虚拟现实技术在土木工程施工教学中的应用

摘要

虚拟现实技术是近年来才兴起的一种高新技术，虚拟现实技术与网络技术相结合，不仅促进了虚拟现实技术的普及应用，而且给网络教学带来了新的教学手段，有效地提高了网络教学的质量。VRML就是一种与网络相结合的，用来描述三维交互世界的程序语言。由VRML创建的三维虚拟现实场景，用户通过网络就可以直接浏览，并与虚拟场景产生交互作用。土木工程施工课程注重解决工程实际问题能力的培养，是一门实践性和应用性很强的学科。本课题研究利用VRML虚拟现实语言构建土木工程施工3D交互学习系统，将对土木工程施工网络教学产生深远的影响。 本课题论文介绍了虚拟现实技术在教学领域的研究现状和vRML虚拟现实网络语言的应用原理；详细讲述了利用3DS Max等相关软件完成三维交互系统模型和动画的制作过程，利用VRML语言编程构建三维施工场景交互作用的实现过程，以及在此基础上利用网页技术建立土木工程施工网络教学平台的设计过程。 本课题研究建立一个土木工程施工网络教学系统，该教学系统不仅包括课程介绍、教学大纲、教学课件、自测试题、学习交流、相关网络资源等几大常规模块，还集成了3D交互学习系统，学生利用鼠标和键盘进行趣味交互操作，即可逐步完成全部的施工过程，这种寓学于乐的学习方式彻底改变了传统“填鸭式”的教学模式，为构建发现式、情境式教学模式提供了新的实践方式。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2虚拟现实技术概述

1.2.1虚拟现实技术的概念

1.2.2虚拟现实技术的特征

1.2.3虚拟现实技术的发展

1.2.4虚拟现实技术的应用

1.3基于网络的虚拟现实相关技术

1.4国内外虚拟现实技术在教育领域的研究现状

1.4.1国外虚拟现实技术在教育领域的研究现状

1.4.2国内虚拟现实技术在教育领域的研究现状

1.5课题研究背景及意义

1.5.1课题的研究背景

1.5.2课题研究的意义

1.6本课题的主要工作

1.7本章小结

第二章虚拟现实网络语言VRML

2.1 VRML概述

2.1.1虚拟现实与VRML

2.1.2 VRML技术的诞生与发展

2.1.3 VRML的应用

2.2 VRML的工作原理及基本概念

2.2.1 VRML的基本概念

2.2.2 VRML的工作原理

2.3 VRML编程设计

2.3.1 VRML文件语法

2.3.2 VRML常用节点

2.4 VRML的开发工具和浏览器插件

2.4.1 VRML的开发工具

2.4.2 VRML浏览器

2.5本章小结

第三章土木工程施工网络教学系统的设计

3.1土木工程施工网络教学的理论基础

3.2土木工程施工网络教学系统的功能分析

3.3土木工程施工网络教学系统的结构

3.4土木工程施工网络教学网站的设计

3.4.1土木工程施工教学网站的网页设计

3.4.2网站的发布和管理

3.5土木工程施工网络教学系统的技术组成

3.1.1 ASP动态网页发布技术

3.1.2 SQL数据库技术

3.6本章小结

第四章系统三维模型的建立与动画的制作

4.1 三维动画的软件技术

4.1.1常见的几种建模软件的比较

4.1.2 3DS Max与VRML的结合应用

4.1.3后期编辑软件的选用

4.2三维施工动画脚本的制作

4.2.1脚本的制作方法

4.2.2装饰工程施工脚本示例

4.3三维施工场景模型的建立

4.3.1建模的一般方法

4.3.2动画制作

4.3.3 3DS Max的渲染输出

4.4 三维施工动画的后期编辑

4.5装饰工程三维施工动画节选

4.6本章小结

第五章3D交互学习平台的实现

5.1 3D交互学习平台的设计

5.1.1 3D交互学习平台的页面设计

5.1.2 3D交互操作方式

5.2 3D交互学习平台交互功能的实现

5.2.1活动式吊顶施工交互的设计

5.2.2 VRML文件的输出与管理

5.2.3利用VRML感知节点实现交互功能

5.2.4 3D交互学习界面的制作

5.3相关问题总结

5.4本章小结

第六章结论

6.1结论

6.2研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

评定意见