一种沙画箱及沙画智能教学方法与流程

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1.本发明属于沙画工具技术领域，特指一种沙画箱及沙画智能教学方法。


背景技术：

2.沙画，即用沙子做画，是一门独特的艺术。它结合现代人的审美观，依托 深厚的文化底蕴和文化内涵；采用产自神奇大自然的天然彩沙，经手工绘制或 喷洒而成。它具有独特的表演魅力，能使现场观众进入梦幻般的感觉和前所未 有的视觉享受。沙画表演符合现代化城市人们对艺术欣赏要求，传统的艺术类 演出活动已经不能满足现在的观众的要求，沙画表演，瞬间万变，同时沙画也 是转瞬即逝的一种艺术，但其表演形式变化万千，具有极高的观赏价值。
3.沙画对于儿童来说，更是充满了魅力和吸引力。帮助他们将各种想象的图 像，变成为沙画，并在瞬息之间，又变幻成另一种图案。因此，在作画的过程 中可极大地提升他们的想象力、动手能力，是一种极具乐趣和潜能开发的产品。
4.目前，市场上的沙画设备具有如下缺陷：无法帮助初学者一步一步地掌握 沙画的操作技能，需要沙画老师现场教学。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种可以帮助初学者一步一步地掌握沙画的操作技能 的沙画箱及沙画智能教学方法。
6.本发明是这样实现的：
7.本发明的其中一个目的是提供一种沙画箱，包括：
8.智能教学视窗模块，包括触摸屏总成及电路板，所述触摸屏总成内设置有 智能沙画教学软件及课程资源，对沙画操作者进行引导式教学；
9.沙画台模块，包括具备自动物品识别的智能感光屏、背景光单元，所述智 能感光屏供沙子在上面进行绘画和造型，智能感光屏通过被沙子遮挡的阴影部 分自动识别和计算沙子成型的图像范围、尺寸，并对已经制作的沙画进行拍摄， 形成初始的沙画图像，所述背景光单元包括发光平板，所述发光平板由系统控 制模块控制发光情况；
10.系统控制模块，用于对智能教学视窗模块、沙画台模块的管理；
11.电源模块，给智能教学视窗模块、系统控制模块、沙画台模块供电。
12.在上述的一种沙画箱中，所述沙画台模块还包括向导控制单元，该向导控 制单元能在智能感光屏上事先显示预制沙画图形和教学引导。
13.在上述的一种沙画箱中，所述电源模块、系统控制模块设置在箱体的底部， 沙画台模块设置在箱体的上部，所述智能教学视窗模块设置在箱盖上。
14.在上述的一种沙画箱中，所述箱体与箱盖的一端通过悬停合页铰接、另一 端通过密码锁锁定。
15.在上述的一种沙画箱中，所述箱盖上设置有手提手柄。
16.在上述的一种沙画箱中，所述电源模块包括主电池、流变压控制器、电磁 感应充电模块，所述主电池通过电磁感应充电模块给触摸屏总成供电。
17.在上述的一种沙画箱中，所述主电池为基于锂电池或镍氢电池或铅酸电池 或普通化学干电池或纽扣电池或石墨烯电池或蓄电池或太阳能电池的原理制成 的储能模块。
18.在上述的一种沙画箱中，所述系统控制模块内置有音乐播放硬件。
19.在上述的一种沙画箱中，还包括沙画管理软件，所述沙画管理软件为安装 在手机、平板、电脑上的应用程序，所述沙画管理软件与智能感光屏、触摸屏 总成无线或有线连接。
20.本发明的另一个目的是提供一种沙画智能教学方法，包括以下步骤：
21.a、打开并启动设备；
22.b、选择教学模式，系统自动弹出沙画从入门到精通的各个引导式教学视频；
23.c、选择相应的教学视频，初学者从入门教学视频开始学习；
24.d、每个教学章节结束后，有一份对应沙画操作考试，由沙画台模块自动捕 捉最后成型的效果，当沙画作品符合考试要求，则进入下一步的自动教学；反 之，则继续在当前章节学习，再进行沙画操作考试，直至符合考试要求。
25.本发明相比现有技术突出的优点是：
26.1、本发明智能化程度高，可以进行智能引导，实现了初学者快速掌握有关 沙画的基本操作，实现快速入门，免去必须请沙画老师进行现场教学的不便。
27.2、本发明的电源模块采用具有蓄电能力的电池，具有续航能力，可以帮助 沙画爱好者在户外进行作画演示。
28.3、本发明采用背景光单元，实现炫动、多彩的沙画背景控制，无需led 光源，配色方案更多更美，极大地丰富了沙画的配色方案。
附图说明：
29.图1是本发明的正面立体示意图；
30.图2是本发明的背面立体示意图；
31.图3是本发明的沙画智能教学方法流程图。
32.图中：1、智能教学视窗模块；2、沙画台模块；3、箱体；4、箱盖；5、手 提手柄。
具体实施方式：
33.下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—2：
34.本发明提供一种沙画箱，该沙画箱包括：智能教学视窗模块1、沙画台模块 2、系统控制模块及电源模块，所述智能教学视窗模块1包括触摸屏总成及电路 板，所述触摸屏总成内设置有智能沙画教学软件及课程资源，可以与沙画管理 软件实现离线、蓝牙或wifi传输互联，相关课程资源由后台上传，终端仅用于 教学演示。触摸屏总成通过播放教学视频，对沙画操作者进行引导式教学，且 所述触摸屏总成内置有电池，该电池通过电源模块进行无线充电。充电时，启 动开关，电源模块便可对触摸屏总成内的电池进行无线充电，电量充满后或充 至所需电量后，关闭开关，停止充电。
35.所述沙画台模块2是整个设备的智能感应控制单元，包括具备自动物品识别 的智
能感光屏、背景光单元，所述智能感光屏的主要功能是：(1)供沙子在上 面进行绘画和造型。(2)通过被沙子遮挡的阴影部分自动识别和计算沙子成型 的图像范围、尺寸，这里的自动识别是利用了图像类的人工智能，把成像技术 运用在led/oled显示屏上，其具体原理是通过成像 模式识别的技术，通过不 断扫描沙画操作者留下的操作图像，并进行图像采集和对比，分析对沙画操作 所得到的沙画图是否与既定的数据库图片一致，从而实现操作识别和图像识别。 (3)反式自动图像捕捉功能：对已经制作的沙画进行拍摄，形成初始的沙画图 像，拍摄的方式包括在智能感光屏内置图像拍摄装置，启动拍摄键实现拍摄， 还可以通过沙画处理软件启动拍摄。
36.所述背景光单元包括发光平板，所述发光平板由系统控制模块控制发光情 况；所述背景光单元有别于市面的其他产品，其特性为可以实现多种颜色和颜 色组合的背景灯光，也可以实现多种图片嵌入的背景图样，极大的丰富沙画的 内容。也可以依据实际的沙画需求，营造对应的背景场景。如实现同一屏幕下 的天空为蓝色，草坪为绿色，土壤为褐色等，且实现区域大小、亮度大小、色 彩等可调。
37.所述系统控制模块用于对智能教学视窗模块1、沙画台模块2的管理；智能 感光屏拍摄的沙画图像与既定的数据库的图片进行比对后，得出通过或不通过 的结论，并将该结论发送至系统控制模块，系统控制模块根据结论控制智能教 学视窗模块1中的教学视频是否继续往下播放。
38.所述电源模块，给智能教学视窗模块1、系统控制模块、沙画台模块2供 电。智能教学视窗模块1通过无线供电的方式进行供电，所述沙画台模块2可 采用无线或有线的方式进行供电，具体根据实际需求选择。
39.本发明所述电源模块包括主电池、流变压控制器、电磁感应充电模块，所 述主电池通过电磁感应充电模块给触摸屏总成无线供电。电磁感应充电模块通 过基于电磁感应式或谐振式的无线供电技术。具体是给触摸屏总成内的电池进 行无线充电。沙画台模块的供电可以通过电线进行有线供电。所述主电池为基 于锂电池或镍氢电池或铅酸电池或普通化学干电池或纽扣电池或石墨烯电池或 蓄电池或太阳能电池的原理制成的储能模块。所述流变压控制器用于给有关模 块提供稳定的电压和电流，本发明采用内置式的电池，续航能力强，便于户外 作画演示。
40.为了实现引导初学者完成沙画的制作，进而逐步精通，本发明所述沙画台 模块2还包括向导控制单元，该向导控制单元能在智能感光屏上事先显示预制 沙画图形和教学引导。如我们想引导沙画制作者进行一棵苹果树的沙画制作， 则系统会自动弹出苹果树的主杆和支杆轮廓，只要我们将沙子均匀的在轮廓内 填充，就可以完成苹果树的主杆和支杆绘制。然后系统会自动弹出下一步叶子 制作的轮廓，进而引导。完成叶子的制作后，系统再跳出苹果的轮廓图，继而 完成苹果的绘制。
41.本发明所述电源模块、系统控制模块设置在箱体3的底部，沙画台模块2 设置在箱体3的上部，所述智能教学视窗模块1设置在箱盖4上。触摸屏总成 的尺寸可以依据实际的设计需要，其尺寸大小从1寸至整个箱盖4大小。
42.进一步地，所述箱体3与箱盖4的一端通过悬停合页铰接、另一端通过密 码锁锁定。悬停合页可以0-180
°
任意位置悬停，因此可以支持任何角度的触摸 屏位置，适合多种场景下的沙画教学活动。设计密码锁进行锁定，确保防丢失。
43.为了实现便携拎取，本发明所述箱盖上设置有手提手柄5。
44.本发明的箱体3采用符合rosh要求的pp塑料，不用担心增塑剂，并四周 采用圆角设计，安全性高。箱体3、箱盖4的颜色可以定制，丰富多彩，能够满 足不同孩子们的需求。
45.所述系统控制模块内置有硬件和软件，其中硬件包括音乐播放硬件，实现 在作画的时播放美妙的背景音乐。软件安装环境可为windows系列或unix系列 或linux系列或mac，也可为ios系统或android系统或miui系统或symbian 系统或鸿蒙系统。
46.为了便于实现人机交互，本发明还包括沙画管理软件，所述沙画管理软件 为安装在手机、平板、电脑上的应用程序，所述沙画管理软件与智能感光屏、 触摸屏总成无线或有线连接。可对传输过来的沙画照片进行后处理，如背景色 彩调节、美化、虚化等，然后将所得的图片储存在指定的云服务器或者分享至 朋友圈等。
47.本发明的另一个目的是提供一种沙画智能教学方法，包括以下步骤：
48.a、打开并启动设备；
49.b、选择教学模式，系统自动弹出沙画从入门到精通的各个引导式教学视频；
50.c、选择相应的教学视频，初学者从入门教学视频开始学习；
51.d、每个教学章节结束后，有一份对应沙画操作考试，沙画操作者在沙画台 模块上进行操作，由智能感光屏自动捕捉最后成型的效果，通过智能感光屏的 自动物品识别技术，将拍摄的操作图像与既定的数据库中图片进行分析比对， 当沙画作品符合考试要求，则进入下一步的自动教学；反之，则继续在当前章 节学习，再进行沙画操作考试，直至符合考试要求。
52.上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的 实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应 涵盖于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种沙画箱，其特征在于：包括：智能教学视窗模块(1)，包括触摸屏总成及电路板，所述触摸屏总成内设置有智能沙画教学软件及课程资源，对沙画操作者进行引导式教学；沙画台模块(2)，包括具备自动物品识别的智能感光屏、背景光单元，所述智能感光屏供沙子在上面进行绘画和造型，智能感光屏通过被沙子遮挡的阴影部分自动识别和计算沙子成型的图像范围、尺寸，并对已经制作的沙画进行拍摄，形成初始的沙画图像，所述背景光单元包括发光平板，所述发光平板由系统控制模块控制发光情况；系统控制模块，用于对智能教学视窗模块(1)、沙画台模块(2)的管理；电源模块，给智能教学视窗模块(1)、系统控制模块、沙画台模块(2)供电。2.根据权利要求1所述的一种沙画箱，其特征在于：所述沙画台模块(2)还包括向导控制单元，该向导控制单元能在智能感光屏上事先显示预制沙画图形和教学引导。3.根据权利要求1或2所述的一种沙画箱，其特征在于：所述电源模块、系统控制模块设置在箱体(3)的底部，沙画台模块(2)设置在箱体(3)的上部，所述智能教学视窗模块(1)设置在箱盖(4)上。4.根据权利要求3所述的一种沙画箱，其特征在于：所述箱体(3)与箱盖(4)的一端通过悬停合页铰接、另一端通过密码锁锁定。5.根据权利要求4所述的一种沙画箱，其特征在于：所述箱盖(4)上设置有手提手柄(5)。6.根据权利要求1或2所述的一种沙画箱，其特征在于：所述电源模块包括主电池、流变压控制器、电磁感应充电模块，所述主电池通过电磁感应充电模块给触摸屏总成供电。7.根据权利要求6所述的一种沙画箱，其特征在于：所述主电池为基于锂电池或镍氢电池或铅酸电池或普通化学干电池或纽扣电池或石墨烯电池或蓄电池或太阳能电池的原理制成的储能模块。8.根据权利要求1所述的一种沙画箱，其特征在于：所述系统控制模块内置有音乐播放硬件。9.根据权利要求1或2所述的一种沙画箱，其特征在于：还包括沙画管理软件，所述沙画管理软件为安装在手机、平板、电脑上的应用程序，所述沙画管理软件与智能感光屏、触摸屏总成无线或有线连接。10.一种沙画智能教学方法，其特征在于：包括以下步骤：a、打开并启动设备；b、选择教学模式，系统自动弹出沙画从入门到精通的各个引导式教学视频；c、选择相应的教学视频，初学者从入门教学视频开始学习；d、每个教学章节结束后，有一份对应沙画操作考试，由沙画台模块(2)自动捕捉最后成型的效果，当沙画作品符合考试要求，则进入下一步的自动教学；反之，则继续在当前章节学习，再进行沙画操作考试，直至符合考试要求。

技术总结
本发明属于沙画工具技术领域，特指一种沙画箱及沙画智能教学方法；所述沙画箱包括智能教学视窗模块、沙画台模块、系统控制模块及电源模块，智能教学视窗模块的触摸屏总成内设置有智能沙画教学软件及课程资源，对沙画操作者进行引导式教学；沙画台模块包括具备自动物品识别的智能感光屏、背景光单元，智能感光屏供沙子在上面进行绘画和造型，智能感光屏通过被沙子遮挡的阴影部分自动识别和计算沙子成型的图像范围、尺寸，并对已经制作的沙画进行拍摄，形成初始的沙画图像，背景光单元包括发光平板；本发明智能化程度高，可以进行智能引导，实现了初学者快速掌握有关沙画的基本操作，实现快速入门，免去必须请沙画老师进行现场教学的不便。的不便。的不便。


技术研发人员：林直宏 王鸿跃 李朦嘉 张逸杨
受保护的技术使用者：浙江禾泽新创科技有限公司
技术研发日：2022.02.16
技术公布日：2022/5/25