[发明专利]一种网络课程教育系统及应用

说明书

本发明是一种网络课程教育系统及应用。本发明可以构建一个基于混合现实的网络课程学习环境，不仅能将现实的学习环境和虚拟的学习环境完美的融合在一起，而且可以在现实的学习环境、虚拟的学习环境和学生之间搭起一个交互反馈的信息回路，增强网络教学内容及教学过程的立体性和沉浸感，提升了网络课程的真实性、交互性和娱乐性。该系统包括混合现实教育应用、PC、网络课程教育网站、USB线缆或无线路由器和混合现实头戴式显示器，PC与网络课程教育网站通过网络连接，混合现实教育应用通过PC上传并发布至网络课程教育网站，网络课程教育网站与PC通过网络连接，PC与混合现实头戴式显示器通过USB线缆或无线路由器连接。

技术领域

本发明涉及网络教育领域，尤其涉及网络课程的教学。

背景技术

混合现实(Mixed Reality,MR)有时被称为Hybrid Reality,是虚拟现实(纯虚拟数字画面)技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。

在20世纪七八十年代，为了增强简单的自身视觉效果，让眼睛在任何情境下都能够“看到”周围的环境，多伦多大学教授Steve Mann设计出可穿戴智能硬件，这被看作对混合现实技术的最初探索。在20世纪九十年代初，美国空军阿姆斯特朗实验室开发了第一个沉浸式混合现实系统，提供视线、声音和触感的虚拟装置平台。九十年代至今，混合现实技术得到了实质性发展(尤其是混合现实头戴显示设备(HMD)的成功研发和量产)，已经在卫生医疗、航空航天、高端制造、建筑施工、文化娱乐、科学研究和技术服务等领域得到了广泛应用。

混合现实是合并现实和虚拟世界产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里，物理与数字对象共存，并实时互动。现阶段混合现实系统通常有三个主要特点：(1)它结合了虚拟和现实；(2)虚拟的三维(3D注册)；(3)实时运行。现阶段混合现实技术主要三大类型：基于HTC Vive实时绿幕抠像技术的混合现实影片，基于微软Hololens的混合现实头显，基于Vuforia中数字眼镜技术的混合现实方案。

混合现实技术结合了虚拟现实技术与增强现实技术的优势，能够更好地将现实世界与虚拟世界融合在一起并在同一视觉空间中显示和交互，是现阶段数字感知(DigitalSenses)技术领域最具应用价值的一种数字感知(Digital Senses)技术。混合现实技术在网络课程教学中的应用不仅可以将现实的学习环境和虚拟的网络学习环境完美的融合在一起，而且可以在现实的学习环境、虚拟的网络学习环境和学生之间搭起一个交互反馈的信息回路,达到一种“虚中有实，实中有虚”，既可以沉浸于虚拟的网络学习环境但并不脱离现实环境的效果。该技术可以为网络学习的学生呈现一种身临其境的，如现场授课般的真实感，尤其对于一些概念抽象、构造复杂、内容乏味以及需要获得深度体验的网络课程非常适应。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：为弥补现有网络课程技术及应用方式的不足，提供一种基于混合现实的网络课程教育系统及其应用方法。通过基于混合现实的网络课程的混合现实教育应用开发制作和基于混合现实的网络课程的教学环境构建，增强了网络课程教学内容及教学过程的沉浸性和立体感，提升了网络课程的真实性、交互性(学生、虚拟世界和现实世界之间的交互)和娱乐性，使学生在获得学习愉悦性的同时还增强了对于教学内容的感知和理解，提高网络学习的学习效能。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的网络课程教育系统，设有网络课程教育网站，该网站与PC通过网络连接，PC与混合现实头戴式显示器通过USB线缆或无线路由器连接；该网站接收由PC上传和发布的来自混合现实教育应用的信息。