[发明专利]一种基于虚拟现实的精酿啤酒糖化操作系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟现实的精酿啤酒糖化操作系统及方法，系统包括图形工作站、VR液晶显示器、VR头戴式显示器、手柄设备和激光定位器；VR液晶显示器用于显示三维全景的精酿啤酒虚拟生产车间场景，同步显示虚拟用户模型的移动画面及执行动作画面；VR头戴式显示器用于让用户沉浸入三维全景的精酿啤酒虚拟生产车间场景；手柄设备用于让用户控制虚拟场景中虚拟用户的移动与动作执行；激光定位器用于用户的定位与动作捕捉。本发明能够比较清晰地表现精酿啤酒糖化工艺实际生产流程的操作规程，贴近真实体验实际操作的感受。能够让学员通过类似游戏式完成学习内容，提高教学效果；能够帮助学员在短时间内了解精酿啤酒糖化工艺过程特性。

技术领域

本发明属于虚拟现实技术领域，更具体地，涉及一种基于虚拟现实的精酿啤酒糖化操作系统及方法，主要应用于教学方面。

背景技术

目前，高等学校中精酿啤酒生产工艺教学大多以视频，图片，及理论知识讲解为主，虽然学生对理论知识理解透彻，但当学生步入工作岗位，职业意识不强，实际操作时，还是存在理论知识丰厚但不会操作等很多问题，导致学生不能很快的融入企业的生产中去。即便有的院校建设了精酿啤酒生产线，虽然在教学时可以进行实际的操作演示，但这种方式还是存在很多不足之处：

1、教学设备具有一定的局限性，在教学过程中无法保证每位同学都能实际操作。

2、实际投料操作耗费时间过长，大概需要3个小时左右，基本上只能老师进行操作，学生观看，导致学生理论知识丰富，实践技能缺乏。

3、实际操作投料一次,500L的糖化罐物料，大概需要600元左右，对于教学经费消耗严重。

4、现有的教学模式过于单一，导致学生学习兴趣较差。有的学生甚至出现理论知识缺乏的现象。

5、想要熟练掌握精酿啤酒糖化操作步骤，必须反复练习，而学校的设备与经费都不能够支持学生反复练习与操作。从而使得学生的实践技能普遍薄弱，不能很好的为企业输送技术型人才。

近几年，虚拟仿真教学形式和技术迅猛发展，3D/VR虚拟现实、AR增强现实等技术手段先后出现，随着学院学科建设的不断深度需要，结合更加先进的沉浸式虚拟现实技术手段，更加深度的建设生物工程仿真实训中心，依据阶梯递进式工学交替的人才培养模式，将精酿啤酒过程进行虚拟仿真化教学，让校内实训更加贴近精酿啤酒企业的实际生产，有助于提升学生的专业基本能力、专业核心能力和职业行为能力，便于学生在校学习与企业岗位实践能够顺利衔接，同时也能有效降低实训成本，并提升实训效果，通过虚拟现实(VR)技术手段弥补学校在专业设备、仪器、场地等方面的不足，完善专业教学过程，提高啤酒酿造人才培养质量，更好的为企业输送人才。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，提供一种基于虚拟现实的精酿啤酒糖化操作系统及方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于虚拟现实的精酿啤酒糖化操作系统，包括图形工作站、VR液晶显示器、VR头戴式显示器、手柄设备和激光定位器，图形工作站为主运行处理器，是精酿啤酒虚拟生产车间的运行处理环境；VR液晶显示器用于显示三维全景的精酿啤酒虚拟生产车间场景，并同步显示虚拟用户模型的移动画面及执行动作画面；VR头戴式显示器用于让用户沉浸入三维全景的精酿啤酒虚拟生产车间场景；手柄设备用于让用户控制虚拟场景中虚拟用户的移动与动作执行；激光定位器用于用户的定位与动作捕捉。