本技术涉及数据处理的，具体涉及一种基于数字化分身的辅助教学方法、装置及电子设备。
背景技术：
1、在当今社会，随着人们健康意识的不断提升和生活水平的日益提高，体育运动已经成为人们追求健康生活不可或缺的一部分。从儿童到成人，从业余爱好者到专业运动员，参与体育运动的群体日益庞大，体育运动教学也随之迎来了前所未有的发展机遇。
2、目前，传统的教学观察方式多依赖于教学者的肉眼观察和经验判断，这种方式不仅效率低下，且易受主观因素影响，导致观察结果的不准确和偏差。所以，上述方式不利于教学者对被教学者的教学。
3、因此，急需一种基于数字化分身的辅助教学方法、装置及电子设备。
技术实现思路
1、本技术提供了一种基于数字化分身的辅助教学方法、装置及电子设备，便于教学者对被教学者的教学。
2、在本技术的第一方面提供了一种基于数字化分身的辅助教学方法，所述方法包括：获取被教学者的目标训练类型；根据所述目标训练类型，匹配得到所述被教学者对应的数字化分身以及所述数字化分身对应的预设训练数据；获取所述被教学者在训练场训练时的实时训练数据；将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果；将所述差异结果标注至所述数字化分身上，得到待展示数字化分身；通过ar眼镜向教学者展示所述待展示数字化分身，所述教学者佩戴有所述ar眼镜。
3、通过采用上述技术方案，通过将实时训练数据与预设训练数据进行比较，教学者可以立即获得被教学者的训练情况反馈，无需等待训练结束后进行回顾或评估。这种即时反馈有助于教学者及时调整教学策略，确保教学的高效进行。数字化和自动化的比较过程减少了人为判断的主观性，使得教学评估更加客观、准确。教学者可以基于具体的数据差异来指导被教学者，避免了因个人偏见或经验不足导致的误判。通过ar眼镜展示标注了差异结果的数字化分身，教学者可以直观地看到被教学者在训练中的具体问题和改进点。这种直观的展示方式有助于被教学者更好地理解教学意图，提高学习的积极性和参与度。针对不同被教学者的目标训练类型，匹配相应的数字化分身和预设训练数据，实现了个性化教学。教学者可以根据被教学者的具体情况制定更有针对性的训练计划，提高教学效果。因此，便于教学者对被教学者的教学。
4、可选地，所述根据所述目标训练类型，匹配得到所述被教学者对应的数字化分身以及所述数字化分身对应的预设训练数据，具体包括：在预设数据库中查找所述被教学者，所述预设数据库中预先存储有预设被教学者与预设数字化分身，一个预设被教学者对应一个预设数字化分身，所述预设数字化分身预先构建得到；若确定多个所述预设被教学者中存在所述被教学者，则获取所述预设被教学者对应的预设数字化分身，并将所述预设数字化分身作为所述被教学者对应的数字化分身；根据所述目标训练类型，确定所述数字化分身对应的预设训练数据，所述目标训练类型包括田径项目类型和球类项目类型，所述预设训练数据包括动作姿态数据、速度输出数据、力量输出数据以及训练成绩数据。
5、通过采用上述技术方案，通过预设数据库中存储的预设被教学者与预设数字化分身的对应关系，系统能够精准地为每个被教学者匹配到一个个性化的数字化分身。这种个性化的匹配确保了后续教学过程的针对性和有效性。根据被教学者的目标训练类型，系统能够进一步确定数字化分身对应的预设训练数据。这些预设训练数据包括动作姿态、速度输出、力量输出以及训练成绩等多个方面，为被教学者提供了定制化的训练参考和标准。在预设数据库中查找和匹配被教学者及其数字化分身的过程是自动化的，大大提高了匹配效率。教学者无需手动创建或调整数字化分身，节省了宝贵的时间和精力。一旦匹配成功，系统即可提供丰富的预设训练数据供教学者使用。这些数据已经过预处理和整理，教学者无需再自行收集和分析数据，从而提高了教学的便捷性。整个匹配过程和数据准备都是基于预设数据库中的客观数据进行的，减少了人为因素的干扰和主观判断的影响。这种数据驱动的方式使得教学过程更加科学、准确。通过将被教学者的实时训练数据与预设训练数据进行比较，系统能够提供精准的反馈结果。这些反馈结果不仅有助于教学者了解被教学者的训练情况，还能够为被教学者提供具体的改进建议和方向。
6、可选地，所述获取所述被教学者在训练场训练时的实时训练数据，具体包括：接收可穿戴设备和场地传感器设备发送的原始训练数据，所述被教学者佩戴有所述可穿戴设备，所述训练场安装有所述场地传感器设备；对所述原始训练数据进行预处理，得到所述实时训练数据，所述预处理包括去噪、滤波、特征分类以及归一化处理。
7、通过采用上述技术方案，通过接收可穿戴设备和场地传感器设备发送的原始训练数据，系统能够获取到被教学者在训练过程中的全方位信息。可穿戴设备提供了被教学者的生理指标和运动状态数据，而场地传感器设备则提供了训练环境的实时反馈。这种多源数据采集的方式确保了数据的全面性和准确性。原始训练数据往往包含噪声、冗余信息或不一致的格式。通过对这些数据进行去噪、滤波、特征分类以及归一化处理等预处理步骤，系统能够有效地提升数据质量，减少误差和干扰，为后续的数据分析和比较奠定坚实的基础。由于系统能够实时接收和处理被教学者的训练数据，教学者可以立即获得被教学者的训练状态和表现反馈。这种实时性不仅有助于教学者及时调整教学策略和方法，还能够激发被教学者的积极性和参与度，提高训练效果。通过持续接收和处理实时训练数据，系统能够对被教学者的训练过程进行动态监测和评估。这种动态性使得教学者能够更全面地了解被教学者的训练进展和变化趋势，从而制定更加科学合理的训练计划。
8、可选地，所述将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果，具体包括：在预设时间段内，根据所述实时训练数据，得到实时运动轨迹，所述预设时间段基于所述实时训练数据对应的完整训练动作进行设定；在所述预设时间段内，根据所述预设训练数据，得到预设运动轨迹；比较所述实时运动轨迹与所述预设运动轨迹在所述预设时间段内的轨迹差值，所述轨迹差值包括速度差值和力量差值；若确定所述轨迹差值大于预设阈值，则根据骨骼点定位算法确定所述完整训练动作中的差异区域，得到所述差异结果，所述差异结果包括所述差异区域。
9、通过采用上述技术方案，通过设定预设时间段来匹配实时训练数据与预设训练数据中的完整训练动作，确保了比较过程的精确性。这种细化时间范围的方法能够减少因时间不同步或动作不完整而引入的误差。不仅比较了速度差值，还考虑了力量差值，这使得差异结果的评估更加全面和多维。速度和力量是运动表现的关键指标，通过同时比较这两个维度的轨迹差值，可以更准确地反映被教学者在训练中的不足和偏差。在确定轨迹差值大于预设阈值后，通过骨骼点定位算法进一步确定完整训练动作中的差异区域。这种精确定位的方法有助于教学者快速找到被教学者需要改进的具体动作环节，从而提供更加针对性的指导和建议。实时训练数据与预设训练数据的即时比较使得教学者能够立即获得被教学者的训练反馈。这种即时性不仅提高了教学效率，还激发了被教学者的积极性和参与度，因为他们可以立即看到自己在训练中的表现和改进空间。整个比较过程包括轨迹的生成、差值的计算以及差异区域的确定都可以自动化完成，减少了人工干预和手工操作的需求。这不仅提高了处理效率，还降低了人为错误的可能性。
10、可选地，所述将所述差异结果标注至所述数字化分身上，得到待展示数字化分身，具体包括：根据所述差异区域，得到所述差异区域对应的中心定位点和多个边缘定位点；根据所述中心定位点，确定待标注肢体部位；根据多个所述边缘定位点，结合人体生理运动规律，确定所述待标注肢体部位的波及范围；按照所述待标注肢体部位以及所述波及范围对所述数字化分身进行标注，得到所述待展示数字化分身。
11、通过采用上述技术方案，通过确定差异区域的中心定位点和多个边缘定位点，系统能够精确地识别出被教学者在训练中的不足和偏差所在。这种精确定位为后续的标注工作提供了准确的基础。将差异结果直接标注到数字化分身上，使得教学者和被教学者能够直观地看到问题所在。这种直观展示的方式比文字或数字描述更加生动和易于理解，有助于快速识别和解决问题。在标注过程中，不仅考虑了差异区域的中心定位点，还结合了人体生理运动规律来确定波及范围。这种处理方式使得标注结果更加详细和全面，能够反映出问题对整个动作或肢体的影响程度。根据待标注肢体部位以及波及范围对数字化分身进行标注，可以确保从多个角度和层面展示问题。这种多角度标注的方式有助于教学者和被教学者更全面地了解问题，从而制定更加全面的改进计划。通过直观的标注展示，教学者可以快速地指出被教学者的问题所在，并给出具体的改进建议。这种高效的反馈机制有助于节省教学时间，提高教学效率。直观的标注展示有助于被教学者更加清晰地认识到自己的问题所在，并激发他们的改进动力。同时，标注结果还可以作为后续训练的参考和依据，帮助被教学者更加有针对性地进行训练和改进。
12、可选地，在所述将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果之后，所述方法还包括：向所述可穿戴设备发送所述差异结果，以控制所述可穿戴设备对所述被教学者进行实时提示，所述实时提示包括语音提示、文字提示以及震动提示。
13、通过采用上述技术方案，通过将实时训练数据与预设训练数据进行即时比较，并立即生成差异结果，该方法确保了反馈的实时性。这种即时性对于技能学习或训练过程至关重要，因为它允许被教学者几乎在错误发生的同时就意识到问题所在，从而可以立即调整自己的行为或方法，提高学习效率。由于反馈是基于个体实时表现的，因此它提供了高度个性化的学习体验。每个被教学者的学习进度、难点和错误都是独特的，这种方法能够针对每个人的具体情况给出精准的反馈和指导，有助于加速学习进程并减少无效努力。提供语音提示、文字提示以及震动提示等多种反馈方式，极大地丰富了反馈的多样性和灵活性。不同的人可能对不同类型的反馈有不同的敏感度和偏好，多样化的提示方式可以确保反馈信息能够有效地传达给被教学者，提升用户体验和学习效果。
14、可选地，所述方法还包括：若确定所述目标训练类型为短跑，则根据所述预设训练数据生成视频流数字化分身，所述视频流数字化分身与所述被教学者一同进行短跑训练；通过所述ar眼镜向所述教学者展示所述视频流数字化分身。
15、通过采用上述技术方案，视频流数字化分身以高度仿真的形式展示了短跑的标准动作、节奏和技巧，为被教学者提供了一个直观的视觉参考。这种动态演示比静态图片或文字说明更能吸引被教学者的注意力，帮助他们更好地理解和模仿正确的短跑动作。通过生成与被教学者一同训练的数字化分身，可以实现一定程度上的个性化教学。虽然分身是基于预设训练数据创建的，但可以在一定程度上根据被教学者的具体情况进行调整，如速度、步频等，以更好地适应和引导他们。ar眼镜的应用使得教学者能够实时观察被教学者与数字化分身的互动情况，从而更准确地评估被教学者的学习进度和存在的问题。教学者可以根据观察到的情况，及时给出指导和建议，增强教学的互动性和针对性。数字化分身和ar技术的结合为短跑训练增添了趣味性和科技感，有助于提升被教学者的学习兴趣和动力。当被教学者看到自己的表现与数字化分身进行比较时，可能会激发他们的竞争心和求知欲，促使他们更加努力地训练。
16、在本技术的第二方面提供了一种基于数字化分身的辅助教学装置，所述辅助教学装置包括获取模块和处理模块，其中，所述获取模块，用于获取被教学者的目标训练类型；所述处理模块，用于根据所述目标训练类型，匹配得到所述被教学者对应的数字化分身以及所述数字化分身对应的预设训练数据；所述获取模块，还用于获取所述被教学者在训练场训练时的实时训练数据；所述处理模块，还用于将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果；所述处理模块，还用于将所述差异结果标注至所述数字化分身上，得到待展示数字化分身；所述处理模块，还用于通过ar眼镜向教学者展示所述待展示数字化分身，所述教学者佩戴有所述ar眼镜。
17、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上所述的方法。
18、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如上所述的方法。
19、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
20、通过将实时训练数据与预设训练数据进行比较，教学者可以立即获得被教学者的训练情况反馈，无需等待训练结束后进行回顾或评估。这种即时反馈有助于教学者及时调整教学策略，确保教学的高效进行。数字化和自动化的比较过程减少了人为判断的主观性，使得教学评估更加客观、准确。教学者可以基于具体的数据差异来指导被教学者，避免了因个人偏见或经验不足导致的误判。通过ar眼镜展示标注了差异结果的数字化分身，教学者可以直观地看到被教学者在训练中的具体问题和改进点。这种直观的展示方式有助于被教学者更好地理解教学意图，提高学习的积极性和参与度。针对不同被教学者的目标训练类型，匹配相应的数字化分身和预设训练数据，实现了个性化教学。教学者可以根据被教学者的具体情况制定更有针对性的训练计划，提高教学效果。因此，便于教学者对被教学者的教学。
1.一种基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述根据所述目标训练类型，匹配得到所述被教学者对应的数字化分身以及所述数字化分身对应的预设训练数据，具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述获取所述被教学者在训练场训练时的实时训练数据，具体包括：
4.根据权利要求2所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述将所述差异结果标注至所述数字化分身上，得到待展示数字化分身，具体包括：
6.根据权利要求3所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，在所述将所述实时训练数据与所述预设训练数据进行比较，得到差异结果之后，所述方法还包括：
7.根据权利要求1所述的基于数字化分身的辅助教学方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种基于数字化分身的辅助教学装置，其特征在于，所述辅助教学装置包括获取模块(31)和处理模块(32)，其中，
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器(41)、存储器(45)、用户接口(43)以及网络接口(44)，所述存储器(45)用于存储指令，所述用户接口(43)和所述网络接口(44)均用于给其他设备通信，所述处理器(41)用于执行所述存储器(45)中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1至7任意一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1至7任意一项所述的方法。
