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基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统

阅读：576发布：2020-05-14

专利汇可以提供基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，包括：云平台和多个终端，所述云平台包括大数据服务子系统、用户管理子系统、课程开设子系统、课程管理子系统、监督审核子系统和考核子系统，所述终端为实现混合现实的智能终端。本发明将混合现实技术应用到教学领域中，实现学生与教师之间的一对一与多对一共存的教育模式，将教学的内容通过混合现实投影技术展现在学生眼前，学生可以对物体三维投影进行操作、实践，进一步加强学生对于理论课程及时间课程的理解，增加课堂的趣味性。，下面是基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，包括：云平台和多个终端，所述云平台包括大数据服务子系统、用户管理子系统、课程开设子系统、课程管理子系统、监督审核子系统、考核子系统，所述终端为实现混合现实的智能终端；
所述大数据服务子系统用于定期自动抓取、推送教育资讯，并推送给潜在客户端；
用户管理子系统用于管理用户注册审核、登录验证、费用结算及用户的基本信息；
课程开设子系统用于教师用户进行开设课程，包括理论课程与实践课程；
课程管理子系统用于学生用户对课程进行选择；
监督审核子系统用于官方对课程内容进行审核、监督；
考核子系统用于用户进行考核及能力认证；
所述智能终端用于采集数据、接收数据和投影三维画面，其数据处理和程序响应过程皆通过高速5G及以上超高速传输网络发送至云平台，并通过云平台进行运算。
2.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的大数据服务子系统包括社交模块、信息获取模块、网页指导模块和社区服务模块；
社交模块用于提供云平台交流工具，为学生用户和教师用户提供交流平台；
信息获取模块用于基于大数据及AI智能技术，自动追踪新闻媒介、社交网络或行业数据信息源，便于云系统从海量的非结构数据中获取新增课程内容和教育受众群体；
社区服务模块用于建立云社区，将信息获取模块中采集的教育咨询保存在云端节点，并推送给大数据匹配的潜在受众群体。
3.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的用户管理子系统包括注册模块、资质审核模块和费用结算模块；
注册模块用于完成用户的注册、基本信息录入、更改、删除，每一个用户既可以作为授课方，也可以作为学习方；
资质审核模块用于在注册用户允许的情况下，审核注册用户的各种资质，包括教师教学资质及学生学历资质；
费用结算模块用于结算平台向用户收取的费用，同时管理用户与用户之间的交易费用。
4.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的课程开设子系统提供“虚拟教室”链接，为师生在线开展学习与交流活动，包括课程预告模块、生源筛选模块、授课模块和云视频服务模块；
课程预告模块用于授课方用户向云平台发布授课信息，授课信息包括授课时间、授课内容及授课教师，授课用户可通过其他用户推荐或者资助云平台来实现授课信息的置顶；
生源筛选模块用于授课方用户对学习方用户进行筛选，筛选条件包括学习方用户的学历资质、信誉声望值；
授课模块用于授课用户开设教学课堂，设置教学课堂人数，并开始授课；
所述云视频服务模块用于采集音频、视频，并编辑上传云平台，供学习者复盘及资源管理使用。
5.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的课程管理子系统包括课程匹配模块和课程定制模块；
课程匹配模块用于根据用户提供的关键词对系统中的课程进行搜索匹配，用户可在预设时间内进行课程试听；
课程定制模块用于用户发布课程定制需求，其他用户根据需求向课程定制用户投递课程定制方案及课程教师资质信息，用于需求用户进行课程选择。
6.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的监督审核子系统包括课程监督模块、课程评分模块和防护模块；
课程监督模块用于平台对课堂内容进行监督，对违规用户进行记录并扣除信誉声望值处理；
课程评分模块用于学习方用户对课程及教师进行评价并评分；
防护模块用于实时监控、采集云系统中异常数据。
7.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述的考核子系统包括练习模块、考试模块、证书模块和考试监督模块；
练习模块用于用户对课程内容进行练习、训练；
考试模块用于对用户提供对应课程的考核；
证书模块用于对学习方用户进行一系列考试考核，用户通过考核可获得平台的认证证书；
考试监督模块通过第三方权威机构对平台的考试及考核进行监督、审核。
8.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述云平台还包括云程序子系统，包括即时同声翻译模块、图书资料模块和会议模块；
即时同声翻译模块用于为用户提供同声实时翻译，能对各国语言、各地方言实现标准清晰的同声翻译；
图书资料模块通过云平台的共享数据库向用户提供有偿或无偿的资料查询及搜索；
会议模块用于为用户开设会议，在云平台保证会议安全性的前提下，通过混合现实投影技术实现用户面对面会议交流。
9.根据权利要求1所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述智能终端包括全景摄像设备、终端投影设备和汇聚影像设备；
全景摄像设备，用于采集用户现场的全景画面数据及用户人体动作数据，并将数据传输至云平台，进行图像处理为全景图像三维场景；
终端投影设备，用于将接收云平台的全景图像三维场景，并将其转换为球面全景图像进行三维投影；
汇聚影像设备，用于将远程图像汇聚到制定位置进行展示。
10.根据权利要求9所述的基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，其特征在于，所述终端投影设备，还接收云平台存储的物体三维模型数据，并根据采集的人体动作信息对投影的物体三维模型进行修改、调整，用于实践授课与实践练习。

说明书全文

基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统

技术领域

[0001] 本发明属于数字教学技术领域，尤其涉及基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统。

背景技术

[0002] 教育信息话是衡量一个国家和地区教育发展水平的重要标志，实现教育现代化、创新教学模式、提高教育质量，迫切需要大力推进教育信息化。随着启发式教学、参与式教学、探究式教学等新型教学模式的不断推广与深入。随着计算机视觉相关领域的技术的不断发展，虚拟现实、增强现实等技术正在逐步的走进人类的生活，多维现实等技术正在逐步的走进人类的生活，混合现实对虚拟现实和增强现实进行了创新融合发展，实现了同一场景内虚拟物体和真实物体实时共存与交互。与虚拟现实和增强现实相比，混合现实呈现了虚拟现实和增强现实技术不能实现的一些感官效果，给用户极强的真实感体验。因此，将混合现实技术用于教学的教育模式是当前教育教学系统需要研究的方向。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于，针对上述问题，提出基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统。

[0004] 基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，包括：云平台和多个终端，所述云平台包括大数据服务子系统、用户管理子系统、课程开设子系统、课程管理子系统、监督审核子系统、考核子系统，所述终端为实现混合现实的智能终端；大数据服务子系统用于定期自动抓取、推送教育资讯，并推送给潜在客户端；
用户管理子系统用于管理用户注册审核、登录验证、费用结算及用户的基本信息；
课程开设子系统用于教师用户进行开设课程，包括理论课程与实践课程；
课程管理子系统用于学生用户对课程进行选择；
监督审核子系统用于官方对课程内容进行审核、监督；
考核子系统用于用户进行考核及能力认证；
所述智能终端用于采集数据、接收数据和投影三维画面，其数据处理和程序响应过程皆通过高速5G及以上超高速传输网络发送至云平台，并通过云平台进行运算。

[0005] 进一步的，大数据服务子系统包括社交模块、信息获取模块、网页指导模块和社区服务模块；社交模块用于提供云平台交流工具，为学生用户和教师用户提供交流平台；
信息获取模块用于基于大数据及AI智能技术，自动追踪新闻媒介、社交网络或行业数据信息源，便于云系统从海量的非结构数据中获取新增课程内容和教育受众群体；
社区服务模块用于建立云社区，将信息获取模块中采集的教育咨询保存在云端节点，并推送给大数据匹配的潜在受众群体。

[0006] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的用户管理子系统包括注册模块、资质审核模块和费用结算模块；注册模块用于完成用户的注册、基本信息录入、更改、删除，每一个用户既可以作为授课方，也可以作为学习方；
资质审核模块用于在注册用户允许的情况下，审核注册用户的各种资质，包括教师教学资质及学生学历资质；
费用结算模块用于结算平台向用户收取的费用，同时管理用户与用户之间的交易费用。

[0007] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的课程开设子系统提供“虚拟教室”链接，为师生在线开展学习与交流活动，包括课程预告模块、生源筛选模块、授课模块和云视频服务模块；课程预告模块用于授课方用户向云平台发布授课信息，授课信息包括授课时间、授课内容及授课教师，授课用户可通过其他用户推荐或者资助云平台来实现授课信息的置顶；
生源筛选模块用于授课方用户对学习方用户进行筛选，筛选条件包括学习方用户的学历资质、信誉声望值；
授课模块用于授课用户开设教学课堂，设置教学课堂人数，并开始授课；
所述云视频服务模块用于采集音频、视频，并编辑上传云平台，供学习者复盘及资源管理使用。

[0008] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的课程管理子系统包括课程匹配模块、课程定制模块和云视频服务模块；课程匹配模块用于根据用户提供的关键词对系统中的课程进行搜索匹配，用户可在预设时间内进行课程试听；
课程定制模块用于用户发布课程定制需求，其他用户根据需求向课程定制用户投递课程定制方案及课程教师资质信息，用于需求用户进行课程选择；
所述云视频服务模块用于采集音频、视频，并编辑上传云平台，供学习者复盘及资源管理使用。

[0009] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的监督审核子系统包括课程监督模块、课程评分模块和防护模块；课程监督模块用于平台对课堂内容进行监督，对违规用户进行记录并扣除信誉声望值处理；
课程评分模块用于学习方用户对课程及教师进行评价并评分；
防护模块用户实时监控、采集云系统中异常数据。

[0010] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的考核子系统包括练习模块、考试模块、证书模块和考试监督模块；练习模块用于用户对课程内容进行练习、训练；
考试模块用于对用户提供对应课程的考核；
证书模块用于对学习方用户进行一系列考试考核，用户通过考核可获得平台的认证证书；
考试监督模块通过第三方权威机构对平台的考试及考核进行监督、审核。

[0011] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述云平台还包括云程序子系统，包括即时同声翻译模块、图书资料模块和会议模块；同声翻译模块用于为用户提供即时同声实时翻译，能对各国语言、各地方言实现标准清晰的同声翻译；
图书资料模块通过云平台的共享数据库向用户提供有偿或无偿的资料查询及搜索；
会议模块用于为用户开设会议，在云平台保证会议安全性的前提下，通过混合现实投影技术实现用户面对面会议交流。

[0012] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述智能终端包括全景摄像设备、终端投影设备和汇聚影像设备；全景摄像设备，用于采集用户现场的全景画面数据及用户人体动作数据，并将数据传输至云平台，进行图像处理为全景图像三维场景；
终端投影设备，用于将接收云平台的全景图像三维场景，并将其转换为球面全景图像进行三维投影；
汇聚影像设备，将远程图像汇聚到指定位置展示。

[0013] 进一步的，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述终端投影设备，还接收云平台存储的物体三维模型数据，并根据采集的人体动作信息对投影的物体三维模型进行修改、调整，用于实践授课与实践练习。

[0014] 本发明的有益效果：本发明将混合现实技术应用到教学领域中，实现学生与教师之间的一对一与多对一共存的教育模式，将教学的内容通过混合现实投影技术展现在学生眼前，学生可以对物体三维投影进行操作、实践，进一步加强学生对于理论课程及时间课程的理解，增加课堂的趣味性。附图说明

[0015] 图1是基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统结构示意图。

具体实施方式

[0016] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

[0017] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，包括：云平台和多个终端，所述云平台包括大数据服务子系统、用户管理子系统、课程开设子系统、课程管理子系统、监督审核子系统、考核子系统，所述终端为实现混合现实的智能终端。

[0018] 大数据服务子系统，基于大数据及AI智能技术，自动追踪新闻媒介、社交网络或行业数据信息源，从海量非结构化数据中高校识别与精准捕获教育目标及内容；增加互动形式、自我评估工具及5G高速容量,使学习用户能够将此云系统用作一种交流工具,以获得兴趣课程教职员工的帮助；提供动态信指导网页,提供课程菜单及课程定制服务，即可以使访问者能够有机会了解到可获得哪些服务，又能根据用户需求提供个性化教育服务；用此教育云系统来建立云社区或群体,建立学习用户与所学专业之间的持续发展关系；所述大数据平台子系统定期自动抓取、推送行业性、教育性等方面的资讯，并将所述资讯处理后根据数据类型保存在不同云端接点，并将所述资讯推送给潜在客户端。

[0019] 用户管理子系统用于管理用户注册审核、登录验证、费用结算及用户的基本信息。完成学习用户的兴趣课程甄选、试听、注册和选课工作,查询课程的主要内容和选修要求、课程开设的时间和“虚拟教室”地点,进行群体互动式学习讨论、学习答疑、提交作业、网上测验并获取反馈信息，完成学习用户的登录验证，课程选择的费用结算。

[0020] 课程开设子系统用于教师用户进行开设课程，包括理论课程、实践课程及云视屏点播服务；这些课程学习子系统是在基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统网站中以“虚拟教室”链接的形式进行账号登录,为师生在线开展学习与交流活动；云视屏点播服务是用于采集音频、视频，并编辑上传云平台，供学习者复盘及资源管理使用。

[0021] 课程管理子系统用于学生用户对课程进行选择；对学生的教学全过程的组织和管理、学籍学业管理、实习与体验管理以及对学生学习提供各类双向通信、多维现实技术融合和支持服务；基于虚拟对象交互的“虚拟教室”学习形式将有助于培养学习者存在感、社区感和协作能力，并能有效提高在线参与度，改善现有在线学习中交互性、参与性、积极性等方面的不足。另外，“虚拟教室”同时为学习者提供交流讨论的消息传递窗口，能将学习情感反馈给教师，对在线学习中情感层面的交互有一定帮助。

[0022] 监督审核及防护子系统用于官方对课程内容进行审核、监督；以及实时监控，采集云系统中异常数据；考核子系统用于用户进行考核及能力认证，并提供题库、虚拟现实考试及仿真测验；
推荐子系统用于根据学习者的行业、历史学习记录和考试测评数据向其推荐契合课程；
所述智能终端用于采集数据、接收数据和投影三维画面，其数据处理和程序响应过程皆通过高速5G及以上超高速传输网络发送至云平台，并通过云平台进行运算。

[0023] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的用户管理子系统包括注册模块、资质审核模块和费用结算模块；注册模块用于完成用户的注册、基本信息录入、更改、删除，每一个用户既可以作为授课方，也可以作为学习方；资质审核模块用于在注册用户允许的情况下，审核注册用户的各种资质，包括教师教学资质及学生学历资质；费用结算模块用于结算平台向用户收取的费用，同时管理用户与用户之间的交易费用。

[0024] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的课程开设子系统包括课程预告模块、生源筛选模块和授课模块；课程预告模块用于授课方用户向云平台发布授课信息，授课信息包括授课时间、授课内容及授课教师，授课用户可通过其他用户推荐或者资助云平台来实现授课信息的置顶；生源筛选模块用于授课方用户对学习方用户进行筛选，筛选条件包括学习方用户的学历资质、信誉声望值；授课模块用于授课用户开设教学课堂，设置教学课堂人数，并开始授课。

[0025] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的课程管理子系统包括课程匹配模块、课程定制模块和云视频服务模块；课程匹配模块用于根据用户提供的关键词对系统中的课程进行搜索匹配，用户可在预设时间内进行课程试听；课程定制模块用于用户发布课程定制需求，其他用户根据需求向课程定制用户投递课程定制方案及课程教师资质信息，用于需求用户进行课程选择；所述云视频服务模块用于采集音频、视频，并编辑上传云平台，供学习者复盘及资源管理使用。

[0026] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的监督审核子系统包括课程监督模块、课程评分模块和防护模块；课程监督模块用于平台对课堂内容进行监督，对违规用户进行记录并扣除信誉声望值处理；课程评分模块用于学习方用户对课程及教师进行评价并评分；防护模块用于实时监控，采集云系统中异常数据。

[0027] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述的考核子系统包括练习模块、考试模块、证书模块和考试监督模块；练习模块用于用户对课程内容进行练习、训练；考试模块用于对用户提供对应课程的考核；证书模块用于对学习方用户进行一系列考试考核，用户通过考核可获得平台的认证证书；考试监督模块通过第三方权威机构对平台的考试及考核进行监督、审核。

[0028] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述云平台还包括云程序子系统，包括即时同声翻译模块、图书资料模块和会议模块；同声翻译模块用于为用户提供即时同声实时翻译，能对各国语言、各地方言实现标准清晰的同声翻译；图书资料模块通过云平台的共享数据库向用户提供有偿或无偿的资料查询及搜索；会议模块用于为用户开设会议，在云平台保证会议安全性的前提下，通过混合现实投影技术实现用户面对面会议交流。

[0029] 云程序子系统还包括论文发表模块，用于提供权威组织的准入接口，通过该接口向用户提供方便的递交申请论文的通道。

[0030] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述智能终端包括全景摄像设备、终端投影设备和汇聚影像设备；全景摄像设备，用于采集用户现场的全景画面数据及用户人体动作数据，并将数据传输至云平台，进行图像处理为全景图像三维场景；终端投影设备，用于将接收云平台的全景图像三维场景，并将其转换为球面全景图像进行三维投影；汇聚影像设备，将远程图像汇聚到制定位置展示。通过该系统可实现教师与学生的一对一或一对多的教学课堂。

[0031] 本实施例中，基于混合现实及多维现实技术的群体互动教育云系统，所述终端投影设备，还接收云平台存储的物体三维模型数据，并根据采集的人体动作信息对投影的物体三维模型进行修改、调整，用于实践授课与实践练习。

[0032] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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