部就会对所述支撑构件进行卡接的操作；另外，所述支撑构件的初始状态处于被所述卡接构件进行锁定的状态，且在检测的过程中，就会解除锁定并通过所述伸出构件对所述支撑构件进行伸出操作，并通过设置在所述支撑构件中的各个所述感应探头进行障碍物的辅助采集；另外，所述辅助机构设置在显示机构上，且需要进行辅助检测时，通过所述处理器对所述辅助机构进行控制，使其伸出，并对所述显示机构的显示区域(如附图中B指示的区域)进行辅助检测；另外，所述辅助机构还包括角度调整件，所述角度调整件设置在所述伸缩构件与支撑构件之间，并分别与所述伸缩构件的伸缩杆的一端、所述支撑构件的外壳体铰接；
所述采样装置包括采样机构和姿势检测机构，所述采样机构对所述操作者动作或者触摸信号进行采集；所述姿势检测机构对所述操作者与显示区域(如附图中B指示的区域)的距离进行检测；所述采样机构包括若干个采样件和位置标记件，各个所述位置标记件分别与各个所述采样件配对使用，并对各个所述采样件的位置进行检测；各个所述采样件用于对所述显示区域(如附图中B指示的区域)或者显示的模型之间的信号进行采集；所述采样机构与姿势检测机构配合使用，使得对所述操作者的动作进行精准的采样；同时，基于所述采样机构和所述姿势检测机构的数据对所述模型进行精准的检测；所述位置标记件设置在控制装置的穿戴装置上；所述采样件设置在所述限制垫上，且沿着所述限制垫的周径等间距的分布；当设置在所述控制装置的所述穿戴装置的位置逐步靠近所述显示件显示的模型超过最低的距离时，就会采集所述控制装置的数据，对显示的模型的角度进行检测；另外，所述采样装置与所述控制装置相互配合，并基于所述采样机构的信号进行转向的操作；所述采样机构还包括抵靠建立模型，所述抵靠建立模型用于对位置检测件与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的距离进行检测；所述位置标记件与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的抵靠坐标D(wi，pi)，并对与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的距离进行检测；存在：
其中，定位点(w0，p0)为设置在所述检测装置上的位置，D与所述定位点的间距小于设定的距离，则会触发对所述采样探头对展示模型的触摸信号的采集，并基于所述采样信号进行转向操作；所述定位点(w0，p0)与所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号X(xi，yi)相关，即：w0∈xi；p0∈yi；设定的距离包括但是不局限于以下列举的几种：小于设定的距离阀值、与所述模型的显示范围相等、小于模型的显示范围等用于检测所述位置标记件与所述显示区域(如附图中B指示的区域)的距离；
所述控制装置包括控制机构和穿戴模块，所述控制机构设置在所述穿戴模块上，并对由所述穿戴模块触发的信号进行采集；所述穿戴模块包括激活构件和嵌套构件，所述激活构件对所述操作者的生理数据进行采集；所述嵌套构件对所述操作者的手部或肘部进行嵌套；所述控制机构与所述穿戴模块相互配合对所述操作者的动作进行检测；所述嵌套构件与所述操作者的手部或手腕进行嵌套，使得所述手部或者手腕的动作能够检测出来；所述嵌套构件被构造为与所述手部或者所述手腕适配，并实时的采集所述手部或者手腕的移动方向的变化，并基移动方向的数据的变化，触发对显示模型的调整；同时，所述激活构件在所述操作者的手部进行嵌套后，检测所述操作者的生理信息；所述生理信息包括但是不局限于以下列举的几种：脉搏、心跳、温度和手部摆动等数据；若所述操作者的生理数据被所述穿戴构件所采集，则保持激活的状态；当所述控制装置处于激活状态，所述控制装置才能对所述显示件的显示模型进行姿势的调整或者显示角度的调整；
所述控制机构包括动作检测模块和摆动检测模块，所述动作检测模块采集所述穿戴模块当前的位置；所述摆动检测模块对所述嵌套构件的摆动幅度进行检测，并基于所述摆动幅度进行展示方向的确定；所述动作检测模块和所述摆动检测模块之间相互配合，使得所述操作者的动作能够被完全的捕捉；所述动作检测模块在采集所述穿戴模块的当前位置数据，并通过对下一检测周期的位置数据进行检测；若一个检测周期中的位置存在较大角度的偏移，则通过对采集的位置数据进行判定；判定标准包括但是不局限于以下列举的几种：位置数据的差值大于设定的阀值、位置数据的变化的移动的路径合理、以及位置数据的差值与数据库中存储的最小差值相符；所述摆动检测模块对所述穿戴模块的摆动幅度进行检测，同时，对摆动的幅度进行检测，若摆动的幅度与存储在所述数据库中的摆动阀值的最小值相符时，就会触发对所述模型位置的调整；同时，响应对所述摆动检测模块的摆动方向进行检测；在所述摆动检测模块检测到所述穿戴模块的摆动的幅值超过设定的触发条件，则会触发对所述模型展示方向的调整；所述摆动检测模块还接收所述激活构件的信号，当所述激活构件处于激活的状态时，才会触发对所述操作者的动作检测；同时，对一个检测周期中的手部或者手腕的位置数据产生的变化进行检测，并配合所述摆动检测模块对所述摆动的幅值进行检测，若摆动的幅值超过设定的最小或者最低的阀值，则通过对所述摆动方向的辨别；当经过所述处理器辨别出所述摆动的方向时，就会构建控制链路，通过所述处理器对所述显示件显示内容的控制，使得所述展示模型的转动方向或者姿势能够得到调整；
所述控制机构还包括数据库，所述数据库存储有用于对控制的触发手势数据；当需要对所述模型进行控制的过程中，通过所述穿戴模块对所述触发手势进行激活形成初始采样点；所述动作检测模块检测所述采样点高度；所述摆动检测模块基于采样点高度进行左右的摆动的检测；在对所述操作者的摆动的幅值或者摆动的方向进行确定的过程中，通过所述处理器与存储在所述数据库中的数据进行比对，若与存储在所述数据库中的数据相符，则会触发对所述模型方向的调整；
采集一个检测周期中，所述操作者嵌套所述穿戴机构进行摆动的数据值，并通过下述的幅度函数进行检测；存在：
其中，
Vf＝0.774An；A为摆动的幅值；f为摆动的频率；n为次数；Sp为修正函数；所述修正函数可以根据附图7进行确定。
实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；提供一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，所述教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，所述检测装置对设定的显示区域(如附图中B指示的区域)进行检测；所述感应装置基于显示区域(如附图中B指示的区域)进行位置的定位；所述采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；所述控制装置对展示模型的方向进行调整；所述处理装置对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接；所述处理器分别与各个装置进行配合使用，并基于所述处理器的控制下实现对整个系统的高效的动作；另外，所述检测装置与所述感应装置相互配合，使得对所述显示的范围或者显示区域(如附图中B指示的区域)能够进行限定；同时，对所述显示区域(如附图中B指示的区域)的限定使得选择合适的大小的范围内的环境能够基于设定的条件之下进行精准的调整；在本实施例中，所述采样装置与所述控制装置对操作者的动作或姿势进行调整，并基于所述操作者的动作的变化对展示的艺术设计模型进行角度的调整；所述处理装置分别对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；使得所述采样装置和所述控制装置触发的数据能够传输，实现操作者与模型的交互；同时，所述采样装置与所述控制装置的配合，使得所述操作者的拨动的动作能够被采集，并基于采集的数据对所述艺术设计模型的角度进行角度变换，获得最佳的展示效果；所述控制装置和所述采样装置相互配合，使得所述操作者的动作能够被检测出来，同时，所述操作者的操作动作能够触发艺术设计模型的转动；
所述控制装置包括控制机构和穿戴模块，所述控制机构设置在所述穿戴模块上，并对由所述穿戴模块触发的信号进行采集；所述穿戴模块包括激活构件和嵌套构件，所述激活构件对所述操作者的生理数据进行采集；所述嵌套构件对所述操作者的手部或肘部进行嵌套；所述控制机构与所述穿戴模块相互配合对所述操作者的动作进行检测；所述嵌套构件与所述操作者的手部或手腕进行嵌套，使得所述手部或者手腕的动作能够检测出来；所述嵌套构件被构造为与所述手部或者所述手腕适配，并实时的采集所述手部或者手腕的移动方向的变化，并基移动方向的数据的变化，触发对显示模型的调整；同时，所述激活构件在所述操作者的手部进行嵌套后，检测所述操作者的生理信息；所述生理信息包括但是不局限于以下列举的几种：脉搏、心跳、温度和手部摆动等数据；若所述操作者的生理数据被所述穿戴构件所采集，则保持激活的状态；当所述控制装置处于激活状态，所述控制装置才能对所述显示件的显示模型进行姿势的调整或者显示角度的调整；
所述控制机构包括动作检测模块和摆动检测模块，所述动作检测模块采集所述穿戴模块当前的位置；所述摆动检测模块对所述嵌套构件的摆动幅度进行检测，并基于所述摆动幅度进行展示方向的确定；所述动作检测模块和所述摆动检测模块之间相互配合，使得所述操作者的动作能够被完全的捕捉；所述动作检测模块在采集所述穿戴模块的当前位置数据，并通过对下一检测周期的位置数据进行检测；若一个检测周期中的位置存在较大角度的偏移，则通过对采集的位置数据进行判定；判定标准包括但是不局限于以下列举的几种：位置数据的差值大于设定的阀值、位置数据的变化的移动的路径合理、以及位置数据的差值与数据库中存储的最小差值相符；所述摆动检测模块对所述穿戴模块的摆动幅度进行检测，同时，对摆动的幅度进行检测，若摆动的幅度与存储在所述数据库中的摆动阀值的最小值相符时，就会触发对所述模型位置的调整；同时，响应对所述摆动检测模块的摆动方向进行检测；在所述摆动检测模块检测到所述穿戴模块的摆动的幅值超过设定的触发条件，则会触发对所述模型展示方向的调整；所述动作检测模块还接收所述激活构件的信号，并处于激活的状态下对所述操作者的动作进行检测；同时，还在一个检测周期中的手部或者手腕的位置数据产生的变化进行检测，并配合所述摆动检测模块对所述摆动的幅值进行检测，若摆动的幅值超过设定的最小或者最低的阀值，则通过对所述摆动方向的辨别；当经过所述处理器辨别出所述摆动的方向时，就会构件控制链路，控制对所述展示模型的转向或者姿势的调整；
所述控制机构还包括数据库，所述数据库存储有用于对控制的触发手势数据；当需要对所述模型进行控制的过程中，通过所述穿戴模块对所述触发手势进行激活形成初始采样点；所述动作检测模块检测所述采样点高度；所述摆动检测模块基于采样点高度进行左右的摆动的检测；在对所述操作者的摆动的幅值或者摆动的方向进行确定的过程中，通过所述处理器与存储在所述数据库中的数据进行比对，若与存储在所述数据库中的数据相符，则会触发对所述模型方向的调整；
采集一个检测周期中，所述操作者嵌套所述穿戴机构进行摆动的数据值，并通过下述的幅度函数进行检测；存在：
其中，
Vf＝0.774An；A为摆动的幅值；f为摆动的频率；n为次数；Sp为修正函数；所述修正函数可以根据附图7进行确定；
通过对基于所述初始采样点附近的偏移量进行检测，并通过基于初始采样点建立偏移坐标；初始采样点的坐标设置为所述偏移坐标的原点，且在对所述模型的方向的拨动通过不同的手势进行转向的操作；另外，所述摆动检测模块包括姿态检测件，所述姿态检测件包括检测端和若干个感应端，各个感应端与所述检测端配合使用；各个所述感应端设置在所述穿戴机构的周侧，用于对不同姿势的所述穿戴机构进行检测；当所述穿戴机构处于不同的姿势，能够触发对模型的不同角度(上、下、左、右、左上、左下、右上、右下)进行转向操作；所述穿戴机构不同的姿势包括掌心向下、掌心向上、掌心向左和掌心向右，本实施例以掌心向上和掌心向下作为举例；当所述掌心向上，则设置在所述穿戴机构的背面的所述感应端与所述检测端进行感应，使得所述处理器在该状态下进行摆动方向的检测；当所述掌心向上时，可以进行向上方向的摆动和左上方向上的摆动；当所述掌心向下时，则设置在所述穿戴机构手心位置上的所述感应端与所述检测端进行感应，可以对向下、左下和右下方向进行摆动；特别的，所述检测端设置在所述限位垫上，且优选的，在所述限位垫上等间距的设置有若干个检测端，用于所述操作者在不同的位置进行模型方向的间距；其他所述穿戴机构的掌心向左和掌心向右可以根据实际的需要进行针对性的设置，在此不再一一赘述；
另外，所述摆动检测模块还包括摆动检测探头和摆动感应构件，所述摆动检测探头设置在所述穿戴构件的摆动方向进行检测；所述摆动检测探头包括但是不局限于以下列举的几种：检测相机、检测雷达、红外传感器或摄像机等用于对所述穿戴机构或所述手部的摆动方向的数据进行监控的元器件；所述摆动检测探头采集一个摆动周期中摆动路径的变化，并对所述摆动路径采集多组图片，并通过对多组所述图片的数据进行分析从而获得摆动的方向；对于图像的方向分析是本领域技术人员所熟知的手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知，因而在本实施例中不再一一赘述；
所述摆动感应构件设置在所述穿戴机构的内壁，并与所述手部或者手指进行嵌套；且在所述手部进行摆动的过程中，所述摆动感应构件就会受到拉伸，引起手指或者手掌不同部位的拉伸，从而能够对摆动的方向进行检测；所述摆动感应构件包括若干个嵌套环、弹性件和感应板，各个所述嵌套环与各个手指进行嵌套，且各个所述嵌套环与所述手指适配；各个所述嵌套环通过所述弹性件与所述感应板进行连接；同时，各个所述嵌套环与所述感应板上均设置有若干个压力传感器或振动传感器；且各个所述压力传感器和所述振动传感器能够在摆动的过程中摆动的各种振动数据或者压力数据进行采集，用于甄别不同角度的摆动方向；通过所述摆动检测探头与所述摆动感应构件相互配合，使得所述穿戴机构的摆动的方向能够被精准的检测出来，并基于摆动方向的确认对所述显示模型进行方向的调整。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，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 (3)
1.一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，其特征在于，所述教学展示系统包括检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置和处理器，所述检测装置对设定的显示区域进行检测；所述感应装置基于显示区域进行位置的定位；所述采样装置对操作者的动作或者触摸信号进行采集；所述控制装置对展示模型的方向进行调整；所述处理装置对所述采样装置、所述检测装置、所述采样装置和所述控制装置的数据进行处理；所述处理器分别与所述检测装置、感应装置、采样装置、控制装置、处理装置控制连接；
所述检测装置包括显示机构和限位机构，所述显示机构对展示的数据进行显示；所述限位机构对所述显示机构的显示区域进行限位；所述显示机构包括显示件和转向构件，所述显示件对显示的内容检测显示；所述转向构件对所述显示件的角度进行调整；所述限位机构包括若干个限位构件、限位垫和定位标记模块，所述定位标记模块设置在各个所述限位构件上，并对显示的范围进行标记；所述限位构件对所述显示机构的显示的区域进行检测；所述显示件采用全息显示结构；所述限位机构设置在所述显示机构的前端，用于对所述显示机构的显示范围进行限定；所述转向构件对所述显示件进行方向的调整，用于对所述显示件的显示的高度或者角度进行调整；所述转向构件包括转向座、角度检测件和转向驱动机构，限制件设置在所述转向座上；所述转向座被构造为与所述转向驱动机构驱动连接；所述角度检测件对所述转向座转动的角度进行检测；同时，所述转向构件还与所述处理器进行连接，并基于所述处理器的控制下实现对所述转向构件精准的转动；各个所述限位构件设置在所述限位垫上，并沿着所述限位垫的长度方向等间距的分布；各个所述定位标记模块用于对各个所述限位构件的位置进行标记，使得所述限位构件的位置信息能够被所述处理器捕获；各个所述限位构件在所述限位垫上的分布呈同心圆形分布，且各个限制构件形成不同半径的同心环；所述限位垫上还设置有控制面板，所述控制面板被够对各个所述限制构件形成的同心环进行选择，用于对不同的显示区域进行限定；当选择任意位置的限制构件形成的同心圆的过程中，通过所述处理器对该同心圆进行激活，激活后，所述显示件就会在所述限制构件形成的同心环的范围内进行显示；若存在显示件显示的模型超过限制区域，则会对显示的模型进行等比缩放；
所述检测装置还包括识别机构，所述识别机构被构造为对使用者的身份进行确定，并基于对所述使用者身份的核验进行使用的确定；所述识别机构包括识别构件，所述识别构件被构造为对所述操作者的数据进行采集；所述识别构件还被构造为对所述显示机构的状态进行激活，使得所述显示机构进行数据的显示；
所述检测装置还包括升降机构，所述升降机构对所述显示机构的位置进行调整，使得对不同的显示高度进行相对应的调整；所述升降机构包括横杆、升降杆、高度检测件、升降驱动机构，所述横杆的一端与所述转向构件连接，所述横杆的另一端与所述升降杆的一端垂直固定连接，且横杆的轴线与所述升降杆的轴线垂直；所述升降驱动机构被构造为对所述升降杆驱动连接，使得所述升降杆能够在不同的高度进行升降的操作；所述高度检测件被构造为对所述升降杆的升降高度进行检测，并把高度的信号与所述处理器进行传输；所述升降杆设置为可伸缩结构；所述升降驱动机构设置为液压驱动结构；所述升降机构还包括容纳腔和支撑脚，所述支撑脚设置在所述容纳腔远离所述升降杆的一侧，并与所述容纳腔连接；
所述限位机构还包括模型检测单元；所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号
以及所述定位标记模块的高度信号
触发对显示区域的建立；所述模型检测单元对所述限位垫上的限制构件形成的同心环进行坐标的确定；
其中，
为所述限位构件的位置；R为各个所述限制构件形成同心环的半径；i为任意正整数；当所述显示件显示的范围不符合所述限制区域，则进行等比例缩放的操作；所述定位标记模块的高度信号
基于所述限制区域进行高度的确定；
其中，h的高度可以根据操作进行确定，且所述高度信号的坐标位于限制区域的范围内；
所述采样装置包括采样机构和姿势检测机构，所述采样机构对所述操作者动作或者触摸信号进行采集；所述姿势检测机构对所述操作者与显示区域的距离进行检测；所述采样机构包括若干个采样件和位置标记件，各个所述位置标记件分别与各个所述采样件配对使用；各个所述采样件用于对所述显示区域或者显示的模型之间的信号进行采集；所述采样机构还包括抵靠建立模型，所述抵靠建立模型用于对位置检测件与所述显示区域的距离进行检测；所述位置标记件与所述显示区域的抵靠坐标D（
）：
定位点（
）为设置在所述检测装置上的位置，D与所述定位点的间距小于设定的距离，则会触发采样探头对展示模型的触摸信号的采集，并基于所采集的信号进行转向操作；所述定位点（
）与所述模型检测单元采集各个所述限位构件的横向坐标信号
相关，即：
∈
；
∈
；
所述控制装置包括控制机构和穿戴模块，所述控制机构包括动作检测模块和摆动检测模块，所述动作检测模块采集所述穿戴模块当前的位置；所述穿戴模块包括激活构件和嵌套构件，所述摆动检测模块对所述嵌套构件的摆动幅度进行检测，并基于所述摆动幅度进行展示方向的确定；
摆动的幅度函数为:
若摆动的幅度与存储在数据库中的摆动阀值的最小值相符时，就会触发对所述模型位置的调整；同时，响应对所述摆动检测模块的摆动方向进行检测；若所述摆动检测模块检测到所述穿戴模块的摆动的幅值超过设定的触发条件，则会触发对所述模型展示方向的调整；
所述控制机构设置在所述穿戴模块上，并对由所述穿戴模块触发的信号进行采集；所述激活构件对所述操作者的生理数据进行采集；所述嵌套构件对所述操作者的手部或肘部进行嵌套；
所述控制机构还包括数据库，所述数据库存储有用于对控制的触发手势数据；当需要对所述模型进行控制的过程中，通过所述穿戴模块对所述触发手势进行激活形成初始采样点；所述动作检测模块检测所述采样点高度；所述摆动检测模块基于采样点高度进行左右的摆动的检测。
2.如权利要求1所述的一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，其特征在于，所述感应装置包括感应机构和辅助机构，所述辅助机构被构造为对所述检测装置的数据进行辅助补充；所述感应机构对显示区域中的障碍物进行检测；并响应对所述显示区域的调整；所述感应机构包括若干个感应探头和定位标记模块，各个所述感应探头对所述障碍物的位置进行检测；所述定位标记模块基于各个所述感应探头的数据对所述障碍物的高度数据进行检测。
3.如权利要求2所述的一种基于大数据的艺术设计用专业教学展示系统，其特征在于，所述采样装置包括采样机构和姿势检测机构，所述采样机构对所述操作者动作或者触摸信号进行采集；所述姿势检测机构对所述操作者与显示区域的距离进行检测；所述采样机构包括若干个采样件和位置标记件，各个所述位置标记件分别与各个所述采样件配对使用，并对各个所述采样件的位置进行检测；各个所述采样件用于对所述显示区域或者显示的模型之间的信号进行采集。
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