[发明专利]用于使用虚拟现实进行协作学习的系统和方法

说明书

一种虚拟现实(VR)系统，其提供超级角色与多个用户角色的互动并在VR环境中与交互内容关联地实现用户角色之间的交互和协作。处理系统直接地向组内的超级角色和用户角色及与该组相关联的特定交互内容提供逻辑和控制操作、联网功能和内容管理服务。设备中的每个均可配置为激活包括在技术上描述一个或更多个离散虚拟世界的数据的程序包。数据包括与不同的项目类型对应的项目的规定阵列，其中每个虚拟世界被定制具有项目以向特定角色并向要与虚拟世界相关联的特定内容提供规定的功能。项目类型在VR头戴式装备内被表征以创建能够提供以下各项间的交互和协作的虚拟世界：(i)多个用户角色；(ii)用户角色和交互内容；以及(iii)超级角色和用户角色。

技术领域

本发明涉及用于虚拟现实(VR)世界中的协作互动和交互的系统和方法。本发明在教育和培训部门中具有特别但非排他的效用以便于涉及教师和一组学生的有组织的教室风格教学和学习，但是使用虚拟现实系统和方法来在参与者之间提供多样化且增强的可视交互学习体验。

在整个说明书中，除非上下文另外要求，否则词语“包括”或诸如“含”或“含有”的变体将被理解为暗示包括所述整数或整数组，但是不排除任何其它整数或整数组。

背景技术

背景技术的以下讨论旨在仅方便理解本发明。应该理解的是，该讨论不是所参照的任何材料为在本申请的优先权日期的公知常识的一部分的确认或承认。

教育上关注的虚拟现实(VR)体验已带来了社区中许多人认为是对VR技术的更实际和实用的使用的东西，所述VR技术先前已被认为是更多基于娱乐和休闲的追求。因此，政府和行业已团结在VR的快速发展背后，从而导致各种组织开发新型的VR培训和学习体验。

这些范围已从简单地播放沉浸式教育全景视频(其是非常基本的VR体验)到玩家可体验更多交互教育VR体验的更成熟的单玩家VR体验，再到玩家可在线玩协作或竞赛游戏的多玩家VR体验。

迄今为止提供的体验各自具有缺点。在简单的沉浸式教育全景的情况下，没有用于协作和在沉浸式体验期间更新内容的便利。

在单玩家VR体验的情况下，虽然玩家可与对象交互以便完成教育体验，但是玩家不能学习如何与其他人协作。大多数单玩家VR体验具有固定内容。将这种类型的体验扩展到教室将要求每个玩家有个人计算机(PC)，这在大多数学校中是不现实的。此外，教师不能容易地在VR体验的上下文中与学生交互，因为它仅是基于单用户的。

在多玩家VR体验的情况下，这些通常在线提供并且可涉及相同场景或游戏中的玩家之间的交互和协作，然而没有用于让可监督参与游戏的学生的教师参与并且将体验变换成真正有教育意义的教室风格的实际便利。

最近，为了将VR教学和学习体验扩展到学校，已经使向以教室风格协作或竞赛的大量用户提供交互VR体验的问题突出作为要解决的显著问题。

问题的一个解决方案涉及用于较大剧院规模的观众的沉浸式VR系统，其使得多个用户能够作为组一起协作和工作或者使得这些组能够竞赛，然而，这些系统10更加基于娱乐并且集中于提供基于动作和动态内容的沉浸式VR体验，而不是更多体验式学习和基于教育的内容。

另一解决方案涉及在教室环境中创建内容可控的三维虚拟世界，其使得能实现教师与学生之间的有关诸如虚拟世界中的可观察对象的内容的肤浅协作。然而，这些在用户之间提供非常基本的协作，不涉及与使得能实现较深学习或培训体验的内容的实际交互。

因此，存在对于能够在VR世界中的角色之间进行更多协作并且与在该世界中创建的可管理内容进行交互的多用户组集中式VR体验的需要。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种使用能够被用在采用教室风格教学和学习体验的学校中的VR的多样化及协作学习和教育体验。