[发明专利]增强现实三维互动学习系统及控制方法

摘要

本发明公开了增强现实三维互动学习系统及控制方法。属于三维互动学习系统技术领域，能直观获得三维图形。包括信息处理模块、显示器、实体教具、控制器、水平台、支架、下平板、中平板和上平板；支架竖直固定在水平台的上表面上，下平板、中平板和上平板从下往上排列分别竖直间隔连接在竖直架上；在下平板上均布设有若干个竖直滑孔，在每个竖直滑孔内都分别竖直滑动设有一根滑动杆；在每个竖直滑孔正上方的中平板上正对设有竖直穿孔，在每个竖直穿孔一侧方的中平板上设有竖直夹孔，在每个竖直夹孔内固定设有下管口密封的竖直管，在竖直管的管内下端固定设有限位块，在每个限位块下方的竖直管的管内都分别设有下定滑轮和水压传感器。

主权项

1.增强现实三维互动学习系统，包括信息处理模块、显示器和实体教具，其特征在于，还包括控制器、存储器、水平台、支架、下平板、中平板和上平板；支架竖直固定在水平台的上表面上，下平板、中平板和上平板从下往上排列分别竖直间隔连接在竖直架上；在下平板上均布设有若干个竖直滑孔，在每个竖直滑孔内都分别竖直滑动设有一根滑动杆；在每个竖直滑孔正上方的中平板上正对设有竖直穿孔，在每个竖直穿孔一侧方的中平板上设有竖直夹孔，在每个竖直夹孔内固定设有下管口密封的竖直管，在竖直管的管内下端固定设有限位块，在限位块上竖直设有过线孔，在每个限位块下方的竖直管的管内都分别设有下定滑轮和水压传感器，在每个竖直管的上管口上方的上平板下表面上都分别设有提绳电机和上定滑轮；在每个竖直管内都分别装有水和圆柱形浮力柱；还包括分别与圆柱形浮力柱个数相等的上拉绳和下拉绳；下拉绳的下端一对一连接在滑动杆的上表面中心处，下拉绳的上端依次跨过上定滑轮和下定滑轮后并从过线孔向上穿过后固定连接在对应圆柱形浮力柱的下表面中心处，并且每个滑动杆的重力大于对应圆柱形浮力柱的浮力；上拉绳的两端分别连接在提绳电机的转轴上和对应圆柱形浮力柱的上表面中心处；每个提绳电机的控制端、每个水压传感器、存储器、信息处理模块和显示器分别与控制器连接；/n在每根滑动杆的下表面上设有接触传感器；/n在存储器中存储有表示每个接触传感器竖直投影在水平台上的投影点在二维水平面上一一匹配对应的二维坐标数据；/n所述实体教具放置在水平台上；/n增强现实三维互动学习系统的控制方法如下：/n首先在存储器中预存每个水压传感器检测到的若干个水压大小和每个水压大小下该水压传感器所对应的滑动杆下表面离水平台的高度值，并同时将该滑动杆的下表面正投影到水平台上的二维坐标值与该滑动杆相绑定；/n然后，在实体教具上选择若干个测量点，用滑动杆对各个测量点的高度分别进行测量，并同时将各个测量点所对应的二维坐标与所测高度相绑定；然后得出各测量点的三维坐标；然后根据各测量点的三维坐标画出实体教具的三维图形；/n画出实体教具的三维图形过程如下：/n提绳电机放下上拉绳，滑动杆在重力作用下向下移动后压在放置在水平台上的实体教具上，在滑动杆向下移动后，滑动杆通过下拉绳拉动圆柱形浮力柱往下移动，圆柱形浮力柱往下移动后就会让竖直管内的水往上移动，通过水压传感器就能检测出此时竖直管内的水往上移动后的水压大小；/n通过调用存储器中预先存储的对应水压传感器的水压大小所对应的滑动杆下表面离水平台的高度值即可得到该根滑动杆下表面所在处的实体教具所测处的高度，并同时能得出实体教具所测高度处所在的二维坐标值，根据实体教具所测高度处所在的二维坐标值和高度值即可得出该测量点处的三维坐标；同理即可得出实体教具上各个测量点处的三维坐标，根据实体教具上各个测量点处的三维坐标即可画出实体教具的三维图形。/n