热核聚变科普互动展示平台的制作方法

本发明涉及科普教育技术领域，更具体地说，它涉及热核聚变科普互动展示平台。

背景技术：

热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。参与核反应的轻原子核，如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。因此，对核聚变能源开发进程、国内外聚变研究的进展与合作、核工业现状开展科技创新普及和培训，消除公众对“核”的恐惧和误解，吸引更多优秀人才积极参与核聚变能源开发中来是非要有必要的。

目前，国内科普互动产品多以实验模型为主，少数科普互动展示平台引入声光电技术模块、图片视频，配合3d场景模拟达到科普的效果。目前，国内尚无核聚变相关的科普互动产品，而将现有的科普互动展示平台应用到热核聚变科普中，存在以下缺陷：1、形式太单一，互动效果不足，用户体验差；2、现有的展示平台基本是一体机，显卡功能受限，无法支持4k高清视频；3、现有的多数产品还是传统的单机版，对3d虚拟技术和互联网的结合方面涉及很少，科普达不到理想的效果。

因此，如何研究设计一种热核聚变科普互动展示平台是我们目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供热核聚变科普互动展示平台，结合虚拟现实、3d技术以及最新互联网技术，最大提升用户体验，降低开发成本，弥补国内聚变科普领域互动展示版块的空白，推动国内聚变同行将信息化引入科普工作，特别是将科普传播工作中的互动展示功能凸显出来，增强被科普人员的参与性和积极性，提升科普质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：热核聚变科普互动展示平台，包括tv端系统、web端系统以及服务器，tv端系统、web端系统之间通过服务器连接；

所述tv端系统系统包括：

院所简介模块，用于将输入的栏目信息形成在web端显示的展示栏目，并在展示栏目中将输入的文章信息形成在tv端中显示的展示文章；

宣传视频模块，用于通过内置播放器以3d模式展示存储在服务器内的视频数据，可随时切换视频，以及通过状态设置选择是否在tv端进行展示；

vr展示模块，用于以tv端内置的浏览器选择vr网址以vr模式全景展示相应图像，并通过触摸方式缩放、拖动图像；

聚变天地模块，用于以tv端内置的浏览器选择链接地址全屏进入相应的科普网站；

聚变小咖模块，用于展示web端配置的二维码图片，通过识别二维码图片后进入答题程序；

所述web端系统包括：

用户管理模块，用于对用户账号、功能、权限、角色进行管理设置；

内容管理模块，用于对tv端显示的内容进行添加、修改、删除管理；

系统设置模块，用于对tv端的切换音效、开机动画、待机动画进行设置。

优选的，所述vr展示模块包括hl-2a装置、hl-2m装置两种；所述hl-2a装置可以实现整体漫游和按子系统漫游两种方式；所述hl-2m装置可以实现按时间节点漫游和按结构漫游两种方式，按结构漫游分为按整体漫游和按子系统漫游两种方式。

优选的，所述科普网站后台菜单栏功能包括主页、系统管理、基础设置、友情链接设置、轮播图设置、聚变科普、关于我们；所述系统管理包括用户管理、角色管理、资源管理模块，用于管理后台用户以及权限；所述基础设置，用于设置站点标题、搜索引擎、搜索关键词、logo、版权等官方基础信息；所述友情链接设置，用于控制网站底部的友情链接；所述聚变科普包括对应网站的聚变知识、聚变产业、聚变视频、聚变问答、聚变动态、聚变活动。

优选的，所述聚变小咖模块包括用户管理、中奖管理、题库管理、试题管理、试卷管理、分类管理、系统设置、管理设置；

所述用户管理包括用户选择、用户编辑、试卷查看、用户禁用、用户启动、用户删除、批量删除、批量启动、批量禁用、用户查询操作项；

所述中奖管理包括订单查询、订单操作、订单选择操作项；

所述题库管理包括题库选择、题库查询、导入试题、查看试题、删除题库、批量删除题库、添加题库、编辑题库操作项；

所述试题管理包括试题选择、试题查询、导出数据、编辑试题、删除试题、批量删除试题、添加试题、导入试题操作项；

所述试卷管理包括试卷选择、用户答题情况、编辑试卷、编辑试题、删除试卷、隐藏试卷、批量删除试卷、批量隐藏试卷、批量显示试卷、添加试卷、配置每日考卷操作项；

所述分类管理包括查看分类、编辑分类、添加分类、删除分类、删除分类、添加下级操作项；

所述系统设置包括抽奖设置、幻灯片管理、管理员查询、管理员修改、通告功能操作项。

优选的，所述用户管理模块包括账号管理、功能管理、角色管理、权限管理；

账号管理，用于对系统中的账号进行新增、修改、禁用、删除操作；

功能管理，用于对系统中的功能进行增加、修改、删除操作；

角色管理，用于对系统中的角色进行增加、修改、删除操作；

权限管理，用于对系统中授权角色的权限进行增加、修改、删除操作。

优选的，所述内容管理模块信息管理、新闻管理、图片管理、视频管理、下载管理、静态生成。

优选的，所述系统设置模块角色管理、用户管理、友情链接、备份还原、网站设置、上传。

优选的，所述tv端配置控制层、模型层、服务层；控制层将用户输入的指令和数据传输给模型层；模型层对输入指令进行业务逻辑判断以及从数据库存取数据；服务层根据业务逻辑选择相应的视图进行展示，通过人机交互形成闭环。

优选的，所述数据库包含一对多、多对多、一对一的关联结构，通过不同题库中的试题组合成试卷，biang将其分类成不同类型的试卷。

优选的，所述tv端系统配置av、vga、yuv、hdmi等标准接口，实现对外展示的终端的兼容性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明国内首创科普互动产品，结合虚拟现实、3d技术以及最新互联网技术，最大提升用户体验，降低开发成本，弥补国内聚变科普领域互动展示版块的空白，推动国内聚变同行将信息化引入科普工作，特别是将科普传播工作中的互动展示功能凸显出来，增强被科普人员的参与性和积极性，提升科普质量。

2、本发明采用独有分布式区域管理技术真正实现了统一系统中不同终端区分受众的传播展览、交互的模式；通过该系统，用户可以轻松地构建一个集中化、专业化、智能化、分众化的交互式科普展览系统，提供信息编辑、传输、发布和管理等专业媒体交互式服务。

3、核聚变交互式科普展览平台硬件稳定性相比x86架构终端的稳定性更高；嵌入式终端的系统是完全开源的系统，无版权纠纷且升级容易，系统整理设计出av、vga、yuv、hdmi等标准接口，实现对外展示的终端的兼容性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中的架构图；

图2是本发明实施例中院所简介界面效果图；

图3是本发明实施例中宣传视频界面效果图；

图4是本发明实施例中vr制作界面效果图；

图5是本发明实施例中vr展示界面效果图；

图6是本发明实施例中vr全景展示架构图；

图7是本发明实施例中聚变小咖界面效果图；

图8是本发明实施例中tv端的系统架构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图1-8，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：热核聚变科普互动展示平台，如图1所示，包括tv端系统、web端系统以及服务器，tv端系统、web端系统之间通过服务器连接。

tv端系统系统包括院所简介模块、宣传视频模块、vr展示模块、聚变天地模块、聚变小咖模块。

如图2所示，院所简介模块，用于将输入的栏目信息形成在web端显示的展示栏目，并在展示栏目中将输入的文章信息形成在tv端中显示的展示文章。在院所概况中的分布情况为可以添加多个栏目，每个栏目需要输入对应的名称、上传栏目在web端显示的图片；每个栏目可以添加多篇文章，文章需对应输入文章标题，在tv端中显示的图片和文章内容

如图3所示，宣传视频模块，用于通过内置播放器以3d模式展示存储在服务器内的视频数据，可随时切换视频，以及通过状态设置选择是否在tv端进行展示。可以添加多个宣传视频，视频文件需使用u盘拷到服务器相应文件目录下，在添加视频处输入添加视频的名称，注：需添加文件后缀，例如“宣传视频1.mp4”，通过状态设置是否在tv端展示，同时具有查看(可通过查看功能确定是否上传成功)、修改、删除功能。

如图5所示，vr展示模块，用于以tv端内置的浏览器选择vr网址以vr模式全景展示相应图像，并通过触摸方式缩放、拖动图像。vr展示中添加vr展示的网页地址，通过添加地址，并选择状态启用可在tv端vr展示项中通过tv端内置的浏览器打开该网址，并进行操作。可以添加多个vr展示地址，通过“状态设置”按钮启动指定地址，同时具有查看、修改、删除功能。

聚变天地模块，用于以tv端内置的浏览器选择链接地址全屏进入相应的科普网站。聚变天地中添加相应的展示网页地址，通过添加地址，并选择状态启用可在tv端vr展示项中通过tv端内置的浏览器打开该网址，并进行操作。可以添加多个聚变天地地址，通过“状态设置”按钮启动指定地址，同时具有修改功能。

聚变小咖模块，用于展示web端配置的二维码图片，通过识别二维码图片后进入答题程序。聚变小咖为在tv端聚变小咖功能项中显示指定二维码图片，可以添加多个二维码图片，通过状态设置启动哪一个地址，同时具有修改功能。

web端系统包括用户管理模块、内容管理模块、系统设置模块。用户管理模块，用于对用户账号、功能、权限、角色进行管理设置。内容管理模块，用于对tv端显示的内容进行添加、修改、删除管理。系统设置模块，用于对tv端的切换音效、开机动画、待机动画进行设置。其中，开机动画：在每次启动科普软件平台tv端时，可以播放指定的开机动画；待机动画：在科普软件平台tv端运行过程中，如长时间待机的情况下(系统内部设置为5分钟)tv端软件将启动待机功能，待机状态分为视频状态与图片状态两种，如启用视频状态，则待机过程中循环播放指定待机视频；如启用图片状态，则待机过程为显示指定图片。在待机动画页面点击“添加”按钮后通过提示选择功能：待机视频和待机图片只有一个功能单独运行，通过“状态设置”启动视频状态或图片状态。

如图4-6所示，vr展示模块包括hl-2a装置、hl-2m装置两种；所述hl-2a装置可以实现整体漫游和按子系统漫游两种方式；所述hl-2m装置可以实现按时间节点漫游和按结构漫游两种方式，按结构漫游分为按整体漫游和按子系统漫游两种方式。vr展示模块360°全景展示，采用krpano全景图漫游制作引擎。生成全景图漫游网页目录。引入了webgl、css3d、webvr、3dvr等最新技术，优化切片渲染和vr功能。通过对hl-2a/2m装置系统的展示。用户可以互动操作，比如点击，滑动，放大，拖动等手势，提供后台编辑功能，比如热点定义，内容定义，提供自定义背景音乐，提供vr模式和普通模式，支持3d头盔观看vr，增强浸入感，提供分享功能，提供手机自适应功能，提供漫游模式和普通模式，并通过一张科幻的星空全景图，把所有拍摄节点综合在一起，方便浏览。

科普网站后台菜单栏功能包括主页、系统管理、基础设置、友情链接设置、轮播图设置、聚变科普、关于我们；系统管理包括用户管理、角色管理、资源管理模块，用于管理后台用户以及权限；基础设置，用于设置站点标题、搜索引擎、搜索关键词、logo、版权等官方基础信息；友情链接设置，用于控制网站底部的友情链接；聚变科普包括对应网站的聚变知识、聚变产业、聚变视频、聚变问答、聚变动态、聚变活动。

如图7所示，在本实施例中，答题程序采用微信小程序，基于linux系统主机4核、8g内存、centos7.x版本系统，主要软件有php7.0、mysql8.0、redis5.x、nginx1.1x、phpstorm2019等。题目的类型主要包含单选题、多选题、填空题、视频题、语音题、图片题、判断题等，本系统主要在于后台的管理和对小程序的数据交互接口，绝大多数都是以同步的方式进行。聚变小咖模块包括用户管理、中奖管理、题库管理、试题管理、试卷管理、分类管理、系统设置、管理设置。用户管理包括用户选择、用户编辑、试卷查看、用户禁用、用户启动、用户删除、批量删除、批量启动、批量禁用、用户查询操作项。中奖管理包括订单查询、订单操作、订单选择操作项。题库管理包括题库选择、题库查询、导入试题、查看试题、删除题库、批量删除题库、添加题库、编辑题库操作项。试题管理包括试题选择、试题查询、导出数据、编辑试题、删除试题、批量删除试题、添加试题、导入试题操作项。试卷管理包括试卷选择、用户答题情况、编辑试卷、编辑试题、删除试卷、隐藏试卷、批量删除试卷、批量隐藏试卷、批量显示试卷、添加试卷、配置每日考卷操作项。分类管理包括查看分类、编辑分类、添加分类、删除分类、删除分类、添加下级操作项。系统设置包括抽奖设置、幻灯片管理、管理员查询、管理员修改、通告功能操作项。具体功能如表1所示：

用户管理模块包括账号管理、功能管理、角色管理、权限管理。账号管理，用于对系统中的账号进行新增、修改、禁用、删除操作。功能管理，用于对系统中的功能进行增加、修改、删除操作。角色管理，用于对系统中的角色进行增加、修改、删除操作。权限管理，用于对系统中授权角色的权限进行增加、修改、删除操作。

内容管理模块信息管理、新闻管理、图片管理、视频管理、下载管理、静态生成。

系统设置模块角色管理、用户管理、友情链接、备份还原、网站设置、上传。

如图8所示，tv端配置控制层、模型层、服务层；控制层将用户输入的指令和数据传输给模型层；模型层对输入指令进行业务逻辑判断以及从数据库存取数据；服务层根据业务逻辑选择相应的视图进行展示，通过人机交互形成闭环。

数据库包含一对多、多对多、一对一的关联结构，通过不同题库中的试题组合成试卷，biang将其分类成不同类型的试卷。

tv端系统配置av、vga、yuv、hdmi等标准接口，实现对外展示的终端的兼容性。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。