一种基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统及其工作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113822777A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202111383335.2(22)申请日2021.11.22(71)申请人华中师范大学地址430079湖北省武汉市武昌区珞瑜路152号(72)发明人陈旭刘朋钟正黄铁脉吴砥廖志红(74)专利代理机构武汉天力专利事务所42208代理人吴晓颖(51)Int.Cl.G06Q50/20(2012.01)H04L29/06(2006.01)H04L29/08(2006.01)H04N21/44(2011.01)H04N21/4402(2011.01)权利要求书4页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统及其工作方法(57)摘要本发明属于信息技术的教学应用领域，构建一个基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统，提供了教学资源上传工具接入用户共享的单个资源或已有的资源服务系统；采用自动化标准规范检查和可视平台抽检两种方式进行资源审核；对不同的教学资源进行语义关联与聚合，形成体系化的教学资源库，盘活原本孤立的教学资源；使用Unity引擎构建了虚拟教学资源展台和多资源切换模式，在云端进行实时渲染和编码压缩；采用插件机制，针对不同的VR终端设备开发适配插件，实现不同终端的自适应统一接入；云渲染结果经5G网络链路，在云服务器和不同VR终端之间压缩传输；终端设备对渲染结果进行解码、投影变换、立体呈现，并响应用户的操作，实现实时交互。CN113822777ACN113822777A权利要求书1/4页1.一种基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统，其特征在于：该系统包括资源上传模块、资源审核模块、资源聚合模块、虚拟展台构建模块、资源适配模块、数据压缩传输模块、沉浸式渲染与交互模块；所述资源上传模块用于上传用户分享的单个教学资源模型及接入已有的教学资源网址；所述资源审核模块用于管理员对用户上传的资源进行审核，包括资源标准性审核和可视平台抽检审核；所述资源聚合模块用于根据用户上传的教学资源相关元字段信息，进行语义关联和聚合后分主题管理、存储；所述虚拟展台构建模块为共享的教学资源和沉浸式交互提供展示平台及实现多资源切换；所述资源适配模块用于将教学资源云渲染后结果自适应适配到不同的展示终端中；所述数据压缩传输模块用于云渲染结果从云到VR终端的数据压缩传输；所述沉浸式渲染与交互模块对云渲染后的虚拟教学资源、虚拟展台在VR终端中进行逼真、实时展示，并通过感知用户的各种交互行为，实现教学资源的切换及头部、手势、或手柄多模式来操作教学资源。2.根据权利要求1所述的基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统，其特征在于：所述资源聚合模块通过关联和聚合不同知识点的教学资源，形成主题式教学资源库；具体为，抽取用户共享的教学资源的元数据，提取元数据的高层语义信息，根据语义间的关联关系，建立树结构关联图，按照树的层级结构组织和聚合所有的教学资源，建立主题式教学资源库。3.一种如权利要求1所述的基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：S1，资源上传，对用户提供的共享教学资源，填写资源对应的表单信息，进行单个资源上传或已有资源服务的批量上传；S2，资源审核，对所有上传的教学资源进行自动化完整性、规范性检查，并随机抽取一部分教学资源在可视平台渲染输出渲染结果，推送审核员审核；S3，资源聚合，对所有资源进行元字段信息抽取，建立不同元字段数据间的语义关联，根据关联关系对所有的教学资源进行主题式聚合，形成体系化的教学资源库；S4，虚拟展台构建，根据要展示的教学资源学科，加载不同主题的虚拟展台模型，构建立体的教学资源展示空间，在加载的虚拟展台上融入教学资源，并提供教学资源的轮循切换和手动切换；S5，资源适配，当用户连接终端设备请求查看教学资源时，根据不同的终端设备型号，自适应调用相应插件，对资源进行云渲染，渲染后结果进行实时压缩，推送给终端设备；S6，数据压缩传输，对云渲染后具备沉浸式体验的全视角视频进行可视域压缩，经5G基站，转发到5G无线单元，输出到终端VR设备；S7，沉浸式渲染与交互，终端设备接收到云渲染结果后，对渲染结果进行解码、投影空间的转换，在设备空间呈现渲染画面，根据用户的交互行为对教学资源进行控制操作。4.根据权利要求3所述的基于5G云渲染的虚拟教学资源聚合系统的工作方法，其特征在于S1中所述资源上传具体包括：2CN113822777A权利要求书2/4页S1.1，资源表单填写，教学资源表单涉及以下信息的填写，所属学科、对应的知识点、适用人群、资源所在路径或资源网址，系统根据资源所在路径执行单个资源上传或根据资源网址执行批量资源上传；S1.2，单个资源上传，支持Unity打