本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別指一種運(yùn)用于醫(yī)學(xué)臨床培訓(xùn)的VR助產(chǎn)教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近十年來(lái)，我國(guó)在教育信息化IT設(shè)備投入方面，每年也以10％左右的規(guī)模增長(zhǎng)。然而，面對(duì)國(guó)家歷年來(lái)投入眾多的教育資金，目前的課堂教育信息化還僅停留在初級(jí)的內(nèi)容展示階段。各學(xué)校教師雖也使用和接觸過很多信息化的教學(xué)工具，但現(xiàn)有課堂中還是多以教師為主導(dǎo)，采用電腦固定播放課件PPT或采用電子白板進(jìn)行紛繁復(fù)雜信息展示的狀態(tài)，學(xué)生和教師之間沒有一個(gè)便捷的溝通交流的工具，仍處于一種教師講、學(xué)生聽的單向教學(xué)模式，信息交流不及時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種利用現(xiàn)有的多媒體、互聯(lián)網(wǎng)、視覺傳感等通信技術(shù)及設(shè)備，解決現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)理念推斷分析教學(xué)模式，及教學(xué)臨床手術(shù)方案信息交流不精準(zhǔn)等問題的VR助產(chǎn)教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括VR眼鏡、投影儀、手柄傳感器和電腦服務(wù)器的教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)，所述VR眼鏡與電腦服務(wù)器USB數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)串聯(lián)，所述投影儀與電腦服務(wù)器串聯(lián)、并實(shí)時(shí)呈現(xiàn)接收的畫面數(shù)據(jù)，所述手柄傳感器與電腦服務(wù)器連接、并通過USB數(shù)據(jù)線實(shí)時(shí)將手柄傳感器的手感晃動(dòng)在VR眼鏡屏幕中的重力傳感晃動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至電腦服務(wù)器及投影儀。

進(jìn)一步的，所述的電腦服務(wù)器為教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)的承載體，所述VR眼鏡、投影儀和手柄傳感器均與電腦服務(wù)器相連，VR眼鏡和手柄傳感器的操作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給電腦服務(wù)器，電腦服務(wù)器接收的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在投影儀的投影畫面上。

進(jìn)一步的，所述的VR眼鏡是教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)的承載體，與電腦服務(wù)器連接，所述VR眼鏡捕捉的環(huán)境數(shù)據(jù)和晃動(dòng)重力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給電腦服務(wù)器及投影儀。

進(jìn)一步的，所述的手柄傳感器設(shè)置兩個(gè)，與電腦服務(wù)器連接，所述手柄傳感器的拿、放、晃動(dòng)操作數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給電腦服務(wù)器及投影儀。

進(jìn)一步的，所述的投影儀與電腦服務(wù)器連接，所述投影儀將電腦服務(wù)器接收的來(lái)自VR眼鏡、手柄傳感器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成影像呈現(xiàn)于投影畫面中。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

本實(shí)用新型通過結(jié)合臨床醫(yī)生可直接模擬真實(shí)的手術(shù)環(huán)境進(jìn)行臨床手術(shù)解決方案，一人帶上VR眼鏡操作整個(gè)流程，另外一個(gè)投影畫面可給觀眾現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)與交流的應(yīng)用平臺(tái)。本系統(tǒng)在VR眼鏡中和投影屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息，通過電腦等科學(xué)技術(shù)及硬件設(shè)備，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。本實(shí)用新型將真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在，通過電腦服務(wù)器、VR眼鏡、手柄傳感器、投影儀實(shí)時(shí)相連和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，展示整個(gè)體驗(yàn)者操作過程并呈現(xiàn)在投影儀投影畫面中，便于教學(xué)培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了臨床模擬教學(xué)的目的。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)框圖。

圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)傳輸示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被認(rèn)為是“設(shè)置”或“連接”在另一個(gè)元件上，它可以是直接設(shè)置或連接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。

除非另有定義，本文中所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例：

如圖1、2所示，本系統(tǒng)包括有手柄傳感器1、VR眼鏡2、電腦服務(wù)器3和投影儀4，所述各硬件設(shè)備以及軟件都與電腦服務(wù)器相連。VR眼鏡2與電腦服務(wù)器3USB數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)串聯(lián)，電腦服務(wù)器3實(shí)時(shí)呈現(xiàn)臨床助產(chǎn)虛擬數(shù)字化系統(tǒng)。投影儀4與電腦服務(wù)器3串聯(lián)，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)畫面的動(dòng)態(tài)環(huán)境，教師或體驗(yàn)者可操作整個(gè)畫面呈現(xiàn)在投影儀4畫面上，便于教學(xué)系統(tǒng)。手柄傳感器1設(shè)兩個(gè)，體驗(yàn)者手持手柄傳感器1、頭戴VR眼鏡2虛擬呈現(xiàn)一套臨床手術(shù)室內(nèi)環(huán)境，體驗(yàn)者手握手柄傳感器1進(jìn)行手感晃動(dòng)，在VR眼鏡2屏幕中也實(shí)時(shí)重力傳感體現(xiàn)出晃動(dòng)姿態(tài)，展示出兩只手手握手柄傳感器1再通過USB數(shù)據(jù)線實(shí)時(shí)傳輸至電腦服務(wù)器3和投影儀4中，跟實(shí)際環(huán)境操作匹配一樣真實(shí)，投影儀4投影畫面是體驗(yàn)者所操作的整個(gè)畫面呈現(xiàn)。

具體的，手柄傳感器1連接本系統(tǒng)后，體驗(yàn)者第一步跟VR眼鏡2一體進(jìn)行屏幕畫面里的環(huán)境與真實(shí)環(huán)境范圍進(jìn)行四個(gè)墻角校準(zhǔn)；第二步體驗(yàn)者在VR眼鏡屏幕中畫面就會(huì)出現(xiàn)手術(shù)室的倆只手，便是手柄傳感器1。真實(shí)手握手柄傳感器1進(jìn)行操作拿、放、晃動(dòng)等手法都能通過電腦服務(wù)器3在投影儀4投影屏幕畫面體現(xiàn)出所有的動(dòng)作。

具體的，VR眼鏡2是體驗(yàn)者的眼鏡畫面呈現(xiàn)整個(gè)臨床助產(chǎn)虛擬數(shù)字化系統(tǒng)的主要設(shè)備承載體之一，體驗(yàn)者佩戴VR眼鏡2后，系統(tǒng)屏幕畫面的環(huán)境與真實(shí)環(huán)境范圍進(jìn)行環(huán)境四個(gè)墻角校準(zhǔn)，便可整個(gè)進(jìn)行助產(chǎn)數(shù)字化系統(tǒng)的整個(gè)環(huán)境里面了。體驗(yàn)者在這時(shí)戴著VR眼鏡2進(jìn)行晃動(dòng)，都能與整個(gè)畫面環(huán)境都有重力傳輸也在投影儀4投影畫面進(jìn)行晃動(dòng)。

具體的，電腦服務(wù)器3是整個(gè)臨床助產(chǎn)虛擬數(shù)字化系統(tǒng)的承載體，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在VR眼鏡中和投影畫面上，體驗(yàn)者在進(jìn)行操作使用過程都能實(shí)時(shí)傳遞給電腦服務(wù)器，電腦服務(wù)器實(shí)時(shí)傳輸給投影畫面上。

具體的，投影儀4是整個(gè)體驗(yàn)者進(jìn)行體驗(yàn)操作過程都能在投影儀投影畫面呈現(xiàn)所有的操作過程，便于進(jìn)行解說(shuō)和考核教學(xué)過程。

本系統(tǒng)是產(chǎn)科護(hù)理虛擬手術(shù)軟件借助3Dmax、MAYA、Zbrush等三維建模軟件和三維掃描逆向工程技術(shù)等，三維重建與產(chǎn)科相關(guān)的人體器官和系統(tǒng)、臨床所需的醫(yī)療器械和用品、不同的虛擬助產(chǎn)臨床環(huán)境、虛擬病人等三維可視化模型，因?yàn)樵陂_發(fā)中利用了三維變形體(非剛體)虛擬仿真技術(shù)、三維透視結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)虛擬仿真技術(shù)、三維柔性變形力學(xué)模擬技術(shù)，模型能進(jìn)行任意方位的旋轉(zhuǎn)，能清晰地顯示出各個(gè)方位結(jié)構(gòu)，操作者可以多模式、多方位以及透視模式下對(duì)其進(jìn)行操作。

使用時(shí)，用戶或體驗(yàn)者帶上VR眼鏡便可操作VR眼鏡里所呈現(xiàn)的手術(shù)室畫面中，手術(shù)室的手術(shù)工具使用與操作，用戶在操作助產(chǎn)接生過程中仿真人物的變動(dòng)都與真實(shí)接軌。本系統(tǒng)已于湖南省婦幼專家進(jìn)行系統(tǒng)操作與調(diào)試，已完善整套應(yīng)用教學(xué)方案，并深化整套系統(tǒng)仿真人物數(shù)據(jù)的真實(shí)，手術(shù)演練的操作真實(shí)度，具有時(shí)代科技感，前沿感。

本實(shí)用新型所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。