CN205983965U - 基于虚拟现实技术的实验测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于虚拟现实技术的实验测试系统，包括输入模块，用于将三维模型的数据传送至主控计算机；主控计算机，用于处理三维模型的数据，并输出控制信号；输出模块，用于将三维模型投射于操作面板；显示模块，用于显示三维模型；压力传感器模块，设置于显示模块上，输出压力检测信号；计数器，与压力传感器模块电连接，计算高电平的压力检测信号个数，输出计数信号至主控计算机。三维模型通过全息投影仪投射到全息投影幕布，利用设置在全息投影幕布上位于操作点上的压力传感器发送压力检测信号至计数器，计数器自动计算正确按压在操作点上的次数，再根据该次数在测试总次数中所占的比例计算分数，从而减少主观性误差的现象发生。

Description

基于虚拟现实技术的实验测试系统

技术领域

本实用新型涉及互联网教育领域，更具体地说，它涉及一种基于虚拟现实技术的实验测试系统。

背景技术

在科学技术飞速发展、教育改革不断前进的今天，逐渐引进了多媒体教育。多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点，所以能提供最理想的教学环境，对教育、教学过程产生深刻的影响。多媒体教育主要以大屏幕呈现内容，虽然图像内容丰富多样了，但不能给人带来真实感，因此体验感差。于是，随着虚拟现实技术的逐步成熟，在教育系统中逐渐引入了虚拟现实技术，它能够展示给学生三维模型，使得学生有身临其境的感觉，尤其是针对于需要动手的实验课，能够在传感技术的辅助下对三维模型进行操作，实现整套实验流程。虚拟现实技术的应用，解决了实验室设备短缺的问题，但是只停留在简单的操作阶段，若是要对学生操作的熟练度进行评判，目前只能依靠人工监测，存在一定的主观性误差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于虚拟现实技术的实验测试系统，能够利用虚拟现实技术对学生操作实验仪器的熟练度进行自动测试，防止测试成绩出现主观性误差。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于虚拟现实技术的实验测试系统，包括：

输入模块，用于将三维模型的数据传送至主控计算机；

主控计算机，与所述输入模块通信连接，用于处理三维模型的数据，并输出控制信号；

输出模块，包括全息投影仪，响应于所述控制信号，用于将三维模型投射于操作面板；

显示模块，用于显示三维模型；

压力传感器模块，设置于显示模块上，用于检测操作的压力大小，输出压力检测信号；

计数器，与所述压力传感器模块电连接，用于计算高电平的压力检测信号的个数，并输出计数信号至主控计算机。

通过采用上述技术方案，输入模块将三维模型的数据传送至主控计算机，经主控计算机处理后输出控制信号至全息投影仪，全息投影仪将三维模型投影至显示模块，在显示模块上浮现三维模型；上实验课时，往往需要动手对实验仪器进行操作，所以将实验仪器的三维模型投射在显示模块上，并在显示模块上设置压力传感器模块，老师若是要测试学生对实验仪器的熟练度，则在旁边说实验仪器的各个操作部位，学生若是操作的地方对了，则输出高电平的压力检测信号至计数器，计数器计算总的高电平个数，并与老师说的总数进行对比，从而得出测试分数，减少了测试成绩出现主观性误差的情况发生。

进一步的，所述输入模块包括鼠标或键盘或触控屏。

通过采用上述技术方案，用鼠标或键盘或触控屏将三维模型的数据传送至主控计算机，操作简单，使用方便，通用性更强。

进一步的，所述主控计算机包括：

数据存储模块，与所述输入模块通信连接，用于存储三维模型的数据；

主控制器，与所述数据存储模块、操作面板均通信连接，用于处理三维模型的数据，输出控制信号，同时响应于所述反馈信号；

显示器，与所述主控制器通信连接，用于显示三维模型的二维画面。

通过采用上述技术方案，输入模块将存储在数据存储模块中的三维模型数据传送至主控制器，经主控制器处理后，输出控制信号以控制全息投影仪开启；主控制器接收反馈信号，经处理后由全息投影仪输出下一个画面，由于这个处理过程是非常快的，所以两个画面之间是连续的，提高了用户体验； 同时三维模型的画面也以二维的形式显示在显示屏上。

进一步的，所述显示模块包括全息投影幕布。

通过采用上述技术方案，全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，是一种无需配戴眼镜的3D技术，可以看到立体画面。

进一步的，所述压力传感器模块：

若干压力传感器，设置于所述全息投影幕布上，用于检测操作的压力大小，输出压力信号；

判断模块，与所述压力传感器相对应，用于接收所述压力信号，并判断压力信号的幅值大小，输出所述压力检测信号。

通过采用上述技术方案，压力传感器设置于实验仪器的各个操作点上，老师在旁边告诉学生需要操作的实验仪器的名称，学生只有按在操作点上，才压力传感器才能够发挥其作用输出高电平的压力检测信号，并且，老师在旁还需观看学生按的位置对不对，防止出现学生只按在同一个地方，但出现满分的现象发生。

进一步的，所述判断模块包括：

基准电压电路，输出基准电压；

比较器，其一输入端接收压力信号，另一输入端接收所述基准电压，输出端输出所述压力检测信号至所述计数器。

通过采用上述技术方案，压力信号与基准电压通过比较器进行比较，当压力信号大于基准电压时，比较器的输出端输出高电平的压力检测信号。

进一步的，所述输出模块还包括音频播放器，所述音频播放器与所述主控制器通信连接。

通过采用上述技术方案，音频播放器与主控制器连接，受主控制器的控制发出声音，以显示声音现象。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：将三维模型通过全息投影仪投射到全息投影幕布上，并利用设置在全息投影幕布上位于操作点上的压力传感器发送压力检测信号至计数器，计数器自动计算正确按压在操作点上的次数，再根据该次数在测试总次数中所占的比例计算分数，从而减少主观性误差的现象发生。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的压力传感器模块的电路原理图。

附图标记：1、输入模块；2、主控计算机；21、数据存储模块；22、主控制器；23、显示器；3、输出模块；31、全息投影仪；32、音频播放器；4、显示模块；5、压力传感器模块；51、压力传感器；52、判断模块；521、基准电压电路；522、比较器；6、计数器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

参照图1，一种基于虚拟现实技术的实验测试系统，包括输入模块1、主控计算机2、输出模块3、显示模块4、压力传感器模块5和计数器6模块，其中，输入模块1，用于将三维模型的数据传送至主控计算机2；主控计算机2，与输入模块1通信连接，用于处理三维模型的数据，并输出控制信号；输出模块3，包括全息投影仪31，响应于控制信号，用于将三维模型投射于显示模块4；显示模块4，包括全息投影幕布，用于显示三维模型；压力传感器模块5，设置于显示模块4上，用于检测操作的压力大小，输出压力检测信号；计数器6，与压力传感器模块5电连接，用于计算高电平的压力检测信号的个数，并输出计数信号至主控计算机2。输入模块1将三维模型的数据传送至主控计算机2，经主控计算机2处理后输出控制信号至全息投影仪31，全息投影仪31将三维模型投影至显示模块4，在显示模块4上浮现三维模型；上实验课时，往往需要动手对实验仪器进行操作，所以将实验仪器的三维模型投射在显示模块4上，并在显示模块4上设置压力传感器模块5，老师若是要测试学生对实验仪器的熟练度，则在旁边说实验仪器的各个操作部位，学生若是操作的地方对了，则输出高电平的压力检测信号至计数器6，计数器6计算总的高电平个数，并与老师说的总数进行对比，从而得出测试分数，减少了测试成绩出现主观性误差的情况发生。

另外，输入模块1包括鼠标或键盘或触控屏；主控计算机2包括数据存储模块21、主控制器22和显示器23，其中，数据存储模块21，与输入模块1通信连接，用于存储三维模型的数据；主控制器22，与数据存储模块21、显示模块4和评分模块均通信连接，用于处理三维模型的数据，输出控制信号，同时响应于反馈信号；显示器23，与主控制器22通信连接，用于显示三维模型的二维画面。输入模块1将存储在数据存储模块21中的三维模型数据传送至主控制器22，经主控制器22处理后，输出控制信号以控制全息投影仪31开启；主控制器22接收反馈信号，经处理后由全息投影仪31输出下一个画面，由于这个处理过程是非常快的，所以两个画面之间是连续的，提高了用户体验；同时三维模型的画面也以二维的形式显示在显示屏上。

另外，输出模块3还包括音频播放器32，音频播放器32与主控制器22通信连接，音频播放器32受主控制器22的控制发出声音，以提醒人的操作步骤或者显示声音现象。

另外，压力传感器模块5包括若干压力传感器51和与压力传感器51相应的判断模块52，其中，若干压力传感器51分别设置在全息投影幕布上的、三维模型的操作点上，用于检测操作的压力大小，输出压力信号；判断模块52，接收压力信号，并判断压力信号的幅值大小，输出压力检测信号。其中，参照图2，判断模块52包括基准电压电路521，输出基准电压；比较器522，其一输入端接收压力信号，另一输入端接收基准电压，输出端输出压力检测信号至计数器6。压力传感器51设置于实验仪器的各个操作点上，老师在旁边告诉学生需要操作的实验仪器的名称，学生只有按在操作点上，才压力传感器51才能够发挥其作用输出高电平的压力检测信号，并且，老师在旁还需观看学生按的位置对不对，防止出现学生只按在同一个地方，但出现满分的现象发生。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，包括：

输入模块（1），用于将三维模型的数据传送至主控计算机（2）；

主控计算机（2），与所述输入模块（1）通信连接，用于处理三维模型的数据，并输出控制信号；

输出模块（3），包括全息投影仪（31），响应于所述控制信号，用于将三维模型投射于显示模块（4）；

显示模块（4），用于显示三维模型；

压力传感器模块（5），设置于显示模块（4）上，用于检测操作的压力大小，输出压力检测信号；

计数器（6），与所述压力传感器模块（5）电连接，用于计算高电平的压力检测信号的个数，并输出计数信号至主控计算机（2）。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述输入模块（1）包括鼠标或键盘或触控屏。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述主控计算机（2）包括：

数据存储模块（21），与所述输入模块（1）通信连接，用于存储三维模型的数据；

主控制器（22），与所述数据存储模块（21）、显示模块（4）均通信连接，用于处理三维模型的数据，输出控制信号；

显示器（23），与所述主控制器（22）通信连接，用于显示三维模型的二维画面。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述显示模块（4）包括全息投影幕布。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述压力传感器模块（5）：

压力传感器（51），设置于所述全息投影幕布上，用于检测操作的压力大小，输出压力信号；

判断模块（52），接收所述压力信号，并判断压力信号的幅值大小，输出所述压力检测信号。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述判断模块（52）包括：

基准电压电路（521），输出基准电压；

比较器（522），其一输入端接收压力信号，另一输入端接收所述基准电压，输出端输出所述压力检测信号至所述计数器（6）。

7.根据权利要求3所述的基于虚拟现实技术的实验测试系统，其特征在于，所述输出模块（3）还包括音频播放器（32），所述音频播放器（32）与所述主控制器（22）通信连接。