[发明专利]基于虚拟、混合现实的针灸互动教学系统和方法

说明书

基于虚拟、混合现实的针灸互动教学系统和方法，涉及教学教具技术领域，包括：数据建立模块、教学互动模块、练习模块和考试模块，本发明通过使用虚拟、混合现实设备进行教学，将人体数据生成虚拟的人体结构数据三维模型，使经络走向、穴位附近的肌肉、骨骼系统立体呈现，使学生可以身临其境地观察到穴位的三维位置和解剖结构，更容易理解针灸的知识，更快速地了解每个穴位的位置，从而缩短学习针灸知识的学习时间，同时对学生的操作进行考试评估，根据考试评估对学生进行有针对性的教学，形成一个良性的教学闭环，增强实训效果，解决了目前针灸学习中存在的教学内容抽象、实训方式落后和培训周期长成本高的问题。

技术领域

本发明涉及教学教具技术领域，具体涉及基于虚拟、混合现实的针灸互动教学系统和方法。

背景技术

针灸是基础理论与技术操作紧密结合的一门学科,是中医教学必不可少的内容。传统的教学在激发学生的学习兴趣、调动学生学习积极性方面稍显不足，部分学生反应学习枯燥、知识点零散、穴位难记，动手能力差、临床诊疗能力不足等问题也较为显著。因此,如何提高针灸学教学质量和教学效果一直是教学研究中重点关注的问题。具体表现为以下三点：1、教学内容抽象：穴位空间解剖位置难以理解，经络走向过程抽象，缺乏有效互动方式，理论与实际脱节。2、实训方式落后：人体实训风险高，纸团棉花团替代物与人体生物的物理特征相差大，实训效果差。3、周期长成本高：培训周期长，教学成本高，受到时间和空间限制，不利于激发学生自主创新实践能力。

发明内容

本发明实施例提供了基于虚拟、混合现实的针灸互动教学系统和方法，通过使用虚拟、混合现实设备进行教学，将人体数据生成虚拟的人体结构数据三维模型，使原本看不见的经络走向、穴位附近的肌肉、骨骼系统立体呈现，教师通过以虚拟的人体结构数据三维模型对学生进行讲解，使学生可以身临其境地观察到穴位的三维位置和解剖结构，更容易理解针灸的知识，更快速地了解每个穴位的位置，从而缩短学习针灸知识的学习时间，同时学生在虚拟的人体结构数据三维模型上进行虚拟操作，根据学生下针的位置、角度、力度、延时时长、提插幅度大小，触感系统通过搜集数据，对标准值进行比对，给出实时反馈，同时对学生的操作进行考试评估，根据考试评估对学生进行有针对性的教学，形成一个良性的教学闭环，增强实训效果，解决了目前针灸学习中存在的教学内容抽象、实训方式落后和培训周期长成本高的问题。

基于虚拟、混合现实的针灸互动教学系统，包括：数据建立模块、教学互动模块、练习模块和考试模块；

数据建立模块，用于建立教学数据，并将教学数据分别传输到所述教学互动模块、所述练习模块和所述考试模块；

其中，所述数据建立模块包括数据录入单元、模型生成单元和坐标生成单元，所述数据录入单元用于采集虚拟人体数据和真人模特的人体数据，并将采集到的人体数据传输到模型生成单元，所述模型生成单元用于接收所述数据录入单元传输的人体数据，并生成虚拟的人体结构数据三维模型，所述模型生成单元还用于将真人模特的人体数据与虚拟人体数据进行映射融合，将虚拟人体结构数据模型传输到所述坐标生成单元，所述坐标生成单元用于接收模型生成单元输出的虚拟人体结构数据模型并根据虚拟的人体结构数据三维模型构建出一个虚拟空间和与虚拟空间对应的坐标数据，形成教学数据，所述坐标生成单元还用于将教学数据传输到所述教学互动模块；

教学互动模块，用于接收所述数据建立模块传输的教学数据，并采集教师和学生的数据，将采集的教师和学生的数据与教学数据进行融合，同时还用于展示教学数据，得到讲解数据，并将讲解数据传输到所述练习模块；