本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺與實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)互動學(xué)習(xí)平臺隨之發(fā)展并應(yīng)用越來越廣泛，現(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)互動學(xué)習(xí)平臺主要有兩種方式，一種為將授課視音頻存儲到服務(wù)器中，學(xué)生客戶端通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器中下載授課視音頻，不存在教師客戶端，這種方式只能提供單方面的教育服務(wù)，學(xué)生在觀看授課視音頻的過程中產(chǎn)生問題時不能及時和教師交流，學(xué)習(xí)效果不佳，且學(xué)生易感到枯燥以致喪失學(xué)習(xí)的積極性；另一種為教師客戶端通過服務(wù)器與學(xué)生客戶端實(shí)時在線授課，這種方式占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和流量較大，且容易受地點(diǎn)和時間局限，不便于隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
并且現(xiàn)有的教學(xué)互動方法都僅限于終端上顯示的內(nèi)容，導(dǎo)致互動的積極性不高，并且現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教學(xué)方法多只能實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間的互動，不能實(shí)現(xiàn)多人互動；并且現(xiàn)有教學(xué)方法的教學(xué)過程都是事先確定的，無法實(shí)現(xiàn)多人互動。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提出一種能夠靈活調(diào)整學(xué)生與教師之間交互順序的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺與實(shí)現(xiàn)方法。
一種多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟：
s1、預(yù)先在服務(wù)器中建立學(xué)生與學(xué)生之間的交互順序以及學(xué)生與教師之間的交互順序；并配置交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表；
s2、在服務(wù)器中建立學(xué)生以及教師形體三維模型；采集學(xué)生、教師的聲音素材，根據(jù)學(xué)生、教師的聲音素材建立學(xué)生、教師的語音數(shù)據(jù)庫，語音數(shù)據(jù)中存儲學(xué)生、教師的聲音特征數(shù)據(jù)；
s3、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在服務(wù)器中建立不同的教學(xué)場景模型；所述教學(xué)場景模型包括環(huán)境模型、道具模型；
s4、服務(wù)器接收第一終端的教學(xué)請求，第一終端為教師側(cè)的終端；服務(wù)器根據(jù)第一終端的教學(xué)請求選擇需要連接的第二終端，第二終端為學(xué)生側(cè)的終端；服務(wù)器在選擇后建立與第二終端的連接；
s5、服務(wù)器根據(jù)第一終端以及選擇的第二終端從服務(wù)器中匹配相對應(yīng)的學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)；
s6、第一終端向服務(wù)器發(fā)送教學(xué)信息；服務(wù)器根據(jù)教學(xué)信息判斷需要的教學(xué)場景模型，并從服務(wù)器中匹配、選擇相對應(yīng)的教學(xué)場景模型；根據(jù)選擇的教學(xué)場景模型、學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)建立臨時教學(xué)綜合場景；
s7、根據(jù)相對應(yīng)的教學(xué)場景信息從對應(yīng)關(guān)系表中獲取交互順序；
s8、服務(wù)器接收教師、學(xué)生的語音信息、肢體動作信息；將教師的語音信息按照服務(wù)器中的教師的聲音特征數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化；
s9、服務(wù)器根據(jù)獲取的交互順序?qū)⒔處?、學(xué)生的肢體動作信息、學(xué)生的語音信息、經(jīng)過優(yōu)化的教師的語音信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中；
s10、服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；在發(fā)生時，服務(wù)器提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法中，
所述步驟s10包括：
服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；
在發(fā)生時，服務(wù)器將與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為發(fā)送到第一終端；
第一終端判斷與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為是否被接受，在被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送接受執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)接收執(zhí)行指令將交互行為投射到臨時教學(xué)綜合場景中；在不被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送終止執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)終止執(zhí)行指令提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法中，
其還包括如下步驟：
s11、服務(wù)器監(jiān)控第一終端的控制指令，服務(wù)器判斷第一終端的控制指令是否為交互順序更改指令；在為交互順序更改指令時，更新步驟s1中交互順序內(nèi)容以及更新后的交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表。
本發(fā)明還提供一種多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺，其包括如下單元：
交互順序配置單元，用于預(yù)先在服務(wù)器中建立學(xué)生與學(xué)生之間的交互順序以及學(xué)生與教師之間的交互順序；并配置交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表；
特征模型建立單元，用于在服務(wù)器中建立學(xué)生以及教師形體三維模型；采集學(xué)生、教師的聲音素材，根據(jù)學(xué)生、教師的聲音素材建立學(xué)生、教師的語音數(shù)據(jù)庫，語音數(shù)據(jù)中存儲學(xué)生、教師的聲音特征數(shù)據(jù)；
教學(xué)場景模型建立單元，用于根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在服務(wù)器中建立不同的教學(xué)場景模型；所述教學(xué)場景模型包括環(huán)境模型、道具模型；
連接關(guān)系建立單元，用于通過服務(wù)器接收第一終端的教學(xué)請求，第一終端為教師側(cè)的終端；服務(wù)器根據(jù)第一終端的教學(xué)請求選擇需要連接的第二終端，第二終端為學(xué)生側(cè)的終端；服務(wù)器在選擇后建立與第二終端的連接；
信息匹配單元，用于通過服務(wù)器根據(jù)第一終端以及選擇的第二終端從服務(wù)器中匹配相對應(yīng)的學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)；
場景模型匹配單元，用于通過第一終端向服務(wù)器發(fā)送教學(xué)信息；服務(wù)器根據(jù)教學(xué)信息判斷需要的教學(xué)場景模型，并從服務(wù)器中匹配、選擇相對應(yīng)的教學(xué)場景模型；根據(jù)選擇的教學(xué)場景模型、學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)建立臨時教學(xué)綜合場景；
交互順序獲取單元，用于根據(jù)相對應(yīng)的教學(xué)場景信息從對應(yīng)關(guān)系表中獲取交互順序；
特征數(shù)據(jù)優(yōu)化單元，用于通過服務(wù)器接收教師、學(xué)生的語音信息、肢體動作信息；將教師的語音信息按照服務(wù)器中的教師的聲音特征數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化；
信息投射單元，用于通過服務(wù)器根據(jù)獲取的交互順序?qū)⒔處?、學(xué)生的肢體動作信息、學(xué)生的語音信息、經(jīng)過優(yōu)化的教師的語音信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中；
異常交互處理單元，用于通過服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；在發(fā)生時，服務(wù)器提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺中，
所述異常交互處理單元包括：
服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；
在發(fā)生時，服務(wù)器將與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為發(fā)送到第一終端；
第一終端判斷與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為是否被接受，在被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送接受執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)接收執(zhí)行指令將交互行為投射到臨時教學(xué)綜合場景中；在不被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送終止執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)終止執(zhí)行指令提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺中，
其還包括如下單元：
交互順序更新單元，用于通過服務(wù)器監(jiān)控第一終端的控制指令，服務(wù)器判斷第一終端的控制指令是否為交互順序更改指令；在為交互順序更改指令時，更新交互順序配置單元中交互順序內(nèi)容以及更新后的交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表。
本發(fā)明提供的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺與實(shí)現(xiàn)方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有的教學(xué)互動方法都僅限于終端上顯示的內(nèi)容，導(dǎo)致互動的積極性不高，并且現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教學(xué)方法多只能實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間的互動，不能實(shí)現(xiàn)多人互動；并且現(xiàn)有教學(xué)方法的教學(xué)過程都是事先確定的，無法實(shí)現(xiàn)多人互動的缺陷；能夠靈活調(diào)整學(xué)生與教師之間交互順序，便于教學(xué)過程中多人互動。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟：
s1、預(yù)先在服務(wù)器中建立學(xué)生與學(xué)生之間的交互順序以及學(xué)生與教師之間的交互順序；并配置交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表；
s2、在服務(wù)器中建立學(xué)生以及教師形體三維模型；采集學(xué)生、教師的聲音素材，根據(jù)學(xué)生、教師的聲音素材建立學(xué)生、教師的語音數(shù)據(jù)庫，語音數(shù)據(jù)中存儲學(xué)生、教師的聲音特征數(shù)據(jù)；
s3、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在服務(wù)器中建立不同的教學(xué)場景模型；所述教學(xué)場景模型包括環(huán)境模型、道具模型；
s4、服務(wù)器接收第一終端的教學(xué)請求，第一終端為教師側(cè)的終端；服務(wù)器根據(jù)第一終端的教學(xué)請求選擇需要連接的第二終端，第二終端為學(xué)生側(cè)的終端；服務(wù)器在選擇后建立與第二終端的連接；
通過實(shí)施本步驟，能夠使得教師通過不同的請求，選擇連接不同的第二終端，從而選擇不同的教學(xué)對應(yīng)。優(yōu)選地，可以事先建立不同場景下需要連接的第二終端的列表，便于教師的選擇。
s5、服務(wù)器根據(jù)第一終端以及選擇的第二終端從服務(wù)器中匹配相對應(yīng)的學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)；
s6、第一終端向服務(wù)器發(fā)送教學(xué)信息；服務(wù)器根據(jù)教學(xué)信息判斷需要的教學(xué)場景模型，并從服務(wù)器中匹配、選擇相對應(yīng)的教學(xué)場景模型；根據(jù)選擇的教學(xué)場景模型、學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)建立臨時教學(xué)綜合場景；
s7、根據(jù)相對應(yīng)的教學(xué)場景信息從對應(yīng)關(guān)系表中獲取交互順序；
s8、服務(wù)器接收教師、學(xué)生的語音信息、肢體動作信息；將教師的語音信息按照服務(wù)器中的教師的聲音特征數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化；
通過實(shí)施本步驟，能夠?qū)⒔處煹恼Z音信息按照服務(wù)器中的教師的聲音特征數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，能夠克服某些教師在教學(xué)過程中口音過重的缺陷。
s9、服務(wù)器根據(jù)獲取的交互順序?qū)⒔處?、學(xué)生的肢體動作信息、學(xué)生的語音信息、經(jīng)過優(yōu)化的教師的語音信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中；
s10、服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；在發(fā)生時，服務(wù)器提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法中，
所述步驟s10包括：
服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；
在發(fā)生時，服務(wù)器將與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為發(fā)送到第一終端；
第一終端判斷與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為是否被接受，在被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送接受執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)接收執(zhí)行指令將交互行為投射到臨時教學(xué)綜合場景中；在不被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送終止執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)終止執(zhí)行指令提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)方法中，
其還包括如下步驟：
s11、服務(wù)器監(jiān)控第一終端的控制指令，服務(wù)器判斷第一終端的控制指令是否為交互順序更改指令；在為交互順序更改指令時，更新步驟s1中交互順序內(nèi)容以及更新后的交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表。
本發(fā)明還提供一種多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺，其包括如下單元：
交互順序配置單元，用于預(yù)先在服務(wù)器中建立學(xué)生與學(xué)生之間的交互順序以及學(xué)生與教師之間的交互順序；并配置交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表；
特征模型建立單元，用于在服務(wù)器中建立學(xué)生以及教師形體三維模型；采集學(xué)生、教師的聲音素材，根據(jù)學(xué)生、教師的聲音素材建立學(xué)生、教師的語音數(shù)據(jù)庫，語音數(shù)據(jù)中存儲學(xué)生、教師的聲音特征數(shù)據(jù)；
教學(xué)場景模型建立單元，用于根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在服務(wù)器中建立不同的教學(xué)場景模型；所述教學(xué)場景模型包括環(huán)境模型、道具模型；
連接關(guān)系建立單元，用于通過服務(wù)器接收第一終端的教學(xué)請求，第一終端為教師側(cè)的終端；服務(wù)器根據(jù)第一終端的教學(xué)請求選擇需要連接的第二終端，第二終端為學(xué)生側(cè)的終端；服務(wù)器在選擇后建立與第二終端的連接；
信息匹配單元，用于通過服務(wù)器根據(jù)第一終端以及選擇的第二終端從服務(wù)器中匹配相對應(yīng)的學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)；
場景模型匹配單元，用于通過第一終端向服務(wù)器發(fā)送教學(xué)信息；服務(wù)器根據(jù)教學(xué)信息判斷需要的教學(xué)場景模型，并從服務(wù)器中匹配、選擇相對應(yīng)的教學(xué)場景模型；根據(jù)選擇的教學(xué)場景模型、學(xué)生以及教師形體三維模型以及教師、學(xué)生的聲音特征數(shù)據(jù)建立臨時教學(xué)綜合場景；
交互順序獲取單元，用于根據(jù)相對應(yīng)的教學(xué)場景信息從對應(yīng)關(guān)系表中獲取交互順序；
特征數(shù)據(jù)優(yōu)化單元，用于通過服務(wù)器接收教師、學(xué)生的語音信息、肢體動作信息；將教師的語音信息按照服務(wù)器中的教師的聲音特征數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化；
信息投射單元，用于通過服務(wù)器根據(jù)獲取的交互順序?qū)⒔處?、學(xué)生的肢體動作信息、學(xué)生的語音信息、經(jīng)過優(yōu)化的教師的語音信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中；
異常交互處理單元，用于通過服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；在發(fā)生時，服務(wù)器提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺中，
所述異常交互處理單元包括：
服務(wù)器判斷交互過程中是否發(fā)生與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為；
在發(fā)生時，服務(wù)器將與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為發(fā)送到第一終端；
第一終端判斷與交互順序不符的第二終端發(fā)出的交互行為是否被接受，在被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送接受執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)接收執(zhí)行指令將交互行為投射到臨時教學(xué)綜合場景中；在不被接受時，第一終端向服務(wù)器發(fā)送終止執(zhí)行指令，服務(wù)器根據(jù)終止執(zhí)行指令提示第二終端，并暫停將該第二終端的語音信息、肢體動作信息投射到臨時教學(xué)綜合場景中。
在本發(fā)明所述的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺中，
其還包括如下單元：
交互順序更新單元，用于通過服務(wù)器監(jiān)控第一終端的控制指令，服務(wù)器判斷第一終端的控制指令是否為交互順序更改指令；在為交互順序更改指令時，更新交互順序配置單元中交互順序內(nèi)容以及更新后的交互順序與教學(xué)場景模型之間的對應(yīng)關(guān)系表。
本發(fā)明提供的多人互動的基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教學(xué)平臺與實(shí)現(xiàn)方法，相對于現(xiàn)有技術(shù)，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)存在的現(xiàn)有的教學(xué)互動方法都僅限于終端上顯示的內(nèi)容，導(dǎo)致互動的積極性不高，并且現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教學(xué)方法多只能實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生之間的互動，不能實(shí)現(xiàn)多人互動；并且現(xiàn)有教學(xué)方法的教學(xué)過程都是事先確定的，無法實(shí)現(xiàn)多人互動的缺陷；能夠靈活調(diào)整學(xué)生與教師之間交互順序，便于教學(xué)過程中多人互動。
結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)儲存器、內(nèi)存、只讀存儲器、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中。
可以理解的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。