CN209572101U - 基于增强现实的教学分享系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于增强现实的教学分享系统。其中，该系统包括：采集模块，用于采集教学场景中的音视频信号；增强现实处理模块，与采集模块连接，用于对音视频信号进行叠加渲染处理；社交分享模块，与增强现实处理模块连接，用于对叠加渲染处理后的音视频信号进行传输和分享。本实用新型解决了现有的教学场景互动分享困难、体验不佳的技术问题。

Description

基于增强现实的教学分享系统

技术领域

本实用新型涉及增强现实领域，具体而言，涉及一种基于增强现实的教学分享系统。

背景技术

在传统的教学场景中，教师是教学活动的主角，对于知识，教师一味地灌输，学生一味地被动接受，缺乏共享与互动，磨灭了学生的积极性、主动性、创造性。因此，分享课堂教学场景，对于鼓励教师和学生的良好互动，促进课堂的学习氛围和活动气氛，加强学生家长进一步了解孩子在学校的学习情况，都有着非常重要的意义和价值。然而，现有的教学场景中无法实时分享课堂教学场景，互动分享困难，用户体验效果差。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种基于增强现实的教学分享系统，以至少解决现有的教学场景互动分享困难、体验不佳的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种基于增强现实的教学分享系统，包括：采集模块，用于采集教学场景中的音视频信号；增强现实处理模块，与采集模块连接，用于对音视频信号进行叠加渲染处理；社交分享模块，与增强现实处理模块连接，用于对叠加渲染处理后的音视频信号进行传输和分享。

进一步地，采集模块包括：视频采集模块，与增强现实处理模块连接，用于采集教学场景中的视频信号；音频采集模块，与增强现实处理模块连接，用于采集教学场景中的音频信号。

进一步地，视频采集模块包括如下至少之一：网络摄像机、USB摄像机。

进一步地，音频采集模块包括如下至少之一：麦克风阵列、全向麦克风。

进一步地，增强现实处理模块包括如下至少之一：工作站、精简指令集处理器、精简指令集工控机。

进一步地，教学分享系统还包括：主控模块，与增强现实处理模块连接，用于对教学场景的场景内容进行切换和控制；课件资源管理模块，与增强现实处理模块连接，用于对教学场景中的课件资源进行管理；显示模块，与增强现实处理模块连接，用于显示叠加渲染处理后的视频信号；音响模块，与增强现实处理模块连接，用于输出叠加渲染处理后的音频信号。

进一步地，主控模块包括如下至少之一：红外遥控器、蓝牙遥控器。

进一步地，显示模块包括：墙屏输出单元、地屏输出单元、墙屏交互单元、地屏交互单元；墙屏输出单元包括第一显示屏装置和/或第一显示屏附属装置，其中，第一显示屏附属装置用于渲染和展示输出墙屏视频信号。

进一步地，地屏输出单元包括第二显示屏装置和/或第二显示屏附属装置，其中，第二显示屏附属装置用于渲染和展示输出地屏视频信号。

进一步地，音响模块包括如下至少之一：音源、控制设备、音频处理器、功率放大器和音箱装置。

在本实用新型实施例中，增加了社交分享模块，该社交分享模块可分享教学场景中表现活跃的微表情、真实瞬间和课堂综合评定信息，使家长能够时刻关注孩子在学校的表现和学习情况。另外，分享课堂教学场景有利于家校互动和共育，使教育机构更透明，促进教学水平进一步发展。

由此可见，本申请所提供的方案可实现对教学场景的相关内容的分享，使得教学系统更具备场景感、逼真感和浸入感，增强了教师与学生的互动，提高了用户的教学体验，进而解决了现有的教学场景互动分享困难、体验不佳的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种基于增强现实的教学分享系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种基于增强现实的教学分享系统的实施例，其中，图1是根据本实用新型实施例的基于增强现实的教学分享系统的示意图，如图1所示，该基于增强现实的教学分享系统包括：采集模块10、增强现实处理模块4以及社交分享模块6。

具体的，采集模块10，用于采集教学场景中的音视频信号；增强现实处理模块4，与采集模块连接，用于对音视频信号进行叠加渲染处理；社交分享模块6，与增强现实处理模块连接，用于对叠加渲染处理后的音视频信号进行传输和分享。

需要说明的是，增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术是一种实时计算摄影机影响的位置及角度并加上相应图像的技术，该技术可在屏幕上将虚拟世界加入至现实世界并进行互动。

另外，上述社交分享模块可用于传输和分享图片、音频、视频等多媒体数据，其中，社交分享模块为安装有社交应用的设备，社交应用包括但不限于阿里巴巴钉钉、腾讯微信和腾讯QQ。

可选的，社交分享模块所分享的内容包括但不限于增强现实图像、增强现实视频录制片段，其中，增强现实图像是教学课堂中的墙屏、地屏的图像和/或视频信息以及三维课件信息所叠加生成的图像。进一步的，增强现实视频录制片段是教学课堂墙屏、地屏的图图像和/视频信息、互动语音信息和以及三维课件信息叠加生成的视频录制片段。此外，社交分享模块所分享的内容还可以包括学生在教学场景中表现互动活跃的微表情、真实瞬间和连续画面以及学生课堂的综合评定信息。

由上可知，在本实用新型实施例中，增加了社交分享模块，该社交分享模块可分享教学场景中表现活跃的微表情、真实瞬间和课堂综合评定信息，使家长能够时刻关注孩子在学校的表现和学习情况。另外，分享课堂教学场景有利于家校互动和共育，使教育机构更透明，促进教学水平进一步发展。

由此可见，本申请所提供的方案可实现对教学场景的相关内容的分享，使得教学系统更具备场景感、逼真感和浸入感，增强了教师与学生的互动，提高了用户的教学体验，进而解决了现有的教学场景互动分享困难、体验不佳的技术问题。

在一种可选的实施例中，由图1可知，采集模块10包括：视频采集模块1和音频采集模块2，其中，视频采集模块与增强现实处理模块连接，用于采集教学场景中的视频信号；音频采集模块与增强现实处理模块连接，用于采集教学场景中的音频信号。可选的，音视频信号包括音频信号和视频信号。

可选的，视频采集模块包括视觉传感器采集和输出单元，用于采集增强现实图片信号以及教学场景中的墙屏和地屏的视频信号。其中，频采集模块为图像传感设备，视频采集模块包括如下至少之一：网络摄像机(即IPC摄像机)、USB摄像机。音频采集模块包括音频信号的采集、录制和输出单元，用于采集教学场景中的音频信号。其中，频采集模块为音频采集设备，音频采集模块包括如下至少之一：麦克风阵列、全向麦克风。

另外，增强现实处理模块包括如下至少之一：工作站、精简指令集处理器、精简指令集工控机。其中，工作站可以为但不限于Linux工作站，精简指令集处理器可以为但不限于ARM处理器。

可选的，增强现实处理模块包括数据接收单元、课件资源获取单元、叠加渲染处理单元以及输出单元。其中，数据接收单元用于接收主控模块的场景控制指令、增强现实图像信号以及教学场景中墙屏和地屏的视频信号和音频信号；课件资源获取单元用于识别增强现实图像信号中的对象体和通过向课件资源管理模块发送的对应对象体的三维课件资源请求和应答；叠加渲染处理单元用于对三维课件资源和教学场景墙屏、地屏的音、视频信号进行叠加渲染处理；输出单元用于将叠加渲染处理单元叠加渲染处理后的信息输出至显示模块和音响模块。其中，叠加渲染处理单元不仅可以对墙屏的音频、视频信号和三维课件资源进行混合叠加和渲染，还可以对地屏的音频信号、视频信号和三维课件资源进行混合叠加和渲染。

需要说明的是，上述三维课件资源包括但不限于三维游戏动画以及三维游戏动画的附属资源。

在一种可选的实施例中，如图1所示，教学分享系统还包括：主控模块3、课件资源管理模块5、显示模块7以及音响模块8。其中，主控模块，与增强现实处理模块连接，用于对教学场景的场景内容进行切换和控制；课件资源管理模块，与增强现实处理模块连接，用于对教学场景中的课件资源进行管理；显示模块，与增强现实处理模块连接，用于显示叠加渲染处理后的视频信号；音响模块，与增强现实处理模块连接，用于输出叠加渲染处理后的音频信号。

可选的，主控模块包括如下至少之一：红外遥控器、蓝牙遥控器。音响模块包括如下至少之一：音源、控制设备、音频处理器、功率放大器和音箱装置。显示模块包括：墙屏输出单元、地屏输出单元、墙屏交互单元、地屏交互单元；墙屏输出单元包括第一显示屏装置和/或第一显示屏附属装置，其中，第一显示屏附属装置用于渲染和展示输出墙屏视频信号；地屏输出单元包括第二显示屏装置和/或第二显示屏附属装置，其中，第二显示屏附属装置用于渲染和展示输出地屏视频信号。

进一步的，第一显示屏装置包括但不限于LED、LCD、CRT和IPS液晶屏，投影设备携带幕布或者白墙，或者相关材质的多个液晶模块组成的拼接屏；第一显示屏附属装置的隔板装置可以为墙体显示屏物理表面加装特定钢化玻璃材质和/或透明PVC或者ABS材质的隔板。墙屏交互单元包括基于三维体感摄像设备、激光雷达设备和红外设备的触控交互装置。

进一步的，第二显示屏装置包括LED、LCD、CRT和IPS液晶屏，投影设备携带幕布或者白墙，或者相关材质的多个液晶模块组成的拼接屏；第二显示屏附属装置的隔板装置可以为地屏显示屏物理表面加装特定钢化玻璃材质和/或透明PVC或者ABS材质的隔板。地屏交互单元包括基于三维体感摄像设备、激光雷达设备和红外设备的触控交互装置。

由上可知，本申请所提供的方案可实现对教学场景的相关内容的分享，使得教学系统更具备场景感、逼真感和浸入感，增强了教师与学生的互动，提高了用户的教学体验，进而解决了现有的教学场景互动分享困难、体验不佳的技术问题。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于增强现实的教学分享系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集教学场景中的音视频信号；

增强现实处理模块，与所述采集模块连接，用于对所述音视频信号进行叠加渲染处理；

社交分享模块，与所述增强现实处理模块连接，用于对所述叠加渲染处理后的音视频信号进行传输和分享。

2.根据权利要求1所述的教学分享系统，其特征在于，所述采集模块包括：

视频采集模块，与所述增强现实处理模块连接，用于采集所述教学场景中的视频信号；

音频采集模块，与所述增强现实处理模块连接，用于采集所述教学场景中的音频信号。

3.根据权利要求2所述的教学分享系统，其特征在于，所述视频采集模块包括如下至少之一：网络摄像机、USB摄像机。

4.根据权利要求2所述的教学分享系统，其特征在于，所述音频采集模块包括如下至少之一：麦克风阵列、全向麦克风。

5.根据权利要求1所述的教学分享系统，其特征在于，所述增强现实处理模块包括如下至少之一：工作站、精简指令集处理器、精简指令集工控机。

6.根据权利要求1所述的教学分享系统，其特征在于，所述教学分享系统还包括：

主控模块，与所述增强现实处理模块连接，用于对所述教学场景的场景内容进行切换和控制；

课件资源管理模块，与所述增强现实处理模块连接，用于对所述教学场景中的课件资源进行管理；

显示模块，与所述增强现实处理模块连接，用于显示所述叠加渲染处理后的视频信号；

音响模块，与所述增强现实处理模块连接，用于输出所述叠加渲染处理后的音频信号。

7.根据权利要求6所述的教学分享系统，其特征在于，所述主控模块包括如下至少之一：红外遥控器、蓝牙遥控器。

8.根据权利要求6所述的教学分享系统，其特征在于，所述显示模块包括：墙屏输出单元、地屏输出单元、墙屏交互单元、地屏交互单元；

所述墙屏输出单元包括第一显示屏装置和/或第一显示屏附属装置，其中，所述第一显示屏附属装置用于渲染和展示输出墙屏视频信号。

9.根据权利要求8所述的教学分享系统，其特征在于，所述地屏输出单元包括第二显示屏装置和/或第二显示屏附属装置，其中，所述第二显示屏附属装置用于渲染和展示输出地屏视频信号。

10.根据权利要求6所述的教学分享系统，其特征在于，所述音响模块包括如下至少之一：音源、控制设备、音频处理器、功率放大器和音箱装置。