CN116414235B - 基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法,属于虚拟现实技术领域,本发明包括用户认证模块,用于对用户身份进行认证;模式选择模块,用于用户自主选择仿真实训模式,确定出仿真实训策略;仿真实训模块,用于用户仿真实训,确定出用户仿真实训报告;引导建议模块,用于对用户的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训。为了解决针对存在有驾驶实训需求的用户,不能为用户提供沉浸式地仿真实训,降低了用户驾驶实训效果的问题,本发明针对存在有驾驶实训需求的用户,可为用户提供沉浸式地驾驶仿真实训,提高用户驾驶实训效果。
Description
技术领域
本发明涉及虚拟现实技术领域,特别涉及基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法。
背景技术
虚拟现实技术,又称虚拟实境或灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术,其基本实现方式是以计算机技术为主,利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果,借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界,从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。
公开号为CN102956127A的中国专利公开了一种矿山固定机械虚拟仿真实训系统,其特征在于具有:输入模块;数据库;分离UI模块;分离UI,针对传统虚拟现实UI制作复杂的特点,将3维渲染UI转化为2维显示,即解决制作上复杂性,又将程序与UI分离,充分将程序开发人员与美术人员工作分离,提高开发效率,系统维护也方便,减少出错率;针对传统虚拟现实连接数据库、与教育资源融合、与Flash交互、与网页交互等制作困难等问题,将制作的虚拟现实产品嵌入.net中,利用.net强大的功能补充虚拟现实制作的不足,但是该专利存在以下缺陷:
针对存在有驾驶实训需求的用户,不能为用户提供沉浸式地仿真实训,降低了用户驾驶实训效果。
发明内容
本发明的目的在于提供基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法,针对存在有驾驶实训需求的用户,可为用户提供沉浸式地驾驶仿真实训,提高用户驾驶实训效果,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,包括
用户认证模块,用于对用户身份进行认证,获取用户身份信息,对用户身份信息进行验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
模式选择模块,用于用户自主选择仿真实训模式,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
仿真实训模块,用于用户仿真实训,用户佩戴虚拟现实交互设备,根据该沉浸式仿真实训系统显示的虚拟现实场景进行连续地仿真实训,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
引导建议模块,用于对用户的仿真实训位姿信息进行引导建议,获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训;
引导建议模块包括
实训分析单元,用于对用户仿真实训位姿信息进行分析,获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,提取用户的仿真实训位姿信息,参照标准的仿真实训位姿信息,对提取的用户仿真实训位姿信息进行分析,查找出不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息;
引导建议单元,用于对用户仿真实训位姿信息进行引导,获取不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息,针对不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息进行引导,向用户提供仿真实训建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训。
进一步地,还包括
定制训练模块,用于根据用户仿真实训报告进行相应地训练定制,获取用户仿真实训报告,分析用户仿真实训报告内容,深度挖掘用户仿真实训缺陷,针对用户仿真实训缺陷,为用户定制基于虚拟现实的沉浸式训练;
其中定制训练模块包括
挖掘分析单元,用于对用户仿真实训报告进行挖掘分析,获取用户仿真实训报告,分析用户仿真实训报告内容,深度挖掘用户仿真实训缺陷,基于深度挖掘的用户仿真实训缺陷,确定用户仿真实训缺陷表;
评估推荐单元,用于根据用户仿真实训缺陷表向用户推荐适合用户的定制训练策略,获取用户仿真实训缺陷表,且评估用户仿真实训缺陷表,确定出用户真实地实训缺陷特征,对用户真实地实训缺陷特征进行组合,确定出用户仿真实训表征,根据用户仿真实训表征向用户推荐适合用户的定制训练策略;
策略存储单元,用户存储多种定制训练策略,根据不同的用户仿真实训表征,对应有不同的定制训练策略,为用户定制训练策略提供参照依据。
进一步地,用户认证模块包括
用户注册单元,用于对用户信息进行注册,确定出用户身份信息,其中用户身份信息包括用户姓名、用户性别、用户年龄、用户住址及用户电话;
认证存储单元,用于对注册的用户身份信息进行存储,其包含多个储存单元,每个储存单元分别存储有不同的用户身份信息,基于不同的用户信息关键词对用户身份信息进行分类存储;
信息输入单元,用于对注册的用户身份信息进行输入,用户注册完成后,用户在相应地输入页面内输入相应地用户名及密码;
用户认证单元,用于对用户输入的用户名及密码进行认证,提取用户名及密码信息,对用户名及密码信息进行分析对比验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
进一步地,对用户身份进行认证,执行以下操作:
获取用户输入的用户名及密码;
根据用户输入的用户名,从存储的多个用户身份信息中查找出该用户的用户身份信息,且提取该用户的用户名及设定密码;
参照提取的用户名及设定密码,对用户输入的用户名及密码进行分析对比验证;
若设定密码与输入密码一致,则用户身份认证成功,用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
若设定密码与输入密码不一致,则用户身份认证失败,用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
进一步地,模式选择模块包括
交互询问单元,用于用户与该沉浸式仿真实训系统进行交互式询问,基于交互式询问情况,确定出用户的驾驶训练信息;
分析处理单元,用于对确定的用户驾驶训练信息进行分析处理,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行数据检索,数据计算及数据整合,确定出基于用户仿真实训的分析处理报告。
进一步地,模式推荐单元,用于为用户推荐合适地仿真实训模式,根据基于用户仿真实训的分析处理报告,确定出合适用户的仿真实训模式,且将该仿真实训模式推荐给用户;
自主选择单元,用于用户自主选择仿真实训模式,根据推荐的多个仿真实训模式,用户根据自身喜爱选择其中一个仿真实训模式,确定出仿真实训策略,按照仿真实训策略进行仿真实训。
进一步地,仿真实训模块包括
特征采集单元,用于对用户的特征信息进行采集,用户自主选择仿真实训模式后,按照仿真实训策略进行仿真实训,实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
位姿识别单元,用于对用户特征信息进行位姿识别,确定用户位姿信息,提取用户特征信息,获取用户在指定坐标系下的位置和姿态,对位置和姿态信息进行融合,确定出用户位姿信息。
进一步地,响应显示单元,用于对用户位姿信息进行响应显示,提取用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告。
进一步地,用户仿真实训时,执行以下操作:
用户佩戴虚拟现实交互设备,用户基于仿真实训展示用户状态信息;
该沉浸式仿真实训系统实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
提取用户特征信息,获取用户在指定坐标系下的位置和姿态信息;
根据用户的位置和姿态信息,对位置和姿态信息进行融合,确定出用户位姿信息;
提取用户位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景;
用户基于仿真实训的虚拟现实场景进行连续地仿真实训,确定出用户仿真实训报告。
根据本发明的另一个方面,提供了基于虚拟现实的沉浸式仿真实训方法,应用于上述所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统中,包括如下步骤:
S1:获取用户输入的用户名及密码,对用户身份进行认证,用户身份验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
S2:获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
S3:用户佩戴虚拟现实交互设备,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
S4:获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略,用户佩戴虚拟现实交互设备,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训,针对存在有驾驶实训需求的用户,可为用户提供沉浸式地驾驶仿真实训,提高用户驾驶实训效果。
附图说明
图1为本发明的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统的模块图;
图2为本发明的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训方法的流程图;
图3为本发明的用户身份进行认证的算法图。
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有的针对存在有驾驶实训需求的用户,不能为用户提供沉浸式地仿真实训,降低了用户驾驶实训效果的技术问题,请参阅图1-图3,本实施例提供以下技术方案:
基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,包括
用户认证模块,用于对用户身份进行认证,获取用户身份信息,对用户身份信息进行验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
模式选择模块,用于用户自主选择仿真实训模式,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
仿真实训模块,用于用户仿真实训,用户佩戴虚拟现实交互设备,根据该沉浸式仿真实训系统显示的虚拟现实场景进行连续地仿真实训,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
引导建议模块,用于对用户的仿真实训位姿信息进行引导建议,获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训;
定制训练模块,用于根据用户仿真实训报告进行相应地训练定制,获取用户仿真实训报告,分析用户仿真实训报告内容,深度挖掘用户仿真实训缺陷,针对用户仿真实训缺陷,为用户定制基于虚拟现实的沉浸式训练;
其中定制训练模块包括
挖掘分析单元,用于对用户仿真实训报告进行挖掘分析,获取用户仿真实训报告,分析用户仿真实训报告内容,深度挖掘用户仿真实训缺陷,基于深度挖掘的用户仿真实训缺陷,确定用户仿真实训缺陷表;
评估推荐单元,用于根据用户仿真实训缺陷表向用户推荐适合用户的定制训练策略,获取用户仿真实训缺陷表,且评估用户仿真实训缺陷表,确定出用户真实地实训缺陷特征,对用户真实地实训缺陷特征进行组合,确定出用户仿真实训表征,根据用户仿真实训表征向用户推荐适合用户的定制训练策略;
策略存储单元,用户存储多种定制训练策略,根据不同的用户仿真实训表征,对应有不同的定制训练策略,为用户定制训练策略提供参照依据。
为了更好的展现基于虚拟现实的沉浸式仿真实训流程,本实施例现提出基于虚拟现实的沉浸式仿真实训方法,包括如下步骤:
S1:获取用户输入的用户名及密码,对用户身份进行认证,用户身份验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
S2:获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
S3:用户佩戴虚拟现实交互设备,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
S4:获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训。
用户认证模块包括
用户注册单元,用于对用户信息进行注册,确定出用户身份信息,其中用户身份信息包括用户姓名、用户性别、用户年龄、用户住址及用户电话;
认证存储单元,用于对注册的用户身份信息进行存储,其包含多个储存单元,每个储存单元分别存储有不同的用户身份信息,基于不同的用户信息关键词对用户身份信息进行分类存储;
信息输入单元,用于对注册的用户身份信息进行输入,用户注册完成后,用户在相应地输入页面内输入相应地用户名及密码;
用户认证单元,用于对用户输入的用户名及密码进行认证,提取用户名及密码信息,对用户名及密码信息进行分析对比验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
对用户身份进行认证,包括如下步骤:
获取用户输入的用户名及密码;
根据用户输入的用户名,从存储的多个用户身份信息中查找出该用户的用户身份信息,且提取该用户的用户名及设定密码;
参照提取的用户名及设定密码,对用户输入的用户名及密码进行分析对比验证;
若设定密码与输入密码一致,则用户身份认证成功,用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
若设定密码与输入密码不一致,则用户身份认证失败,用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
模式选择模块包括
交互询问单元,用于用户与该沉浸式仿真实训系统进行交互式询问,基于交互式询问情况,确定出用户的驾驶训练信息;
分析处理单元,用于对确定的用户驾驶训练信息进行分析处理,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行数据检索,数据计算及数据整合,确定出基于用户仿真实训的分析处理报告;
模式推荐单元,用于为用户推荐合适地仿真实训模式,根据基于用户仿真实训的分析处理报告,确定出合适用户的仿真实训模式,且将该仿真实训模式推荐给用户;
自主选择单元,用于用户自主选择仿真实训模式,根据推荐的多个仿真实训模式,用户根据自身喜爱选择其中一个仿真实训模式,确定出仿真实训策略,按照仿真实训策略进行仿真实训。
仿真实训模块包括
特征采集单元,用于对用户的特征信息进行采集,用户自主选择仿真实训模式后,按照仿真实训策略进行仿真实训,实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
位姿识别单元,用于对用户特征信息进行位姿识别,确定用户位姿信息,提取用户特征信息,获取用户在指定坐标系下的位置和姿态,对位置和姿态信息进行融合,确定出用户位姿信息;
响应显示单元,用于对用户位姿信息进行响应显示,提取用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告。
用户仿真实训时,包括如下步骤:
用户佩戴虚拟现实交互设备,用户基于仿真实训展示用户状态信息;
该沉浸式仿真实训系统实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
提取用户特征信息,获取用户在指定坐标系下的位置和姿态信息;
根据用户的位置和姿态信息,对位置和姿态信息进行融合,确定出用户位姿信息;
提取用户位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景;
用户基于仿真实训的虚拟现实场景进行连续地仿真实训,确定出用户仿真实训报告。
引导建议模块包括
实训分析单元,用于对用户仿真实训位姿信息进行分析,获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,提取用户的仿真实训位姿信息,参照标准的仿真实训位姿信息,对提取的用户仿真实训位姿信息进行分析,查找出不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息;
引导建议单元,用于对用户仿真实训位姿信息进行引导,获取不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息,针对不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息进行引导,向用户提供仿真实训建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训。
其中,实训分析单元包括:
第一提取模块,用于提取所述用户仿真实训报告,根据所述用户仿真实训报告中所展示的各种仿真实训位姿信息,获取所述用户在仿真实训中的各个仿真实训位姿信息;
参照信息获取模块,用于针对所述用户仿真实训报告中所展示的各种仿真实训位姿信息和位姿顺序,向标准数据库中依次提取标准的仿真实训位姿信息,作为参照实训位姿信息;
相似度获取模块,用于将所述仿真实训位姿信息和所述参照实训位姿信息进行相似度比较,获取每个所述仿真实训位姿信息与所述参照实训位姿信息之间的相似度数值;
第二提取模块,用于提取当前每个所述仿真实训位姿信息与所述参照实训位姿信息之间的相似度数值,并提取历史训练数据中与当前仿真实训位姿信息相同的实训位姿信息对应的历史相似度数值;
阈值获取模块,用于利用当前每个所述仿真实训位姿信息与所述参照实训位姿信息之间的相似度数值和历史相似度数值设置每个仿真实训位姿信息对应的相似度阈值;
其中,所述相似度阈值通过如下公式获取:
其中,Syi表示第i个实训位姿对应的相似度阈值,且,Syi的最大值和最小值分别为0.98和0.92;m表示第i个实训位姿的历史训练次数;Sij表示第i个实训位姿在第j次历史训练过程中对应的相似度数值;S01ij表示第i个实训位姿在第j次历史训练过程中对应的相似度阈值;S0表示预设基准相似度阈值,S0的取值范围为0.94-0.96。
上述技术方案的效果为:通过上述方式能够有效提高实训位姿标准度判断的准确性,同时,由于用户在不同阶段进行训练,其位姿动作标准度也是随着状态和训练阶段不同而产生变化的,因此,通过上述公式针对每种不同的位姿设置针对性的相似度阈值,能够进一步提高针对仿真实训报告中的每个位姿准确度判断的合理性和准确性,并且,结合历史训练记录进行相似度阈值能够进一步根据用户的训练具体情况进行设置,进而提高每个动作的相似度阈值设置合理性。
具体的,引导建议单元包括:
比较结果获取模块,用于将所述当前每个所述仿真实训位姿信息与所述参照实训位姿信息之间的相似度数值与其对应的相似度阈值进行比较,获得相似度阈值比较结果;
分数获取模块,用于根据所述相似度阈值比较结果获取当前用户仿真实训报告对应的训练分数;其中,所述训练分数通过如下公式获取:
其中,F表示当前训练分数;n表示当前仿真实训中所包含的实训位姿个数;F0表示基准分数值;
判定模块,用于当所述训练分数低于预设的分数阈值时,则判定当前用户仿真实训报告对应的用户仿真实训位姿信息不符合驾驶训练要求的用户仿真实训位姿信息。
上述技术方案的效果为:通过上述方式能够有效提高用户仿真实训报告对应的训练分数获取的准确性和综合性,同时,结合每个动作不同的相似度阈值进行综合分数判断,能够进一步提高训练分数对于用户当前训练的真实情况,进而提高分数评价的合理性。
综上所述,本发明的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统及其实训方法,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适地仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略,用户佩戴虚拟现实交互设备,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户位姿信息,基于用户位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续地仿真实训后,确定出用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户仿真实训位姿信息,对用户仿真实训情况不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应地引导方案,指引用户仿真实训,针对存在有驾驶实训需求的用户,可为用户提供沉浸式地驾驶仿真实训,提高用户驾驶实训效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,包括
用户认证模块,用于对用户身份进行认证,获取用户身份信息,对用户身份信息进行验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
模式选择模块,用于用户自主选择仿真实训模式,获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适的仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
仿真实训模块,用于用户仿真实训,用户佩戴虚拟现实交互设备,根据该沉浸式仿真实训系统显示的虚拟现实场景进行连续的仿真实训,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户的仿真实训位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户的仿真实训位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续的仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
引导建议模块包括实训分析单元和引导建议单元:
实训分析单元,用于获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户的仿真实训位姿信息,提取用户的仿真实训位姿信息,参照标准仿真实训位姿信息,对提取的仿真实训位姿信息进行分析,查找出不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息;
引导建议单元,用于获取不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息,针对不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导,向用户提供仿真实训建议,为用户制定相应的引导方案,指引用户仿真实训;
实训分析单元包括:
第一提取模块,用于获取所述用户仿真实训报告,根据所述用户仿真实训报告中所展示的各种仿真实训位姿信息,获取所述用户在仿真实训中的各个仿真实训位姿信息;
参照信息获取模块,用于针对所述用户仿真实训报告中所展示的各种仿真实训位姿信息和位姿顺序,从标准数据库中依次提取标准的仿真实训位姿信息,作为标准仿真实训位姿信息;
相似度获取模块,用于将所述仿真实训位姿信息和所述标准仿真实训位姿信息进行相似度比较,获取每个所述仿真实训位姿信息与所述标准仿真实训位姿信息之间的相似度数值;
阈值获取模块,用于获取相似度阈值;
其中,所述相似度阈值通过如下公式获取:
其中,Syi表示第i个仿真实训位姿信息对应的相似度阈值,且,Syi的取值范围为0.92-0.98;m表示第i个仿真实训位姿的历史训练次数;Sij表示第i个仿真实训位姿信息在第j次历史训练过程中对应的相似度数值;S01ij表示第i个仿真实训位姿信息在第j次历史训练过程中对应的相似度阈值;S0表示预设基准相似度阈值,S0的取值范围为0.94-0.96;
比较结果获取模块,用于将每个所述仿真实训位姿信息与标准仿真实训位姿信息之间的相似度数值与其对应的相似度阈值进行比较,获得相似度阈值比较结果;
分数获取模块,用于根据所述相似度阈值比较结果获取用户仿真实训报告对应的训练分数;其中,所述训练分数通过如下公式获取:
其中,F表示训练分数;n表示仿真实训中所包含的实训位姿个数;F0表示基准分数值;
判定模块,用于当所述训练分数低于预设的分数阈值时,则判定用户仿真实训报告对应的仿真实训位姿信息不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息。
2.如权利要求1所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,用户认证模块包括
用户注册单元,用于对用户信息进行注册,确定出用户身份信息,其中用户身份信息包括用户姓名、用户性别、用户年龄、用户住址及用户电话;
认证存储单元,用于对注册的用户身份信息进行存储,其包含多个储存单元,每个储存单元分别存储有不同的用户身份信息,基于不同的用户信息关键词对用户身份信息进行分类存储;
信息输入单元,用于对注册的用户身份信息进行输入,用户注册完成后,用户在相应的输入页面内输入相应的用户姓名及密码;
用户认证单元,用于对用户输入的用户姓名及密码进行认证,提取用户姓名及密码信息,对用户姓名及密码信息进行分析对比验证,验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训,验证失败,则用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
3.如权利要求2所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,对用户身份进行认证,执行以下操作:
获取用户输入的用户姓名及密码;
根据用户输入的用户姓名,从存储的多个用户身份信息中查找出该用户的用户身份信息,且提取该用户的用户姓名及设定密码;
参照提取的用户姓名及设定密码,对用户输入的用户姓名及密码进行分析对比验证;
若设定密码与输入密码一致,则用户身份认证成功,用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
若设定密码与输入密码不一致,则用户身份认证失败,用户不能进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训。
4.如权利要求3所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,模式选择模块包括
交互询问单元,用于用户与该沉浸式仿真实训系统进行交互式询问,基于交互式询问情况,确定出用户的驾驶训练信息;
分析处理单元,用于获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行数据检索,数据计算及数据整合,确定出基于用户仿真实训的分析处理报告。
5.如权利要求4所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,模式选择模块还包括
模式推荐单元,用于根据用户仿真实训的分析处理报告,确定出合适用户的仿真实训模式,且将该仿真实训模式推荐给用户;
自主选择单元,用于用户自主选择仿真实训模式,确定出仿真实训策略,按照仿真实训策略进行仿真实训。
6.如权利要求5所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,仿真实训模块包括
特征采集单元,用于用户自主选择仿真实训模式后,按照仿真实训策略进行仿真实训,实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
位姿识别单元,用于提取用户特征信息,以获取用户在指定坐标系下的位置和姿态,对位置和姿态进行融合,确定出用户的仿真实训位姿信息。
7.如权利要求6所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,仿真实训模块还包括
响应显示单元,用于对用户的仿真实训位姿信息进行响应显示,提取用户的仿真实训位姿信息,基于用户的仿真实训位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续的仿真实训后,确定出用户仿真实训报告。
8.如权利要求7所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统,其特征在于,用户仿真实训时,执行以下操作:
用户佩戴虚拟现实交互设备,用户基于仿真实训展示用户状态信息;
该沉浸式仿真实训系统实时获取用户在进行仿真实训时的状态信息,对多个状态信息进行整合,确定出用户特征信息;
提取用户特征信息以获取用户在指定坐标系下的位置和姿态;
根据用户的位置和姿态,对位置和姿态进行融合,确定出用户的仿真实训位姿信息;
提取用户的仿真实训位姿信息,该沉浸式仿真实训系统基于用户的仿真实训位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景;
用户基于仿真实训的虚拟现实场景进行连续的仿真实训,确定出用户仿真实训报告。
9.基于虚拟现实的沉浸式仿真实训方法,应用于如权利要求8所述的基于虚拟现实的沉浸式仿真实训系统中,其特征在于,包括如下步骤:
S1:获取用户输入的用户姓名及密码,对用户身份进行认证,用户身份验证成功,则用户进入该沉浸式仿真实训系统进行仿真实训;
S2:获取用户的驾驶训练信息,对用户的驾驶训练信息进行分析,为用户推荐合适的仿真实训模式,用户根据推荐的仿真实训模式进行自主选择,确定出仿真实训策略;
S3:用户佩戴虚拟现实交互设备,获取用户的特征信息,对特征信息进行位姿识别,确定出用户的仿真实训位姿信息,基于用户的仿真实训位姿信息进行响应,并显示出供用户进行仿真实训的虚拟现实场景,用户进行连续的仿真实训后,确定出用户仿真实训报告;
S4:获取用户仿真实训报告,基于用户仿真实训报告分析用户的仿真实训位姿信息,对不符合驾驶训练要求的仿真实训位姿信息进行引导建议,为用户制定相应的引导方案,指引用户仿真实训。
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CN108062875A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-05-22 | 上海通创信息技术股份有限公司 | 一种基于虚拟现实及大数据在线分析的云驾驶培训系统 |
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