一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法技术方案

本发明专利技术属于虚拟现实领域，涉及一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法，系统包括网络云平台和编程工具，网络云平台作为管理系统结合PC端编程工具，在PC端以及VR头盔中呈现三维虚拟现实编程成果，相比传统的二维平面更加直观、形象，给学生带来沉浸式的体验，提升青少年的编程意识和锻炼编程思维，培养学生对编程的兴趣，培养人工智能的创新型、复合型、应用型人才。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法
本专利技术属于虚拟现实领域，涉及少儿编程中的模块化编程，具体涉及一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法。
技术介绍
当前，随着科技的发展，编程越来越受到人们的重视，而编程教育也越来越趋向于幼龄化设计。少儿编程教育的目的是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程，锻炼中小学生编程意识与编程思维，普及中小学生的编程知识，提高青少年的科学素质，培养科技创新人才，以电脑为载体，为中小学校提供优质的科学教育能力与全方位的科学素质与教学服务。但是目前的编程课程大部分为二维展示效果，本身带有平面的局限性，无法使学生直观的感受虚拟世界中创造的乐趣，降低了学生学习的兴趣。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法，通过网络云平台作为管理系统结合PC端编程工具，在PC端以及VR头盔中呈现三维虚拟现实编程成果，相比传统的二维平面更加直观、形象，给学生带来沉浸式的体验，增强学生的学习兴趣。本专利技术的技术方案是：一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统，所述系统包括网络云平台和编程工具，所述网络云平台作为管理系统，包括管理员、教师与学生；管理员进行整体性系统管理，教师进行任务分配及管理，学生可以进行在线编程课程学习以及使用编程工具进行任务创造；所述编程工具包括虚拟现实资源的打包与加载模块、web数据通信模块以及模块化编程模块；所述虚拟现实资源的打包与加载模块用于资源的管理与优化，所述web数据通信模块用于动态管理任务，所述模块化编程模块用于编程及编程意识与思维的锻炼。进一步的，所述整体性系统管理包括学校管理、用户管理，以及虚拟现实资源管理；在所述虚拟现实资源管理中，管理员上传导出的适配多端的虚拟现实资源文件，所述虚拟现实资源文件包括三维模型、贴图、动画、特效。进一步的，所述网络云平台中，具体的，教师进行发布任务、课程管理、资源管理及作业批阅，学生进行个人创作及提交作业。进一步的，所述虚拟现实资源的打包与加载模块具体包括：基于unity的AssetBundle打包方法，开启打包程序、导入模型资源、打包资源导出并进行上传，用于对虚拟现实资源进行打包优化处理和加载。进一步的，所述系统模块化编程的成果以3D立体的形式在PC端或VR头盔进行呈现。一种基于虚拟现实资源进行图形化编程的方法，包括以下步骤：(1)教师发布任务后，学生在编程工具中进行个人创作，教师在编程工具中进行学生提交成果的查看和多维度的评价和展示，管理员在虚拟现实资源管理模块中，进行上传导出的适配多端的虚拟现实资源文件；(2)在打开编程工具端时，工具自动从网络云平台加载上传的虚拟现实资源文件，加载的虚拟现实模型资源采用拖拽的方式加载到场景中，进行模块化的编程；(3)添加至虚拟现实模块资源的编程模块命令，通过id与模型资源对应起来，并将每个块的行为以webService的形式传给客户端，客户端处理之后模型动作展示，完成展示的内容。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过网络云平台作为管理系统结合PC端编程工具，模块化编程最终的展现形式是呈现三维虚拟现实编程成果，相比传统的二维平面更加直观、形象，打破了模块化编程的平面显示的局限性，给学生带来沉浸式的体验；本专利技术主要针对于当下中小学生的编程知识，以网络云平台为载体，提升青少年的编程意识和锻炼编程思维，培养学生对编程的兴趣，培养人工智能的创新型、复合型、应用型人才。(2)本专利技术的系统集平台管理、客户端、头盔展示端于一体，更加贴合用户的体验，在VR头盔展示端中，编程工具中完成作业之后，可以直接保存到网络平台，就可以在VR头盔中呈现作业，在VR头盔中沉浸式的体验，更直观的感受虚拟世界中创造的乐趣。附图说明图1为本专利技术提供的网络云平台结构示意图；图2为本专利技术提供的编程工具流程示意图；图3为本专利技术提供的模块化编程模块的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了进一步理解本专利技术，将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1至3所示，本专利技术涉及一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统及方法，是通过网络云平台作为管理系统结合PC端编程工具，并在PC端以及VR头盔中呈现三维虚拟现实编程成果。在网络云平台的管理系统中，平台分为三种权限，管理员、教师与学生，管理员进行学校管理、用户管理、虚拟现实资源等整体性系统管理，教师进行发布任务、课程管理、资源管理、作业批阅等任务分配及管理，学生可以进行个人创作和提交作业的在线编程课程学习，以及使用编程工具进行任务创造。在教师发布任务后，学生在编程工具中进行个人创作，教师可以在编程工具中进行学生提交成果的查看和多维度的评价和展示。在虚拟现实资源管理模块中，管理员可以进行上传unity导出的适配多端的三维模型等虚拟现实资源文件，包括模型、贴图、动画、特效等。在打开编程工具端时，工具自动从云端网络平台加载上传的虚拟现实资源文件，加载的虚拟现实模型资源文件可以采用拖拽的方式的加载到场景中，进行模块化的编程。添加至虚拟现实模型资源上的编程模块命令，通过id与模型资源对应起来，并将每个块的行为以webService的形式传给客户端，客户端进行处理之后模型动作展示，完成展示的内容；将模块化编程以3D立体的形式进行呈现，相比传统的二维平面更加直观、形象，打破了平面的局限性。实施例1Unity中以AssetBundle的形式进行资源打包，将模型资源导入到unity引擎中，构建成预制体的形式，包括了模型的mesh、贴图、动画，修改输出的形式为.cn的文件形式，得到文件之后，上传到网络云平台进行存储管理。网络云平台管理模块，登录模块分为管理员、教师和学生三部分，管理员进行学校管理、用户管理、虚拟现实资源等整体性系统管理，教师进行任务分配及管理，学生可以进行在线编程课程学习，以及使用编程工具进行任务创造。在教师发布任务后，学生在编程工具中进行个人创作，教师在编程工具中进行学生提交成果的查看和多维度的评价和展示。在课程章节下给学生分组，发布作业，学生登录可以查看所在的小组及个人作业，完成作业后提交作业，组长可以查阅组员的作业，同一个作业协作完成，组长可以将组员的作业导入合并，并进行提交，老师可以进行查阅，评价定优等操作。资源上传管理模块，将打包好的资源通过对应标签的形式存储到云端，然后从上传到云平台的本地数据库下载Json表，对应的标签有resourcesid，modelid,imageid，modelpath，imagepath，ta本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统，其特征在于，所述系统包括网络云平台和编程工具，所述网络云平台作为管理系统，包括管理员、教师与学生；管理员进行整体性系统管理，教师进行任务分配及管理，学生可以进行在线编程课程学习以及使用编程工具进行任务创造；所述编程工具包括虚拟现实资源的打包与加载模块、web数据通信模块以及模块化编程模块；所述虚拟现实资源的打包与加载模块用于资源的管理与优化，所述web数据通信模块用于动态管理任务，所述模块化编程模块用于编程及编程意识与思维的锻炼。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于云端虚拟现实资源进行图形化编程的系统，其特征在于，所述系统包括网络云平台和编程工具，所述网络云平台作为管理系统，包括管理员、教师与学生；管理员进行整体性系统管理，教师进行任务分配及管理，学生可以进行在线编程课程学习以及使用编程工具进行任务创造；所述编程工具包括虚拟现实资源的打包与加载模块、web数据通信模块以及模块化编程模块；所述虚拟现实资源的打包与加载模块用于资源的管理与优化，所述web数据通信模块用于动态管理任务，所述模块化编程模块用于编程及编程意识与思维的锻炼。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述整体性系统管理包括学校管理、用户管理，以及虚拟现实资源管理；在所述虚拟现实资源管理中，管理员上传导出的适配多端的虚拟现实资源文件，所述虚拟现实资源文件包括三维模型、贴图、动画、特效。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络云平台中，具体的，教师进行发布任务、课程管理、资源管理及作业批阅，学生进行个人创作及提交作业。


4.根据权利要求1所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐越，张德晓，杜文祥，
申请(专利权)人：北京航空航天大学青岛研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37