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基于Cult3D的网络虚拟实验室中交互的实现

基于 Cult3D 的网络虚拟实验室中交互的实现 摘要 : 网络技术和虚拟现实技术在计算机辅助教学中有良好的 效果,而 Cult3D 技术是一种比较成熟的虚拟现实技术,本文通过 3D MAX 创建三维模型, 运用 Cult3D 技术实现三维模型的交互, 并实现 网上发布。利用 Cult3D 技术创建的三维网页,可以使浏览者更直观 的感受到实验的过程,交互式的网页可以提供个性化学习的情景,达 到沉浸式的教学效果。 关键词: Cult3D;虚拟实验室;交互;网络 0 引言 随着互联网的发展, 网络信息资源已经成为教师教学工作中必不 可少的资源。传统的由视频、图片和文字组成的网页在交互性上存在 着一定的局限性,基于 Web3D 的虚拟实验室逐渐成为网络教学资源 中的热点内容。为了丰富《图文信息处理与复制》课程的实验网站内 容,提高学生对扫描仪的使用知识,本文使用 3dsMax 创建虚拟的三 维空间, 利用 Cult3d Designer 增加学生在网页上使用扫描仪时的交互 性,再用 Dreamweaver 将网页发布到互联网上。通过以上方法,可以 使网页浏览者更直观的感受到扫描仪扫描图片的过程, 对扫描软件的 使用方法也会留下更为深刻的印象。 学生可以自由选择各自所需的学 习内容, 并能够控制学习的进度与步骤, 使学习变得更有趣和更有效。 1 Cult3D 概述 Cult3D 在电子商务领域得到广泛运用,Web 开发设计人员可以 使用 3dsMax 或 Maya 来设计 3D 模型,使用 Cult3D Exporter plug-in 来 转换格式,在 Cult3D Designer 中为模型加入交互事件和声音效果,再嵌 入到 HTML 页面中。学生通过安装 Cult3D Viewer plug-in 插件,在浏 览器上观看 3D 模型, 并通过鼠标进行旋转、 移动等操作。 并且, Cult3D 还具有对硬件要求相对较低,文件较小等优势,适于作为虚拟实验教 学的开发工具。 2 交互的实现 2. 1 建立模型 运用三维建模软件 3dsMax 进行建模,建立一个扫描仪模型。利 用 Cult3D Exporter 插件, 输出为 Cult3D Designer 文件格式, 即*.C3D。 然后,在 Cult3D 中导入扫描仪模型。 2. 2 加入交互事件 在扫描仪模型上加入旋转、平移等交互事件,使学生能够通过鼠 标使扫描仪动起来,如同亲手操作一样,实现虚拟实验的交互性。 2.2.1 增加背景音乐 将世界启动拖至事件规划图中,在动作窗口中,将声音选项中的 播放声音覆盖在世界启动中。在场景图表中新建声音选项,选取 *.WAV 格式的音乐文件,拖至播放声音图标上。 2.2.2 增加控制球 在动作窗口中,选择交互中的鼠标-控制球选项,拖至事件规划 图中的世界启动上,在场景图表根节点中,选择需控制的对象覆盖到 鼠标-控制球图标上。 再选择默认摄像机, 放至到鼠标-控制球图标上, 来控制全场景的角度、远近、方向等。 2.2.3 旋转 运用旋转可以设置打开和关闭扫描仪盖子的功能。 将鼠标左键点 击图标拖至事件规划图中,在动作窗口中,选择对象运动中的旋转 XYZ 选项,拖动到鼠标左键图标上,再将场景图表根节点中的对象 (扫描仪盖子)分别覆盖在鼠标左键点击图标和旋转 XYZ 图标上。 打开时,设置旋转 XYZ 图标,X 轴为 60,时间为 1000,Y 轴和 Z 轴均为 0,选择重复次数为 1。 2.2.4 平移 运用平移可以设置把图片放入扫描仪扫描和取出的功能。 将鼠标 中键点击图标拖至事件规划图中,在动作窗口中,选择对象运动中的 平移 XYZ 选项,拖动到鼠标中键图标上,再将场景图表根节点中的 对象(图片)覆盖在鼠标中键点击图标上。设置平移 XYZ 图标,X 轴为 10,时间为 1000,Y 轴为 1.5,时间为 1000,Z 轴为 0,选择重 复次数为 1。 2.2.5 设置激活事件和解除激活事件 通过设置激活事件和解除激活事件,确定放入和拿出图片的关 系。在动作窗口中,选择事件中的解除激活事件图标,拖动至事件规 划图中的 ObjectMClick_2 上,再将事件中的激活事件图标,拖动至 事件规划图中的 ObjectMClick_2 上。将解除激活事件设置为对 ObjectMClick_2 有效,将激活事件设置为对 ObjectMClick_1 有效, 以上设置为图片放入的动作,如图 5 所示。反之,设置为图片拿出的 动作。 2.2.6 设置网络连接 选择鼠标左键点击图标拖至事件规划图中,在场景图表根节点 中,选择两台电脑显示器,覆盖在鼠标左键点击图标上,再将动作窗 口连接中的载入 URL,拖至鼠标左键点击图标上。在载入 URL 动作 细节中的 URL 地址栏,选择需要连接的网页地址,如图 6 所示。 2. 3 网上发布 文件被保存为*.C3P 格式后,选择要发布的 Internet 文件,设置 文件名,会弹出如图 7 所示的对话框,点击保存后,即可看到网页文 件。 用 Adobe Dreamweaver 软件打开需要连接的网页,增加超级连 接,新建一个增加*.SWF 格式的网页。 通过点击虚拟场景中的电脑屏 幕,即可观看扫描软件的使用方法。 3 结束语 使用 Cult3D 建立的三维虚拟扫描实验室,使学生沉浸在虚拟的 三维场景中,能够如身临其境般操作扫描仪,进行虚拟实验。使用三 维虚拟实验室,学生可以不受实验室开放时间和空间的限制,多次重 复、多人同时做实验,也可作为实验预习和复习的手段,加深印象巩 固知识,提高学习效率和实验教学质量。 参考文献 [1] 网冠科技. CULT 3D 产品三维演示时尚创作百例[M] . 北 京:机械工业出版社,2006. Net crown technology. CULT 3D Demo 100 cases [M]. Beijing: Machinery Industry P