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虚拟现实技术在课件中的应用 郑培峰【摘 要】虚拟现实技术是课件制作中最具有优势和发展潜力的一项技术,其深度应用将推动课件制作模式的改变.本文对此进行了探讨,并着重分析了如何在常用的课件制作平台中插入 cult3D 对象.【期刊名称】福建广播电视大学学报【年(卷),期】2010(000)004【总页数】3 页(P93-95)【关键词】虚拟现实;课件;cult3D【作 者】郑培峰【作者单位】福建广播电视大学,福建福州,350013【正文语种】中 文【中图分类】TP11.52 虚拟现实（Virtual Reality），也称人工环境或临境技术。这种技术是在计算机上综合应用各种技术创建一种人为虚拟的环境，能有效地模拟人在自然环境中视、听、触觉等感知行为的高级人机交互。虚拟现实有三个最突出的特征：交互性、沉浸感和构想性。主要应用于电子商务、网络娱乐、远程教育、企业数据可视化等领域。在课件制作中引入虚拟现实技术，能实现课件的仿真功能，可构建虚拟的空间场景或实物的虚拟演示，增加内容的生动性和互动性。利用虚拟现实技术制作的课件，可以对课件中的物体进行三维的全方位展现，这是二维平面图像和动画（如风靡一时的 flash）无法表现的。在课件中将所涉及的物体发布成三维的形式，能够展现出实物外形和内部结构的方方面面，加上互动操作，演示物体的功能和使用操作，来表现物体的属性。对于某些工科、理科如机械、电学中的元器件，由于涉及的物体复杂、而又无法让每个学生进行现场操作的情况下，将其做成三维立体的形式，学习者通过对其进行观察和操作能够对物体有更全面的认识和了解。下图是笔者制作的一个课件截图，该课件主要描述车钩的构造和工作过程，其中使用了虚拟现实技术，允许用户从各角度实时观察车钩的结构、工作过程，并可任意缩放、移动视图。在教学中使用该课件，增加了学生的学习兴趣，提高了学习效果。在实践教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的条件限制，使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实技术制作的仿真实验型课件，可以弥补这些方面的不足，学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，减少经费的投入。同时，还可以避免真实实验或操作所带来的各种危险。另外，由于“设备”和“部件”大多是“虚拟”，根据发展需要可重新“生成”设备，使“设备”和教学内容在虚拟环境中不断更新，使实践训练跟上技术的发展。虚拟现实技术可以方便构建一个三维场景，人以第一视角在其中穿行。场景和控制者之间能产生交互，加之高质量的生成画面使人产生身临其界的感觉。例如，可以制作虚拟地理、太空虚拟漫游等课件；也可以虚拟历史人物、伟人、名人、教师、学生、医生等各种人物形象，创设人性化的学习环境，使学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习、交流、讨论，共同探讨学习中的各种问题，进行协作化学习。交互永远是多媒体教学获取较好效果的一个重要因素。在普通的 CAI 课件中，我们能实现文字交互、图片链接甚至文本、键盘交互（如 authorware 等工具软件中提供的多种交互方式），flash 也可以提供二维基础上的交互，但是三维基础上的交互一般情况下很难实现，虚拟现实技术的引入，能实现三维交互动态表现，必将造成新一轮的视觉冲击。现在市场上能实现虚拟现实技术的软件已经发展到几十种之多，像 cult3D、shockwave3D、Fluid3D、virtools 等等。其中 cult3D 应用较广，它可以使普通用户看到以往只有在高端工作站上才能看到的精细的实时渲染效果，甚至可以在完全没有硬件加速的情况下正常地使用；cult3D 高效的压缩技术使经过 cult3D 软件导出的三维图像文件通常仅 20200K。cult3D 具有很好的跨平台效能，它支持目前主流的各种浏览器和各种常用的操作系统。cult3D 效果如此之好，但制作过程并不繁琐。教师可以非常轻松地开发出具有交互功能的 cult3D 对象。所使用的 3D 模型是从当前主流开发工具引入的，例如：3dsMax、Maya 等。cult3D 物体采用了二进位的只读文件加密格式，这样可以保护知识产权。cult3D 物体能够嵌入到网页中，加入动画、声音，并且能够嵌入应用 cult3D 程序而实现高级交互和动作，这就为网络交互课件制作铺开了崭新的道路。由于它的另一个吸引人的地方是可以作为元素插入到 office 和 PDF 文档中，也同时支持在 windows 平台下的 Director、Authorware 和 Real player，所以教师可以在常用的课件制作软件中插入 cult3D 对象。1.打开你要插入 Cult3D 对象的文档。2.从视图（View）菜单选择工具栏控件工具箱。3.选择“锤子”，然后选择 Cult3D ActiveX Player.4.在简报中要插入的地方画一个矩形。5.右击矩形框选择属性，在打开的属性窗口中选择（Custom）选项，选择你要嵌入的对象即可。1.在代码编辑窗口嵌入“程序段”考虑到用户不一定安装相关的播放程序，必须先设置好Web 服务器。为了使浏览器的最终用户认识 Cult3D 动画，最好安装写有“应用程序x-Cult3D-动画”的Cult3D MIME，并把扩展名为“CO”的文件跟用户的 Web 服务器放在同一个地方。如果不行，可以尝试在“EMBED”元素中使用“TYPE”属性。要在 HTML页面中使用 Cult3D 动画，需要弄清楚浏览器的一些信息，知道动画该放在什么地方，显示动画的子窗口的长度和宽度。还可能要为 Cult3D 播放器的嵌入程序发送一些可选的元素，为动画特定元素的显示做准备。使用下面的“程序段”就可以把Culv3D 动画嵌入在自己的网页上：可以拷贝这段代码到相关的 HTML 代码页面上，设定特定的宽度和高度、源路径（url）和其它元素，这里解释一些属性：（1）应用源路径。这是 Cult3D 动画的路径信息，注意需要在两个地方插入这条路径。（2）提供宽度和高度数据。这是 Cult3D 动画在整个页面中所占据的窗口尺寸，用像素点表示。同样需要在两个地方插入这些数据。（3）如果 web 服务器已经注册了 Cult3D 动画的 MIME 类型，那么从 EMBED元素中去除 TYPE 的属性。（4）其他属性配置。每一个元素 param 和 value，插入到表中 more object parameters 部分的一行中，还有表中 more embed parameters 部分中的一行：param=value 首先安装插件：cult3d_for_Dreamweaver.rar（可在网上下载），然后启动Dreamweaver，会看到在常用面板上多出 Cult3D 的选项。点击插入 cult3d 的文件*.Co 文件就跟我们平常插入 flash、图片等方法一样方便。在 4.0 以上版本的 Authorware 中，增加了对微软 ActiveX 控件的支持，这是利用 Authorware 编辑平台实现窗口虚拟现实的技术前提。1.根据脚本的要求，在 Authorware 编辑界面中课件流程图的适当位置插入ActiveX 控件，即通过菜单执行 插入/控件/ActiveX命令，这时会弹出 选择 ActiveX 控件窗口。2.选择 Cult 3D ActiveX Player并确定，会弹出一个关于 Cult 3D ActiveX Player的 ActiveX 控件属性窗口。3.在 SRC 中输入扩展名为.co 的模型文件后确定，虚拟模型就被嵌入到所编辑的课件中了。4.调整虚拟模型窗口至合适的大小，运行所编辑的课件，通过鼠标、键盘完成对模型的分解与组合、同步转动与停止、视角的改变以及模型的缩放等交互性操作。1.打开 DIRECTOR，在 PROPERTY INSPECTOR 里设置好 STAGE 的尺寸、底色等。2.从“INSERT”菜单，选 CONTROLACTIVEX，会弹出 SELECT ACTIVEX CONTROL 窗，选择“CULT3D ACTIVE PLAYER”，按下“OK”。3.接着弹出 PROPERTIES 窗口，按下“CUSTOM”，再按下“EMBED”按钮，选择要嵌入的 CULT3D 文件*.CO，确定，OK。4.CULT3D ACTIVEX已经出现在 CAST 窗里，把它拖到 STAGE 里，并根据预先设置的 STAGE 尺寸调整 ACTIVEX CULT3D 尺寸。5.为了使 DIRECTOR 电影能够停留在放置 CULT3D ACTIVEX 的那一帧上，要把DIRCTOR TIME LINE 上只留下第一个关键帧，然后从 LIBRARY 里选择NAVIGATION 中的 Hold on Current Frame，把它拖到第一个关键帧上。随着信息时代的迅速到来，可以说虚拟现实技术是一个充满活力的技术、在未来教育的应用领域中具有很大的潜力。但是，应该说我国虚拟现实技术尚处于初级阶段，还存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍，并且目前主要应用在电子商务、游戏和娱乐等方面。如何尽快地作为一种新技术引入现代教学课件，并拓展其应用，还有很多工作要去做。当然虚拟现实本身的技术要求、相关设计人员的配合、设计人员的三维设计素质等这些问题都将困扰这一新技术在课件中的应用，这都需要我们去学习、去思考。【相关文献】1谭营军，李翠霞.虚拟现实技术的应用与发展J.电脑知识与技术，2008，(7).2汪诗林，吴泉源.开展虚拟实验系统的研究和应用J.计算机工程与科学，2000，(2).3张健，陈明昆.虚拟现实技术在高职实验教学中的应用研究J.中国商界，2008，(6).
