VR的制圖網(wǎng)絡(luò)課件中三維動畫實現(xiàn)剖析

吳掬鷗

摘要： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的更新進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實是近年來的高新技術(shù)，它結(jié)合了多個領(lǐng)域的綜合集成技術(shù)，在各行各業(yè)都進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，對其發(fā)展有著積極的影響。在教學(xué)課件制作中，進(jìn)入了新的發(fā)展階段，VR的制圖網(wǎng)絡(luò)課件是多媒體課件與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合，是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主要發(fā)展方向。本文主要探析虛擬現(xiàn)實的制圖網(wǎng)絡(luò)課件中的三維動畫實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞： VR;制圖網(wǎng)絡(luò)課件;三維動畫;虛擬現(xiàn)實技術(shù)

中圖分類號： TB23-4?? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A?? ?文章編號： 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年出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的虛擬動畫作品，讓三維動畫制作進(jìn)入了一個新的形式。動畫已經(jīng)廣泛的運用于多媒體課件制作中，能夠讓課件更加的具有趣味性、豐富視覺效果，特別是對教學(xué)中的重點難點或者抽象概念的詮釋有著積極的作用，相比較平面媒體來講，其具有獨特顯著的優(yōu)勢。但是在教師實際的多媒體課件中，關(guān)于三維平面的內(nèi)容基本上都是以視頻的形式展現(xiàn)，而且還存在一些問題，這對比較立體、具有空間想象里的教學(xué)內(nèi)容等課件效果不明顯，所以就需要實現(xiàn)三維動畫，提高網(wǎng)絡(luò)課件的水平。

1 概念分析

1.1VR技術(shù)。VR技術(shù)，也就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生逼真的虛擬環(huán)境，實現(xiàn)與虛擬環(huán)境中的客體進(jìn)行交流互動，達(dá)到一個身臨其境的體驗。虛擬現(xiàn)實是一種支持多維空間信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。這一技術(shù)最早是用在航空中和軍事中，航空中的飛行仿真器，方陣飛行中的各種感覺;在軍事上，模擬現(xiàn)代化的武器，而最常見的就是游戲中的應(yīng)用，讓玩家能夠沉浸在游戲中，比較火的英雄聯(lián)盟、刺激戰(zhàn)場等游戲都是運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓玩家身臨其近的感受。到現(xiàn)在，這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛，它具有三大特征，分別是沉浸性、交互性、幻想性，首先沉浸性值得是計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境能夠讓人身臨其境;交互性直的是能夠和虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互操作;幻想性，就是虛擬實際能夠給人發(fā)揮想象力，啟發(fā)思維。具有可操作性、真實性等多種優(yōu)點，在教育制圖網(wǎng)絡(luò)課件中有著重要的作用。

1.2三維動畫。三維動畫，具有時間和空間的概念， 三維動畫軟件在計算機(jī)中先建立一個虛擬的世界，設(shè)計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，根據(jù)要求設(shè)定模型的運動軌跡、虛擬攝影機(jī)的運動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，并打上燈光。

三維動畫的文件格式，這也是三維動畫制作的主要問題，三維動畫在網(wǎng)絡(luò)課件中的實現(xiàn)，就主要注意文件格式的選擇，，包括了網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和能否被常用的課件支持，三維空間的的交互性能。

2 制圖網(wǎng)絡(luò)課件中三維動畫的實現(xiàn)

2.1. 三維動畫的制作。

首先來分析三維建模的方式，主要采用的3D圖形為基礎(chǔ)的構(gòu)造方式，通過數(shù)字的辦法根據(jù)虛擬對象建立模型。利用VRL文件格式，VRML語言編寫，按照層次關(guān)系各個節(jié)點組成場景圖，生成三維空間。VRML與可視化三維工具的整合，在VRL文件生成之后，再進(jìn)行一個優(yōu)化。三維建模的工作量大，程序復(fù)雜，形成三維造型的基本都是由集點組成的，這樣導(dǎo)致文件比較大，而VRML只適用于簡單的程序編寫，所以要實現(xiàn)三維建模，就要進(jìn)行VRML和可視化三維工具的有效整合，在文件生成之后，對代碼進(jìn)行優(yōu)化，利用可視化的工具對三維場景可以進(jìn)行瀏覽，但是不能看到，所以需要進(jìn)一步的對造型的節(jié)點進(jìn)行調(diào)整，保證場景及其造型都在正確的狀態(tài)。

然后是三維交互技術(shù)，三維交互技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)課件中比較重要的一個指標(biāo)。這里采用的是借助VRML內(nèi)部存在的傳感器觸發(fā)實現(xiàn)由路由機(jī)制同事件之間的聯(lián)系，實現(xiàn)交互，其中VRML涉及的相關(guān)事件、傳感手段、以及路由設(shè)備就可以保證交互系統(tǒng)的運行。最后是對制作好的三維場景的瀏覽發(fā)布，借助Web瀏覽器請求文件，有服務(wù)器接收，把文件的代碼傳輸?shù)娇蛻舳耍蛻舳丝捎脤ｉT的插件對代碼進(jìn)行結(jié)束，這樣就出現(xiàn)了三維造型。網(wǎng)上發(fā)布，主要可以通過超鏈接式、嵌入式與網(wǎng)頁結(jié)合，完成發(fā)布。

2.2. 運用虛擬現(xiàn)實理論，在網(wǎng)絡(luò)課件中實現(xiàn)三維動畫。把平面圖像進(jìn)行處理，把三維動畫和視頻技術(shù)相結(jié)合，也就是三維動畫的虛擬技術(shù)，在屏幕通過視角轉(zhuǎn)換顯示三維的虛擬真實效果。網(wǎng)絡(luò)課件中的三維動畫，為學(xué)習(xí)者提供一個多功能的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生不但可以學(xué)習(xí)可承重的相關(guān)知識，還可以身臨其境的進(jìn)行操作，創(chuàng)造一個人機(jī)交互的學(xué)習(xí)環(huán)境。就比如，在機(jī)械工程教學(xué)課件中實現(xiàn)三維動畫，可以讓一些不可見的機(jī)械運動百納威課件，直觀的感受其運動，同時學(xué)習(xí)者可以與模擬機(jī)械進(jìn)行交互，進(jìn)行全方位的觀察。機(jī)械工程網(wǎng)絡(luò)課件教學(xué)，相比較實際的機(jī)械實驗教學(xué)，解決了機(jī)械現(xiàn)實實驗設(shè)備貴、資金不足等問題，同時也更加安全，避免了真實實驗操作的一些危害，主要是化學(xué)方面的實驗。因此，網(wǎng)絡(luò)課件實現(xiàn)三維動畫，對教學(xué)有著很重要的作用，有利于學(xué)生的操作性學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)束語

通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)制圖網(wǎng)絡(luò)課件的三維動畫，不僅能夠打破傳統(tǒng)教學(xué)的空間限制，把教學(xué)難以實現(xiàn)的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，直觀的感受其細(xì)節(jié);還能把抽象的知識點簡易化，難點重點簡單化，更加有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和知識的理解。所以制圖網(wǎng)絡(luò)課件制作實現(xiàn)三維動畫，是課件教學(xué)的一個新的發(fā)展方向。

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