本發(fā)明涉及教育和虛擬技術相結合技術領域，特別是一種AR教畫裝置及其教畫系統(tǒng)。

背景技術：

手繪教畫是目前教畫教學當中的傳統(tǒng)方式。隨著科技水平的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了通過VR眼鏡的空間畫畫系統(tǒng)，但是這一類的畫畫系統(tǒng)不存在教畫系統(tǒng)，對于想學畫畫的新手來說，體現(xiàn)并不好。而目前市面上有沒有很好的產品能夠起到很好的教畫效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種AR教畫裝置及其教畫系統(tǒng)。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種AR教畫裝置，包括AR眼鏡、位置追蹤器和手繪筆，該AR眼鏡包括AR模塊和無線模塊，手繪筆內置有無線模塊與AR眼鏡進行無線連接，手繪筆內置傳感器與位置追蹤器無線連接；其中，手繪筆還包括控制器和定位按鈕，定位按鈕、控制器與無線模塊電性連接。

上述技術方案中，還包括電子移動控制端，通過該電子移動控制端對AR眼鏡進行控制。

上述技術方案中，所述手繪筆的筆尖為彈性伸縮筆尖，當對該筆尖進行按壓的時候其端部會通過導電部件向所述控制器輸出電信號。

一種AR教畫系統(tǒng)，應用所述AR教畫裝置進行畫畫，在所述位置追蹤器的位置監(jiān)控下，利用所述手繪筆在待繪制平面上定位出固定的繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板，并且通過AR眼鏡在虛擬手繪板上逐筆顯示虛擬畫圖線條，用戶利用手繪筆跟著該虛擬畫圖線條進行畫線，以實現(xiàn)教畫的目的。

上述技術方案中，所述繪圖區(qū)域定位的方法為：將位置追蹤器固定放置于待繪制平面上，按下所述定位按鈕然后啟動內置于AR眼鏡中的定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)將之后手繪筆在待繪制平面上所點擊的位置進行記錄并根據(jù)所點擊的位置的數(shù)量和坐標構成固定的繪圖區(qū)域，AR模塊將該繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板圖像并顯示在所述AR眼鏡上。

上述技術方案中，通過二次按下所述定位按鈕以結束定位。

上述技術方案中，判斷所述手繪筆下筆的方法：確定定位結束后，根據(jù)筆尖是否有被按壓而產生電信號給所述控制器，產生電信號則為判斷為下筆，電信號停止后說明下筆結束。

上述技術方案中，操作所述手繪筆所構成的繪圖軌跡由所述控制器記錄并通過無線模塊傳輸?shù)紸R眼鏡，AR眼鏡處理為虛擬繪圖痕跡并通過AR的圖像疊加技術疊加到虛擬手繪板中。

本發(fā)明的有益效果是：通過AR技術實現(xiàn)虛擬教畫，可以給用戶提供自學的教學系統(tǒng)，方便用戶在任何地點都可以進行學畫，大大地提高了用戶體驗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明AR眼鏡的模塊結構示意圖；

圖3是本發(fā)明手繪筆的模塊結構示意圖；

圖4是本發(fā)明手繪筆的結構示意圖。

圖中，1、AR眼鏡；2、位置追蹤器；3、手繪筆；4、電子移動控制端；11、AR模塊；12、無線模塊；31、無線模塊；32、控制器；33、定位按鈕；34、筆尖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1-4所示，一種AR教畫裝置，包括AR眼鏡1、位置追蹤器2和手繪筆3，該AR眼鏡1包括AR模塊11和無線模塊12，手繪筆3內置有無線模塊12與AR眼鏡1進行無線連接，手繪筆3內置傳感器與位置追蹤器2無線連接；其中，手繪筆3還包括控制器32和定位按鈕33，定位按鈕33、控制器32與無線模塊31電性連接。位置追蹤器2可以使用目前市面上比較常用的傳感器追蹤型或LED光源追蹤或攝像頭識別追蹤等，在此不再贅述。

其中，還包括電子移動控制端4，通過該電子移動控制端4對AR眼鏡1進行控制。例如通過手機可以在相對應的界面上選擇所顯示線條的顏色、粗細或選擇虛擬手繪板的邊框類型等。

其中，所述手繪筆3的筆尖34為彈性伸縮筆尖34，當對該筆尖34進行按壓的時候其端部會通過導電部件向所述控制器32輸出電信號。當然，在不按壓筆尖34的時候是不會產生電信號的。

將上述的AR教畫裝置與軟件系統(tǒng)起來的一種AR教畫系統(tǒng)，在所述位置追蹤器2的位置監(jiān)控下，利用所述手繪筆3在待繪制平面上定位出固定的繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板，并且通過AR眼鏡1在虛擬手繪板上逐筆顯示虛擬畫圖線條，用戶利用手繪筆3跟著該虛擬畫圖線條進行畫線，以實現(xiàn)教畫的目的。待繪制平面可以是桌面或任一平面上。

其中，所述繪圖區(qū)域定位的方法為：將位置追蹤器2固定放置于待繪制平面上，按下所述定位按鈕33然后啟動內置于AR眼鏡1中的定位系統(tǒng)，定位系統(tǒng)將之后手繪筆3在待繪制平面上所點擊的位置進行記錄并根據(jù)所點擊的位置的數(shù)量和坐標構成固定的繪圖區(qū)域，AR模塊11將該繪圖區(qū)域形成虛擬手繪板圖像并顯示在所述AR眼鏡1上。由于位置追蹤器2的目的是產生一個固定的坐標，從而確定手繪筆3和虛擬手繪板的位置坐標，所以必須要將其固定位置。

其中，通過二次按下所述定位按鈕33以結束定位，此情況是以定位按鈕33的按壓作為獲取數(shù)據(jù)的開始信號和結束信號，如果將該開始信號和結束信號之間的區(qū)間劃分為若干個，那么定位的方式就是按下定位按鈕33，開始獲取信號，按壓手繪筆3的筆尖34，使其產生電信號，使手繪筆3的傳感器記錄并且與位置追蹤器2進行傳輸，確定該次定位的位置坐標，再按下定位按鈕33，結束獲取信號，如此重復四次以確定繪圖區(qū)域的四個點，根據(jù)該四個點的連線構成虛擬手繪板。

其中，判斷所述手繪筆3下筆的方法：確定定位結束后，根據(jù)筆尖34是否有被按壓而產生電信號給所述控制器32，產生電信號則為判斷為下筆，電信號停止后說明下筆結束。

其中，操作所述手繪筆3所構成的繪圖軌跡由所述控制器32記錄并通過無線模塊12傳輸?shù)紸R眼鏡1，AR眼鏡1處理為虛擬繪圖痕跡并通過AR的圖像疊加技術疊加到虛擬手繪板中。

以上的實施例只是在于說明而不是限制本發(fā)明，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的方法所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內。