[发明专利]一种基于虚拟现实技术的多人互动教学系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实技术的多人互动教学系统，其特征在于，包括教师端外部控制设备和学生端虚拟现实设备；

所述教师端外部控制设备包括教师端图像处理计算机和教师端显示设备，所述教师端显示设备通信连接于所述教师端图像处理计算机；所述教师端图像处理计算机用于生成教学虚拟现实环境和教师端控制数据输入界面，以及根据教师在教师端控制数据输入界面的输入生成教师端控制数据，并将教学虚拟现实环境和教师端控制数据输入界面显示在教师端显示设备上，将教师端控制数据发送至所述学生端虚拟现实设备；所述教师端控制数据包括教师的空间位置、学生的空间位置指令、学生能看到的道具及内容指令、语音指令以及提前设置好的可以触发教学虚拟现实环境变化的交互操作命令；

所述学生端虚拟现实设备包括学生端图像处理计算机、虚拟现实环境头戴式显示设备、虚拟现实空间定位追踪设备、虚拟现实手部交互设备，所述虚拟现实环境头戴式显示设备、虚拟现实空间定位追踪设备和虚拟现实手部交互设备分别通信连接于所述学生端图像处理计算机；所述学生端图像处理计算机用于根据教师端控制数据生成教学虚拟现实环境并显示在虚拟现实环境头戴式显示设备上，以及将包括学生的空间位置、学生的交互操作数据、学生的语音在内的反馈数据发送至教师端图像处理计算机；虚拟现实空间定位追踪设备用于定位学生当前的空间位置并传输至所述学生端图像处理计算机，虚拟现实手部交互设备用于供学生通过手部动作向学生端图像处理计算机发送交互操作命令，学生端图像处理计算机将各个学生的交互操作指令发送到教师端图像处理计算机，教师端图像处理计算机根据交互操作指令对教学虚拟现实环境进行变化，并将该变化后的教学虚拟现实环境发送至各个学生端图像处理计算机，学生端图像处理计算机接收后显示在对应的虚拟现实环境头戴式显示设备上。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的多人互动教学系统，其特征在于，所述教师端外部控制设备和学生端虚拟现实设备分别设有教师端扬声器和学生端扬声器，所述教师端扬声器连接于所述教师端图像处理计算机，所述学生端扬声器连接于所述学生端图像处理计算机。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的多人互动教学系统，其特征在于，所述学生端图像处理计算机中存储有教学虚拟现实环境数据库，所述教学虚拟现实环境数据库中存储有多个教学虚拟现实环境，且每个教学虚拟现实环境具有对应的道具及内容、语音指令以及可以触发教学虚拟现实环境变化的交互操作命令。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的多人互动教学系统，其特征在于，所述教学端图像处理计算机和学生端图像处理计算机之间通过互联网、wifi、红外、激光、zigbee、蓝牙、射频或有线方式进行通信。

5.利用上述任一权利要求所述的基于虚拟显示技术的多人互动教学系统进行多人互动教学的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、教师在教师端外部控制设备中，通过教师端图像处理计算机生成所需的教学虚拟现实环境，教师端图像处理计算机将生成的教学虚拟现实环境显示在教学显示设备上，教学虚拟现实环境上还具有教师端控制数据输入界面；

S2、教师在教师端控制数据输入界面输入对应的教师端控制数据，包括教师的空间位置、学生的空间位置指令、学生能看到的道具及内容指令、语音指令以及提前设置好的可以触发教学虚拟现实环境变化的交互操作命令；

S3、教师端图像处理计算机将教师端控制数据发送至学生端虚拟现实设备，由学生端图像处理计算机接收；

S4、学生端图像处理计算机接收到教师端控制数据后，根据教师端控制数据生成教学虚拟现实环境，学生通过虚拟现实手部交互设备以手部动作的方式向学生端图像处理计算机发送交互操作命令，学生端图像处理计算机将各个学生的交互操作指令发送到教师端图像处理计算机，教师端图像处理计算机根据交互操作指令对教学虚拟现实环境进行变化，并将该变化后的教学虚拟现实环境发送至各个学生端图像处理计算机，学生端图像处理计算机接收后显示在对应的虚拟现实环境头戴式显示设备上；

S5、虚拟现实空间定位追踪设备定位学生当前的空间位置并传输至所述学生端图像处理计算机，所述学生端图像处理计算机将包括学生的空间位置、学生的交互操作数据、学生的语音在内的反馈数据发送至教师端图像处理计算机。