基于Web2.0的三维模型库的开发研究

摘要

工程制图能力是工程技术人员必备的一种基本技能,立体模型在《工程制图》课程学习中扮演着重要的角色。目前,国内各高校在《工程制图》学中普遍采用多媒体教学形式,这种二维动画教学方式既不方便学生学习,又不能充分开发学生的空间思维能力。因此,建立一个基于网络的、具备实时动态交互功能的三维模型库系统意义重大。
　　 本文提出了一种基于Web2.0的三维模型库系统的开发设计思想,详细介绍了三维模型库系统的构建原理与方法。三维模型库系统采用网络浏览器.服务器(B/S)体系结构,包含了客户端部分和服务器端部分。系统以分层体系的架构形式来实现,整个系统架构分为数据层、逻辑层和用户层。
　　 本文从三维模型库总体设计着手,采用了三维建模技术,结合了虚拟现实/Web2.0/AsP.NET/数据库等技术,开发了一个动态网络的三维虚拟模型库系统。本文主要对以下几个方面的问题进行了研究与探讨:
　　 首先,介绍了国内外三维虚拟模型库系统的主要发展情况及特点；
　　 其次,研究了三维模型库的总体结构功能,根据系统结构功能的要求将系统分为用户登陆模块、三维模型库模块、三维动画模块、二维视图模块、三维模型上传模块和讨论/答疑区模块,并对各个模块进行结构功能设计；
　　 再次,研究了三维建模技术和数据库技术,通过使用RPO/E进行三维实体模型的构建,利用3ds MAX进行模型渲染并导入到虚拟现实场景,借助SQL Server实现系统数据库的搭建；
　　 然后,研究了虚拟场景中三维模型交互控制的原理、方法和实现过程,利用VRML中的传感器节点实现了用户与三维模型交互操作；
　　 最后,讨论了ASP.NET动态网页中的ASP.NET AJAX技术,利用ASP.NET技术和Visual Studio2008平台完成三维模型库系统网站的搭建。
　　 基于Web2.0的三维模型库系统不仅实现了三维模型在网络上的传输,还实现了虚拟场景中用户与三维模型动态交互的功能。用户不仅可以全方位地浏览三维模型、观看机械零件拆分演示动画、更加深入地理解三维机械零部件的内部结构特征；用户之间还可以通过讨论/答疑区交流学习心得体会,激发学习兴趣。基于网络的三维虚拟模型库系统将为《工程制图》提供一个有效的辅助学习工具,更加高效地开发学生的空间构思能力。