基于VRML的远程虚拟医学教育应用

摘要

随着教育技术和计算机技术的飞速发展,利用网络多媒体技术,根据传统的教学方法,开发远程医学教育系统,是现代医学教育的突破.远程医学教育系统以生动的动态三维场景展现给学习者,提高了学习的质量和效果.该课题的目标就是利用虚拟现实技术的沉浸性、交互性和想象力,模拟传统的教学模式,创建具有感知性和交互性的远程医学教育系统.在远程医学教育系统的创建中,虚拟场景中三维对象的建立采用了3D MAX作为建模工具,但它只能进行静态的三维建模和转换.对三维场景和用户与虚拟物体的交互等动态模拟仍需通过编程实现,我们选用了VRML作为开发工具,VrmlPad编辑器是我们选择的编程工具.VRML是第二代WEB上的关键技术,是一种三维场景的描述性语言,它用文信息描述三维场景,在本地机上由VRML的浏览器解释生成三维场景.由于VRML本身没有直接和用户进行交互的能力,它需要与其他语言结合才能实现三维场景和用户交互的要求.我们选用了Java语言作为编程工具,VRML可以通过扩展其执行模式进入Java语言,完成交互动作.VRML浏览器是通过在IE6上安装插件World View2.0来实现VRML三维虚拟场景浏览.利用以上介绍的开发工具,该课题完成了远程医学教学系统的结构功能设计.远程医学教学系统是基于网上虚拟现实技术完成的,它提供了对网上医学虚拟教学内容的三维浏览.我们创建了一个带有动态行为的三维虚拟物体:一个虚拟婴儿.虚拟婴儿是三维虚拟场景的中心,也是最复杂的对象,它是由一系列的简单对象组成的.同时它还带有几个重要的标识:心跳(可以听到心脏跳动的声音),皮肤颜色(身体颜色会从正常的粉红色到因缺氧的苍白色),面部的表情(眼睛和嘴的变化)和哭.这些动作可以针对单一的对象(眼睛、皮肤颜色等)或者也可以作为一个整体与学习者做交互动作.学习者可以通过网络在远程的客户端进行一些基本的医学训练,使学习者达到基本的医学训练的目的.医学学习有它自己的特点,它针对的是人体结构这个复杂的对象.利用虚拟现实技术我们可以创建大量的三维的人体组织结构,用于医学教学.随着网络技术的飞速发展,把创建的三维医学教学资源应用于远程医学教育,可以使学习者随时随地学习,使资源得到了充分利用.虚拟现实技术在远程医学教育方面的应用,提供了一种便宜的但教学效果非常有效的方法,它在远程医学教育领域的应用潜力极为广阔.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章序言

1.1远程教育概述

1.1.1远程教育的定义

1.1.2远程教育的特点和状况

1.2远程教育中存在的问题

1.3国内外关于虚拟远程教育的研究现状

1.4远程虚拟医学教育的目标

1.5虚拟远程医学教学的作用

第二章开发环境和方法

2.1系统开发环境

2.1.1系统开发的硬件环境

2.1.2系统开发的软件环境

2.2实现方法论述

2.2.1虚拟现实技术

2.2.2虚拟现实建模语言VRML

2.2.3虚拟远程医学教学的场景绘制

第三章结果

3.1虚拟远程医学教学的工作模式

3.2客户端VRML浏览器的模型

3.3虚拟医学教学资源应用

第四章讨论

4.1虚拟现实技术建设虚拟医学校园

4.2实时监视指导单元

参考文献

致谢

动态VRML在医学训练中的应用

综述虚拟远程医学教育

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