一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统的制作方法

本发明属于智能培训，具体涉及一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统。

背景技术：

1、视频教学系统是一种通过互联网技术实现远程教学的方式，通常由视频教学软件和相应的硬件设备组成。这种系统可以在不同地点的学生和教师之间建立连接，通过视频、音频和文字等方式进行实时互动教学，如申请号为cn201610462388.6的一种基于广播电视网络的多媒体视频互动远程教学系统，目前三维工艺培训因其工艺仿真程度高，在制造行业中使用越来越广泛，然而三维模型的渲染对硬件性能要求高，且在三维模型加载和渲染过程中依然存在着卡顿延时的问题，影响培训质量；还有的以视频动画的方式培训，但无法与学员进行交互，不能起到很好的培训效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，包括应用服务器、工艺编制客户端、培训客户端三部分组成，应用服务器用于存储工艺的步骤信息、零件和工具的三维模型文件、零件和工具的缩略图文件、工艺的视频文件，以及给客户端提供数据和文件访问服务；

3、工艺编制客户端通过选择带三维模型的零件和工具，来编制工艺步骤，然后将所有的工艺步骤进行动画播放，生成视频文件，并将步骤信息、视频文件、缩略图文件保存到应用服务器；

4、培训客户端用于从服务器读取可培训的工艺列表，学员选择工艺并按照培训流程进行操作。

5、作为优选的，所述零件和工具包含编号、名称、三维模型文件、缩略图文件。

6、作为优选的，工艺步骤信息包括步骤名称、零件、工具、关键帧数据列表、视频扩展信息，可选地，文件访问服务可以使用其它第三方服务提供。

7、作为优选的，所述工艺步骤编制需要支持设置关键帧动画，关键帧属性包括：支持位置、视角、透明度、工具位置，通过关键帧属性的设置，来调整动画的效果。

8、作为优选的，所述的动画播放通过将步骤的关键帧，属性数据进行插值计算，填充中间的时间帧的属性数据，然后通过计时器在每帧的间隔时间触发一次信号，在触发的信号中将对应时间帧的属性数据渲染到场景。

9、作为优选的，所述生成视频文件是在动画播放过程中，将每帧显示画面转换为图像信息，然后把图像写入视频文件。

10、作为优选的，所述生成视频文件的动画播放过程中同时记录4个关键时间点：t0步骤起始点、t1步骤闪烁起始点、t2步骤动画播放起始点、t3步骤动画播放结束点。

11、作为优选的，所述培训方法包含4个培训等级（l1-l4），学员先观看培训的动画演示（培训等级l1），然后根据提示来进行学习(培训等级l2)，学习完成后可以进行试考（培训等级l3），然后再进行考试（培训等级l4）。

12、作为优选的，学员在选择培训等级后，系统开始下载对应的零件的缩略图、工具的缩略图、工艺的视频文件到本地，然后读取工艺的步骤信息，在步骤区域显示。

13、作为优选的，计算步骤中使用的零件、工具并分别显示在零件栏和工具栏区域，在中间的视频区域播放视频文件，学员可以在各个区域进行操作，完成培训任务。

14、本发明的技术效果和优点：

15、本发明针对现有三维工艺培训对硬件性能要求高，以及学员与视频培训无互动的问题，通过将三维工艺装配动画生成视频，对需要交互的关键时间点及位置区域进行记录。在培训时，不仅对硬件要求低（只要可以播放视频），同时满足了学员与培训系统交互的需求，达到与三维工艺同样的培训效果。

技术特征：

1.一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，包括应用服务器、工艺编制客户端、培训客户端三部分组成，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：所述零件和工具包含编号、名称、三维模型文件、缩略图文件。

3.根据权利要求2所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：所述工艺步骤信息包括步骤名称、零件、工具、关键帧数据列表、视频扩展信息。

4.根据权利要3所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：所述工艺步骤编制需要支持设置关键帧动画，关键帧属性包括：支持位置、视角、透明度、工具位置，通过关键帧属性的设置，来调整动画的效果。

5.根据权利要求4所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：所述生成视频文件是在动画播放过程中，将每帧显示画面转换为图像信息，然后把图像写入视频文件。

7.根据权利要求6所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：所述生成视频文件的动画播放过程中同时记录4个关键时间点：t0步骤起始点；

8.根据权利要求7所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种基于三维动画和视频交互技术的工艺培训系统，包括应用服务器、工艺编制客户端、培训客户端三部分组成，应用服务器用于存储工艺的步骤信息、零件和工具的三维模型文件、零件和工具的缩略图文件、工艺的视频文件，工艺步骤信息包括步骤名称、零件、工具、关键帧数据列表、视频扩展信息；本发明针对现有三维工艺培训对硬件性能要求高，以及学员与视频培训无互动的问题，通过将三维工艺装配动画生成视频，对需要交互的关键时间点及位置区域进行记录，在培训时，不仅对硬件要求低，同时满足了学员与培训系统交互的需求，达到与三维工艺同样的培训效果。

技术研发人员：黎仁志,权佳成
受保护的技术使用者：拓普立德（重庆）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8