[发明专利]一种基于AR的远程沉浸式仿真教室及其控制方法

说明书

本发明一种基于AR的远程沉浸式仿真教室及其控制方法，属于基于AR的远程沉浸式仿真教室技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于AR的远程沉浸式仿真教室硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括本地教室和远程教室，本地教室中设置有高清直播设备、高清录像设备、4K显示屏、红外动态捕捉设备、第一AR设备、教室讲解控制台，远程教室设置有接收本地教室直播视频的数据接收模块和高清显示屏、第二AR设备；本地教室与远程教室之间通过无线通信模块进行通讯，远程教室接收本地教室的高清直播的视频数据、第一AR设备采集的本地教室中老师的讲解动作图像及学生的课堂互动图像；本发明应用于教学。

技术领域

本发明一种基于AR的远程沉浸式仿真教室及其控制方法，属于基于AR的远程沉浸式仿真教室技术领域。

背景技术

教育行业中现有的电教室、多媒体教室比起传统教室，加入了电子屏、投影机等设备，并在线联网，可以快速搜集资源，老师可以用视频和PPT等方式更为直观和方便地演示与教学，同时随着科技的发展，现在也有的地方实现了远程教学，通过直播的形式实现，但是仅仅通过直播虽然能实现远程教学，但是对于远程的学生来说，无法与老师和学生互动，仅能看到老师讲解的内容，缺乏互动性，并且由于是传统的教学模式，对于现在的沉浸式教学的体验感较差，容易造成课堂教学的枯燥，因此，提出了一种基于AR的远程沉浸式仿真教室及其控制方法。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于AR的远程沉浸式仿真教室硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于AR的远程沉浸式仿真教室，包括本地教室和远程教室，所述本地教室中设置有高清直播设备、高清录像设备、4K显示屏、红外动态捕捉设备、第一AR设备、教室讲解控制台，所述远程教室设置有接收本地教室直播视频的数据接收模块和高清显示屏、第二AR设备，所述数据接收模块、高清显示屏、第二AR设备分别通过导线与处理器相连，所述处理器设置在控制台内；

所述高清直播设备、高清录像设备、4K显示屏、红外动态捕捉设备、第一AR设备分别通过导线与教室讲解控制台内的控制器相连，所述教室讲解控制台内还设置有存储模块和无线通信模块；

所述本地教室与远程教室之间通过无线通信模块进行通讯，远程教室接收本地教室的高清直播的视频数据、第一AR设备采集的本地教室中老师的讲解动作图像及学生的课堂互动图像，并在远程教室的高清显示屏上进行三维显示；

所述远程教室通过第二AR设备采集远程听课学生的互动场景信息，并发送至本地教室，实现远程教室与本地教室学生、老师之间的课堂互动。

所述高清直播设备、高清录像设备具体固定在本地教室讲台上，对准老师及4K显示屏及课堂学生全景，将老师讲课的内容进行高清直播并录像，所述4K显示屏具体设置在教室的智能黑板的一侧，其中高清直播的内容通过5G网络传输至远程教室的控制台内设置的处理器上，并通过远程教室的高清显示屏进行显示，其中高清录像的内容存储在存储模块中。

所述红外动态捕捉设备通过设置的高清红外摄像头采集第一AR设备的第一跟踪摄像机的参数，实现多台AR机位的切换；

所述第一AR设备具体设置在本地教室内的房顶及四周墙壁上，并固定在墙壁上，所述第一AR设备包括跟第一踪摄像机、目标识别单元，所述目标识别单元通过第一跟踪摄像机采集的4K显示屏上的文字及图片进行文字识别。

所述第二AR设备具体设置在远程教室的内的房顶及四周墙壁上，并固定在墙壁上，所述第二AR设备包括第二跟踪摄像机。

所述4K显示屏具体采用像素点间距为1.53-1.86mm的LED模组，所述4K显示屏具体采用多通道屏幕空间的立体显示。

所述4K显示屏上的LED模组分别通过导线与视频拼接处理模块相连，所述视频拼接处理模块通过导线与多通道渲染服务器、教室讲解控制台内的控制器相连。