基于虚拟现实技术的全沉浸多感知青少年实践学习系统的制作方法

本说明书涉及虚拟场景，特别涉及基于虚拟现实技术的全沉浸多感知青少年实践学习系统。

背景技术：

1、虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统。

2、现有中国专利公开号为cn106502402a，专利名称为一种三维动态情景教学系统及方法，公开一种三维动态情景教学系统及方法，所述系统包括计算机系统、多媒体显示系统、立体视觉装置、交互装置、学生主机、视频图像采集系统、视频图像处理单元、视频图像制作系统、存储单元，其中所述计算机系统通过所述交互装置与所述学生主机连接通讯，所述视频图像采集系统与所述视频图像处理单元连接，所述视频图像处理单元与所述视频图像制作系统连接，所述视频图像制作系统与所述存储单元连接，所述存储单元集成于所述计算机系统中，其中所述交互装置为一个或多个，所述学生主机为一台或多台。本发明能根据需求自行设计场景并能与场景进行互动，利用虚拟现实场景交互性、沉浸性、多感知性和可操作性提高了学习积极性、娱乐趣味性。

3、上述专利中通过采集教室内视频，通过固定学生主机进行场景生成，实现学生在场景中都的互动，场景搭建基于vrml虚拟现实建模语言技术，而vrml技术在web单体互动上缺少技术的支撑性。

4、因此，需要提供基于虚拟现实技术的全沉浸多感知青少年实践学习系统，能够提高学生青少年在教学过程中与虚拟现实场景的互动性。

技术实现思路

1、本说明书实施例之一提供基于虚拟现实技术的全沉浸多感知青少年实践学习系统，无需额外的vr设备影响用户佩戴体验，用户在多维度多角度下的vrml浏览器中，感受虚拟场景，能够自动识别用户年龄并匹配待体验的虚拟场景，且场景模拟单体具有高帧率、低功耗、高切换率，尤其是需要经常学习课堂知识的青少年群体，本技术能够识别青少年年龄区间，在大量的资源中精确定位出该年龄段所需要的相关虚拟场景。

2、在一些实施例中，包括基于虚拟现实技术的全沉浸多感知青少年实践学习系统，包括身份识别单元、资源匹配单元和沉浸展示单元；

3、身份识别单元包括项目需求模组，项目需求模组用于生成匹配符合用户身份的资源调取指令，其中，资源调取指令包括多种文件类型的资源；

4、资源匹配单元包括基于资源中的序列量进行用户的空间匹配，空间匹配包括以用户为基点搭建的虚拟空间；

5、沉浸展示单元结合序列量和虚拟空间进行资源的多维展示，通过计算展示时间和展示范围启动资源展示和关闭虚拟空间。

6、通过上述技术特征，能够实现自动识别不同年龄的用户群体，尤其是青少年群体，青少年群体实践学习中资源过多，为了更快响应，通过识别用户身份来精准资源导出供用户选择，不同的用户对应不同的资源调取指令，得到不同虚拟空间和模拟场景，相较于传统的制式虚拟场景展示，本技术能够为每一位用户进行特定的模拟场景展示。

7、进一步的，文件类型包括按照用户年龄排序的vrml文件、按照用户学历排序的vrml文件、按照用户输入需求排序的vrml文件，vrml文件是基于vrml浏览器上应用的后台代码群组，通过后台启动vrml文件，vrml浏览器同步展示对应的模拟场景。

8、通过上述技术特征，将文件进行分类，便于识别用户身份后，资源的快速导出。

9、进一步的，序列量e通过vrml文件大小进行计算，vrml文件大小由web单体α、类型权重决定，多个web单体α组成模拟场景，类型权重确定web单体α的场景变化率，序列量的计算公式为

10、

11、式中，k为所述vrml文件对应的类型权重，k为常数，αm为所述vrml文件中最大面积的web单体，αn为所述vrml文件中最小面积的web单体，i为web单体低于面积均值的数量占总数量的比值，j为web单体高于面积均值的数量占总数量的比值，r为所述vrml文件中web单体的总数量，为r个web单体的面积均值。

12、通过上述技术特征，通过计算序列量能够直接核算出vrml文件的大小，进而得到该文件启动所需要的时间，也为了计算后期虚拟空间中模拟场景的展示效率和效果，若不计算vrml文件的大小，直接将资源中的文件进行启动和展示，不做规划和计算，则会导致虚拟空间中多个vrml浏览器出现展示冲突，导致web单体的光影重叠，影响模拟场景展示效果，增加了虚拟空间的热效应，造成设备不必要损耗。

13、进一步的，用户的空间匹配还包括下列步骤：

14、s1：根据用户的身份和位置确定用户虚拟空间的基点位置；

15、s2：根据序列量e确定虚拟空间中vrml浏览器的显示尺寸以及vrml浏览器的位置；

16、s3：根据不同位置处的vrml浏览器进行资源分发，包括vrml文件。

17、通过上述技术特征，通过将计算后的vrml文件在对应的vrml浏览器上进行展示，根据文件的不同，得到不同的展示效果。

18、进一步的，所述沉浸展示单元中每个vrml浏览器上展示的时间为，

19、t＝k(e1+e2+…+el)/60

20、式中，当所述vrml浏览器上有l个vrml文件时，所述vrml浏览器展示时间为t。

21、通过上述技术特征，统计多个vrml浏览器的展示时间，得到用户在本轮模拟场景展示中所需要的总时间。

22、进一步的，所述沉浸展示单元中每个vrml浏览器上展示的范围以距离用户直线距离最远的web单体为所述vrml浏览器的展示边界，多个vrml文件中距离用户直线距离最远的web单体为虚拟空间边界。

23、通过上述技术特征，vrml浏览器上的web单体并非在每一次的模拟场景中都进行工作，而是根据资源文件中的序列量进行不同位置处的web单体工作调配。

24、进一步的，虚拟空间的关闭包括延时单元，延时单元通过计算每个vrml浏览器的展示热量集，根据每个vrml浏览器的热量集大小确定延时关闭的时长。

25、通过上述技术特征，能够计算出每个vrml浏览器上web单体工作状态，及时留足时间散热，为一下轮模拟场景做准备，确保vrml浏览器的显示效果处于最佳状态。

26、进一步的，vrml浏览器基于至少一个的显示单元，显示单元至少设置在一个平面上，显示单元的材料包含液晶、lcd面板、led面板、oled面板、投影幕布、投影屏中的一种或多种。

27、通过上述技术特征，vrml浏览器可以由多个显示单元组成，通过不同材质的显示单元，得到不同的虚拟场景效果。

28、本发明的有益效果是：

29、1、能够通过确定用户身份，进一步对自身的资源进行筛选匹配，为用户提供简洁的资源列表，能够根据确定的资源文件得到虚拟空间的展示效果；

30、2、通过虚拟空间限定模拟场景的展示效果，通过资源文件确定虚拟空间的大小，根据用户需求模拟场景式灵活多变。