一种实体模型引导的增强现实实验教学系统
摘要文本
本发明公开了一种实体模型引导的增强现实实验教学系统，属于数字实验教学领域，该系统将增强现实技术运用到实验教学领域，不仅实验教学成本低、实验内容丰富、实验安全性高、实验可执行性较强、互动性强、沉浸式体验感强，而且学生通过操作实体物品来进行增强现实实验，有较好的动手实践体验，同时提升学生精细的实验操作，加强学生对实验仪器的使用规范。此外，通过实验室四周部署的摄像头，实验进程中学生的行为和虚拟模型的位置状态被全方位跟踪监测，不会由于摄像头视野或者遮挡问题影响实验的进程，增强了实验的稳定性和可靠性。
申请人信息
- 申请人:华中科技大学
- 申请人地址:430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
- 发明人: 华中科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种实体模型引导的增强现实实验教学系统 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311592193.X |
| 申请日 | 2023/11/27 |
| 公告号 | CN117649505A |
| 公开日 | 2024/3/5 |
| IPC主分类号 | G06T19/00 |
| 权利人 | 华中科技大学 |
| 发明人 | 刘威; 肖文哲; 徐晶 |
| 地址 | 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号 |
专利主权项内容
www.macrodatas.cn 。1.一种实体模型引导的增强现实实验教学系统，其特征在于，包括：实体模型，与真实实验仪器的大小及形状外观相同且表面带有标识符；三维注册模块，用于识别AR眼镜摄像头采集到的各实体模型上的标识符以确定各实体模型对应的真实实验仪器的虚拟模型；处理模块，用于根据各标识符在AR眼镜摄像头中的位姿，将其对应的虚拟模型叠加至所述各标识符上，以使其显示在AR眼镜的屏幕上；追踪模块，用于根据实验室的三维点云场景信息计算各实体模型的实时位姿以同步更新对应的虚拟模型的位姿，所述处理模块根据所述虚拟模型的位姿信息更新渲染虚拟模型；其中，所述三维点云场景信息通过多个深度摄像头采集；动作判别模块，用于在AR眼镜摄像头采集到预设手部动作时，根据所述三维点云场景信息确定被施加所述预设手部动作的实体模型，并将所述预设手部动作施加至对应的虚拟模型，以更新虚拟模型的显示状态；状态判别模块，包括：实验状态判别单元，用于在虚拟模型之间的位姿关系满足预设位姿条件时更新所述预设位姿条件下显示状态发生改变的虚拟模型的显示状态；实验错误判别单元，用于在根据虚拟模型的位姿或虚拟模型之间的位姿确定发生错误实验操作时进行提醒。