基于VR技术的交互式自动评分系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于VR技术的交互式自动评分系统，包括计算机系统、三维空间显示设备和三维空间交互设备，所述计算机系统包括三维图像生成模块和评分模块，其中：所述三维图像生成模块用于进行三维建模，构建虚拟环境，并对从所述三维空间交互设备获取的用户的形态信息和位置信息进行三维建模，建立用户形态模型并编入所述虚拟环境中；所述评分模块用于获取用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令的操作数据，并对所述数据进行评分处理，输出评分结果；所述三维空间交互设备进一步供用户控制所述用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令；所述三维空间显示设备用于显示所述虚拟环境。本发明专利技术有效地反映出电力生产中操作人员的实际操作水平。

Interactive automatic scoring system based on VR Technology

The invention provides an interactive automatic scoring system based on VR technology, including computer system, three-dimensional display device and three-dimensional interactive device, the computer system includes a three-dimensional image generation module and evaluation module, wherein the three-dimensional image generation module is used for three-dimensional modeling, virtual environment, 3D modeling and shape information and the position information acquired from the 3D interactive user equipment, the establishment of user model and incorporated into the virtual environment; the evaluation module for operating data to get the user form model to complete the operating instructions in the virtual environment, and the data were scored, output the score results; three dimensional interactive device further for the user to control the user model to complete the operation instructions in the virtual environment; The 3D space display device is used to display the virtual environment. The invention effectively reflects the actual operation level of the operators in the electric power production.

【技术实现步骤摘要】
基于VR技术的交互式自动评分系统
本专利技术涉及虚拟现实
，特别是基于VR技术的交互式自动评分系统。
技术介绍
现有技术中，对相关从业人员的电力设备操作能力进行考核，通常采用实操或者理论考试的方式进行考核，这些传统的考核方式存在着一些不足和缺陷，如采用实操考核方式，需要投入的成本高；如采用理论考试作为考核方式，则脱离了实际操作情景，迁移性和反馈效果较差。现有技术中，也有一些培训系统对从业人员的电力设备操作能力进行考核，但在此类传统的评分系统中仅能针对从业人员的操作步骤与操作结果进行自动评分，不能针对在实际操作中影响最终结果的所有因素进行评价考核，因此采用传统的评分系统对从业人员的电力设备操作进行评价存在局限性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种基于VR技术的交互式自动评分系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：计算机系统、三维空间显示设备和三维空间交互设备，所述计算机系统包括三维图像生成模块和评分模块，其中：所述三维图像生成模块用于对电力生产中的场景进行三维建模，构建虚拟环境，并对从所述三维空间交互设备获取的用户的形态信息和位置信息进行三维建模，建立用户形态模型并编入所述虚拟环境中；所述评分模块用于获取用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令的操作数据，并根据所述操作数据进行评分处理，输出评分结果，其中所述操作数据包括操作步骤顺序、操作结果和具体每一个操作步骤的操作信息；所述三维空间交互设备进一步供用户控制所述用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令；所述三维空间显示设备用于显示所述虚拟环境。优选地，所述三维空间交互设备包括数据手套和操作杆。优选地，所述三维空间显示设备包括立体眼镜和/或立体显示器。优选地，所述计算机系统还进一步包括数据库模块，所述数据库模块，用于存储不同电力生产中的场景对应的虚拟环境信息及评分标准，其中所述评分标准包括不同电力生产场景的标准操作步骤及每个步骤对应的标准操作信息。优选地，所述评分模块包括操作步骤顺序评分单元、操作结果评分单元、步骤操作评分单元和总得分处理单元，其中：所述操作步骤顺序评分单元用于判断操作步骤顺序是否正确，获取用户的操作步骤顺序得分；所述操作结果评分单元用于判断在完成所有操作指令后所得的操作结果是否正确，获取用户的操作结果得分；所述步骤操作评分单元用于根据用户每一个操作步骤的操作信息进行评分，获取每一个操作步骤的得分；其中所述操作信息包括操作力度、操作角度和操作位置，其中操作力度根据用户操作的速度、加速度和设定的用户形态模型质量进行计算所得；所述总得分处理单元用于根据所述操作步骤顺序得分、操作结果得分和每一个操作步骤的得分获取总得分。本专利技术的有益效果为：采用本专利技术系统对操作人员在电力生产中的模拟操作进行评分，不仅对操作人员的操作步骤顺序和操作结果进行评分，而且通过获取操作人员在完成具体操作指令时候的操作力度、操作角度和操作位置，对操作人员在操作过程中的每一个步骤进行了精细化的评分，从而更具体、更细致地反映操作人员的实际操作能力。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本专利技术的框架结构图；图2为本专利技术评分模块的框架结构图。附图标记：计算机系统1、三维空间交互设备2、三维空间显示设备3、三维图像生成模块11、评分模块12、数据库模块13、操作步骤顺序评分单元120、操作结果评分单元121、步骤操作评分单元122和总得分处理单元123具体实施方式结合以下应用场景对本专利技术作进一步描述。参见图1，一种基于VR技术的交互式自动评分系统，包括：计算机系统1、三维空间显示设备3和三维空间交互设备2，其中：所述三维空间交互设备2用于获取用户的形态信息和位置信息，并上传至所述计算机系统1建立用户形态模型，用户通过所述三维空间交互设备2控制所述用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令；所述计算机系统1进一步包括三维图像生成模块11和评分模块12，其中：所述三维图像生成模块11用于对电力生产中的场景进行三维建模，构建虚拟环境，并对从所述三维空间交互设备2获取的用户的形态信息和位置信息进行三维建模，建立用户形态模型并将其编入所述虚拟环境中；所述评分模块12用于获取用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令的操作数据，并根据所述操作数据进行评分处理，输出评分结果；所述三维空间显示设备3用于根据用户的视线方向显示所述虚拟环境，其中所述三维空间显示设备3上设置有探测装置，用于测定用户的视线方向。优选地，所述三维空间交互设备2包括数据手套和操作杆。优选地，所述三维空间显示设备3包括立体眼镜和/或立体显示器。优选地，所述计算机系统1还进一步包括数据库模块13，所述数据库模块13，用于存储不同电力生产中的场景对应的虚拟环境信息及评分标准，其中所述评分标准包括不同电力生产场景的标准操作步骤及每个步骤对应的标准操作信息。优选地，参见图2，所述评分模块12包括操作步骤顺序评分单元120、操作结果评分单元121、步骤操作评分单元122和总得分处理单元123，其中：所述操作步骤顺序评分单元120用于判断操作步骤顺序是否正确，获取用户的操作步骤顺序得分；所述操作结果评分单元121用于判断在完成所有操作指令后所得的操作结果是否正确，获取用户的操作结果得分；所述步骤操作评分单元122用于根据用户每一个操作步骤的操作信息进行评分，获取每一个操作步骤的得分；其中所述操作信息包括操作力度、操作角度和操作位置，其中操作力度根据用户操作的速度、加速度和设定的用户形态模型质量进行计算所得；所述总得分处理单元123用于根据所述操作步骤顺序得分、操作结果得分和每一个操作步骤的得分获取总得分。本专利技术上述实施例，操作人员通过使用三维空间交互和显示设备进行电力生产中的模拟操作，本专利技术系统记录操作人员的操作指令数据并对其进行评分，不仅对操作人员的操作步骤顺序和操作结果进行评分，而且通过获取操作人员在完成具体操作指令时候的操作力度、操作角度和操作位置，对操作人员在操作过程中的每一个步骤进行了精细话的评分，从而更具体、更细致地反映操作人员的实际操作能力。优选地，所述操作步骤顺序评分单元120用于判断操作步骤顺序是否正确，获取用户的操作步骤顺序得分，具体为：将电力生产中的场景需要完成的操作过程分解为各个操作步骤，根据用户的操作指令的顺序进行判断是否正确：若操作顺序完全正确则操作步骤顺序得分部分得满分；若操作步骤顺序不正确，在不影响操作结果的情况下，对操作步骤顺序得分进行相应的扣减；其中，采用的操作步骤顺序得分函数为：式中，N2表示操作步骤顺序得分，nr和nz分别表示错误的步骤数和操作步骤总数。本优选实施例，采用上述的方法获取操作人员的操作步骤顺序得分，在不影响最终结果的情况下，能够反映出操作人员的操作顺序习惯，从而更细致地反映操作人员的操作习惯和规范化程度。优选地，所述操作结果评分单元121用于将在完成所有操作指令后所得的操作结果和预先存储在数据库13中的结果进行对比，判断操作结果是否正确，获取用户的操作结果得分，具体采用的操作结果得分函数为：式中，N3表示操作结果得分。优选地，所述步骤操作评分单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，包括：计算机系统、三维空间显示设备和三维空间交互设备，所述计算机系统包括三维图像生成模块和评分模块，其中：所述三维图像生成模块用于对电力生产中的场景进行三维建模，构建虚拟环境，并对从所述三维空间交互设备获取的用户的形态信息和位置信息进行三维建模，建立用户形态模型并编入所述虚拟环境中；所述评分模块用于获取用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令的操作数据，并根据所述操作数据进行评分处理，输出评分结果；所述三维空间交互设备进一步供用户控制所述用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令；所述三维空间显示设备用于显示所述虚拟环境。

【技术特征摘要】
1.基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，包括：计算机系统、三维空间显示设备和三维空间交互设备，所述计算机系统包括三维图像生成模块和评分模块，其中：所述三维图像生成模块用于对电力生产中的场景进行三维建模，构建虚拟环境，并对从所述三维空间交互设备获取的用户的形态信息和位置信息进行三维建模，建立用户形态模型并编入所述虚拟环境中；所述评分模块用于获取用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令的操作数据，并根据所述操作数据进行评分处理，输出评分结果；所述三维空间交互设备进一步供用户控制所述用户形态模型在虚拟环境中完成操作指令；所述三维空间显示设备用于显示所述虚拟环境。2.根据权利要求1所述的基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，所述三维空间交互设备包括数据手套和操作杆。3.根据权利要求1所述的基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，所述三维空间显示设备包括立体眼镜和/或立体显示器。4.根据权利要求1所述的基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，所述计算机系统还进一步包括数据库模块，所述数据库模块，用于存储不同电力生产中的场景对应的虚拟环境信息及评分标准，其中所述评分标准包括不同电力生产场景的标准操作步骤及每个步骤对应的标准操作信息。5.根据权利要求4所述的基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，所述评分模块包括操作步骤顺序评分单元、操作结果评分单元、步骤操作评分单元和总得分处理单元，其中：所述操作步骤顺序评分单元用于判断操作步骤顺序是否正确，获取用户的操作步骤顺序得分；所述操作结果评分单元用于判断在完成所有操作指令后所得的操作结果是否正确，获取用户的操作结果得分；所述步骤操作评分单元用于根据用户每一个操作步骤的操作信息进行评分，获取每一个操作步骤的得分；其中所述操作信息包括操作力度、操作角度和操作位置，其中操作力度根据用户操作的速度、加速度和设定的用户形态模型质量进行计算所得；所述总得分处理单元用于根据所述操作步骤顺序得分、操作结果得分和每一个操作步骤的得分获取总得分。6.根据权利要求5所述的基于VR技术的交互式自动评分系统，其特征在于，所述操作步骤顺序评分单元用于判断操作步骤顺序是否正确，获取用户的操作步骤顺序得分，具体为：将电力生产中的场景需要完成的操作过程分解为各个操作步骤，根据用户的操作指令的顺序进行判断是否正确：若操作顺序完全正确则操作步骤顺序得...

【专利技术属性】
技术研发人员：董国威，袁则红，汪雷，宋毅，宋根华，徐照民，杨云，周宗学，赵俊，张炳清，储江龙，鲁杭，项忠华，杨平，沈荣清，范顺龙，付阳，邱宏瑜，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司宣城供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34