本技术公开了一种基于混合现实的全息实训平台,所述领域为混合现实领域,包括:数据收集模块获取课程内容和环境数据;数据处理模块对数据进行预处理,生成课程数据集和环境数据集;三维生成模块根据课程数据集进行实训课程的三维建模,得到三维全息课程模型;神经网络构建模块基于历史数据训练卷积网络,生成环境特征识别模型;匹配计算模块将环境数据输入环境特征识别模型,生成教学环境特征,并将其与三维课程模型匹配,导入MR设备;接入模块通过MR设备将学生和导师接入模拟环境,实时同步其动作,增强教学互动。该系统提高了教学互动性和沉浸感,促进个性化学习。
背景技术
混合现实技术(MR)是虚拟现实技术的进一步发展,该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息,在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路,以增强用户体验的真实感。目前在本科教育过程中,实验实训是培养学生理解能力和认知能力的重要环节。然而,受限于安全、场地、成本等多方面因素,许多实验实践课程难以利用传统教学手段开展。
例如,化工、生物等专业的实验过程中,由于部分试剂或菌种的有毒有害性,误操作容易带来不同程度的人身伤害,因此学校对这类实验持谨慎态度。即便是具备开展能力的院校,往往也要求高等级的实验环境,可容纳学生数量非常有限。教师教学过程需要使用大量文字描述,空间感不足的学生理解困难。如何将教材的文本与图片资料转换为三维知识内容,以更加直观、立体的形式呈现,也是教育教学过程中一直在研究的改革课题。
实现思路