[发明专利]一种基于AR技术的教学用模拟实验设备及方法

说明书

本发明公开了一种基于AR技术的教学用模拟实验设备及方法，包括支撑腿、工作台和AR摄像机，所述工作台的底端固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有旋转轴，且所述旋转轴的一端贯穿工作台的顶端，所述旋转轴位于工作台上方的一端焊接有操作台，所述操作台的一侧固定设置有支撑杆，所述工作台的两侧均设置有支撑板，两个所述支撑板之间固定设置有横板，其中一个所述支撑板的内侧安装有AR摄像机，所述支撑板的内侧设置有采集单元，所述横板的上端一侧设置有AR显示器，所述横板的内部设置有控制器、信息存储单元和图像识别处理单元。本发明通过设置有普通模式和AR模式两种教学模式，能够引起学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。

技术领域

本发明涉及教学实验设备技术领域，具体为一种基于AR技术的教学用模拟实验设备及方法。

背景技术

AR(Augmented Reality):增强现实是一种全新的人机交互技术,利用这样一种技术 ,可以模拟真实的现场景观,它是以交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的身临其境的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其它客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。

在地球仪的教学过程中，教师只是将地球仪拿给学生看，很难提起学生的学习兴趣，导致学习效率低；而且学生不能更加直观的了解地球仪上的山、水、林、木、动物等的分布位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于AR技术的教学用模拟实验设备及方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AR技术的教学用模拟实验设备及方法，包括支撑腿、工作台和AR摄像机，所述工作台固定设置于支撑腿的上方，所述工作台的底端固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有旋转轴，且所述旋转轴的一端贯穿工作台的顶端，所述旋转轴位于工作台上方的一端焊接有操作台，所述操作台的一侧固定设置有支撑杆，所述工作台的两侧均设置有支撑板，两个所述支撑板之间固定设置有横板，其中一个所述支撑板的内侧安装有AR摄像机，所述支撑板的内侧设置有采集单元，所述横板的上端一侧设置有AR显示器，所述AR显示器的外侧设置有防护罩，所述横板的内部设置有控制器、信息存储单元和图像识别处理单元。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑腿的底端安装有万向轮，且所述万向轮上安装有锁紧机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的一侧设置有触摸显示屏。

作为本发明的一种优选技术方案，所述采集单元为高清摄像头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制器与AR显示器、AR摄像机、触摸显示屏以及信息存储单元均电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑腿之间设置有横梁，所述横梁的上端固定设置有供电箱。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括以下步骤：S1：通过万向轮将模拟设备推到教学室，利用锁紧机构将万向轮固定；

S2：将教学用的地球仪固定在支撑杆上，通过触摸显示屏选择教学的模式；

S3：若选择普通模式，控制器打开旋转电机，使得旋转电机带动操作台上的地球仪进行旋转，在旋转的过程中，采集单元将拍摄的视频数据传输到AR显示器中供学生预览；若选择AR模式，控制器控制旋转电机和AR摄像机打开，采集单元将采集到的视频数据传输到图像识别处理单元，图像识别处理单元对图像识别处理后，AR摄像机对图像添加虚拟元素，然后显示在AR显示器上，并将合成的视频数据保存在信息存储单元中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：