[发明专利]一种基于虚拟现实的外语学习方法与系统

说明书

技术领域

本发明所述一种基于虚拟现实的外语学习方法与系统，属于虚拟现实技术应用领域。

背景技术

随着信息技术与外语学习结合，使得外语学习的工具和方法层出不穷，例如复读机、mp3、电子词典、手机、计算机等。这些信息技术与外语学习相结合，能够利用计算机的强大处理能力对外语学习相关的文本、声音、图形、图像、动画等进行综合处理，从而有助于营造出不同于纸质外语学习材料的“哑巴”外语学习环境，能够为外语学习者展现一个图文并茂、有声有色、生动逼真的学习环境,使得学习者在视觉和听觉上得到信号刺激，使大脑获得多层次、多种类的外语学习知识。

但是目前的外语学习的缺点也是很明显的。首先，在外语学习中，非母语的外语学习者最大的抱怨就是缺乏外语学习环境，缺乏母语环境所特有的多层次、多频次的反复刺激，导致学习效果大打折扣。其次，现有的外语学习方式比较单一，外语学习者的学习兴趣极大的影响了其外语水平，兴趣是最好的老师,单一的学习方式无法刺激他们的求知欲，从而降低学习效率。再次，传统的外语学习方法和系统很难为外语学习者提供关联学习,外语的学习和母语的学习一样,是需要互相关联的，每一个单词都不是孤立的，需要关联比较来掌握其地道的用法。因此，开发出一种具备外语学习场景、提高学习者学习兴趣、适于日常生活交流，能提高学习者地道地使用外语的学习方法与系统是很有必要的。

在国内，随着互联网技术的发展和进步，为开发一种基于虚拟现实的外语学习方法及系统提供了条件，但是，目前市场上很少有一种基于虚拟现实的外语学习方法及系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于虚拟现实的外语学习方法与系统，运用计算机进行三维场景的制作，并生成与现实的外国工作、生活类似的模拟场景，并借助虚拟现实终端中的多种输出设备使用户在视觉、听觉、触觉等感官上与虚拟环境形成交互，形成真实的学习感受。虚拟现实技术在外语学习中的运用具有科学性、交互性、形象性等优点，在外语学习中有着明显的优势以及成效。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于虚拟现实的外语学习方法与系统，包括虚拟现实终端、终端适配器、计算机、虚拟现实数据库。

所述虚拟现实终端的输入设备包括：麦克风、手套、脚套、摄像头；

通过虚拟现实终端的输出设备包括：VR眼镜、耳机、安装在手套、脚套中的触觉传感器；

通过虚拟现实终端中的输入设备采集用户的动作，然后通过终端适配器传给计算机，计算机对采集的数据进行处理和计算，再根据虚拟现实数据库中的各种外语学习场景模型，进行检索、匹配、建模、映射和计算，产生相应的虚拟现实输出结果，然后在虚拟现实终端的输出设备中展现虚拟现实场景。

所述虚拟现实终端的输入设备是虚拟现实系统的输入接口，其功能是检测用户的输入信号，并通过传感器模块转换成计算机能够处理的数字信号。虚拟现实终端的输出设备，是虚拟现实系统的输出接口，将虚拟世界中各种数字信号和数学模型转变为人所能感受的多通道刺激信号。

所述耳机，其功能是将虚拟世界中的语音数字信号转变为可以听到的音波。

所述麦克风，其功能是采集用户说话的语音信号，并转换为虚拟现实系统所需的电信号。

所述手套，其功能是采集用户手的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号；手套设有触觉传感器，其功能是将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

所述脚套，其功能是采集用户脚的动作，并转换为虚拟现实系统所需的电信号；脚套设有触觉传感器，其功能是将虚拟世界中的各种触觉感知数字信息，转变为用户能够感受的触觉信号。

所述VR眼镜，其功能是将虚拟世界中的各种数学模型、外语学习场景等转变为人眼所能看到的立体视觉信号。

所述摄像头，其功能是将现实世界中的用户各种位置、动作信息转换为计算机能够处理的数字信号。

所述终端适配器，是计算机与各类虚拟现实终端设备的硬件接口，虚拟现实终端将各类数据通过终端适配器进行必要的数据转换，并传送到计算机上，计算机经过必要的处理和计算后，再将各类计算结果通过终端适配器进行必要的数据转换，再传输到虚拟现实终端的输出设备上。

所述计算机用于处理和计算虚拟现实系统采集到各类输入信号及各类输出信号，并能够检索虚拟现实数据库进行视景几何建模、纹理映射、位置跟踪、3D显示和计算，产生相应的虚拟现实，提供动态三维模型加载引擎和语音引擎。