本發(fā)明涉及體感識別技術領域,具體為一種體感互動教育實現(xiàn)方法及系統(tǒng)。
背景技術:
隨著科技和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,兒童教育已經(jīng)成為擺在各位家長面前的一道難題。孩子在學校通過傳統(tǒng)的教學模式進行學習,其學習知識的掌握程度因人而異,回到家中便一頭扎進電腦或平板或其他終端設備上,進行各種游戲游玩。
電腦或各種游玩終端設備對孩子帶來的影響較大,例如分散兒童學習的注意力,降低學習效果和效率,從而逐步降低對學習的興趣,使兒童逐步產(chǎn)生對學習的抵觸情緒,學習成績逐步被拉開,給兒童家長帶來煩惱。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服上述所指出的現(xiàn)有技術的缺陷,本發(fā)明人對此進行了深入研究,在付出了大量創(chuàng)造性勞動后,從而完成了本發(fā)明。
具體而言,本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種體感互動教育實現(xiàn)方法,以解決上述傳統(tǒng)的電腦或平板的游戲玩法對兒童影響較大,逐步降低兒童對學習的興趣,使兒童逐步產(chǎn)生對學習的抵觸情緒,學習成績逐步被拉開,給兒童家長帶來煩惱的技術問題。
為解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案是:
一種體感互動教育實現(xiàn)方法,所述方法包括下述步驟:
體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令,同時,將生成的所述互動教育項目開始指令發(fā)送給服務器端,所述互動教育項目開始信息包括動作姿勢指令和語音信息,所述動作姿勢包括握拳和手掌張開動作;
所述服務器端根據(jù)所述互動教育項目開始指令,執(zhí)行與所述互動教育項目開始指令相匹配的互動教育項目,并在所述終端顯示設備上顯示所述互動教育項目界面,所述互動教育項目界面上包含有互動提示信息;
所述體感設備對用戶根據(jù)所述互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集,并將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給所述服務器端;
所述服務器端對所述各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作。
作為一種改進的方案,所述體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息的步驟之前還包括下述步驟:
預先配置生成運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表,所述運動線程是由各個骨骼點位于不同的位置點形成,所述肢體動作包括跳躍、蹲下、舉右手、舉左手、雙手向前、雙手向后、滑動、側(cè)身、左腳抬起、右腳抬起、雙腳平行分開和前后腳分開動作;
控制在所述終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系;
所述控制在所述終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系具體包括下述步驟:
體感設備接收用戶對互動教育項目界面上顯示的虛擬人物執(zhí)行的配對動作信息,并將所述配對動作信息發(fā)送給所述服務器端,所述配對動作包括握拳和手掌張開動作,握拳表示確認信息,手掌張開動作表示選擇或者移動光標的動作;
所述服務器端根據(jù)所述配對動作信息,在用戶與互動教育項目界面上顯示的虛擬人物之間建立配對關系。
作為一種改進的方案,所述體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息的步驟之前還包括下述步驟:
對用戶各個骨骼點的位置信息進行采集;
判斷用戶當前是否處于基本站立位,若是,則執(zhí)行所述體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令的步驟;若否,則提醒用戶確認當前的站立位;
其中,所述肢體骨骼點包括頭骨骼點、肩部中心點骨骼點、左肩骨骼點、右肩骨骼點、左肘關節(jié)骨骼點、右肘關節(jié)骨骼點、左腕關節(jié)骨骼點、右腕關節(jié)骨骼點、左手掌骨骼點、右手掌骨骼點、脊柱骨骼點、臀部中心點骨骼點、左臀骨骼點、右臀骨骼點、左膝關節(jié)骨骼點、右膝關節(jié)骨骼點、左踝關節(jié)骨骼點、右踝關節(jié)骨骼點、左腳掌骨骼點以及右腳掌骨骼點;所述基本站立位為立正站位方式。
作為一種改進的方案,所述服務器端對所述各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作的步驟具體包括下述步驟:
在三維坐標系內(nèi),對所述各個骨骼點的運動信息進行解析,獲取各個骨骼點在x軸、y軸以及z軸上的位移,根據(jù)各個骨骼點的位移信息,生成用戶的肢體運動線程;
在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作;
判斷在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功;
若是,則控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作;
若否,則對所述肢體運動線程進行解析,確定用戶的肢體運動內(nèi)容,形成肢體動作,并繼續(xù)執(zhí)行所述控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作的步驟,所述肢體運動內(nèi)容包括骨骼點移動方向和移動位移。
作為一種改進的方案,當與終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物配對的用戶為多人時,所述體感設備對多人中的其中兩人的各個骨骼點進行全局檢測,剩余人的的簡單骨骼點進行局部檢測;
當用戶處于站立模式時,所述體感設備對所述用戶的全部骨骼點進行檢測,當用戶處于坐臥模式時,所述體感設備對所述用戶的局部骨骼點進行檢測。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種體感互動教育實現(xiàn)系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
互動教育項目開始指令生成模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令;
指令發(fā)送模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將生成的所述互動教育項目開始指令發(fā)送給服務器端,所述互動教育項目開始信息包括動作姿勢指令和語音信息,所述動作姿勢包括握拳和手掌張開動作;
互動教育項目執(zhí)行模塊,內(nèi)置于服務器端,用于根據(jù)所述互動教育項目開始指令,執(zhí)行與所述互動教育項目開始指令相匹配的互動教育項目;
互動教育項目界面顯示模塊,內(nèi)置于服務器端,用于在所述終端顯示設備上顯示所述互動教育項目界面,所述互動教育項目界面上包含有互動提示信息;
骨骼點運動信息采集模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于對用戶根據(jù)所述互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集;
運動信息發(fā)送模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給所述服務器端;
肢體動作執(zhí)行模塊,內(nèi)置于服務器端,用于所述服務器端對所述各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作。
作為一種改進的方案,所述系統(tǒng)還包括:
關聯(lián)信息標配置生成模塊,內(nèi)置于服務器端,用于預先配置生成運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表,所述運動線程是由各個骨骼點位于不同的位置點形成,所述肢體動作包括跳躍、蹲下、舉右手、舉左手、雙手向前、雙手向后、滑動、側(cè)身、左腳抬起、右腳抬起、雙腳平行分開和前后腳分開動作;
人物匹配模塊,用于控制在所述終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系;
所述人物匹配模塊具體包括:
配對動作信息接收模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于接收用戶對互動教育項目界面上顯示的虛擬人物執(zhí)行的配對動作信息;
配對動作信息發(fā)送模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將所述配對動作信息發(fā)送給所述服務器端,其中,配對動作包括握拳和手掌張開動作,握拳表示確認信息,手掌張開動作表示選擇或者移動光標的動作;
配對信息建立模塊,內(nèi)置于服務器端,用于根據(jù)所述配對動作信息,在用戶與互動教育項目界面上顯示的虛擬人物之間建立配對關系。
作為一種改進的方案,所述系統(tǒng)還包括:
骨骼點位置信息采集模塊,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于對用戶各個骨骼點的位置信息進行采集;
基本站立位判斷模塊,內(nèi)置于服務器端,用于判斷用戶當前是否處于基本站立位;
提醒模塊,內(nèi)置于服務器端,用于當用戶當前沒有處于基本站立位時,提醒用戶確認當前的站立位;
當用戶當前處于基本站立位時,則執(zhí)行互動教育項目開始指令生成模塊接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令的步驟;
其中,所述肢體骨骼點包括頭骨骼點、肩部中心點骨骼點、左肩骨骼點、右肩骨骼點、左肘關節(jié)骨骼點、右肘關節(jié)骨骼點、左腕關節(jié)骨骼點、右腕關節(jié)骨骼點、左手掌骨骼點、右手掌骨骼點、脊柱骨骼點、臀部中心點骨骼點、左臀骨骼點、右臀骨骼點、左膝關節(jié)骨骼點、右膝關節(jié)骨骼點、左踝關節(jié)骨骼點、右踝關節(jié)骨骼點、左腳掌骨骼點以及右腳掌骨骼點;所述基本站立位為立正站位方式。
作為一種改進的方案,所述肢體動作執(zhí)行模塊具體包括:
骨骼點位移獲取模塊,用于在三維坐標系內(nèi),對所述各個骨骼點的運動信息進行解析,獲取各個骨骼點在x軸、y軸以及z軸上的位移;
肢體運動線程生成模塊,用于根據(jù)各個骨骼點的位移信息,生成用戶的肢體運動線程;
線程匹配模塊,用于在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作;
匹配判斷模塊,用于判斷在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功;
肢體動作顯示模塊,用于當在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功時,則控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作;
肢體動作形成模塊,用于當在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作沒有成功時,對所述肢體運動線程進行解析,確定用戶的肢體運動內(nèi)容,形成肢體動作,并繼續(xù)執(zhí)行所述肢體動作顯示模塊控制在所述終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示所述肢體動作的步驟,所述肢體運動內(nèi)容包括骨骼點移動方向和移動位移。
作為一種改進的方案,當與終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物配對的用戶為多人時,所述體感設備對多人中的其中兩人的各個骨骼點進行全局檢測,剩余人的的簡單骨骼點進行局部檢測;
當用戶處于站立模式時,所述體感設備對所述用戶的全部骨骼點進行檢測,當用戶處于坐臥模式時,所述體感設備對所述用戶的局部骨骼點進行檢測。
采用了上述技術方案后,本發(fā)明的有益效果是:
體感設備生成互動教育項目開始指令,服務器端根據(jù)互動教育項目開始指令,執(zhí)行互動教育項目,并在終端顯示設備上顯示互動教育項目界面;體感設備對用戶根據(jù)互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集,并將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給服務器端;服務器端對各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作,實現(xiàn)基于體感互動的虛實結(jié)合,讓兒童切身動態(tài)的體會游戲角色,實現(xiàn)娛教相結(jié)合的互動教育方式,讓兒童在趣味中學習知識,提升兒童的學習興趣和學習能力。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的體感互動教育實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖;
圖2是本發(fā)明提供的控制在所述終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系的實現(xiàn)流程圖;
圖3是本發(fā)明提供的肢體動作執(zhí)行步驟的實現(xiàn)流程圖;
圖4是本發(fā)明提供的體感互動教育實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
圖5是本發(fā)明提供的肢體動作執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明進一步說明。但這些例舉性實施方式的用途和目的僅用來例舉本發(fā)明,并非對本發(fā)明的實際保護范圍構(gòu)成任何形式的任何限定,更非將本發(fā)明的保護范圍局限于此。
圖1示出了本發(fā)明提供的體感互動教育實現(xiàn)方法的實現(xiàn)流程圖,其具體包括下述步驟:
在步驟S101中,體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令,同時,將生成的所述互動教育項目開始指令發(fā)送給服務器端,所述互動教育項目開始信息包括動作姿勢指令和語音信息,所述動作姿勢包括握拳和手掌張開動作。
其中,用戶輸入互動教育項目開始信息的方式有多種,例如語音的方式和動作姿勢指令的方式,語音的方式即用戶通過語音說出開始的指令,例如“開始”,然后體感設備獲取該語音信息,可以通過握拳和手掌張開動作來表達觸發(fā)開始的指令,例如通過用戶手臂的移動將手型光標移動到相應的選項或者圖形按鈕上,然后握拳表示確認的過程,在此不再贅述。
通過上述動作姿勢,即通過手動即可實現(xiàn)在終端顯示設備上的進行按鈕或選項操作,給用戶帶來便利。
在該步驟中,該互動教育項目即為為實現(xiàn)教娛結(jié)合而設計的互動內(nèi)容,包括游戲等,需要兒童或者兒童與家長一并完成的項目,在此不用以限制本發(fā)明。
在步驟S102中,服務器端根據(jù)互動教育項目開始指令,執(zhí)行與互動教育項目開始指令相匹配的互動教育項目,并在終端顯示設備上顯示互動教育項目界面,該互動教育項目界面上包含有互動提示信息。
在該步驟中,服務器端根據(jù)跟開始指令,調(diào)用與互動教育項目開始指令相匹配的互動教育項目程序,并運行,同時將運行的結(jié)果通過終端顯示設備顯示出來,供用戶進行查看和參考,其中顯示的內(nèi)容和版式等內(nèi)容可以根據(jù)軟件程序和應用界面的需求進行設計,在此不再贅述。
其中,該互動教育項目界面上包含有互動提示信息,該互動提示信息即為提示用戶按照某個預定進行有規(guī)則的或者有目的進行動作,例如按照某個線路行走,或擺臂,或起跳,或蹲下等,在此不再贅述。
在步驟S103中,體感設備對用戶根據(jù)互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集,并將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給服務器端。
在該步驟中,用戶根據(jù)互動教育項目界面上的互動提示信息,進行相應的動作,然后體感設備對該做動作的過程和動作完成后的姿勢進行骨骼點采集,即采集各個骨骼點的運動信息,該運動信息包某個動作的靜態(tài)姿勢和動作的執(zhí)行過程信息,該采集的過程即通過kinect技術實現(xiàn),在此不再贅述。
在步驟S104中,服務器端對各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作。
該步驟下述有詳細說明,在此不再贅述。
在本發(fā)明實施例中,在執(zhí)行上述步驟S101:體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息的步驟之前,需要預先執(zhí)行下述步驟:
(1)預先配置生成運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表,運動線程是由各個骨骼點位于不同的位置點形成,其中,肢體動作包括跳躍、蹲下、舉右手、舉左手、雙手向前、雙手向后、滑動、側(cè)身、左腳抬起、右腳抬起、雙腳平行分開和前后腳分開動作;
(2)控制在終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系;
其中,如圖2所示,該控制在終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系的步驟具體包括下述步驟:
步驟S201中,體感設備接收用戶對互動教育項目界面上顯示的虛擬人物執(zhí)行的配對動作信息,并將配對動作信息發(fā)送給服務器端,其中,該配對動作包括握拳和手掌張開動作,握拳表示確認信息,手掌張開動作表示選擇或者移動光標的動作。
在該步驟中,在開始教娛游戲之前,需要在用戶和虛擬人物之間建立一個配對過程,即通過體感設備能實現(xiàn)與服務器端的對話交互,用戶可以在互動教育項目界面上通過張開手掌的方式移動光標,然后通過握拳的方式確定實現(xiàn)與虛擬人物的配對,在此不用以限制本發(fā)明。
步驟S202中,服務器端根據(jù)配對動作信息,在用戶與互動教育項目界面上顯示的虛擬人物之間建立配對關系。
在該步驟中,服務器端根據(jù)客戶的操作動作,在用戶與虛擬人物之間建立配對關系,從而實現(xiàn),用戶的動作指令在服務器端得到應答,并通過終端顯示設備進行顯示。
在本發(fā)明實施例中,在執(zhí)行上述步驟S101之前,還需要執(zhí)行下述步驟:
(1)對用戶各個骨骼點的位置信息進行采集。
在正事開始教娛游戲之前,需要對用戶的站位進行確定,即首先采集各個骨骼點的信息。
(2)判斷用戶當前是否處于基本站立位,該基本站立位為立正站位方式,若是,則執(zhí)行體感設備接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令的步驟;若否,則提醒用戶確認當前的站立位,該提醒方式可以采用多種方式,例如語音提示的方式,也可以采用在終端顯示設備上進行圖框提示的方式,在此不再贅述;
其中,肢體骨骼點包括頭骨骼點、肩部中心點骨骼點、左肩骨骼點、右肩骨骼點、左肘關節(jié)骨骼點、右肘關節(jié)骨骼點、左腕關節(jié)骨骼點、右腕關節(jié)骨骼點、左手掌骨骼點、右手掌骨骼點、脊柱骨骼點、臀部中心點骨骼點、左臀骨骼點、右臀骨骼點、左膝關節(jié)骨骼點、右膝關節(jié)骨骼點、左踝關節(jié)骨骼點、右踝關節(jié)骨骼點、左腳掌骨骼點以及右腳掌骨骼點。
在本發(fā)明實施例中,圖3示出了本發(fā)明提供的肢體動作執(zhí)行步驟的具體實現(xiàn)流程圖,即上述步驟S104,其具體包括下述步驟:
在步驟S301中,在三維坐標系內(nèi),對各個骨骼點的運動信息進行解析,獲取各個骨骼點在x軸、y軸以及z軸上的位移,根據(jù)各個骨骼點的位移信息,生成用戶的肢體運動線程。
在該步驟中,當獲取到各個骨骼點的運動信息后,將其在三維坐標系中體現(xiàn)出來,形成各個骨骼點的運動線程,沒有發(fā)生位移變化的骨骼點,則不進行運動線程的計算。
在步驟S302中,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作。
在該步驟中,在預先生成的關聯(lián)信息表中,查詢匹配,從而可以減少服務器端的計算量,減少時間延遲,使整個教娛游戲過程更加流程,給用戶提供便利。
在步驟S303中,判斷在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功,是則執(zhí)行步驟S304,否則執(zhí)行步驟S305。
在步驟S304中,若在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作成功,則控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作。
在步驟S305中,若在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作沒有成功,則對肢體運動線程進行解析,確定用戶的肢體運動內(nèi)容,形成肢體動作,并繼續(xù)執(zhí)行S304的步驟;
其中,肢體運動內(nèi)容包括骨骼點移動方向和移動位移,根據(jù)骨骼點的位移方向和移動位移即可實現(xiàn)對肢體動作的解析。
在本發(fā)明實施例中,當與終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物配對的用戶為多人時,體感設備對多人中的其中兩人的各個骨骼點進行全局檢測,即能檢測到的兩人的20個骨骼點,剩余人的的簡單骨骼點進行局部檢測,例如檢測其中的2個骨骼點;
當用戶處于站立模式時,體感設備對用戶的全部骨骼點進行檢測,當用戶處于坐臥模式時,體感設備對用戶的局部骨骼點進行檢測,例如10個骨骼點。
在本發(fā)明實施例中,上述體感互動教育方法主要通過體感設備、服務器端和終端顯示設備實現(xiàn),該服務器端主要用于運行該體感互動教育方法對應的程序,終端顯示設備主要用于顯示體感互動教育的交互過程以及教娛游戲的內(nèi)容,而該體感設備則是常見的用于采集骨骼點信息的設備,其主要由封裝殼體和內(nèi)部運行有kinect軟件的程序組成,該封裝殼體(可以是上下兩個半體結(jié)構(gòu))采用透明材質(zhì)制備,同時該封裝殼體采用耐油蝕、耐磨損材料制作而成。該材料包括以下重量份的原料制備而成:聚苯乙烯75-89份;聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯25-39份;金剛石13-17份;硬脂酸鋁7-9份;科萊恩酰胺蠟C蠟9-13份。以上材料均從市場購買得到,將以上組分采用傳統(tǒng)方法注塑得到封裝殼體。
圖4示出了本發(fā)明提供的體感互動教育實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,為了便于說明,圖中僅給出了與本發(fā)明實施例相關的部分。
互動教育項目開始指令生成模塊11,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令;
指令發(fā)送模塊12,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將生成的互動教育項目開始指令發(fā)送給服務器端,互動教育項目開始信息包括動作姿勢指令和語音信息,動作姿勢包括握拳和手掌張開動作;
互動教育項目執(zhí)行模塊13,內(nèi)置于服務器端,用于根據(jù)互動教育項目開始指令,執(zhí)行與互動教育項目開始指令相匹配的互動教育項目;
互動教育項目界面顯示模塊14,內(nèi)置于服務器端,用于在終端顯示設備上顯示互動教育項目界面,互動教育項目界面上包含有互動提示信息;
骨骼點運動信息采集模塊15,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于對用戶根據(jù)互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集;
運動信息發(fā)送模塊16,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給服務器端;
肢體動作執(zhí)行模塊17,內(nèi)置于服務器端,用于服務器端對各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作。
其中,關聯(lián)信息標配置生成模塊18,內(nèi)置于服務器端,用于預先配置生成運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表,運動線程是由各個骨骼點位于不同的位置點形成,肢體動作包括跳躍、蹲下、舉右手、舉左手、雙手向前、雙手向后、滑動、側(cè)身、左腳抬起、右腳抬起、雙腳平行分開和前后腳分開動作;
人物匹配模塊19,用于控制在終端顯示設備上互動教育項目界面的虛擬人物與用戶之間建立匹配關系;
人物匹配模塊19具體包括:
配對動作信息接收模塊20,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于接收用戶對互動教育項目界面上顯示的虛擬人物執(zhí)行的配對動作信息;
配對動作信息發(fā)送模塊21,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于將配對動作信息發(fā)送給服務器端,其中,配對動作包括握拳和手掌張開動作,握拳表示確認信息,手掌張開動作表示選擇或者移動光標的動作;
配對信息建立模塊22,內(nèi)置于服務器端,用于根據(jù)配對動作信息,在用戶與互動教育項目界面上顯示的虛擬人物之間建立配對關系。
在本發(fā)明實施例中,骨骼點位置信息采集模塊23,內(nèi)置于體感設備內(nèi),用于對用戶各個骨骼點的位置信息進行采集;
基本站立位判斷模塊24,內(nèi)置于服務器端,用于判斷用戶當前是否處于基本站立位;
提醒模塊25,內(nèi)置于服務器端,用于當用戶當前沒有處于基本站立位時,提醒用戶確認當前的站立位;
當用戶當前處于基本站立位時,則執(zhí)行互動教育項目開始指令生成模塊接收用戶輸入的互動教育項目開始信息,并生成互動教育項目開始指令的步驟;
其中,肢體骨骼點包括頭骨骼點、肩部中心點骨骼點、左肩骨骼點、右肩骨骼點、左肘關節(jié)骨骼點、右肘關節(jié)骨骼點、左腕關節(jié)骨骼點、右腕關節(jié)骨骼點、左手掌骨骼點、右手掌骨骼點、脊柱骨骼點、臀部中心點骨骼點、左臀骨骼點、右臀骨骼點、左膝關節(jié)骨骼點、右膝關節(jié)骨骼點、左踝關節(jié)骨骼點、右踝關節(jié)骨骼點、左腳掌骨骼點以及右腳掌骨骼點;基本站立位為立正站位方式。
在本發(fā)明實施例中,如圖5所示,肢體動作執(zhí)行模塊17具體包括:
骨骼點位移獲取模塊26,用于在三維坐標系內(nèi),對各個骨骼點的運動信息進行解析,獲取各個骨骼點在x軸、y軸以及z軸上的位移;
肢體運動線程生成模塊27,用于根據(jù)各個骨骼點的位移信息,生成用戶的肢體運動線程;
線程匹配模塊28,用于在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作;
匹配判斷模塊29,用于判斷在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功;
肢體動作顯示模塊30,用于當在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作是否成功時,則控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作;
肢體動作形成模塊31,用于當在關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作沒有成功時,對肢體運動線程進行解析,確定用戶的肢體運動內(nèi)容,形成肢體動作,并繼續(xù)執(zhí)行肢體動作顯示模塊30控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作的步驟,肢體運動內(nèi)容包括骨骼點移動方向和移動位移。
在本發(fā)明實施例中,上述各個模塊的功能實現(xiàn)如上述方法實施例所記載,在此不再贅述。
在本發(fā)明實施例中,體感設備生成互動教育項目開始指令,服務器端根據(jù)互動教育項目開始指令,執(zhí)行互動教育項目,并在終端顯示設備上顯示互動教育項目界面;體感設備對用戶根據(jù)互動提示信息所做動作形成的各個骨骼點的運動信息進行采集,并將各個骨骼點的運動信息發(fā)送給服務器端;服務器端對各個骨骼點的運動信息進行解析,生成用戶的肢體運動線程,在預先生成的運動線程與肢體動作的關聯(lián)信息表中查找匹配與用戶的肢體運動線程相對應的肢體動作,并控制在終端顯示設備的互動教育項目界面的虛擬人物上執(zhí)行顯示肢體動作,實現(xiàn)基于體感互動的虛實結(jié)合,讓兒童切身動態(tài)的體會游戲角色,實現(xiàn)娛教相結(jié)合的互動教育方式,讓兒童在趣味中學習知識,提升兒童的學習興趣和學習能力。
同時,該體感互動教育方法,把孩子們從電腦前拉出來,真正動起來,在享受數(shù)字化高科技優(yōu)勢的同時也能夠鍛煉身體。體感游戲給幼兒自主學習活動的便利,提高教學效果,孩子們開心,老師也更加專注教學效果。體感游戲設備并不復雜,方便易用,很少的投入可以帶來很多教學活動的效果,性價比很好。
應當理解,這些實施例的用途僅用于說明本發(fā)明而非意欲限制本發(fā)明的保護范圍。此外,也應理解,在閱讀了本發(fā)明的技術內(nèi)容之后,本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動、修改和/或變型,所有的這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的保護范圍之內(nèi)。