基于ActionScript技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺搭建研究

趙靜雅　徐江紅　高震宇

摘要：論文詳細論述了在基于ActionScript技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺搭建的意義、思路及過程方法等內(nèi)容，具有較強的實用性。

關(guān)鍵詞：ActionScript；虛擬；實驗平臺

中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）13-0163-02

創(chuàng)新教學(xué)模式是教學(xué)改革的一個重要目標。計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展為傳統(tǒng)教學(xué)帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)，如何通過建立和有效利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研究虛擬實驗平臺及其在實踐教學(xué)及遠程教學(xué)中的應(yīng)用，已成為近幾年國內(nèi)外實驗教學(xué)和遠程教學(xué)的熱點之一。

目前學(xué)校的實驗教學(xué)受限于科研經(jīng)費、場地等原因，大多學(xué)校存在實驗設(shè)備不足、實驗內(nèi)容不夠深入等問題，而網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺的開發(fā)可在很大程度上解決上述問題。經(jīng)過多年的開發(fā)和實踐，網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺已經(jīng)可以進行現(xiàn)實實驗室的大多實驗內(nèi)容，還可以通過構(gòu)筑一個綜合不同工具和技術(shù)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化的集成環(huán)境解決很多受現(xiàn)實實驗室局限而不能進行的實驗內(nèi)容。虛擬實驗平臺所具備的經(jīng)濟性、仿真性、開放性、可重復(fù)使用性等特點，可以充分有效彌補現(xiàn)實實驗教學(xué)的不足。在這個環(huán)境中，用戶可以非常有效的利用各種數(shù)據(jù)、信息、儀器設(shè)備等資源。

1 ActionScript技術(shù)特點及其在網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺的作用

從網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺的技術(shù)層面看，目前大致有基于VRML虛擬現(xiàn)實技術(shù)的仿真實驗、基于FlashActionScript技術(shù)的交互式仿真實驗、基于Java技術(shù)和Quicktime VR技術(shù)的仿真實驗、基于Active技術(shù)的仿真實驗等等。其中，基于Flash ActionScript技術(shù)開發(fā)的虛擬實驗平臺開發(fā)成本較低，其技術(shù)特點也適宜大范圍推廣：

Flash作為一種矢量多媒體技術(shù)是為網(wǎng)絡(luò)交互式動畫和應(yīng)用程序開發(fā)提供的的創(chuàng)作和編輯環(huán)境。由于其采用了矢量圖形技術(shù)，圖形可以任意縮放，另外它所生成的動畫體積很小，可直接在網(wǎng)絡(luò)上運行。而Actionscript是為Flash開發(fā)的一種完全面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，功能強大，類庫豐富，語法類似JavaScript，多用于Flash互動性、娛樂性、實用性開發(fā)，網(wǎng)頁制作和因特網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)。ActionScript具有豐富的語言元素，包括常量、變量、運算符、表達式、函數(shù)、屬性、動作、對象和剪輯等，通過編程可開發(fā)出具有一定功能的交互式網(wǎng)絡(luò)動畫，適合交互式虛擬實驗平臺的建立。雖然它的交互性不如VRML，數(shù)據(jù)處理能力不如JAVA，但比較適合演示性虛擬實驗，開發(fā)周期短。

具體說來，通過對FLASH中的ActionScript的深入編程來開發(fā)虛擬實驗，具有以下優(yōu)點：文件小、縮放不變形；通過場景變換可設(shè)計不同的界面，F(xiàn)LASH動畫支持物體拖動操作，可用于虛擬實驗室中物體的移動；ActionScript提供了XMLSocket的組件，它支持將XML對象通過Socket發(fā)送出去，并可以從服務(wù)器端接收數(shù)據(jù)，這為客戶端直接與服務(wù)器通訊提供條件，也為網(wǎng)絡(luò)實時仿真實驗提供了可能。

在計算機技術(shù)高速發(fā)展的今天，F(xiàn)lash ActionScript技術(shù)手段是實現(xiàn)仿真實驗簡單可行的途徑，而且仿真實驗是一種新的實驗教學(xué)方式，形象生動，不受實驗時間、空間、儀器的限制，可有效地提高課程的教學(xué)效果和質(zhì)量。基于flash ActionScript技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺在職業(yè)教育和普通高校的實踐教學(xué)中將發(fā)揮具大的作用。

2 基于ActionScript技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺開發(fā)思路

虛擬實驗平臺由三大模塊組成，即管理模塊、虛擬實驗系統(tǒng)模塊以及評價交流模塊。管理模塊主要用于對用戶及實驗資源進行管理。虛擬實驗系統(tǒng)模塊中包含各類教學(xué)資料，實驗設(shè)備儀器以及預(yù)設(shè)好的各類開放性實驗。

虛擬實驗系統(tǒng)應(yīng)能為用戶虛擬一個“身臨其境”的實驗環(huán)境，因而實驗對象應(yīng)由可視化的三維物體表示，對實驗設(shè)備進行合理逼真的布置。對實驗原理等要有特別的說明，具有交互功能的儀表即應(yīng)能進行正確調(diào)節(jié)、顯示，同時能夠?qū)ζ涫褂梅绞降葘崿F(xiàn)實時顯示。同時配合適當?shù)囊粜У?，使實驗效果更佳逼真。實驗對象的設(shè)計應(yīng)能突出實驗?zāi)康模脩敉ㄟ^鼠標拖拽、點擊等較為簡單的操作來模擬真實實驗過程中的拿取、連接、調(diào)節(jié)等操作。用戶應(yīng)能直觀地看到正確的實驗現(xiàn)象，從而達到直觀形象，方便快捷的學(xué)習目的。在設(shè)計過程中采用模塊化設(shè)計，實現(xiàn)虛擬實驗平臺的構(gòu)建。

由于虛擬實驗并非真實環(huán)境的完全替代品，因此在對虛擬實驗平臺進行設(shè)計時，應(yīng)從真實環(huán)境中提取合適的實例，并簡化其問題，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)設(shè)計中的要點。

虛擬實驗平臺中的實驗設(shè)計應(yīng)盡量采用課題探索策略，知識點以主體形式設(shè)計，著力培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性。

評價交流模塊中應(yīng)包括作業(yè)模塊、在線答疑、在線考試、在線論壇等子模塊。教師可以對學(xué)生的實驗過程及時給予評價反饋。

3 虛擬實驗平臺的開發(fā)過程及技術(shù)

3.1 實驗平臺界面的建立

友好的實驗平臺界面可以使平臺的操作更為方便、高效快捷，同時可以使使用者通過最少的操作獲得更多的信息。通過flash中的user interface組件重點list功能，可將元件整理成列表，同時將元件與每個模型的類相對應(yīng)。

3.2 虛擬實驗儀器設(shè)備的構(gòu)建

虛擬儀器設(shè)備是虛擬實驗平臺的核心部分，虛擬儀器不僅在外型上應(yīng)能模擬真實設(shè)備，更為重要的是在功能上能實現(xiàn)真實儀器設(shè)備的功能。Flash通過AS函數(shù)調(diào)用，可以達到模擬 3D效果，也可以通過一些第三方插件，導(dǎo)入其它的3D建模，實現(xiàn)3D效果。

3.3 基于Actionscript技術(shù)交互技術(shù)

Action script是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。將代碼劃分為對象，即包含信息和功能的單個元素。通過面向?qū)ο蟮姆椒▉斫M織程序。將每個元件看為一個對象，每個對象均有靜態(tài)顯示和動態(tài)表現(xiàn)功能。

1）元件模型按鈕處理事件

運用按鈕元件事件處理是整個實驗平臺中的一個重要問題，通過Actionscript中的addEventListener（）方法監(jiān)聽事件處理程序，進而處理按鈕事件。

2）鼠標跟隨

為便于用戶熟悉實驗設(shè)備的使用，在實驗中加入鼠標跟隨功能，當鼠標移動到某一設(shè)備區(qū)域時，能夠出現(xiàn)其名稱及使用方法。通過為按鈕添加腳本rollover函數(shù)，設(shè)置相應(yīng)屬性，即可實現(xiàn)本功能。

3）運用ActionScript技術(shù)實現(xiàn)3D全景動畫

在Flash里旋轉(zhuǎn)圖象的工作原理是有兩個同樣的movie clip都包含著原始圖片；用一個隱型按鈕來偵測鼠標的動作；再用一個隱型的movie clip提供當前鼠標位置。當觀看者拖拽鼠標的時候，隱型按鈕根據(jù)其按下鼠標時的x軸的數(shù)值產(chǎn)生兩個變量，同時告知另一個隱型movie clip開始播放。通過創(chuàng)建隱型偵測按鈕和導(dǎo)入和定位圖片，在第一影格上添加動作即可實現(xiàn)3d全景動畫的制作。

4）運用Action script 讓flash自適應(yīng)全屏

Stage.scaleMode="noScale" //禁止內(nèi)容縮放

Stage.align="TL"； //頂端，左對齊

varjianting：Object=new Object（）； //創(chuàng)建一個新的監(jiān)聽器，我定義成jianting

//設(shè)置動作

jianting.onResize=function（）{

onEnterFrame=function（）{

bg._width=Stage.width；//指定bg這個MC的寬=監(jiān)聽到的瀏覽器的寬，下同

bg._height=Stage.height；}}

Stage.addListener（jianting）；//把瀏覽器屏幕加入監(jiān)聽對象中

jianting.onResize（）；//一進入就執(zhí)行動作

4 結(jié)論

網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺是針對傳統(tǒng)教學(xué)模式的一種創(chuàng)新，而基于Action Script技術(shù)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗平臺具有數(shù)據(jù)量小、運算速度快、可移植性強等優(yōu)點，具有較高的推廣性，但在數(shù)據(jù)處理能力上存在一些不足，希望本文能拋磚引玉，給教育工作者有所啟示，共同推動高校教育改革的步伐，有效解決我國傳統(tǒng)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)不足、實驗資源不均衡，學(xué)生創(chuàng)新能力不足的問題。

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