CN105608934B - Ar儿童故事早教舞台剧系统 - Google Patents
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Abstract
AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其属于儿童早教领域。AR儿童早教童话故事舞台剧系统，由虚拟程序模块和实体舞台构成，实体舞台由舞台主体和故事插板构成，植入AR（增强现实）技术，通过智能设备安装应用程序之后，开启智能设备置摄像头扫描实体舞台，插板插接无误时，可以通过AR技术以小剧场形式把AR的数字故事内容呈现在舞台上进行演绎，孩子们可以选择喜欢的角色，把童话故事中的主人公替换成自己，在听故事的同时，参与到故事的情境中。激发儿童兴趣，便于儿童记忆，促使儿童自主的看故事听故事，本发明互动功能还增加了很多趣味性的活动游戏，让孩子们即时互动。
Description
技术领域
本发明涉及AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其属于儿童早教领域。
背景技术
目前儿童早教故事都是通过故事书的阅读或者动画片的播放，或者故事机的播放，达到儿童启蒙的目的，现有技术儿童早教故事都是形式单调，没有一种早教故事机或其他形式寓教于乐，现有的讲故事的方式不能培养孩子的动手能力，也不能激发孩子的参与性。
发明内容
鉴于已有技术方案存在的缺陷，本发明提供AR儿童早教童话故事舞台剧系统，由虚拟程序模块和实体舞台构成，实体舞台由舞台主体和故事插板构成，植入AR（增强现实）技术，通过智能设备安装应用程序之后，开启智能设备置摄像头扫描实体舞台，插板插接无误时，可以通过AR技术以小剧场形式把AR的数字故事内容呈现在舞台上进行演绎，孩子们可以选择喜欢的角色，把童话故事中的主人公替换成自己，在听故事的同时，参与到故事的情境中。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是AR儿童早教童话故事舞台剧系统，包括舞台模型和物理设备；舞台模型由至少一个舞台主体和至少一块故事插板组成；所述物理设备包括摄像头、识别模块、合成模块、处理模块、显示器件和存储器；所述摄像头适用于捕获所述舞台模型的图像，所述识别模块适用于舞台模型图像与相应舞台模型图像的标记信息绑定；所述标记信息由舞台主体基础标记点和故事插板基础标记点组成，所述合成模块适用于集成舞台模型图像和舞台模型图像的位置信息到存储器，当位置信息正确时调用处理模块；处理模块适用于获取虚拟物理模型，模拟仿真后将真实图像与虚拟信息叠加，并在显示器件上显示叠加结果。
所述舞台模型图像的位置信息是指在虚拟空间的坐标中，舞台主体的基础标记点和故事插板的基础标记点之间的上下间距、左右间距、角度和位置。
用户通过所述摄像头收集面部头像信息，再通过裁切模版进行面部裁切，得到裁切后的面部图像信息，将面部图像信息转化为贴图，将贴图贴到对应的模型上，对应的模型是指通过识别所述故事插版的基础标记点指令显示出相对应的模型，最后完成面部贴图的替换，并在显示器件上显示结果。
所述舞台模型图像由故事插板信息和舞台外轮廓组成。
所述故事插板信息由故事插板的图像信息和故事板的外轮廓组成。
所述故事插板信息对应故事插板基础标记点。
所述合成模块为 Vuforia AR识别单元；所述处理模块为 Vuforia AR识别单元。
所述物理设备还包括陀螺仪，当摄像头脱离舞台模型时，陀螺仪用于记录基础标记点的变化，如果没有变化则保持AR动画互动功能；如果有变化则调用纠错模块。
所述物理设备还包括语音识别模块，用于用户发出声音指令时，程序通过麦克风收集声音信息转化指令集，程序实施指令集，并在显示器件上显示结果。
所述物理设备为手机或者PAD。
当所述故事插板更换所对应的舞台轮廓图像识别及曾强现实的数字内容也相对应的发生变化。
采用上述方法后，与现有技术方法相比具有以下有益效果：适合3—7岁的儿童，以小剧场形式把AR的数字故事内容呈现在舞台上进行演绎，孩子们可以选择喜欢的角色，把童话故事中的主人公换成自己，在听故事的同时，参与到故事的情境中，激发儿童兴趣，便于儿童记忆，促使儿童自主的看故事听故事，本发明互动功能还增加了很多趣味性的活动游戏，让孩子们即时互动，本发明还配有与故事内容相关的人物及场景道具小摆件，组装类小舞台，孩子在玩完数字内容后，还可以进行实体玩具的把玩，小舞台还可以作为相框使用，多功能的玩法激发孩子的动手能力和兴趣。
附图说明
图1、原理流程图；
图2、实体舞台模型图。
图中：1、故事插板，2、舞台主体。
具体实施方式
用户先将故事插板插入舞台主体。 进入程序后，打开摄像头，将识别框对准小舞台。一定要在光线适中并稳定的环境下使用，图案与摄像头之间的最佳距离15-20cm。扫描舞台，只有当舞台与故事插板插合好时，动画效果才会出现。
出现动画效果后可以移动观察设备，脱离舞台模型的标记点欣赏动画，如想让动画回到初始位置，只要再将AR动画对准积木图案的标记点即可。
AR儿童故事早教舞台剧系统包括舞台模型和物理设备；舞台模型由至少一个舞台主体和至少一块故事插板组成；所述物理设备包括摄像头、识别模块、合成模块、处理模块、显示器件和存储器；所述摄像头适用于捕获所述舞台模型的图像，所述识别模块适用于舞台模型图像与相应舞台模型图像的标记信息绑定；所述标记信息由舞台主体基础标记点和故事插板基础标记点组成，所述合成模块适用于集成舞台模型图像和舞台模型图像的位置信息到存储器，当位置信息正确时调用处理模块；处理模块适用于获取虚拟物理模型，模拟仿真后将真实图像与虚拟信息叠加，并在显示器件上显示叠加结果。
所述舞台模型图像的位置信息是指在虚拟空间的坐标中，舞台主体的基础标记点和故事插板的基础标记点之间的上下间距、左右间距、角度和位置。
用户通过所述摄像头收集面部头像信息，再通过裁切模版进行面部裁切，得到裁切后的面部图像信息，将面部图像信息转化为贴图，将贴图贴到对应的模型上，对应的模型是指通过识别所述故事插版的基础标记点指令显示出相对应的模型，最后完成面部贴图的替换，并在显示器件上显示结果。
所述舞台模型图像由故事插板信息和舞台外轮廓组成。
所述故事插板信息由故事插板的图像信息和故事板的外轮廓组成。
所述故事插板信息对应故事插板基础标记点。
所述合成模块为 Vuforia AR识别单元；所述处理模块为 Vuforia AR识别单元。
所述物理设备还包括陀螺仪，当摄像头脱离舞台模型时，陀螺仪用于记录基础标记点的变化，如果没有变化则保持AR动画互动功能；如果有变化则调用纠错模块。
所述物理设备还包括语音识别模块，用于用户发出声音指令时，程序通过麦克风收集声音信息转化指令集，程序实施指令集，并在显示器件上显示结果。
所述物理设备为手机或者PAD。
当所述故事插板更换所对应的舞台轮廓图像识别及曾强现实的数字内容也相对应的发生变化。在三维坐标空间中增添定位虚拟物体模型，通过模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，从而达到真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在在显示屏上。出现AR动画之后，通过Vuforia AR识别单元渲染获取到3D动画模型轮廓，并通过渲染结果在物理设备屏幕上观看。如果摄像头脱离一级物体（舞台），那么会调用物理设备的陀螺仪功能，并且保持AR动画不会丢失，保持AR动画的互动功能。
Claims (7)
1.AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：包括舞台模型和物理设备；舞台模型由至少一个舞台主体和至少一块故事插板组成；所述物理设备包括摄像头、识别模块、合成模块、处理模块、显示器件和存储器；所述摄像头适用于捕获所述舞台模型的图像，所述识别模块适用于舞台模型图像与相应舞台模型图像的标记信息绑定；所述标记信息由舞台主体基础标记点和故事插板基础标记点组成，所述合成模块适用于集成舞台模型图像和舞台模型图像的位置信息到存储器，当位置信息正确时调用处理模块；处理模块适用于获取虚拟物理模型，模拟仿真后将真实图像与虚拟信息叠加，并在显示器件上显示叠加结果；所述舞台模型图像的位置信息是指在虚拟空间的坐标中，舞台主体的基础标记点和故事插板的基础标记点之间的上下间距、左右间距、角度和位置；所述舞台模型图像由故事插板信息和舞台外轮廓组成；所述故事插板信息由故事插板的图像信息和故事插板 的外轮廓组成。
2.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：用户通过所述摄像头收集面部头像信息，再通过裁切模版进行面部裁切，得到裁切后的面部图像信息，将面部图像信息转化为贴图，将贴图贴到对应的模型上，对应的模型是指通过识别所述故事插板的基础标记点指令显示出相对应的模型，最后完成面部贴图的替换，并在显示器件上显示结果。
3.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：所述故事插板信息对应故事插板基础标记点。
4.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：所述合成模块为Vuforia AR识别单元。
5.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：所述物理设备还包括陀螺仪，当摄像头脱离舞台模型时，陀螺仪用于记录基础标记点的变化，如果没有变化则保持AR动画互动功能；如果有变化则调用纠错模块。
6.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：所述物理设备还包括语音识别模块，用于用户发出声音指令时，程序通过麦克风收集声音信息转化指令集，程序实施指令集，并在显示器件上显示结果。
7.根据权利要求1所述的AR儿童早教童话故事舞台剧系统，其特征在于：所述物理设备为手机或者PAD。
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