虚拟现实建模语言及其在工程制图教学中的应用[1]

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1、第25卷第3期微计算机应用Vol125,No132004年5月MICROCOMPUTERAPPLICATIONSMay1,20043虚拟现实建模语言及其在工程制图教学中的应用李　玲　　汤小红(中南林学院工业学院　株洲　412006)摘要:针对目前工程制图CAI课件的不足,本文在介绍了虚拟现实建模语言VRML的基本概念、特色功能及关键技术的基础上,采用VRML编程与工具软件相结合的方法,研制实时交互式CAI课件,并介绍了其在工程制图多媒体教学中的应用途径与方法。关键词:虚似现实建模语言　实时交互　工程制图CAIVRMLanditsapplicationint

2、heEngineeringGrawingteachingsystemofmultimediaLILing,TANGXiaohong(CentralSouthForestryUniversity,Zhuzhou,412006,China)Abstract:Thepaperintroducedthebasicconcepts,functionandkeytechniqueofVRML1Basedonthis,aimingattheinsufficiencyofthecurrentCAIcoursewareofEngineeringDrawing,thenewC

3、AIteachingcoursewareofreal-timeandinteractivewasdesignedwithintegratingofVRMLprogramandtoolsoftware,andVRMLpsapplicationapproachintheteachingsystemwasintroduced1Keywords:VRML,real-timeandinteractive,CAIcoursewareofEngincering多媒体CAI课件的研制与开发,是当前工程制图教学改革不断深入发展的一个重要组成部分。目前许多工程制图CAI课件的

4、制作大多较为简单、平面化,其演示过程用户不能控制,无法进行人机实时交互行为,尤其对于零件图、装配图这些与工程设计、加工工艺、生产实践有着紧密联系的环节,没有通过多视角的、可控制的技术手段将其二维图形与三维实体及装配过程动态地栩栩如生地展示出来,讲授时教师有时苦于只能“意会”而无法“言传”,学生对于较为复杂的零件及装配体的空间构思仍然较吃力,加之缺乏实践知识,无法真正理解和想象形体究竟是什么样、为什么是那样,如此将直接影响后续相关专业课程的学习。因此,利用目前先进的VRML(虚拟现实建模语言)的三维造型技术和实时交互功能,采用VRML编程与工具软件相结合的方

5、法,制作CAI实时交互式课件,实现虚拟现实动画的人机交互功能,实现可控制化操作,将抽象的讲授转化为直观明了的实体动态演示,使学生有一种真正的参与感,从而能切实有效地调动学生学习的积极性。本文于2003-11-14收到,2004-03-08收到修改稿。3中南林学院教学研究项目基金。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.378　微计算机应用2004年1　虚拟现实建模语言VRML虚拟现实建模语言VRML(VirtualRealityModelingLanguage)是一种与操

6、作平台无关的描述可交互三维世界和对象的语言,是以虚拟现实为特征的3DWeb技术的核心。与1995年出台的VRML110相比,1996年推出的VRML210除继承110版的造型和超链接功能外,它在描述能力上有了很大提高,不仅可以描述各种各样的几何外形和表面图案,还可以在虚拟世界中加入动画、声音等,使之更加真实生动。它是多媒体、虚拟现实和因特网三种新技术的交叉点,其基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体,它集成文本、图像、音响、MPEG影像等多媒体类型,将人的行动作为浏览者主体,所有的表现都随操作者行为的改变而改变,创造了一个与浏览者的交互性更接近于现实世界

7、的可进入、可参与的虚拟空间,提供了一种更真实自然的体验方式。VRML是面向网络的,它的特征主要有:①平台独立性:VRML只需一个文件编辑器、VRML生成器及VRML浏览器,其文件便可在任何平台上运行,与其他语言不同,它不需要先行编译便可直接在浏览器上展示出结果;②增强的静态场景:VRML210中一些新增的特征使场景更为真实,如增加背景音乐、动作声响、对话、背景图、逼真的大气雾化效果等。③支持多媒体:VRML支持包括3D声音和各种格式的音频(WAV、MIDI)、视频(MPEG)以及动画等,利用这些特征,可使自己的虚拟世界更加逼真。④可交互性:VRML提供了丰

8、富的接口用于接收操作输入和浏览通信,VRML的事件传递及可编程使其