一种用于艺术教育的交互式多功能演播室制造技术

本发明专利技术提供一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，涉及艺术教育领域。本发明专利技术在使用VR虚拟技术的同时，还部署有交互教学设备；通过交互教学设备能对授课老师的交互动作进行采集与呈现；可视化呈现能使学生能掌握各个动作细节，学习更加高效轻松；通过专用教学设备使学生能直观地观察到各教学设备的动作细节和量化指标；采用Htc Vive灯塔进行定位，具备计算能力非常小、延迟低、硬件成本低、定位跟踪都非常精确等优点；通过评分端可以考察学员的动作标准情况，将过去无法量化的动作量化为指标，通过纠正端可以将学员不标准的地方进行量化并指出，从而促进艺术教育的及时反馈与纠正，增加学员的学习积极性与效率。增加学员的学习积极性与效率。增加学员的学习积极性与效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于艺术教育的交互式多功能演播室


[0001]本专利技术涉及艺术教育领域，尤其涉及一种用于艺术教育的交互式多功能演播室。

技术介绍

[0002]随着时代的向前发展，艺术教育已经逐步占据教育体系的主要地位，艺术教育能提高人们对美的感受和理解，它是提高个人素质和修养的新兴教育模式。艺术教育的形式繁多，例如舞蹈、声乐、雕塑、绘画等。艺术教育可以让孩子解放天性、建立自信、塑造不凡谈吐，也能使孩子对艺术的见解力得到提高，增强艺术修养以及表演的胆识。为更大的舞台做好铺垫。学习艺术能使孩子性格变得开朗，能与陌生人更好地交流。培养孩子的社会活动能力，全面提高孩子的综合素质。发掘孩子的表演等天赋，增强适应社会的能力。
[0003]但是，现有艺术教育存在师资力量不足，在大班教学时，后排同学无法细致听取老师教授内容的情况，此外，艺术教育不像传统的书本文化课教育，需要学生从不同角度来观察老师，例如在学习雕塑时，需要观察老师的动作姿势，雕刻凿的摆放位置，锤凿的角度和力量等，这就导致传统课堂教育无法全方位地对其进行展示，从而影响艺术教育质量。
[0004]为此，公开号为：CN111192486A的专利技术申请提供了一种基于物联网的VR云端一体化智慧教学系统，包括控制芯片，所述控制芯片电性双向连接有云桌面系统，所述云桌面系统分别电性双向连接有智慧班牌系统、虚拟现实系统和VR识别教育系统，所述控制芯片电性双向连接有互动教学云平台，该专利技术通过采用VR技术，可实现将日常学习过程中，采用VR投影的方式，进一步将教学内容实体化，从而提高学习的真实互动感，提高学习质量，并且采用VR投影，可以实现远端的投影会议、信息播报、云端学习等方式，营造一种讲师一对一辅导的现实感觉，将现有的2D视频进行立体化，从而实现3D真人版一对一教学，提高教学效果。
[0005]但是，在进行艺术教育时，我们不仅需要身临其境的课堂体验，更需要将授课老师的动作细节进行展示，如：在进行绘画时，学生需要了解画笔的位置，画笔移动的速度，手部动作等。但该申请未就这些问题进行解决。
[0006]因此，有必要提供新的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述之一技术问题，本专利技术提供的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，包括多功能演播室、演播室云端服务器和交互终端。
[0008]具体的，所述多功能演播室包括多功能教学区和演播录制区；所述多功能教学区用于向授课老师提供教学空间并部署有交互教学设备，所述交互教学设备包括教学设备本体和互动反馈单元；所述互动反馈单元分别部署在各教学设备本体上；所述演播录制区用于提供演播录制空间并部署有VR演播录制设备、交互数据采集设备和数据融合单元；所述VR演播录制设备用于对多功能教学区进行多方位视频采集和音频采集，并将采集到的多方
位视频数据构筑为VR视频数据；所述交互数据采集设备用于采集授课老师在进行教学时的动作反馈信息并与互动反馈单元电性连接；所述数据融合单元用于将VR视频数据与动作反馈信息进行时序匹配和融合，得到融合交互数据并上传至演播室云端服务器。
[0009]更加具体的，所述演播室云端服务器对融合交互数据进行接收/存储/管理/调用，并与各交互终端建立通信连接；所述交互终端部署在各智能设备上，并能对融合交互数据进行实时显示播放。
[0010]作为更进一步的解决方案，所述交互教学设备包括通用交互设备和专用教学设备；所述通用交互设备包括动作捕捉手套、动作捕捉头套和动作捕捉服，所述动作捕捉手套、动作捕捉头套和动作捕捉服分别与交互数据采集设备电性连接。
[0011]具体的，所述交互教学设备还包括专用教学设备，所述专用教学设备包括雕刻设备、画笔设备、鼓槌设备和声乐设备；所述雕刻设备、画笔设备、鼓槌设备和声乐设备分别与交互数据采集设备电性连接；所述声乐设备为音频采样器。
[0012]作为更进一步的解决方案，所述互动反馈单元包括若干互动反馈节点，并在所述多功能演播室内对应设置有互动反馈基站，所述互动反馈节点与互动反馈基站组成互动反馈系统。
[0013]具体的，所述互动反馈基站包括定位基站、数据处理基站和同步基站；所述定位基站和同步基站分别与数据处理基站电性连接；所述互动反馈节点包括姿态反馈模块、坐标反馈模块和同步反馈模块；所述姿态反馈模块、坐标反馈模块和同步反馈模块分别与数据处理基站电性连接。
[0014]作为更进一步的解决方案，所述定位基站、数据处理基站和同步基站通过Htc Vive灯塔基站进行部署，所述Htc Vive灯塔基站包括X轴红外扫描基站、Y轴红外扫描基站、灯塔同步基站和灯塔数据处理基站。
[0015]具体的，所述坐标反馈模块是基于TS3633红外传感芯片的红外定位单元，所述同步反馈模块是基于光电二极管的光电同步单元；所述红外定位单元和光电同步单元通过定位同步电路进行部署，所述定位同步电路包括TS3633芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、直流稳压器、直流电源DC和光电二极管D1，所述TS3633芯片包括AVDD端、DVDD端、ENVELOPE端、AVSS1端、AVSS2端、INN端、DC_DET端、RBIAS端和STANDBY端。
[0016]其中，所述AVDD端接电容C3后与地连接；所述DVDD端与直流稳压器的输出端电性连接，所述直流稳压器的输入端与直流电源DC电性连接；所述ENVELOPE端连接电阻R1后进行引出；所述AVSS1端和AVSS2端接地；所述STANDBY端接电阻R2后与地连接；所述RBIAS端接电阻R3后与地连接；所述DC_DET端接电容C1后与地连接；所述INN端串接电容C2、电阻R4和电容C1后与地连接；所述光电二极管D1的一端接在电容C2于电阻R4，另一端与地连接。
[0017]作为更进一步的解决方案，所述姿态反馈模块是基于型号为MPU9250微型IMU九轴芯片的姿态传感单元，所述姿态传感单元包括MPU9250芯片、电容C6、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R5和直流电源DC；所述MPU9250芯片包括两个RESV端、八个NC端、SDA/SDT端、SCL/SCLK端、nCS端、两个AUX_DA端、VDD端、INT端、FSYNC端、REGOUT端、ADO/SDO端、VDDOI端、AUX_CL端和CLKIN端。
[0018]其中，所述八个NC端、两个RESV端和任一个AUX_DA端均为断路，另一个AUX_DA端接电容C6后与地连接；所述SDA/SDT端作为SDA端进行引出；所述SCL/SCLK端作为SCL端进行引
出；所述VDD端接直流电源DC；所述INT端接电阻R5后引出；所述FSYNC端接电容C4后，接直流电源DC；所述REGOUT端串接电容C4和电容C5后，接直流电源DC；所述ADO/SDO端和VDDOI端接直流电源DC；在直流电源DC与地之间还设置有电容C6；所述AUX_CL端悬空；所述CLKIN端与地连接。
[0019]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，包括多功能演播室、演播室云端服务器和交互终端；所述多功能演播室包括多功能教学区和演播录制区；所述多功能教学区用于向授课老师提供教学空间并部署有交互教学设备，所述交互教学设备包括教学设备本体和互动反馈单元；所述互动反馈单元分别部署在各教学设备本体上；所述演播录制区用于提供演播录制空间并部署有VR演播录制设备、交互数据采集设备和数据融合单元；所述VR演播录制设备用于对多功能教学区进行多方位视频采集和音频采集，并将采集到的多方位视频数据构筑为VR视频数据；所述交互数据采集设备用于采集授课老师在进行教学时的动作反馈信息并与互动反馈单元电性连接；所述数据融合单元用于将VR视频数据与动作反馈信息进行时序匹配和融合，得到融合交互数据并上传至演播室云端服务器；所述演播室云端服务器对融合交互数据进行接收/存储/管理/调用，并与各交互终端建立通信连接；所述交互终端部署在各智能设备上，并能对融合交互数据进行实时显示播放。2.根据权利要求1所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述交互教学设备包括通用交互设备和专用教学设备；所述通用交互设备包括动作捕捉手套、动作捕捉头套和动作捕捉服，所述动作捕捉手套、动作捕捉头套和动作捕捉服分别与交互数据采集设备电性连接；所述交互教学设备还包括专用教学设备，所述专用教学设备包括雕刻设备、画笔设备、鼓槌设备和声乐设备；所述雕刻设备、画笔设备、鼓槌设备和声乐设备分别与交互数据采集设备电性连接；所述声乐设备为音频采样器。3.根据权利要求2所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述互动反馈单元包括若干互动反馈节点，并在所述多功能演播室内对应设置有互动反馈基站，所述互动反馈节点与互动反馈基站组成互动反馈系统；所述互动反馈基站包括定位基站、数据处理基站和同步基站；所述定位基站和同步基站分别与数据处理基站电性连接；所述互动反馈节点包括姿态反馈模块、坐标反馈模块和同步反馈模块；所述姿态反馈模块、坐标反馈模块和同步反馈模块分别与数据处理基站电性连接。4.根据权利要求3所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述定位基站、数据处理基站和同步基站通过Htc Vive灯塔基站进行部署，所述Htc Vive灯塔基站包括X轴红外扫描基站、Y轴红外扫描基站、灯塔同步基站和灯塔数据处理基站。5.根据权利要求4所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述姿态反馈模块是基于型号为MPU9250微型IMU九轴芯片的姿态传感单元(23)，所述姿态传感单元(23)包括MPU9250芯片、电容C6、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R5和直流电源DC；所述MPU9250芯片包括两个RESV端、八个NC端、SDA/SDT端、SCL/SCLK端、nCS端、两个AUX_DA端、VDD端、INT端、FSYNC端、REGOUT端、ADO/SDO端、VDDOI端、AUX_CL端和CLKIN端；其中，所述八个NC端、两个RESV端和任一个AUX_DA端均为断路，另一个AUX_DA端接电容C6后与地连接；所述SDA/SDT端作为SDA端进行引出；所述SCL/SCLK端作为SCL端进行引出；所述VDD端接直流电源DC；所述INT端接电阻R5后引出；所述FSYNC端接电容C4后，接直流电源DC；所述REGOUT端串接电容C4和电容C5后，接直流电源DC；所述ADO/SDO端和VDDOI端接直
流电源DC；在直流电源DC与地之间还设置有电容C6；所述AUX_CL端悬空；所述CLKIN端与地连接。6.根据权利要求5所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述雕刻设备、画笔设备和鼓槌设备均包括中部支撑杆，所述中部支撑杆通过交互反馈杆进行设置；所述交互反馈杆包括杆体(1)和内部电路(2)；所述内部电路(2)安装在杆体(1)内部，所述内部电路(2)包括A端反馈电路、B端反馈电路、通信单元、供电单元和中控单元；所述A端反馈电路、B端反馈电路、通信单元和供电单元分别与中控单元电性连接；所述A端反馈电路和B端反馈电路均包括光电同步单元(21)、红外定位单元(22)和姿态传感单元(23)；所述光电同步单元(21)、红外定位单元(22)和姿态传感单元(23)分别与中控单元电性连接；所述杆体(1)上开设有A端透光窗(11)、B端透光窗(12)和通信供电口(3)，所述A端透光窗(11)和B端透光窗(12)分别开设在A端反馈电路和B端反馈电路处；所述通信供电口(3)分别与供电单元和通信单元电性连接。7.根据权利要求6所述的一种用于艺术教育的交互式多功能演播室，其特征在于，所述互动反馈系统通过如下步骤进行互动反馈数据采集：S1将Htc Vive灯塔基站部署在多功能演播室内，并以Htc Vive灯塔基站为原点建立定位坐标系；S2 Htc Vive灯塔基站通过灯塔同步基站向多功能演播...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵耘曼，王苗苗，莫诚成，
申请(专利权)人：四川传媒学院，
类型：发明
国别省市：