VR的制图网络课件中三维动画实现剖析

吴掬鸥

摘要： 随着科学技术的发展，信息网络技术不断的更新进步，虚拟现实是近年来的高新技术，它结合了多个领域的综合集成技术，在各行各业都进行了广泛的应用，对其发展有着积极的影响。在教学课件制作中，进入了新的发展阶段，VR的制图网络课件是多媒体课件与虚拟现实技术的结合，是网络教学主要发展方向。本文主要探析虚拟现实的制图网络课件中的三维动画实现。

关键词： VR;制图网络课件;三维动画;虚拟现实技术

中图分类号： TB23-4    文献标识码： A    文章编号： 1672-9129（2018）09-0022-02

Abstract：  With the development of science and technology， information network technology is constantly updated and advanced. Virtual reality is a high and new technology in recent years. It combines the integrated technology of many fields， and has been widely used in various industries. It has a positive impact on its development. In the course of making teaching courseware， the drawing network courseware of VR is the combination of multimedia courseware and virtual reality technology， and it is the main developing direction of network teaching. This paper mainly discusses the realization of three-dimensional animation in virtual reality drawing network courseware.

Key words：   VR; charting network courseware; 3D animation; virtual reality technology

引言：在2016年出现了很多优秀的虚拟动画作品，让三维动画制作进入了一个新的形式。动画已经广泛的运用于多媒体课件制作中，能够让课件更加的具有趣味性、丰富视觉效果，特别是对教学中的重点难点或者抽象概念的诠释有着积极的作用，相比较平面媒体来讲，其具有独特显著的优势。但是在教师实际的多媒体课件中，关于三维平面的内容基本上都是以视频的形式展现，而且还存在一些问题，这对比较立体、具有空间想象里的教学内容等课件效果不明显，所以就需要实现三维动画，提高网络课件的水平。

1 概念分析

1.1VR技術。VR技术，也就是虚拟现实技术，通过多媒体技术和仿真技术相结合而产生逼真的虚拟环境，实现与虚拟环境中的客体进行交流互动，达到一个身临其境的体验。虚拟现实是一种支持多维空间信息技术的关键技术。这一技术最早是用在航空中和军事中，航空中的飞行仿真器，方阵飞行中的各种感觉;在军事上，模拟现代化的武器，而最常见的就是游戏中的应用，让玩家能够沉浸在游戏中，比较火的英雄联盟、刺激战场等游戏都是运用虚拟现实技术，让玩家身临其近的感受。到现在，这一技术的应用已经十分的广泛，它具有三大特征，分别是沉浸性、交互性、幻想性，首先沉浸性值得是计算机生成的虚拟环境能够让人身临其境;交互性直的是能够和虚拟环境中的对象进行交互操作;幻想性，就是虚拟实际能够给人发挥想象力，启发思维。具有可操作性、真实性等多种优点，在教育制图网络课件中有着重要的作用。

1.2三维动画。三维动画，具有时间和空间的概念， 三维动画软件在计算机中先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。

三维动画的文件格式，这也是三维动画制作的主要问题，三维动画在网络课件中的实现，就主要注意文件格式的选择，，包括了网络的传输性能和能否被常用的课件支持，三维空间的的交互性能。

2 制图网络课件中三维动画的实现

2.1. 三维动画的制作。

首先来分析三维建模的方式，主要采用的3D图形为基础的构造方式，通过数字的办法根据虚拟对象建立模型。利用VRL文件格式，VRML语言编写，按照层次关系各个节点组成场景图，生成三维空间。VRML与可视化三维工具的整合，在VRL文件生成之后，再进行一个优化。三维建模的工作量大，程序复杂，形成三维造型的基本都是由集点组成的，这样导致文件比较大，而VRML只适用于简单的程序编写，所以要实现三维建模，就要进行VRML和可视化三维工具的有效整合，在文件生成之后，对代码进行优化，利用可视化的工具对三维场景可以进行浏览，但是不能看到，所以需要进一步的对造型的节点进行调整，保证场景及其造型都在正确的状态。

然后是三维交互技术，三维交互技术是网络课件中比较重要的一个指标。这里采用的是借助VRML内部存在的传感器触发实现由路由机制同事件之间的联系，实现交互，其中VRML涉及的相关事件、传感手段、以及路由设备就可以保证交互系统的运行。最后是对制作好的三维场景的浏览发布，借助Web浏览器请求文件，有服务器接收，把文件的代码传输到客户端，客户端可用专门的插件对代码进行结束，这样就出现了三维造型。网上发布，主要可以通过超链接式、嵌入式与网页结合，完成发布。

2.2. 运用虚拟现实理论，在网络课件中实现三维动画。把平面图像进行处理，把三维动画和视频技术相结合，也就是三维动画的虚拟技术，在屏幕通过视角转换显示三维的虚拟真实效果。网络课件中的三维动画，为学习者提供一个多功能的学习环境，学生不但可以学习可承重的相关知识，还可以身临其境的进行操作，创造一个人机交互的学习环境。就比如，在机械工程教学课件中实现三维动画，可以让一些不可见的机械运动百纳威课件，直观的感受其运动，同时学习者可以与模拟机械进行交互，进行全方位的观察。机械工程网络课件教学，相比较实际的机械实验教学，解决了机械现实实验设备贵、资金不足等问题，同时也更加安全，避免了真实实验操作的一些危害，主要是化学方面的实验。因此，网络课件实现三维动画，对教学有着很重要的作用，有利于学生的操作性学习，提高教学质量。

3 结束语

通过虚拟现实技术实现制图网络课件的三维动画，不仅能够打破传统教学的空间限制，把教学难以实现的内容呈现给学生，直观的感受其细节;还能把抽象的知识点简易化，难点重点简单化，更加有利于学生的学习和知识的理解。所以制图网络课件制作实现三维动画，是课件教学的一个新的发展方向。

参考文献：

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