[发明专利]一种基于增强现实的虚拟教学方法与终端设备

说明书

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种基于增强现实的虚拟教学方法与终端设备。

背景技术

随着社会的进步，城市化的程度不断推进，城市化不但为人们带来了更为舒适便捷的生活方式，也改变了人们的生活习惯。繁忙、时间碎片化与快节奏渐渐成为人们生活的主题。

在日常生活中，为了保持身体健康，人们有时想要通过学习舞蹈、健身操和瑜伽等运动来进行身体锻炼。然而，由于时间碎片化、生活节奏快，每周定时地抽出一段时间去参加健身房的教学课程变得愈发困难。

而在另一方面，随着图像处理技术和终端设备计算能力的提高，使得AR(Augmented Reality，增强现实)技术的广泛应用成为了可能。AR技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的可以在屏幕上把虚拟场景叠加在现实场景上进行显示，并允许用户与虚拟场景进行互动。

针对人们无暇抽出时间参加舞蹈、健身操和瑜伽等教学课程的问题，急需通过AR技术来予以解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于增强现实的虚拟教学方法与终端设备，可以将舞蹈、瑜伽、体操等动作学习内容通过与用户体型一致的用户动作模型展现，用户根据用户动作模型来调整自己的动作，以达到动作学习的目的。

本发明实施例第一方面公开了一种基于增强现实的虚拟教学方法，包括：

对用户进行动作捕捉以获得所述用户的身体动作；

根据所述用户的身体动作获取虚拟教学内容中与所述用户的身体动作匹配的标准动作模型；

将所述匹配的标准动作模型根据所述用户的体型参数信息进行变换，以获得与所述用户的体型一致的用户动作模型；

输出所述用户动作模型以使所述用户参考所述用户动作模型对身体动作进行调整。

作为一种可选的实施方式，所述输出所述用户动作模型以使所述用户参考所述用户动作模型对身体动作进行调整，包括：

通过透视式头戴显示器配置的摄像头获取用户视角的图像；

分析所述用户视角的图像以确定所述用户动作模型在所述透视式头戴显示器上进行显示的位置信息；

将所述位置信息和所述用户动作模型输出至所述透视式头戴显示器以进行显示。

作为一种可选的实施方式，所述输出所述用户动作模型以使所述用户参考所述用户动作模型对身体动作进行调整，包括：

通过摄像机对所述用户进行拍摄以获取所述用户的全身图像；

将所述用户动作模型与所述用户的全身图像叠加以获得目标图像；

将所述目标图像输出至所述用户佩戴的沉浸式头戴显示器以进行显示。

作为一种可选的实施方式，所述将所述匹配的标准动作模型根据所述用户的体型参数信息进行变换，以获得与所述用户的体型一致的用户动作模型之前，所述方法还包括：

从多于一个角度获取所述用户的静态全身图像；

分析所述用户的静态全身图像以获取所述用户的所述体型参数信息；其中，所述体型参数信息包括：身高、臂长、腿长、臂围和腰围。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述用户的身体动作获取虚拟教学内容中与所述用户的身体动作匹配的标准动作模型之前，所述方法还包括：

对教学者进行动作捕捉以获得所述教学者的身体动作；

根据所述教学者的身体动作生成所述虚拟教学内容中的所述标准动作模型。

本发明实施例第二方面公开了一种终端设备，包括：

第一捕捉单元，用于对用户进行动作捕捉以获得所述用户的身体动作；

第一获取单元，用于根据所述用户的身体动作获取虚拟教学内容中与所述用户的身体动作匹配的标准动作模型；

变换单元，用于将所述匹配的标准动作模型根据所述用户的体型参数信息进行变换，以获得与所述用户的体型一致的用户动作模型；

输出单元，用于输出所述用户动作模型以使所述用户参考所述用户动作模型对身体动作进行调整。

作为一种可选的实施方式，所述输出单元，包括：

第一获取子单元，用于通过透视式头戴显示器配置的摄像头获取用户视角的图像；

分析子单元，用于分析所述用户视角的图像以确定所述用户动作模型在所述透视式头戴显示器上进行显示的位置信息；

第一输出子单元，用于将所述位置信息和所述用户动作模型输出至所述透视式头戴显示器以进行显示。

作为一种可选的实施方式，所述输出单元，包括：