[发明专利]一种基于虚拟现实技术的数字式教学系统

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的数字式教学系统及教室结构，包括虚拟教学教室、门禁管理装置、中继服务器、现场数据服务器、智能网关、数据通讯网络、基于云计算数据处理服务器，拟教学教室内均设一个门禁管理装置、一个现场数据服务器和一个智能网关，各虚拟教学教室内的智能网关间相互并联并分别通过数据通讯网络与中继服务器建立数据连接，且中继服务器与基于云计算数据处理服务器间相互连接。本发明一方面系统构成结构简单，通用性好，并具有良好的联机组网运行能力和良好的系统拓展能力；另一方面可实现根据学员不同的学习需求，在同一空间内灵活进行教学资源调配和集中教学的需要，并有效杜绝了不同教学资源同步运行时产生的相互干扰。

技术领域

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的数字式教学系统及教室结构，属教学设备技术领域。

背景技术

目前在诸如生物化工、工业产品设计加工、电子商务、国际贸易等教学活动中，为了提高教学效率，提高教学知识点讲授灵活性、便捷性、生动性，在基于传统黑板、投影仪等展示性教学设备开展教学工作的同时，基于虚拟现实技术为基础的沉浸式教学系统逐渐得到了应用和推广，如专利申请号为“201711387158.9”的“一种基于VR的虚拟教学方法、控制终端、虚拟教学系统”教学系统及专利申请号为“201621432055.0”的“虚拟现实教学戴式虚拟现实设备”，虽然当前的这些类型的虚拟教学系统和设备在一定程度上可以满足沉浸式教学的需要，但一方面存在系统构成结构复杂、组网联机运行能力差，系统拓展性不足，且在教学活动中，无法根据学员实际学习需要灵活调整调配教学资源等不足；另一方面当前所使用的虚拟教学设备往往均是基于VR头盔、眼镜及手套等相互独立的个体设备，在进一步增加了当前虚拟教学系统组网联机运行能差的缺陷同事，另导致虚拟教学活动信息数据展示途径单一，对教学效果缺乏有效的反馈，且学员在教学活动中与教学系统间互动能力不足，同事也导致了当前虚拟教学系统安装、维护作业难度大且工作成本高，从而严重影响了沉浸式虚拟教学系统及技术的推广和应用。

因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的虚拟教学系统，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种基于虚拟现实技术的数字式教学系统及教室结构及使用方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟现实技术的数字式教学系统及教室结构，包括虚拟教学教室、监控摄像头、门禁管理装置、中继服务器、现场数据服务器、智能网关、数据通讯网络、基于云计算数据处理服务器，虚拟教学教室至少两个，每个虚拟教学教室内均设一个门禁管理装置、一个现场数据服务器和一个智能网关，且现场数据服务器与门禁管理装置、智能网关及虚拟教学教室间分别通过数据通讯网络连接，各虚拟教学教室内的智能网关间相互并联并分别通过数据通讯网络与中继服务器建立数据连接，中继服务器和基于云计算数据处理服务器均位于各虚拟教学教室外，且中继服务器与基于云计算数据处理服务器间相互连接，监控摄像头数量与虚拟教学教室数量一致，且每个虚拟教学教室内均设至少一个监控摄像头，且监控摄像头光轴与虚拟教学教室轴线相交，交点与虚拟教学教室地平面间间距为虚拟教学教室有效高度的1/3—2/3，监控摄像头分别与其所在虚拟教学教室的智能网关电气连接。

进一步的，所述的虚拟教学教室内设至少一个教学组，且当教学组为两个及连个以上时，各教学组间并联并通过数据通讯网络与虚拟教学教室内的只能网关连接。