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1.引言 目前，虚拟实验室是虚拟现实技术在教育中应用的主要形式，如：“虚拟青蛙”的解剖实验室、“虚拟果蝇”实验室、虚拟诊所、虚拟物理实验室、交互式多媒体虚拟现实系统、以及在化学教育中的应用。因为它允许学生与现有的各种信息发生交互作用，学生可以在仿真过程中经历不同的时间和空间、可以与各种仿真物体接触、还可以与虚拟境界的各个部分接触。而教育是一个传授知识的过程，通过亲身经历能加速这一过程和巩固所传授的知识，为此而设计的很多方法中，虚拟现实技术是最有效的 [1] 。 paper51.com 2.需求分析 copyright paper51.com
2.1.应用需求 copyright paper51.com
目前在我们的毕业设计中，基于虚拟现实技术的应用比较欠缺，所以希望通过VRML的技术尝试运用以实现虚拟教学环境。 copyright paper51.com 2.2.用户需求 内容来自www.paper51.com 一般我们实现的课件多是二维平面作品，通过色彩渲染也可以表现出一定的层次感，但还是没有三维立体感觉逼真。目前在我系毕业设计作品中，暂无三维作品。初次通过对三维技术尝试性运用，希望可以提高个人技术实践能力，并为今后三维课件设计提供一些参考教训。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.开发平台及运行环境 copyright paper51.com 3.1．VR和VRML介绍 内容来自www.paper51.com
VR（Virtual Reality），即虚拟现实技术，本质上说就是一种先进的计算机用户接口技术，它通过给用户提供视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户的操作，而不再需要进行繁琐的敲打键盘输入，以提高整个系统的工作效率。虚拟现实技术能够生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，演练者（操作人员）可以进入其中，产生逼真的身临其境感，并像在真实世界中一样地与该环境进行实时操纵和相互交流[2]。 http://www.paper51.com 目前，VRML在VR实现方面得到较为广泛的应用。VRML(Virtual Reality Modeling Language) 即虚拟现实建模语言，是第二代WEB上的关键技术，是一种三维场景的描述性语言。 VRML用来描述一个目标对象是如何呈现在Web上， VRML也和HTML一样是一种ASCII的描述语言，只是HTML用于平面的排版与创作，而VRML则是描述成3D环境和目标的布局[2]。它的主要特征有三维性、交互性、动态性、实时性等。 http://www.paper51.com
3.2．开发平台介绍 http://www.paper51.com
有多种编辑器都可以对VRML文件进行浏览编辑，本设计选用VRML Pad编辑器，因为它除具有一般文本编辑器的功能外，还可提示选择VRML语言的关键字，且用户定义的节点名、事件名等会自动动态加入关键字库中参与提示选择。支持同时打开多个文件窗口分别调试，支持自动侦错等。另外，它提供的插件（Material Editor材质编辑器）能方便地完成VRML模型创建。但此插件的使用前提是必须首先安装Extrusion Editor挤压编辑器，在对文件的编辑过程中涉及到汉字显示时需要安装ASCII转换为UTF8的安装文件（ASCII-UTF8setup.exe），对其进行转换。 paper51.com 3.3.浏览器插件介绍 http://www.paper51.com 浏览VRML文件的浏览器插件有多种，如:COSMO 插件（Windows 98 2K 适用）、CORTVRML插件 （WindowsXP 适用）。针对该设计选用的是CORTVRML 插件（具体使用见说明文档）。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 4.总体设计 paper51.com 4.1.整体构思 内容来自www.paper51.com 由静态页面集成各VRML场景。在首页给出操作指南及设计的结构内容，使用户整体了解该虚拟教学环境。通过一个虚拟导航路线进入VEE场景。 内容来自www.paper51.com 基于VRML欲创建的虚拟教学环境（Virtual Education Environment，VEE）是以真实多媒体教学中心为模型，完全通过VRML自身功能，综合运用Transform、Scale、Inline等场景节点以及四大类型的传感器节点实现交互。实际造型在环境中的位置坐标、大小等参数是通过调试来进一步确定的，使用传感器结合ROUTE语句可以实现某些基本的交互功能。对于复杂的交互应用，需使用Script脚本语句进行输入、输出控制。环境效果的进一步完善使用了Texture、MovieTexture以及Sound等节点将图片纹理、电影纹理以及多媒体音效等添加到VEE场景中，并通过交互功能实施具体管理。 paper51.com |