1.本技术涉及教育教学技术领域，具体涉及一种虚拟现实教学方法以及系统。


背景技术：

2.目前的在线教育产品大多是直播或录像的形式，学生通过手机或电脑观看相应的网络课程视频，且在学习过程中，其交互形式也只限于视频交互、语音交互和文字交互。
3.相较于线下教学，目前的在线教育存在交互性差、学生体验感差等技术问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种虚拟现实教学方法以及系统，以改善上述当前在线教育交互性差、学生体验感差的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.第一方面，本技术实施例提供一种虚拟现实教学方法，所述虚拟现实教学方法应用于服务器端，所述方法包括：
7.获取教师端的教学信息，所述教学信息包括教师端的第一图像数据和学科信息；
8.根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；
9.根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容；
10.向学生端发送所述第一虚拟现实教学内容。
11.在上述方案中，该虚拟现实教学方法通过获取教师端的教学信息，所述教学信息包括教师端的第一图像数据和学科信息；根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容；向学生端发送所述第一虚拟现实教学内容，以实现学生的虚拟现实教学。该虚拟现实教学方法根据学科信息获取相应的第一虚拟教学场景，并将虚拟教学场景和教师端输入的第一图像数据进行融合，进而生成第一虚拟现实教学内容，提高了师生交互性和学生的课堂体验感。
12.可选的，所述根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容，包括：获取学生端的学生信息，所述学生信息包括学生端的第二图像数据；根据所述第一图像数据、所述第二图像数据和所述第一虚拟教学场景生成所述第一虚拟现实教学内容。
13.在上述方案中，通过获取学生端的学生信息，并将学生信息和第一图像数据以及第一虚拟教学场景融合生成第一虚拟现实教学内容，进一步提高了师生之间的交互性以及学生的课堂体验感。
14.可选的，所述方法还包括：设定所述教师端和所述学生端的操作权限内容；其中，所述操作权限内容包括教师端自主权限、学生端自主权限和教师端对学生端的限制权限。
15.在上述方案中，通过对教师端和师生端的操作权限进行设定，可以为教学的有序执行提供保障。
16.可选的，在所述设定所述教师端和所述学生端的操作权限内容之后，所述方法还
包括：获取教师端的权限操作信息；根据所述权限操作信息更改所述教师端对学生端的限制权限。
17.可选的，在所述根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容之后，所述方法还包括：保存所述第一虚拟现实教学内容；接收所述学生端的第一教学内容操作信息或所述教师端的第二教学内容操作信息；根据所述第一教学内容操作信息向所述学生端发送所保存的第一虚拟现实教学内容；根据所述第二教学内容操作信息向所述教师端发送所保存的第一虚拟现实教学内容。
18.在上述方案中，通过保存第一虚拟现实教学内容，以便于学生端和教师端对虚拟现实教学内容的后续查看或操作。
19.可选的，所述方法还包括：接收所述学生端的第一工具操作信息或所述教师端的第二工具操作信息；其中，所述第一工具操作信息包括第一教学工具操作信息和第一实验工具操作信息，所述第二工具操作信息包括第二教学工具操作信息和第二实验工具操作信息；根据所述第一教学工具操作信息或所述第二教学工具操作信息对虚拟教学工具进行同步操作；根据所述第一实验工具操作信息或所述第二实验工具操作信息对虚拟实验工具进行同步操作。
20.在上述方案中，通过学生端以及教师端的工具操作信息实现对虚拟教学工具或虚拟实验工具的同步操作，进而实现师生之间的协同操作。
21.第二方面，本技术实施例提供一种虚拟现实教学系统，所述系统包括：教师端、服务器端和学生端，其中，所述服务器端分别和所述教师端以及所述学生端通信；
22.所述教师端用于获取教学信息，并向所述服务器端发送所述教学信息；其中，所述教学信息包括所述教师端的第一图像数据和学科信息；
23.所述服务器端用于根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；
24.所述服务器端还用于接收所述第一图像数据，根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景获取第一虚拟现实教学内容，向所述学生端发送所述第一虚拟现实教学内容；
25.所述学生端用于接收并显示所述第一虚拟现实教学内容。
26.在上述方案中，该虚拟现实教学系统包括教师端、服务器端和学生端。该虚拟现实教学系统的服务器端可以根据学科信息获取相应的第一虚拟教学场景，并将第一虚拟教学场景和教师端输入的第一图像数据进行融合，生成第一虚拟现实教学内容，并向学生端发送该第一虚拟教学内容，进而提高了师生交互性和学生的课堂体验感。
27.可选的，所述教师端包括：图像采集设备，所述图像采集设备用于获取所述第一图像数据。
28.可选的，所述系统还包括：教学场景制作模块，所述教学场景制作模块和所述服务器端通信，所述教学场景制作模块用于搭建虚拟教学场景；其中，所述虚拟教学场景包括理论课虚拟教学场景和实操课虚拟教学场景；其中，所述服务器端具体用于根据所述学科信息从所述虚拟教学场景中获取相应的第一虚拟教学场景。
29.可选的，所述系统还包括：虚拟模型制作模块，所述虚拟模型制作模块和所述服务器端通信；所述虚拟模型制作模块用于制作虚拟教学工具和虚拟实验工具。
30.可选的，所述学生端包括虚拟现实显示设备，所述虚拟现实显示设备用于显示所
述第一虚拟现实教学内容。
31.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本技术实施例提供的第一种虚拟现实教学方法的流程示意图；
34.图2为本技术实施例提供的第二种虚拟现实教学方法的流程示意图；
35.图3为本技术实施例提供的第三种虚拟现实教学方法的流程示意图；
36.图4为本技术实施例提供的一种虚拟现实教学系统的结构示意图；
37.图5为本技术实施例提供的另一种虚拟现实教学系统的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
41.针对现有技术中存在的不足，本技术实施例提供一种虚拟现实教学方法，用于改善当前在线教育交互性差、学生体验感差的技术问题。
42.请参照图1，图1为本技术实施例提供的第一种虚拟现实教学方法的流程示意图，所述虚拟现实教学方法应用于服务器端，所述方法包括：
43.步骤101、获取教师端的教学信息，所述教学信息包括教师端的第一图像数据和学科信息；
44.步骤102、根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；
45.步骤103、根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容；
46.步骤104、向学生端发送所述第一虚拟现实教学内容。
47.其中，在步骤101中，教师端包括至少一台教师教学计算机，该教师教学计算机可
以是电脑，也可以是手机等；第一图像数据包括教师的人体图像，第一图像数据还可以包括教师的手势输入；学科信息指的是当前的教学科目，包括理论课和实验课，其中，理论课可以包括语文课、数学课等，实操课可以包括实验课、体育课等。其中，教学信息还可以包括音频数据；其中，图像数据可以通过摄像头、录像机等输入；学科信息可以通过手写键盘、机械键盘、鼠标等输入；音频数据可以通过麦克风、录音笔等输入。其中，该教学信息还可以包括教师端的手写键盘输入数据、机械键盘输入数据或鼠标输入数据等。
48.其中，在步骤102中，学科信息可以是语文科目，也可以是数学科目或地理科目。若学科信息是语文科目，可以提前设置好与语文科目对应的教学场景，将其作为根据“语文科目”所获取的第一虚拟教学场景；也可以设定与语文科目对应的场景元素，从中随机获取部分元素，根据部分元素组成和“语文科目”所对应的第一虚拟教学场景。
49.其中，在步骤103中，第一虚拟现实教学内容是以第一虚拟教学场景为周围环境，以第一图像数据确定教师的空间形象，将教师的空间形象融合在周围环境中所形成的虚拟现实教学内容。
50.其中，在步骤104中，学生端包括至少一台学生学习计算机，其可以是电脑，也可以是手机等。
51.由上可知，本技术提供的一种虚拟现实教学方法，通过获取教师端的教学信息，所述教学信息包括教师端的第一图像数据和学科信息；根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容；向学生端发送所述第一虚拟现实教学内容，以实现学生的虚拟现实教学。该虚拟现实教学方法根据学科信息获取相应的第一虚拟教学场景，并将虚拟教学场景和教师端输入的第一图像数据进行融合，进而生成第一虚拟现实教学内容，提高了师生交互性和学生的课堂体验感。
52.请参考图2，图2为本技术实施例提供的第二种虚拟现实教学方法的流程示意图。
53.在一些可选的实施例中，步骤103、根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容，包括：步骤1031、获取学生端的学生信息，所述学生信息包括学生端的第二图像数据；步骤1032、根据所述第一图像数据、所述第二图像数据和所述第一虚拟教学场景生成所述第一虚拟现实教学内容。
54.其中，第二图像数据包括学生的人体图像；其中，第二图像数据可以通过摄像头、录像机等输入。
55.在一些可选的实施例中，所述方法还包括：步骤105、设定所述教师端和所述学生端的操作权限内容；其中，所述操作权限内容包括教师端自主权限、学生端自主权限和教师端对学生端的限制权限。
56.其中，教师端自主权限指的是教师端的操作权限，包括：网络在线教学、虚拟教学场景的切换等；学生端自主权限指的是学生端的操作权限，包括：网络在线学习，学习模式的选择等；教师端对学生端的限制权限指的是，教师端拥有对学生端进行部分权限分配的功能。
57.在一些可选的实施例中，在步骤105、设定所述教师端和所述学生端的操作权限内容之后，所述方法还包括：步骤106、获取教师端的权限操作信息；步骤107、根据所述权限操作信息更改所述教师端对学生端的限制权限。
58.其中，权限操作信息指的是教师端对学生端的权限分配信息，可以根据该权限分配信息对学生端的权限进行更改，其更改时间可以是限时的，也可以是永久的。
59.其中，学生端包括不同的角色类型，例如，普通学生角色和班长角色，不同的角色类型的权限可以相同，也可以不同，相同角色类型的权限可以相同，也可以不同，本技术对此不作具体限定。权限操作信息还可以包括角色管理、模型管理；教师端可以通过权限操作信息对学生端的角色类型以及模型的操作权限进行管理。本方法还可以对拥有某一具体权限的最大角色数量以及权限最长分配时长等进行设定，并对虚拟教学场景下的全部事件进行监控，按照预先设定好的处理原则对不同的事件类型进行处理。
60.请参考图3，图3为本技术实施例提供的第三种虚拟现实教学方法的流程示意图。
61.在一些可选的实施例中，在步骤103、根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景生成第一虚拟现实教学内容之后，所述方法还包括：步骤108、保存所述第一虚拟现实教学内容；步骤109、接收所述学生端的第一教学内容操作信息或所述教师端的第二教学内容操作信息；步骤110、根据所述第一教学内容操作信息向所述学生端发送所保存的第一虚拟现实教学内容；步骤111、根据所述第二教学内容操作信息向所述教师端发送所保存的第一虚拟现实教学内容。
62.其中，第一教学内容操作信息可以是重播或下载等操作信息，服务器端根据所述第一教学内容操作信息向学生端发送所保存的第一虚拟现实教学内容，若第一教学内容操作信息是重播，学生端在接收到该第一虚拟现实教学内容后，重新播放该第一虚拟现实教学内容；若第一教学内容操作信息是下载，学生端在接收到该第一虚拟现实教学内容后，下载该第一虚拟现实教学内容至学生端。同样的，第二教学内容操作信息也可以是重播或下载等操作信息。
63.在一些可选的实施例中，所述方法还包括：步骤112、接收所述学生端的第一工具操作信息或所述教师端的第二工具操作信息；其中，所述第一工具操作信息包括第一教学工具操作信息和第一实验工具操作信息，所述第二工具操作信息包括第二教学工具操作信息和第二实验工具操作信息；步骤113、根据所述第一教学工具操作信息或所述第二教学工具操作信息对虚拟教学工具进行同步操作；步骤114、根据所述第一实验工具操作信息或所述第二实验工具操作信息对虚拟实验工具进行同步操作。
64.其中，虚拟教学工具可以包括虚拟黑板、虚拟讲台或虚拟粉笔等；虚拟实验工具可以包括虚拟物理试验台、虚拟化学实验台或虚拟生物试验台等。同步操作指的是：若教师端的第二工具操作信息对虚拟教学工具中的虚拟粉笔进行操作，使其在虚拟黑板上写下一例题，此时，虚拟粉笔为第二操作状态，学生端可以同步获取教师端对虚拟粉笔操作后的第二操作状态；若此时，学生端的第一工具操作信息对该虚拟粉笔进行操作，使其在虚拟黑板上写下例题解答，该例题解答可以同步到同一课堂的部分或全部学生学习计算机，也可以同步到教师端的教师教学计算机。
65.在一些可选的实施例中，所述方法还包括：接收所述学生端的第一异常信息或所述教师端的第二异常信息；根据所述第一异常信息对所述学生端的异常情况进行处理；根据所述第二异常信息对所述教师端的异常情况进行处理。
66.其中，上述异常情况包括教师端异常，例如教师端的图像采集设备异常等；上述异常情况还可以包括学生端异常，例如学生端的虚拟现实显示设备异常等。此时，可以通过学
生端或教师端向处理器端发送该异常信息，以使处理器端根据该异常信息对相应的异常情况进行处理，例如，在教师端发生异常无法正常教课时，通过处理器端开放一些特定的教学资源包或事先已保存的教学视频供学生端学习。
67.请参照图4，图4为本技术实施例提供的一种虚拟现实教学系统的结构示意图，该虚拟现实教学系统，包括：教师端201、服务器端202和学生端203，其中，服务器端202分别和教师端201以及学生端203通信；
68.教师端201用于获取教学信息，并向服务器端202发送所述教学信息；其中，所述教学信息包括所述教师端的第一图像数据和学科信息；
69.服务器端202用于根据所述学科信息获取相应的第一虚拟教学场景；
70.服务器端202还用于接收所述第一图像数据，根据所述第一图像数据和所述第一虚拟教学场景获取第一虚拟现实教学内容，向学生端203发送所述第一虚拟现实教学内容；
71.学生端203用于接收并显示所述第一虚拟现实教学内容。
72.其中，教师端包括至少一台教师教学计算机，学生端包括至少一台学生学习计算机。
73.请参照图5，图5为本技术实施例提供的另一种虚拟现实教学系统的结构示意图。
74.在一些可选的实施例中，所述教师端包括：图像采集设备2011，图像采集设备2011用于获取所述第一图像数据。
75.其中，图像采集设备2011可以由现有的任一录像设备实现。
76.在一些可选的实施例中，所述系统还包括：教学场景制作模块204，教学场景制作模块204和服务器端202通信，教学场景制作模块204用于搭建虚拟教学场景；其中，所述虚拟教学场景包括理论课虚拟教学场景和实操课虚拟教学场景；其中，服务器端202具体用于根据所述学科信息从所述虚拟教学场景中获取相应的第一虚拟教学场景。
77.在一些可选的实施例中，所述系统还包括：虚拟模型制作模块205，虚拟模型制作模块205和服务器端202通信；虚拟模型制作模块205用于制作虚拟教学工具和虚拟实验工具。
78.其中，该教学场景制作模块或虚拟模型制作模块可以由现有的任一三维建模软件实现。
79.在一些可选的实施例中，所述学生端包括：虚拟现实显示设备，该虚拟现实显示设备用于显示上述第一虚拟现实教学内容。
80.其中，该虚拟现实显示设备可以是全息投影设备、全息柜、头盔、vr眼镜或3d显示器等。
81.在一些可选的实施例中，服务器端202还用于接收学生端203的第一异常信息或教师端201的第二异常信息；根据所述第一异常信息对学生端203的异常情况进行处理；根据所述第二异常信息对教师端201的异常情况进行处理。
82.本技术实施例提供的虚拟现实教学系统，其实现原理及产生的技术效果在前述方法实施例中已经介绍，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考方法实施例中相应内容。
83.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置以及系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种
逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
84.另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
85.再者，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
86.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。