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1、第27卷第5期实验室研究与探索Vo.l27No.52008年5月RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYMay2008实验工艺与技巧基于VRML的交互式动态虚拟实验环境的设计王青峰,侯铁翠(洛阳理工学院材料工程系,河南洛阳471023)摘要:通过VRML技术对虚拟实验场景的建模以及与图像、声音、文字、视频等多媒体技术的结合,构建出了一个逼真的实验环境。整体设计达到了很好的真实效果,显示了虚拟现实技术在实验教学中的广泛应用前景。关键词:虚拟现实语言;交互;动态中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1006-71
2、67(2008)05-0050-03TheInteractiveandDynamicExpermientsEnvironmentBasedonVRMLWANGQingfeng,HOUTiecui(DepartmentofMaterialsEngineering,LuoyangInstituteofSicenceandTechnology,Luoyang471023,China)Abstract:ModelingbyVRMLandusingmultimediatechnologysuchasimage,sound,textandvideo,avividexperment
3、senvironmentwasbuil.tThewholesystemthathashightruenessshowsthatVRMLtechnologyisvaluableinexperimentaleducation.Keywords:virtualrealitymodelinglanguage;interactive;dynamicCLCnumber:TP391.9Documentcode:AArticleID:1006-7167(2008)05-0050-03VRML技术在实践教学中有着明显的优点和应用前1引言景。虚拟现实(VirtualRealit
4、y)是以计算机技术为核2基于VRML的交互式动态虚拟实验室的实心,逼真地构建一种集视觉、听觉、触觉等一体的虚拟现方法环境。它具有实时的三维空间表现能力,能给用户带来身临其境的感受。而网络三维虚拟现实技术2.1思路的设计(见图1)(VRML)可以简单的理解为互联网上的3D图形技术,它能实现在不同平台上浏览同一场景的作用,而且具[1]有网络性、三维性和互动性。目前,VRML正在逐步进入教育教学的研究活动之中,并对探索、发展现代教育思想、提高教育技术水平、改善实验实训环境、优化教学过程,培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响。它可以解决不可视、不可摸、不可入的危险性场所
5、的实验等问题;图1思路设计可以解决教学活动中普遍存在的实训设备的不足、型2.2素材的准备号落后、难以更新换代跟上科技发展的难题。所以,为了展现真实的实验场景,很大程度上依赖于纹理映射的使用,其对虚拟场景的展示有着非常重要的收稿日期:2007-07-31作用。它不仅可以美化场景,给造型赋予个性化的外基金项目:河南省科技厅科技攻关资助项目(0424220177)作者简介:王青峰(1978-),男,北京人,助教,硕士,Te.l:表,而且还可以减少造型的细节,减少文件的数据量,13937969423;Emai:lwarmhouse_1@yahoo.com.cn提高图形的显示速度
6、。所以,采用数码摄像机对所要第5期王青峰,等:基于VRML的交互式动态虚拟实验环境的设计51构建的部分进行实景拍摄,并对构建物的外观、层次和结构进行详细的记录和描述,以便后期建立实物模型和贴图。2.3纹理贴图设计为了便于浏览器快速处理纹理,可将收集好的素材在AdobePhotoshop中处理成简单纹理(如单元素纹理)。若简单纹理不能满足要求,可采用小块纹理,通图3虚拟试验楼内部构造过VRML语言实现纹理的延伸和重复来达到需要的2.5外部影音和实验资料的引用和动态设计[2]视觉效果。具体方法是利用Appearance节点中的由于网络虚拟实验环境就是在Web中创建一个
7、texture节点的ImageTexture域中的url来定义纹理位可视化的3D环境,并将各个虚拟实验放于相应的实置;然后在textureTransform域中的scale中设置重复的验室中,从而完成虚拟实验环境的设计。从而使学习[3]数目即可。像实验楼、室的地板、墙面等都可采用者像现实中的浏览者一样,由实验楼进入实验室,在实这样的方法进行贴图,具体例子(地板)的代码见下例验室中通过鼠标的点击以及拖曳操作来完成相关实(效果图见图3、4、5):验。为了让学习者更方便地了解各个实验的具体过DEFfloor
