技术领域
[0001] 本
发明涉及虚拟现实技术，具体涉及一种基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统。
背景技术
[0002] 虚拟现实是通过计算机对复杂数据进行
可视化操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人-机界面(如
键盘、
鼠标器、图形
用户界面以及流行的Windows等)相比，虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。传统的人-机界面将用户和计算机视为两个独立的实体，而将界面视为信息交换的媒介，由用户把要求或指令输入计算机，计算机对信息或受控对象作出动作反馈。虚拟现实则将用户和计算机视为一个整体，通过各种直观的工具将信息进行可视化，形成一个逼真的环境，用户直接置身于这种三维信息空间中自由地使用各种信息，并由此控制计算机。
[0003] 将虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。
[0004] 现有的虚拟现实学习系统主要包括虚拟场景和各类感应设备；其中，感应设备包括虚拟现实头盔、语音控制、手势控制、
触摸屏控制、鼠标键盘控制以及仿真设备；系统通过虚拟场景提供各类学习资源，学习者通过使用各类感应设备，使自身处于虚拟场景中，从而进行学习。
[0005] 但是，在实现本发明的过程中，
发明人发现，
现有技术至少存在以下问题：现有虚拟现实学习系统交互性能仍然很低，会让学生感觉学习很枯燥，尤其是在学习语言的时候，具有“难记忆、枯燥、开口难”等问题，尤其无法进行反馈式教学，从而降低了学习者的学习效果。
发明内容
[0006] 为解决背景技术中提到的现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统，具体技术方案如下所述：
[0007] 一种基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统，包括
硬件设备和
软件系统，
[0008] 所述的硬件设备包括学生电脑、老师电脑、教室
服务器、交换机、虚拟现实头盔及追踪
手柄；
[0009] 所述的老师电脑、学生电脑及教室服务器均与交换机电连接；
[0010] 所述的虚拟现实头盔包括3D眼镜、
3D显示器、摄像头、
接口、麦克
风、
加速度
传感器、
陀螺仪、
位置传感器；
[0011] 所述的追踪手柄内安装有24个感应器、多功能
触摸板、双阶段触发器、高清
触觉反馈和可充电
电池；
[0012] 每台学生电脑和老师电脑均配备有两个所述的追踪手柄和一个虚拟现实头盔，所述的虚拟现实头盔与电脑通过数据线连接，所述的追踪手柄与电脑通过蓝牙传递
信号；
[0013] 所述的硬件设备还包括
定位器，所述的定位器安装在教学环境中的某一位置，所述的虚拟现实头盔和所述的追踪手柄；
[0014] 所述的软件系统包括：教师管理系统、远程监视系统、学习评估系统、词汇教学系统、词汇考试系统及自动语音分析系统及登录系统；
[0015] 所述的软件系统安装在学生电脑和/或者老师电脑上。
[0016] 进一步地，所述的教师管理系统具有的功能：
[0017] 所述的教师管理系统能统一控制学生终端软件的开启和关闭；
[0018] 所述的教师管理系统能控制对某一台或者几台终端的开启和关闭；
[0019] 所述的教师管理系统具有智能分班功能，教师登陆后，可以实时掌握的各种学习数据；
[0020] 在所述的教师管理系统中，教师可实
时针对不同学期的学生切换教学内容。
[0021] 进一步地，所述的远程监视系统具有的功能：通过所述的远程监视系统，教师可实现实时监看每个学生的桌面情况。
[0022] 进一步地，所述的学习评估系统具有的功能：所述的学习评估系统能提供每一个学生的每一次教学和考试数据，并区分出每一个词汇的成绩；
[0023] 所述的学习评估系统能提供每一个学生的汇总数据，并绘制出学生的成长曲线；
[0024] 所述的学习评估系统能提供每一个班级的汇总数据，并提供出班级成绩分析；
[0025] 所述的学习评估系统能与统一应用平台接口，实现单点登录，用户信息同步；
[0026] 所述的学习评估系统能根据预定的安排启动备份和检查工作，服务器数据每周进行备份，可以随时进行恢复。
[0027] 进一步地，所述的词汇教学系统具有的功能：所述的词汇教学系统能对700个烹饪专用词汇根据教学内容和词汇类别进行分类，供不同学期的学生进行学习；
[0028] 所述的词汇教学系统对于难以以实物形式呈现的词汇，以图片或视频形式呈现，主体以三维物体形式呈现；
[0029] 所述的词汇教学系统能根据学生的发音即时反馈发音评价。
[0030] 进一步地，所述的词汇考试系统具有的功能：所述的词汇考试系统能随时进行词汇考试，且能系统自动给出学生成绩并汇总给教师；
[0031] 所述的词汇考试系统具有场景
三维建模、物体三维建模及图像增强功能；
[0032] 在场景三维建模中，需至少对两个及以上场景进行三维建模，并将烹饪词汇资源放置其中，学生在虚拟的三维场景中反复认知、朗读、纠正英文词汇；
[0033] 在场景三维建模中，虚拟场景需根据材质对
渲染队列中的对象进行排序，让材质相同的对象处于相邻位置，以减少切换，从而提升整体性能以及图像显示
帧速率；
[0034] 在场景三维建模中，远景渲染
烘焙，近景采用实时光，达成最佳性能和最优效果的融合；
[0035] 在物体三维建模中，对700个烹饪专用词汇进行实体三维建模以及配套容器、展示架等；
[0036] 在物体三维建模中，烹饪专有物品需与三维场景有机结合，尽量贴合实际使用情况；
[0037] 在物体三维建模中，烹饪词汇的建模需以仿真为主。
[0038] 进一步地，所述的自动语音分析系统具有以下功能：所述的自动语音分析系统能从多个层面去分析、比对，纠正学习者的英语口语；
[0039] 所述的自动语音分析系统能将使用者语音的词汇内容转换为计算机可读的输入，即转换为字符序列形式的文字，语音输入速度达到180字/分，识别结果响应时间低于500ms；
[0040] 所述的自动语音分析系统能根据学生以往的训练情况分析学生存在的问题，并给出提高、改进建议。
[0041] 本发明的有益效果为：基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统利用国际最新的VR技术的沉浸式教学方式，融合三维建模、Photogrammetry、计算机图形图像学等全球领先的技术，运用国际领先的英文
语音识别引擎实现智能语言识别和评分，对学生的学习成果进行实时打分，帮助教师时掌握学生学习状态。该系统采用一对一的教学模式，能为学生提供逼真的虚拟的语言学习环境，全方位解决学生学英语“难记忆、枯燥、开口难”等问题，让学生通过VR虚拟课件建立起对专业学习的自信与兴趣，提高学生学习和应用的能
力，促使烹饪英语教学目标的实现。
附图说明
[0042] 图1为本发明
实施例的一种基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统的使用
流程图。具体实施方式：
[0043] 为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明。
[0044] 须知，本
说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0045] 实施例
[0046] 一种基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统，包括硬件设备和软件系统，
[0047] 硬件设备包括学生电脑、老师电脑、教室服务器、交换机、虚拟现实头盔及追踪手柄；
[0048] 老师电脑、学生电脑及教室服务器均与交换机电连接；
[0049] 虚拟现实头盔包括3D眼镜、3D显示器、摄像头、接口、麦克风、加速度传感器、陀螺仪、
位置传感器；
[0050] 追踪手柄内安装有24个感应器、多功能触摸板、双阶段触发器、高清触觉反馈和可充电电池；
[0051] 每台学生电脑和老师电脑均配备有两个追踪手柄和一个虚拟现实头盔，虚拟现实头盔与电脑通过数据线连接，追踪手柄与电脑通过蓝牙传递信号；
[0052] 硬件设备还包括定位器，定位器安装在教学环境中的某一位置，虚拟现实头盔和追踪手柄；
[0053] 软件系统包括：教师管理系统、远程监视系统、学习评估系统、词汇教学系统、词汇考试系统及自动语音分析系统及登录系统；
[0054] 软件系统安装在学生电脑和/或者老师电脑上。
[0055] 进一步地，教师管理系统具有的功能：
[0056] 教师管理系统能统一控制学生终端软件的开启和关闭；
[0057] 教师管理系统能控制对某一台或者几台终端的开启和关闭；
[0058] 教师管理系统具有智能分班功能，教师登陆后，可以实时掌握的各种学习数据；
[0059] 在教师管理系统中，教师可实时针对不同学期的学生切换教学内容。
[0060] 进一步地，远程监视系统具有的功能：通过远程监视系统，教师可实现实时监看每个学生的桌面情况。
[0061] 进一步地，学习评估系统具有的功能：学习评估系统能提供每一个学生的每一次教学和考试数据，并区分出每一个词汇的成绩；
[0062] 学习评估系统能提供每一个学生的汇总数据，并绘制出学生的成长曲线；
[0063] 学习评估系统能提供每一个班级的汇总数据，并提供出班级成绩分析；
[0064] 学习评估系统能与统一应用平台接口，实现单点登录，用户信息同步；
[0065] 学习评估系统能根据预定的安排启动备份和检查工作，服务器数据每周进行备份，可以随时进行恢复。
[0066] 进一步地，词汇教学系统具有的功能：词汇教学系统能对700个烹饪专用词汇根据教学内容和词汇类别进行分类，供不同学期的学生进行学习；
[0067] 词汇教学系统对于难以以实物形式呈现的词汇，以图片或视频形式呈现，主体以三维物体形式呈现；
[0068] 词汇教学系统能根据学生的发音即时反馈发音评价。
[0069] 进一步地，词汇考试系统具有的功能：词汇考试系统能随时进行词汇考试，且能系统自动给出学生成绩并汇总给教师；
[0070] 词汇考试系统具有场景三维建模、物体三维建模及图像增强功能；
[0071] 在场景三维建模中，需至少对两个及以上场景进行三维建模，并将烹饪词汇资源放置其中，学生在虚拟的三维场景中反复认知、朗读、纠正英文词汇；
[0072] 在场景三维建模中，虚拟场景需根据材质对渲染队列中的对象进行排序，让材质相同的对象处于相邻位置，以减少切换，从而提升整体性能以及图像显示
帧速率；
[0073] 在场景三维建模中，远景渲染烘焙，近景采用实时光，达成最佳性能和最优效果的融合；
[0074] 在物体三维建模中，对700个烹饪专用词汇进行实体三维建模以及配套容器、展示架等；
[0075] 在物体三维建模中，烹饪专有物品需与三维场景有机结合，尽量贴合实际使用情况；
[0076] 在物体三维建模中，烹饪词汇的建模需以仿真为主。
[0077] 进一步地，自动语音分析系统具有以下功能：自动语音分析系统能从多个层面去分析、比对，纠正学习者的英语口语；
[0078] 自动语音分析系统能将使用者语音的词汇内容转换为计算机可读的输入，即转换为字符序列形式的文字，语音输入速度达到180字/分，识别结果响应时间低于500ms；
[0079] 自动语音分析系统能根据学生以往的训练情况分析学生存在的问题，并给出提高、改进建议。
[0080] 具体操作过程如图1所述示。
[0081] 基于虚拟现实技术的烹饪英语专业词汇达标系统利用国际最新的VR技术的沉浸式教学方式，融合三维建模、Photogrammetry、计算机图形图像学等全球领先的技术，运用国际领先的英文语音识别引擎实现智能语言识别和评分，对学生的学习成果进行实时打分，帮助教师时掌握学生学习状态。该系统采用一对一的教学模式，能为学生提供逼真的虚拟的语言学习环境，全方位解决学生学英语“难记忆、枯燥、开口难”等问题，让学生通过VR虚拟课件建立起对专业学习的自信与兴趣，提高学生学习和应用的能力，促使烹饪英语教学目标的实现。
[0082] 本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。
