三维交互图形的开发与教学应用探索——以现代教学媒体图形开发为例阳红梅.pdf

四川师范大学硕士学位论文三维交互图形的开发与教学应用探索——以现代教学媒体图形开发为例教育技术学专业研究生阳红梅( 四川师范大学)指导教师黄堂红副教授在科技发展的同时，教育也在不断地推陈出新，尤其是在8 0 年代出现的虚拟现实技术，受到科技浪潮的冲击，已经渐渐开始发展，并逐渐应用于各个高科技领域，但由于硬件设施昂贵等条件限制，它在教育中的应用并不是很广以三维造型为基础，以虚拟现实技术为技术支持的三维交互图形，模仿了客观世界真实事物的外观、色彩与光泽，添加了可供用户随意使用的交互按钮和交互动画演示，让使用者从三维的角度去观察事物全貌，并且可根据需要对事物进行翻转、放大、缩小及功能的学习，也能给人一种近似虚拟场景的初级体验利用3 D SM A X 软件建模，用C u l t3 D 和V R M L 添加交互的三维交互图形，制作成本较低，能嵌入到多种软件中使用，也能轻松发布到网络上，并且易于存储和携带，作为教学资源也可以重复使用，不受时间和地点的限制虽然是用软件制作出来的，不能取代真实的实物，但在受实物条件限制的时候，仍然能发挥其作用三维交互图形不仅可以应用于远程教学，网络教学，还能对教师的课堂教学起到很好的辅助作用。

本文的设计作品为“教学媒体虚拟仿真系统”，在此基础上，笔者展开了以下的研究与探索；第一章首先介绍了本文的选题背景和研究意义，分析了国内外的研究现状，·并对相关的概念进行了阐释第二章分析了教学中开发三维交互图形时所需要的指导理论和要遵循的开发原则，并对图形以及三维交互图形的教学应用做了一定的阐述四川师范大学硕士学位论文第三章主要说明了三维交互图形在开发过程中要使用到的主要开发技术以及怎样才能设计出适合教学的三维交互图形第四章从实际出发，根据教育技术公共课的实验课程要求，利用3 d sm a x软件对现代教学中常用的媒体设备( 如多媒体计算机、液晶投影仪、视频展示台、数码摄像机、数码相机、V G A 分配器等) 进行建模，并通过V R M L 、C u l t3 D等交互软件添加交互操作，以一种全新的三维交互图形的方式呈现给学习者，使学习者能够实现对媒体的自由控制，如：放大、缩小、旋转、移动以及媒体设备相应功能的交互动画等本章重在说明三维交互图形的设计流程，也对该成果应用于教学前的预测以及应用于教学后的调查问卷进行了分析，并对制作与实践中遇到的问题和受到的启发进行了总结与反思在论文最后一章，笔者总结了本次论文所做的工作以及该课题的不足之处，力求找到下一次的研究方向和工作重点，为以后的研究做出了美好展望。

关键词：虚拟环境三维建模计算机图形三维交互图形建构主义情景认知信息传播教学应用Ⅱ四川师范大学硕士学位论文T h eD e v e l o p m e n ta n dT e a c h i n gA p p l i c a t i o nS e a r c ho fT h r e e —D i m e n s i o n a lI n t e r a c t i v eG r a p h．——r a k et h eG r a p h ' sd e v e l o p m e n to fM o d e r nE d u c a t i o nM e d i aa sa nE x a m p l eM a j o r ：．E d u c a t i o nT e c h n o l o g yG r a d u a t es t u d e n t ：Y a n gH o n g M e i ( S i c h u a nN o r m a lU n i v e r s i t y )S u p e r v i s o r ：H u a n gT a n g H o n gW h i l es c i e n c et e c h n o l o g yd e v e l o p i n g ．t h ee d u c a t i o ni sa l s ob r i n g i n gf o r n lt h en e wt h r o u g ht h eo l dc o n s t a n t l y ．P a r t i c u l a r l yt h ev i r t u a lr e a l i t yt e c h n o l o g yw h i c ha p p e a r e di nt h e8 0 。

s ，h a db e e nd e v e l o p i n ga n da p p l i e di ne a c hh i 曲t e c hd o m a i nu n d e rt h ei m p a c to ft e c h n i c a lt i d eg r a d u a l l y ．B u tb e c a u s eo ft h ec o n d i t i o nl i m i t ，s u c ha se x p e n s i v eh a r d w a r ef a c i l i t i e sa n dS Oo n ，i t sa p p l i c a t i o ni sn o tv e r yb r o a di nt h ee d u c a t i o n ．T a k i n gt h et h r e ed i m e n s i o n a lm o d e l l i n ga st h ef o u n d a t i o n ．t a k i n gt h ev i r t u a lr e a l i t yt e c h n o l o g ya st h et e c h n i c a ls u p p o r t , t h et h r e ed i m e n s i o n a li n t e r a c t i v eg r a p hi m i t a t eo u t w a r da p p e a r a n c e ，c o l o ra n dg l o s so fo b j e c t i v ew o r l d ’r e a lt h i n g s ．I ti sb ei n c r e a s e dt h ei n t e r a c t i v eb u R o na n dt h ei n t e r a c t i v ea n i m a t i o nd e m o n s t r a t i o nw h i c ht h eu s e rC a l l 啪a tw i l l , i na d d i t i o n a l , i tl e tt h eu s e ro b s e r v et h et h i n gf r o mt h r e ed i m e n s i o n a la n g l ea n dc a r r yo nt h et u r n i n go v e r , t h ee n l a r g e m e n to rr e d u c et ot h et h i n g ．a sw e l la st h ef u n c t i o ns t u d yw h e nn e e d , a tt h es a m e , i tc a ng i v ey o uak i n do fp r i m a r ye x p e r i e n c ew h i c ha p p r o x i m a t ev i r t u a ls c e n e ．U s i n g3 DM A Xs o f t w a r et om o d e l l ，i n c r e a S e dt h ei n t e r a c t i o nw i t hC u l t3 Da n dV R M L , t h em a n u f a c t u r ec o s to ft h r e e - d i m e n s i o n a li n t e r a c t i v eg r a p hi sl o w e r , i tc a nb ei n s e r t e dt om a n yk i n d so fs o f t w a r e ，b ei s s u e dt ot h en e t w o r ke a s i l y , b em四川师范大学硕士学位论文s a v e da n dc a r r i e de a s i l y , a u d c a nb eu s e dm a n yt i m e sa st h et e a c h i n gr e s o u r c e sw i t hn ot i m ea n dp l a c el i m i t a t i o n ．A l t h o u g hi ti sd c v e l p o e db y s o f t w a r e , a n dc a n ’ts u b s t i t u t er e a ls u b j e c t ，i ts t i l lc a np l a yi t sr o l ew h e nl i m i t e db yo b j e c t i v et h i n g s ．T h et h r e e ．- d i m e n s i o n a li n t e r a c t i v eg r a p hn o to n l ym a yb es u p p o s e dt ol 塔ei nt h el o n g —d i s t a n c et e a c h i n g , t h en e t w o r kt e a c h i n g , b u ta l s oc a np l a yav e r yg o o da s s i s t a n c er o l ef o rt e a c h e r 。

Sc l a s s r o o mi n s t r u c t i o n I n t h i sp a p e r ，t h ea c h i e v e m e n ti s ’’T h eV ' m u a lS i m u l a t i o nP l a t f o r mo fT e a c h i n gM e d i a ' ’，o nt h i sf o u n d a t i o n ，t h ea u t h o rc o n d u c t e das t u d ya n de x p l o r a t i o na st h ef o l l o w i n g ：C h a p t e ro n ef i r s ti n t r o d u c e st h eb a c k g r o u n df o rs e c l e e t i n ga n dt h er e s e a r c hs i g n i f i c a n c e , a n a l y z e dt h ep r e s e n tr e s e a r c hs i t u a t i o no fd o m e s t i ca n df o r e i g n ，a n de x p l a n a t e dt h er e l a t e de u n c e p t ．C h a p t e rt w oa n a l y z e dt h eg u i d i n gt h e o r ya n dt h ed e s i g np r i n c i p l e st ob ef o l l o w e dw h e nd e v e l o pt h et h r e e - d i m e n s i o n。