[发明专利]一种基于增强现实的实体编程系统、方法及学具

说明书

本发明公开了一种基于增强现实的实体编程系统、方法及学具，一种基于增强现实的实体编程系统，包括：若干个特征码，所述特征码被配置用于解析对应的程序语句；移动端，所述移动端为具有存储和计算能力的微型计算机结构，并包括有摄像部件和显示部件，所述摄像部件能够采集图像信息，所述显示部件能够实现对使用者进行视觉呈现，所述移动端安装有增强现实实体编程软件，所述增强现实实体编程软件能够解析所述特征码。本发明包括一种基于增强现实的高解析实体编程方法和一种学具。通过本发明可以解决现有技术在实体编程过程中识别能力低下的技术问题。

技术领域

本发明属于人机交互领域，特别涉及一种基于增强现实的实体编程系统、方法及学具。

背景技术

增强现实((Augmented Reality，AR))技术是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。

学习编程不仅对儿童的数学和科学知识方面有帮助，而且对语言、创造力和社交能力等方面的能力培养都有着积极的作用。而实体交互技术旨在利用人们与真实的物理世界互动形成的技能直接操纵和控制数字信息。儿童可以通过实体交互直接通过操作与计算设备进行交互，并且可以简化编程的过程，使得程序的结构更加直观、具体。因此，实体编程为儿童学习计算机编程提供了一条可行的途径。另一方面，随着增强现实技术的日趋成熟，基于增强现实的系统也提供给儿童体验新的交互方式的机会。

但在现有的实体编程系统中，由于编程块识别及解析的局限性，使得编程指令通常仅限于单线执行的动作指令模块，如控制角色运动的向前几步、转弯动作等，无法较完整全面地演示编程的多种逻辑控制，使得实体编程为儿童学习计算机编程停留在简单的路径运动规划，内容也较为单一；

同时由于在现有实体编程过程中，编程块体型小、多块模块摆放在一起，增强现实软件在识别过程中，识别率低下、识别错误、识别混乱的情况时有发生，严重影响了识别和编译过程，也降低了使用者的学习效能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于增强现实的实体编程系统、方法及学具，以解决现有技术在实体编程过程中识别能力低下的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于增强现实的实体编程系统，包括

若干个特征码，所述特征码被配置用于解析对应的程序语句；

移动端，所述移动端为具有存储和计算能力的微型计算机结构，并包括有摄像部件和显示部件，所述摄像部件能够采集图像信息，所述显示部件能够实现对使用者进行视觉呈现，所述移动端安装有增强现实实体编程软件，所述增强现实实体编程软件能够解析所述特征码。

进一步的，所述一种基于增强现实的实体编程系统包括场景图片，所述场景图片被配置用于描述当前编程任务，并用于解析程序指令运行的场景内容。可以为编程提供任务内容，并为增强现实运行提供生动的场景内容。

进一步的，所述特征码载附于实体编程块的上表面，所述实体编程块为长方体结构。便于用户使用和拼接。

进一步的，所述实体编程块四周侧壁设置有凸块或凹槽。便于将实体编程块进行横向和纵向的拼接与对齐。

进一步的，所述特征码设置有状态图标。状态图标可以在增强现实编程处理软件时，显示编译过程及执行状态，也可以显示错误状态，提高使用的编程学习效能。

进一步的，所述实体编程块设置有差异的外观颜色，所述差异的外观颜色被配置用于区别不同类型程序语句解析的实体编程块。针对如动作指令、循环控制指令和判断控制指令等，提供不同的颜色涂装，便于为使用者分辨和使用。

一种基于增强现实的高解析实体编程方法，其步骤包括：