[发明专利]在线混合现实教学系统

说明书

本发明公开了一种在线混合现实教学系统，其包括：客户端和远程服务器；客户端集成于混合现实眼镜中、其包括：扫描模块、端口模块、显示模块和传输模块；扫描模块用于实时测量客户端所处位置的外部环境数据；端口模块用于接收用户的操作数据；显示模块用于显示远程服务器输出的教学图像；传输模块用于实现客户端与远程服务器的远程数据交互；远程服务器中包括图像数据库和处理模块；图像数据库用于存储教学图像；处理模块用于读取客户端上传的外部环境数据和操作数据、并调取图像数据库中的教学图像并赋予空间坐标、输出至客户端。本发明能够增加学生用户在学习三维立体几何等数学知识时的学习兴趣，提升学生的学习动力和动手能力。

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，具体来说涉及一种在线混合现实教学系统。

背景技术

随着网络技术的高速发展，近年来在线教学系统在网络上大量普及。但目前来说，传统的在线教学系统依然只是将学生对教材的阅读和做题练习从线下转移到了网络端来实现。学生们在登录和学习的过程中，随着学习时间的增加，很容易感到枯燥和疲劳，对学习的提高也会逐渐下降。混合现实技术，是一种合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。其通过在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动。因此，如何开发出一种基于混合现实实现的在线教学系统，增加学生用户在学习三维立体几何等数学知识时的学习兴趣，提升学生的学习动力和动手能力，是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种在线混合现实教学系统，能够增加学生用户在学习三维立体几何等数学知识时的学习兴趣，提升学生的学习动力和动手能力。

其采用的技术方案如下：

一种在线混合现实教学系统，其包括：客户端和远程服务器；所述客户端集成于混合现实眼镜中、其包括：扫描模块、端口模块、显示模块和传输模块；所述扫描模块用于实时测量客户端所处位置的外部环境数据；所述端口模块用于接收用户的操作数据；所述显示模块用于显示远程服务器输出的教学图像；所述传输模块用于实现客户端与远程服务器的远程数据交互；所述远程服务器中包括图像数据库和处理模块；所述图像数据库用于存储教学图像；所述处理模块用于读取客户端上传的外部环境数据和操作数据、并调取图像数据库中的教学图像并赋予空间坐标、输出至客户端。

通过采用这种技术方案：首先远程服务器基于端口模块接收到的操作数据、从图像数据库中调取用于表征虚拟物体的教学图像。同时以扫描模块实时测量客户端所处位置的外部环境数据，远程服务器中的处理模块基于扫描模块获取的该外部环境数据，在虚拟空间中实时构建出与实际外部环境等同大小的虚拟外部空间，由此确认了所述虚拟物体在当前房间中的空间放置坐标。其实现的技术效果是：不管用户在后继操作过程中自身移动到什么位置，其通过先前操作所构筑的虚拟物体会保留在原来位置不变。由此，相对于现有技术构筑了更为生动形象的混合现实3D教学场景，减少用户在教学过程中的枯燥感，提升用户的学习效率。

优选的是，上述在线混合现实教学系统中：所述图像数据库由多个子数据库构成，且各所述子数据库分别赋有不同的难度标签；所述远程服务器中还包括用户数据库和识别模块，所述用户数据库用于存储用户信息、所述用户信息中包括难度标签；所述识别模块用于对客户端输出用户信息认证请求，接收客户端上传的用户信息反馈、并将该用户信息反馈与用户数据库中存储的用户信息进行逐一匹配、读取匹配所得用户信息中的难度标签并输出至处理模块；所述处理模块读取客户端上传的外部环境数据和操作数据、并调取赋有该难度标签的子数据库中的教学图像并赋予空间坐标、输出至客户端。

通过采用这种技术方案：使用户在登录学习的过程中，通过确认用户信息的方式，辨识该用户的难度标签，并基于该难度标签对用户输出带有该难度标签的子数据库的教学图像、实现对不同用户分别输出契合于该用户的学习能力的数据教学素材。