[发明专利]一种AR几何示教仪及示教方法

说明书

本发明公开了一种AR几何示教仪，包括箱体以及设置在箱体内的控制器、摄像头、触摸显示屏、按钮、灯具、电源接口、用于识别待识别物体的识别区，箱体铰连接有箱盖，摄像头通过支架设置在箱体内，摄像头的输出端与控制器连接，控制器固定在箱体底部，触摸显示屏固定箱盖内且通过排线与控制器连接，按钮设置在箱体一侧且与控制器连接，所述灯具固定在箱盖内且与控制器连接用作摄像头的补充光源，电源接口设置在箱体一侧用连接电源为控制器供电。本发明可以实现几何模型和对应的三视图之间的相互转换，并可以进行人机交互的教学辅助装置，打通了二维空间和三维空间，可以提高学生的空间想象力，提高几何类课程教学中师生之间的信息传递效率。

技术领域

本发明涉及多媒体教学领域，特别是一种AR几何示教仪及示教方法。

背景技术

教学媒体是教学内容的载体，是教学内容的表现形式，是师生之间传递信息的工具。教学媒体的发展经历了口语语言媒体阶段、文字媒体阶段、印刷媒体阶段、数字语言媒体阶段。纵观教学媒体发展史，我们可以看出其传递信息的效率越来越高的。但是，直到现在，教学过程中普遍存在着“只可意会”的尴尬现象。对于几何等涉及实物教学的课程只是黑板和平面的纸媒无法彻底的表达教学内容，即使有多媒体设备、PPT以及市面上各种学习机，也未能全面提高信息传递的效率。怎样传达和理解那些难以传递的教学信息，是师生双方共同的难题。

AR(增强现实)技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等),通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。

因此，亟待开发一种AR几何示教仪，以实现几何模型和对应的三视图之间的相互转换，并可以进行人机交互的教学辅助装置。该装置利用了AR(增强现实)技术，它基于现实世界、由虚拟数据增强，为人们实现了更好的方式来展示学习内容，用相对更贴切的交互方式为学习者搭建一个自主探索的空间。

发明内容

本发明的目的是要提供一种AR几何示教仪及示教方法，可以实现几何模型和对应的三视图之间的相互转换，并可以进行人机交互的教学辅助装置，打通了二维空间和三维空间，可以提高学生的空间想象力，提高几何类课程教学中师生之间的信息传递效率。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种AR几何示教仪，包括箱体以及设置在箱体内的用于将待识别物体对应的三视图投影动画叠加到摄像头的真实画面中或者该待识别物体对应的三视图对应的几何模型叠加到摄像头的真实画面中的控制器、摄像头、触摸显示屏、按钮、灯具、电源接口、用于识别待识别物体的识别区，所述箱体铰连接有箱盖，摄像头通过支架设置在箱体内且摄像头的镜头朝向识别区上放置的待识别物体，摄像头的输出端与控制器连接，所述控制器固定在箱体底部，触摸显示屏固定箱盖内且通过排线与控制器连接，按钮设置在箱体一侧且与控制器连接，所述灯具固定在箱盖内且与与控制器连接用作摄像头的补充光源，所述电源接口设置在箱体一侧用连接电源为控制器供电；所述摄像头用于获取待识别物体的图像，并输送给控制器；所述识别区为从箱体一侧插入箱体内的抽拉板。

进一步，所述待识别物体包括常用几何模型和手绘的三视图。

进一步，所述箱体内设有储物区，储物区位于抽拉板下方。

进一步，所述按钮包括电源开关按钮、三维转二维按钮、二维转三维按钮、开始按钮