[发明专利]一种基于AR技术的交互式网课系统

权利要求书

1.一种基于AR技术的交互式网课系统，包括AR头显（1）和电脑（18），其特征在于：所述AR头显（1）的前端活动安装有显示屏（5），所述显示屏（5）的后端固定安装有边带（3），所述显示屏（5）的后方位于边带（3）上安装有立体摄像头（4），所述边带（3）的内侧活动固定安装有扬声器（7），所述边带（3）的后端活动安装有调节套（2），所述边带（3）的下方活动连接有麦克风（6），所述显示屏（5）的左侧活动安装有卡扣（10），所述卡扣（10）的上方位于显示屏（5）的底面固定安装有滑轮（11），所述边带（3）上开设有滑槽（8），所述边带（3）上位于滑槽（8）的左侧开设有限位槽（9），所述电脑（18）的底部固定安装有办公桌（15），所述办公桌（15）的上表面左侧活动安装有数字交换机（17），所述办公桌（15）的上表面位于电脑（18）的前方活动安装有同步工作器（12），所述同步工作器（12）的前方活动安装有操作键盘，所述操作键盘的前方活动安装有录音机（16），所述录音机（16）的右侧活动安装有手写板（14），所述手写板（14）的上方活动安装有手写笔（13），所述数字交换机（17）上活动安装有动作捕捉镜头（21），所述动作捕捉镜头（21）的前表面中间位置处固定安装有数字摄像头（19），所述动作数字摄像头的周围固定安装有红外摄像头（20），所述动作捕捉镜头（21）的后端固定安装有固定端口（22），所述数字交换机（17）上位于动作捕捉镜头（21）的后方开设有十字卡槽（23），所述立体摄像头（4）、显示屏（5）、麦克风（6）、扬声器（7）、同步工作器（12）、手写板（14）、录音机（16）、数字交换机（17）、电脑（18）均与外部电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述滑轮（11）设置有两组，所述两组滑轮（11）分别固定安装在显示屏（5）的底面左右两端，所述卡扣（10）设置有两组，所述两组卡扣（10）对称安装在显示屏（5）的左右两侧，所述滑槽（8）开设有两组，所述两组滑槽（8）对应分布在两组滑轮（11）的下方，所述限位槽（9）开设有两组，所述两组限位槽（9）对应分布在两组卡扣（10）的下方。

3.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述显示屏（5）通过滑轮（11）与滑槽（8）的相互配合与边带（3）滑动连接，所述卡扣（10）与限位槽（9）卡合连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述扬声器（7）设置有两组，所述两组扬声器（7）对称分布在边带（3）上，所述扬声器（7）对应安装在用户人耳位置处。

5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述立体摄像头（4）共设置有四组，所述AR头显（1）内部安装有无线网卡。

6.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述数字交换机（17）设置有两组，所述两组数字交换机（17）活动安装在办公桌（15）的上表面左右两侧，所述每组数字交换机（17）上活动安装有四组动作捕捉镜头（21）。

7.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述红外摄像头（20）设置有若干组，所述固定端口（22）与十字卡槽（23）活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述动作捕捉镜头（21）与数字交换机（17）通过Camera Link线缆连接，所述数字交换机（17）与同步工作器（12）通过同步信号线连接，所述同步工作器（12）与电脑通过网络线缆连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的交互式网课系统，其特征在于：所述录音机（16）与同步工作器（12）通过同步信号线连接。

10.一种基于AR技术的交互式网课系统如权利要求1所述的系统，其特征在于，该网课系统具体包括以下步骤：

步骤一：教师打开同步工作器（12）、手写板（14）、录音机（16）、数字交换机（17）和电脑（18），开始授课，数字摄像头（19）捕捉教师教学视频影像，若干组红外摄像头（20）捕捉定位教师的动作，数字摄像头（19）和红外摄像头（20）的相互配合实现对教师的视频实时采集和跟踪，八组动作捕捉镜头（21）从不同角度捕捉教师的视频影像，动作捕捉镜头（21）跟踪、采集的视频文件通过Camera Link线缆高速传输到数字交换机（17），两组数字交换机（17）将视频文件通过同步信号线实时传输给同步工作器（12），同时录音机（16）采集教师授课的音频文件，然后录音机（16）将采集的音频文件通过同步信号线传输到同步工作器（12），同步工作器（12）将两组数字交换机（17）传输的视频文件以及录音机（16）传输的音频文件同步整合，然后同步工作器（12）将同步后的音视频文件传输给电脑（10）；

步骤二：电脑（10）上的虚拟场景生成模块生成虚拟课堂场景，虚拟场景生成模块将手写板（14）内容生成虚拟黑板，教师在手写板（14）书写，虚拟黑板立即生成书写内容，同时虚拟场景生成模块根据采集到的教师授课音视频文件实时创建教师授课影像和声音，UI模块将虚拟场景生成模块生成的虚拟场景智能转化为适合学生观看体验的虚拟课堂；

步骤三：学生带上AR头显（1），打开开关，通过AR头显（1）上的无线网卡连接到网络，进入虚拟课堂，四组立体摄像头（4）将生成的虚拟课堂影像投影到显示屏（5）上，同时扬声器（7）将虚拟课堂的音频文件实时播放，学生通过AR头显（1）完成课程的接收。