[发明专利]基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统

权利要求书

1.基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，包括教学资源平台(1)、教员端智能交互设备(2)、学员端智能交互设备(3)、三维模型构建单元(4)和虚幻引擎控制单元(5)；

所述教学资源平台(3)包括数据库服务器、控制模块和面向用户交互端；

所述数据库服务器，用于存储教学资源、教员信息、学员信息和虚拟三维教学场景，所述教学资源包括已授课程和预约课程；所述教员信息包括姓名、教授科目、课程安排、年龄、身份认证、联系方式和对应教员端智能交互设备(2)编号；所述学员信息包括姓名、学习科目、课程安排、年龄、身份认证、联系方式和对应学员端智能交互设备(3)编号；

所述控制模块，用于接收并审核教员端智能交互设备(2)和学员端智能交互设备(3)的接入请求，向通信连通的教员端智能交互设备(2)和学员端智能交互设备(3)实时发送所述虚拟三维教学场景；

所述面向用户交互端包括常规课程教学资源管理、用户管理和共享资源管理；常规课程教学资源管理用于用户查询、预约和在线学习教学资源；所述用户管理包括教员账户管理、学员账户管理以及下载或存储教学资源；所述共享资源管理用于用户上传和在线学习共享类教学资源；

所述教员端智能交互设备(2)包括头戴式显示模块、语音录入模块、智能指套和头部运动测量模块；所述头戴式显示模块用于显示虚拟三维教学场景；所述语音录入模块用于输入教学讲课语音、并实时传递至虚幻引擎控制单元(5)添加入虚拟三维教学场景中；所述智能指套用于检测手指运动姿态信息并传递至虚幻引擎控制单元(5)添加入虚拟三维教学场景中；所述头部运动测量模块用于检测人体头部运动姿态并传递至虚幻引擎控制单元(5)添加入虚拟三维教学场景中；

学员端智能交互设备(3)包括头戴式显示模块、听筒模块和穿戴式人体加速度传感器；所述头戴式显示模块用于显示虚拟三维教学场景；所述听筒模块接收、并向学员同步播放教员输入讲课语音；所述穿戴式人体加速度传感器用于检测学员移动速度和方向并传递至虚幻引擎控制单元(5)添加入虚拟三维教学场景中；

三维模型构建单元(4)，用于构建和存储三维教学场景模型并传送至虚幻引擎控制单元(5)；

虚幻引擎控制单元(5)包括三维动画人物设置模块、声音模拟模块和灯光渲染模块；所述三维动画人物设置模块用于设置教员和学员人物、并依据接收的教员手指运动姿态和人体头部运动姿态、以及学员移动速度和方向同步设置显示相应人物的运动姿态；所述声音模拟模块用于将接收的教学讲课语音加入虚拟三维教学场景中。

2.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，对于常规课程教学资源，所述三维教学场景包括教学教室室内建筑、室内桌椅摆放、教学幻灯片。

3.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，所述学员端智能交互设备(3)还包括语音录入模块用于输入学员讲话语音、并实时传递至虚幻引擎控制单元(5)添加入虚拟三维教学场景中；所述听筒模块包括单人模式和多人模式，所述单人模式下学员同步收听教员讲课语音，所述多人模式学员同步收听教员讲课语音和学员讲话语音。

4.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，所述教员端智能交互设备(2)和学员端智能交互设备(3)的显示模块还用于选择虚拟三维教学场景中显示的人物模型、声音模型和装扮模型。

5.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，所述声音模拟模块还用于依据教员与学员之间的距离、以及学员与学员之间的距离设置声音分贝大小。

6.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，所述共享类教学资源包括生活项目、科学项目、机械项目、艺术项目和医学项目。

7.根据权利要求1所述的基于虚幻4引擎技术的虚拟现实交互系统，其特征在于，所述交互系统还包括管理中心(6)；所述管理中心(6)用于管理人员安排常规课程教学课程安排、用于用户账户审核及规范化管理、用于审核用户上传的共享类教学资源。