[发明专利]一种基于虚拟漫游技术的教学培训方法

权利要求书

1.一种基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，包括：

S1：利用3DSMAX构建人物模型，局部模型和教学或培训区域整体模型，并将构建的人物模型，局部模型和教学或培训区域整体模型导入Unity环境中搭建教学或培训区域的三维环境，并对三维环境中的各个场景进行描绘，并在三维环境中接入摄像机和碰撞检测模块，所述摄像机用于展现教学或培训区域的场景画面，所述碰撞检测模块用于人物模型与其他模型的碰撞检测；

S2：利用插值样条线性曲线在三维环境中构建人物模型漫游路径，设定插值样条线性曲线的控制点，通过控制点间的线段确定控制点间的多个插值点，通过多个插值点，建立线条圆滑的漫游路径；

S3：利用卷积神经网络在三维环境中构建智能对话系统，用于对用户输入的语音信息进行分析处理得到语音回复信息；

S4：应用时，通过用户端输入的指令信息，手动控制人物模型移动到第一指定位置或者切换视角，以及基于漫游路径自动控制人物模型移动到第二指定位置，通过智能对话系统，对用户输入的语音信息进行回复，以在三维环境中完成设定的关卡任务，从而实现虚拟现实教学或培训。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的利用卷积神经网络在三维环境中构建智能对话系统的具体步骤为：

利用卷积神经网络构建智能对话系统，所述智能对话系统包括输入层，卷积层，池化层和分类层，输入层用于对输入多个词向量进行拼接，输出词拼接向量，卷积层用于利用滤波器对输入拼接词向量提取特征，并通过池化层对滤波器提取的特征进行聚合，输出词卷积特征向量，分类层包括全连接层和softmax函数，全连接层对输入词卷积特征向量进行融合，然后将融合后的特征向量输入softmax函数进行分类，基于分类结果得到语音回复信息。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，基于输入的语音信息构建词向量，将用户输入的语音信息通过分词工具划分为多个单词，通过词向量模型将多个单词转换为多个词向量，将所述多个词向量输入至输入层。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的通过控制点间的直线确定控制点间的插值的具体步骤为：

在控制点间插入等间隔的线段，通过依次计算控制点与线段之间的差值，直到所述差值满足预先设定的第一阈值时，得到控制点间的多个插值点。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的建立线条圆滑的漫游路径的具体步骤为：

设视点为V，所述视点V为虚拟人物头部的位置，取视线上沿运动方向距离为d的点M，连接V和M形成线段，通过运行判断同一段距离中，线段数量满足第二阈值时，得到圆滑的漫游路径曲线。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的手动控制人物模型移动和视角切换是基于接收交互按钮发送的指令信息完成的，所述交互按钮包括键盘和鼠标，其中，键盘，用于发送人物模型前进、后退、向左、向右四个方向移动指令，鼠标，用于发送人物旋转，拉近，拉远视角调整指令。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的并对三维环境中的各个场景进行描绘的具体步骤为：

在虚拟空间的三维环境中绘制场景，将从服务器中采集到的关卡全景图像，纹理映射到三维环境中得到三维虚拟场景，并对三维虚拟场景进行纹理贴图、光照贴图和阴影贴图，并向三维虚拟场景中加入媒介信息，所述媒介信息包括视频，文字，图片，以及动画信息，以增加三维环境的真实感。

8.根据权利要求1所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的摄像机设定为人物模型的子物体，使得摄像机跟随人物模型移动，以展现教学区域的场景画面。

9.根据权利要求8所述的基于虚拟漫游技术的教学培训方法，其特征在于，所述的使得摄像机跟随人物模型移动的具体步骤为：

将摄新机设置为人物模型的子物体，调整摄像机和人物模型的观察角度，以保持观察角度一致以及相对位置固定。