[发明专利]一种魔方、魔方教学系统以及魔方教学方法

说明书

本发明提供一种魔方、魔方教学系统以及魔方教学方法，魔方教学方法包括以下步骤：步骤S1，AR显示设备获取魔方的实时状态；步骤S2，AR显示设备根据实时状态来提供魔方的复原提示。本发明的有益效果在于，实现魔方教学的可控性和增加魔方的趣味性。

技术领域

本发明涉及智慧教育技术领域，尤其涉及一种基于增强现实技术的魔方教学系统和魔方教学方法。

背景技术

增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)，是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术将虚拟场景和现实场景相结合，即将虚拟信息应用于真实世界中，即真实场景和虚拟信息实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，从而使虚拟信息能够被人类感官所感知，因此达到超越现实的感官体验。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。

魔方是由多个小方块(也称为拼块)构成的智能玩具。魔方具有多个面，在魔方复原状态下，魔方同一个面的各个小方块的色彩信息一致，使得魔方各个面呈现单一的颜色，且不同面的颜色不同。

通过旋转魔方可以改变魔方中部分小方块的相对位置，从而使得处于魔方同一个面的各个小方块的面上所呈现的颜色不同。当然，通过不断旋转魔方，还可以将魔方复原，即将魔方中各个面的颜色恢复为魔方复原状态。

将魔方复原的过程不仅是一种玩具和休闲放松的方式，还是一种体育竞技模式，通过具有挑战性的竞速、单手、脚拧、盲拧魔方等玩法，使越来越多的人开始关注魔方。

将魔方复原的过程有以下七种优点：

第一点：将魔方复原的过程中，魔方会有多种变化，需要用眼睛去观察、辨别每一块拼块的位置，从而可以做到锻炼眼力的优点；

第二点：将魔方复原的过程中，可能会出现魔方无法按照原定的步骤进行复原，甚至可能因为手忙脚乱导致魔方复原频频出错，此时需要足够的耐心将打乱步骤的魔方进行复原，从而可以做到锻炼耐心的优点；

第三点：将魔方复原的过程中，需要使用者双手并用，从而可以做到锻炼手的灵活性和协调能力；

第四点：将魔方复原的过程中，需要对魔方公式和/或魔方各个拼块的位置进行记忆，从而可以做到锻炼记忆力的优点；

第五点：将魔方复原的过程中，需要对魔方各个拼块如何复原到魔方复原位置进行空间判断，从而可以做到锻炼空间判断能力的优点；

第六点：将魔方复原的过程中，使用者一直专注于如何将魔方复原，从而可以做到锻炼专注力的优点；

第七点：将魔方复原的过程中，使用者总是希望能尽快将魔方复原，从而可以做到断粮反应速度的作用。

因此，魔方可以提高手眼脑协调度、记忆力、专注力、反应能力，锻炼使用者的空间想象力和空间思维能力，方便使用者在魔方复原过程中建立坐标系，从而增加使用者对数学，尤其是几何学的兴趣。

由此可见，学习如何将魔方复原是非常有必要的。

而传统的魔方指导通常通过魔方的指导老师一对一或一对多对使用者进行魔方复原指导，但人工教学的方式往往出现名师少，学习时间不充裕的缺点，而且经常要使用者在固定的时间亲自到固定的地点进行学习，从而不能做到自由学习，而且学习精力和学习价格消耗过大。

现有技术中的网络教学，又无法亲自指导使用者的魔方复原步骤，使用者只能通过观看视频来学习固定的魔方复原步骤，因此无法针对使用者的复原步骤进行指导，互动性和教学质量差。