[发明专利]一种基于VR虚拟课堂的训练系统及方法

权利要求书

1.一种基于VR虚拟课堂的训练系统，其特征在于，包括：

红外光学跟踪定位器，用于设定虚拟课堂训练时的活动区域，师范生只能在有效活动区域范围之内移动；

体感交互器，用于捕获师范生在上课训练时的动作，所述动作包含身体动作和/或手势动作和/或物体的选择动作；

语音识别系统，用于捕获和识别虚拟课堂训练系统中师范生的声音；

头盔，用于师范生进行课堂训练时，将在服务器上开发的虚拟课堂训练系统通过头盔呈现在师范生的眼前；

手柄，用于师范生对课堂中的学生或其他物体进行选择；

服务器，用于结合利用Unity3D软件对各个学科内容结合师范生训练的要求模拟出师范生需要的虚拟课堂场景，人物模型以及教具。

2.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟课堂的训练系统，其特征在于，服务器上还存放有上课时需要的提问和答案、头盔调用虚拟课堂场景的软件，用于在师范生眼前真实呈现课堂情景。

3.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟课堂的训练系统，其特征在于，还包括：

监控系统7，用于监控师范生进行课堂训练时的训练情况，以便于课后对师范生的教学进行评价。

4.根据权利要求1所述的一种基于VR虚拟课堂的训练系统，其特征在于，所述服务器上设置：

Unity3D软件，用于开发教学所需要的虚拟场景和人物，并在场景中设置好教学必须元素；

SteamVR软件，用于为设计好的虚拟场景提供运行的环境，师范生训练时就是在该环境下运行虚拟课堂场景。

5.一种基于VR虚拟课堂的训练方法，其特征在于，包括：

区域配置步骤，将红外光学跟踪设备架设定位好，启动SteamVR软件，借助手柄将训练需要的活动区域设定好并进行校正；

场景配置步骤，可打开Unity3D软件开发虚拟课堂训练系统，在服务器上设置所训练学科的信息及学生人数，将课件导入到虚拟课堂系统中，

互动问候步骤，在VR头盔中虚拟真实课堂场景，从师范生的问候语音提取关键字并与服务器上数据库中的关键字库进行匹配，在匹配成功后，调用全体学生的语音并根据老师的问候进行回答；

上课模拟步骤，语音识别系统从拾音器获取的语言信号中识别出问题的关键字并与服务器上数据库中的关键字库进行匹配，在匹配成功后，将关键字所对应的语音提问提交给虚拟学生，虚拟学生产生示意动作并回答，将虚拟学生的回答通过系统转换成语音信号输出。

6.根据权利要求5所述的一种基于VR虚拟课堂的训练方法，其特征在于，还包括：

随机场景模拟步骤，用于触发在服务器上设置的不良表现动作，在虚拟课堂模拟不良动作，在拾音器拾取师范生制止不良动作的语音信号后，停止不良动作的模拟。

7.根据权利要求5所述的一种基于VR虚拟课堂的训练方法，其特征在于，还包括：

下课交互步骤，服务器调用固定数据库，语音识别系统识别并匹配到下课关键字后，调用下课告别语音，师范生就和虚拟学生做下课提示和告别问候等互动语音。

8.根据权利要求5所述的一种基于VR虚拟课堂的训练方法，其特征在于，

所述场景配置步骤中，针对若干关键知识点设置学生提问环节。

9.根据权利要求5所述的一种基于VR虚拟课堂的训练方法，其特征在于，所述上课模拟步骤中，第一个学生回答完毕后，继续让其他虚拟学生进行回答，当师范生认为可以结束本次回答后，对这个提问进行总结和评价。