[发明专利]三屏交互的增强现实游戏训练系统

说明书

本发明公开了一种三屏交互的增强现实游戏训练系统，其特征在于，包括水平背幕、垂直背幕、倾斜立幕、摄像头及电脑主机；所述水平背幕和垂直背幕用于拼接显示游戏互动背景；所述摄像头用于采集水平背幕和垂直背幕显示的游戏互动背景和肢体活动区的肢体活动视频；所述倾斜立幕用于显示游戏互动背景、肢体活动和虚拟三维模型相叠加后形成的虚拟训练场景。本发明采用虚实融合的显示方式提高了学生互动训练的兴趣，系统中集成了若干虚拟模型和场景，无需配备各类实体模型和场景，节约了成本。本发明采用软件虚拟按键、触摸屏和外置手势控制等多种方式的人机交互手段与虚拟训练场景进行交互，增加了趣味性，学习过程数据信息更加丰富。

技术领域

本发明涉及教育领域，特别涉及一种三屏交互的增强现实游戏训练系统。

背景技术

随着教育条件的改善，寓教于乐的需求和比例越来越大，与此相关的教育训练设备也得到了极大的发展。一般情况下，学生使用传统课本和视频影像进行学习。

由于传统课本的内容是静态的，而视频影像通常是2D的，学生往往不能和学习事物进行互动，无法对学习事物有完整的认识。对于某些注意力不集中的学生来说，被动学习的效果不显著。

因此需要通过互动方式提升学生的学习积极性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种三屏交互的增强现实游戏训练系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种三屏交互的增强现实游戏训练系统，包括水平背幕、垂直背幕、倾斜立幕、摄像头及电脑主机；

所述水平背幕和垂直背幕用于拼接显示游戏互动背景，游戏互动背景为不同虚拟训练场景的标志物，且游戏互动背景可进行切换，游戏训练模块针对不同的游戏互动背景导入相应的虚拟三维模型和场景；所述水平背幕、垂直背幕和倾斜立幕之间形成肢体活动区，所述摄像头用于采集水平背幕和垂直背幕显示的游戏互动背景和肢体活动区的肢体活动视频(现实世界)；所述倾斜立幕用于显示游戏互动背景、肢体活动和虚拟三维模型相叠加后形成的虚拟训练场景。

优选的是，所述水平背幕、垂直背幕和倾斜立幕均为触摸控制屏，所述倾斜立幕可滑动设置在倾斜立幕滑动机构上，以实现倾斜立幕位置的调节。

优选的是，所述倾斜立幕背面设置有摄像头调节机构，所述摄像头设置在所述摄像头调节机构上，以实现摄像头位置的调节。

优选的是，所述倾斜立幕背面还设置有手势控制模块，用于肢体与虚拟训练场景进行交互。

优选的是，所述电脑主机中内嵌有游戏训练模块，所述游戏训练模块包括游戏互动背景模块、训练场景叠加模块及训练教程模块。

优选的是，所述电脑主机中还内嵌有训练结果评估模块，以对使用者的训练效果进行量化评估。

优选的是，该三屏交互的增强现实游戏训练系统进行游戏训练的步骤包括：

1)启动电脑主机，打开摄像头软件，通过摄像头调节结构调整摄像头的拍摄区域，使得肢体活动区处于摄像头视角中心；

2)通过倾斜立幕滑动机构调节倾斜立幕与使用者之间的距离至合适范围；

3)运行游戏训练模块，游戏互动背景模块通过水平背幕和垂直背幕拼接显示游戏互动背景，使用者将肢体置于肢体活动区，摄像头采集水平背幕和垂直背幕拼接显示的游戏互动背景和肢体活动视频并传输至游戏训练模块；

4)游戏训练模块中的训练场景叠加模块导入虚拟三维模型和场景并将虚拟三维模型和场景叠加到摄像头捕捉的游戏互动背景和肢体活动视频中形成虚实融合的虚拟训练场景，训练教程模块通过倾斜立幕显示训练教程以进行提示与指导，使用者根据训练教程与虚拟训练场景进行交互操作，进行游戏互动训练学习；