計算機軟件在航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)中的應(yīng)用

梁忠先

摘 要 通過3DSMAX軟件制作出的航海數(shù)學(xué)相關(guān)內(nèi)容的動畫導(dǎo)入到Dreamweaver軟件制作的網(wǎng)頁形成了航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)的整體制作過程，展示了計算機軟件在其他領(lǐng)域的作用，能清晰地說明航海數(shù)學(xué)中許多難以理解的概念和相關(guān)知識。

關(guān)鍵詞 3DSMAX Dreamweaver 球面三角形

中圖分類號：O29 文獻標(biāo)識碼：A

航海數(shù)學(xué)作為航海技術(shù)專業(yè)一門基礎(chǔ)課，對于學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程起到了至關(guān)重要的作用，航海數(shù)學(xué)是研究在地球表面航海中需要的相關(guān)數(shù)學(xué)知識，其中的球面三角部分的許多概念和定理又區(qū)別于平面幾何，很難掌握。3DSMAX軟件作為制作三維模型和動畫的軟件，能充分利用其性能在航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)中發(fā)揮作用，為了使學(xué)生使用方便，使用Dreamweaver軟件設(shè)計出網(wǎng)頁，將3DSMAX軟件制作的動畫進行鏈接，形成了航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)。下面通過航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)的制作過程，展示計算機軟件在航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1使用3DSMAX制作動畫

1.1球體的制作

在3DSMAX軟件中制作一個球體，半徑為8，為了能展示球體內(nèi)部的相關(guān)內(nèi)容，將球體的材質(zhì)設(shè)置成漫反射顏色為灰色，不透明度為3，高光級別為160，光澤度為60，柔化為0.2，明暗器中勾選雙面，添加反射貼圖和折射貼圖。這樣制作出半透明的球體。

1.2文字動畫的制作

輸入二維文字，添加擠出命令，數(shù)量為0.1。文字剛出現(xiàn)時將文字的大小設(shè)置為1，對文字進行動畫設(shè)置，經(jīng)過約25幀后將文字放大到需要的倍數(shù)，在出現(xiàn)下一組文字之前10幀的位置將放大倍數(shù)設(shè)置為0.99，在出現(xiàn)下一組文字時的幀的位置將本組的文字放縮倍數(shù)設(shè)置為0.001。關(guān)閉動畫設(shè)置。在第二組文字出現(xiàn)的幀的位置輸入新的文字，重復(fù)上面的動作。

1.3球半徑動畫的制作

在球的中心位置制作一個圓柱體，半徑為0.6，打開自動關(guān)鍵點，移動幀的位置到需要的幀數(shù)，將圓柱體的高度增加到球的半徑大小，關(guān)閉自動關(guān)鍵點。球的直徑的制作方法與其類似，只是將圓柱體的起點放置于球體的表面，高度的增加方向要通過球的中心。

1.4平面與球面相交的動畫制作

在球心的位置制作一個平面，長度為1，寬度為1，打開自動關(guān)鍵點，移動幀到需要的位置，將平面進行縮放到需要的大小，關(guān)閉自動關(guān)鍵點。為了展示平面與球的交線是圓，可以在交線的位置制作一個圓環(huán)，半徑1的數(shù)值為交線的大小，半徑2為0，制作動畫時，平面與球面相交之后，將半徑2設(shè)置為0.5。

1.5極距動畫的制作

在球心的位置制作一個圓柱體，半徑0.1，高度0.1，打開自動關(guān)鍵點，移動幀到需要的位置，將圓柱體的半徑設(shè)置為球的半徑大小，關(guān)閉自動關(guān)鍵點，產(chǎn)生了大圓1。用同樣的方法制作一個與此大圓平行的小圓2。與大圓相垂直的位置制作一個球的直徑，與大圓垂直，產(chǎn)生了軸。用相同的方法經(jīng)過軸制作一個大圓3。在這個大圓3的邊緣處制作一個圓環(huán)，圓心在球心，半徑1與球半徑相同，半徑2為0.3，勾選啟用切片，切片的起始位置是軸與球的交點即是極，切片的結(jié)束位置是大圓（或小圓）與球的交點，對圓環(huán)制作一個開始半徑為0，在需要的幀數(shù)位置半徑為0.3的動畫。在制作球面的距離動畫時可以采用相同的方法，只是改變圓環(huán)切片的起始位置和結(jié)束位置。

1.6球面角動畫的制作

制作兩個豎向的大圓和一個水平的大圓，從兩個豎向大圓的交線處制作一個直徑的動畫，在兩個豎向大圓于球的交點處沿各自的切線方向上分別制作半徑為0.3的圓柱體，并將圓柱體制作出高度從0.01到需要的長度的動畫，用文字動畫標(biāo)注球面角的三種表示方法。

1.7地球動畫的制作

用圓柱體制作一個豎向偏右的直徑，與球體的交點即是南極和北極，將球體材質(zhì)的漫反射貼圖添加一個世界地圖的圖片，并將凹凸的圖片也添加相同的圖片。將球體設(shè)置成沿直徑旋轉(zhuǎn)的動畫，形成地球自西向東的自轉(zhuǎn)效果。當(dāng)英國的位置在左上角時動畫停止，用一個小球體在英國的位置出現(xiàn)，同時用圓環(huán)制作一個經(jīng)過這個小球體的半個大圓弧，標(biāo)示出子午線的位置，以及東半球和西半球的位置。用同樣方法制作東經(jīng)度和西經(jīng)度的劃分以及赤道、南北半球和緯度的劃分、緯度圈的產(chǎn)生。

2使用Dreamweaver制作網(wǎng)頁

（1）打開Dreamweaver軟件，插入|表格|7行4列，合并第一行的表格，在此中插入|圖像|找到相應(yīng)的首頁臺頭的圖像。

（2）在下面的其他表格中分別輸入相關(guān)演示文件的標(biāo)題，選中一個標(biāo)題右擊|創(chuàng)建鏈接|找到對應(yīng)的.avi視頻文件，將所有的視頻文件都進行了鏈接后，文件|保存。

（3）在文件保存的位置雙擊文件即可打開網(wǎng)頁，按照自己的需求點擊相應(yīng)的內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。

通過以上的過程制作出了航海數(shù)學(xué)演示系統(tǒng)，這個系統(tǒng)借助3DSMAX和Dreamweaver軟件能夠非常直觀的學(xué)習(xí)到難度較大的課程，通俗易懂，非常值得推廣。特別是有動畫過程的演示系統(tǒng)更應(yīng)該值得我們進行更高層次的研究。

參考文獻

[1] 王琦電腦工作室.新火星人—3dsmax插件風(fēng)暴[M].北京：北京科海電子出版社，2005.

[2] 韓少云.DreamweaverCS6網(wǎng)頁設(shè)計入門、進階與提高[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.endprint