[发明专利]基于虚拟现实的实训教学系统及方法

权利要求书

1.基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于，包括：

模型库，用于存储预设的部件模型，部件模型包括设备模型、机柜模型和墙体模型；

数据采集模块，用于获取通信机房的视频和通信机房的设计图；

图像分析模块，用于识别视频中的实体以及实体的空间方位，截取实体的视频帧；

场景创建模块，用于根据实体的视频帧从模型库中匹配部件模型，根据实体的空间方位以及平面设计图确定已匹配部件模型的空间方位，生成通信机房的虚拟教学场景；

场景库，用于存储生成的虚拟教学场景；

交互模块，用于接收教学指令，根据教学指令从场景库中获取虚拟教学场景并显示。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于：所述场景创建模块还用于根据虚拟教学场景中的设备模型的数量对虚拟教学场景进行复杂程度分类，其中，复杂程度包括低、中和高；

教学指令还包括复杂程度选择信息，交互模块还用于根据教学指令中的复杂程度选择信息，从场景库中获取对应复杂程度的虚拟教学场景并显示。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于：所述交互模块还用于接受学生的完成信号，基于完成信号停止学生对虚拟教学场景的更改；交互模块还用于在接受学生的完成信号后，播放当前虚拟教学场景对应的通信机房的视频；交互模块还用于根据学生的标注操作，对虚拟教学场景中的部件模型进行标注。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于：所述数据采集模块还用于接收通信机房视频的审核信息，基于审核信息判断通信机房视频是否有效，如果无效，将该通信机房的视频删除。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于：所述交互模块还用于在学生完成对虚拟教学场景中的部件模型的标注后，根据教师的标注操作，对虚拟教学场景中的部件模型进行再次标注；

还包括分析模块，用于计算各虚拟教学场景中的平均标注数量，判断平均标注数量是否超过阈值，将平均标注数量超过阈值的虚拟教学场景标记为易错虚拟教学场景。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实的实训教学系统，其特征在于：所述交互模块还用于接收分组信息，基于分组信息为同一分组的学生显示同样的虚拟教学场景，并同步显示虚拟教学场景中的变化。

7.基于虚拟现实的实训教师方法，其特征在于，包括如下内容：

S1、创建模型库，通过模型库存储预设的部件模型，部件模型包括设备模型、机柜模型和墙体模型；

S2、获取通信机房的视频和通信机房的设计图；

S3、识别视频中的实体以及实体的空间方位，截取实体的视频帧；

S4、根据实体的视频帧从模型库中匹配部件模型，根据实体的空间方位以及平面设计图确定已匹配部件模型的空间方位，生成通信机房的虚拟教学场景；

S5、存储生成的虚拟教学场景；

S6、接收教学指令，根据教学指令从场景库中获取虚拟教学场景，在交互模块上显示

S7、接受学生的完成信号，基于完成信号停止学生对虚拟教学场景的更改；

S8、播放当前虚拟教学场景对应的通信机房的视频；根据学生的标注操作，对虚拟教学场景中的部件模型进行标注；

S9、在学生完成对虚拟教学场景中的部件模型的标注后，根据教师的标注操作，对虚拟教学场景中的部件模型进行再次标注；

S10、计算各虚拟教学场景中的平均标注数量，判断平均标注数量是否超过阈值，将平均标注数量超过阈值的虚拟教学场景标记为易错虚拟教学场景。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟现实的实训教学方法，其特征在于：所述步骤S4中，还根据虚拟教学场景中的设备模型的数量对虚拟教学场景进行复杂程度分类，其中，复杂程度包括低、中和高；

步骤S6中，教学指令包括复杂程度选择信息，根据教学指令中的复杂程度选择信息，从场景库中获取对应复杂程度的虚拟教学场景，在交互模块上显示。

9.根据权利要求8所述的基于虚拟现实的实训教学方法，其特征在于：所述步骤S10中，还将进入虚拟场景至接受完成信号的时间作为操作时长，计算各虚拟教学场景中的平均操作时长，基于平均操作时长对各虚拟教学场景标注预计完成时长。