基于VRML的教学媒体仿真系统的设计与实现

摘要

虚拟现实技术是国内外研究的热门领域之一，在教学领域起到了积极的辅助作用。在建构主义教学理论的指导下，与多媒体技术、网络技术多种技术手段相联系，结合教学学科，在虚拟场景中帮助学习者建构起学习的环境，实现意义的构建，是新时代E-Learning的全新学习方式。
　　 建构主义学习理论强调学生的中心地位，强调丰富的“隋境”对于意义建构的重要作用，强调多种学习场景的重要作用。而虚拟现实技术为实现仿真的工作、学习环境提供了技术保障，与建构主义学习理论深度契合。学习者通过教学环境的仿真，与学习情境实现互动，从而实现E-learning模式下的自主学习。
　　 本文首先从建构主义学习理论、E-learning的学习观点出发，剖析了虚拟现实技术在教学领域的重要作用，介绍了什么是虚拟现实技术，目前虚拟现实的应用和发展，VRML(Virtual Reality Modeling Language)虚拟现实建模语言，构建虚拟现实场景中常见的技术手段，并详细说明了所做的设计在笔者实际工作中起到的作用和意义。
　　 其次，从完成的教学媒体仿真系统出发，阐述了完成该系统所运用到的关键技术以及系统的设计思想，表述了通过3DS MAX完成虚拟系统的模型制作，优化模型的具体办法。说明了在建立虚拟教学环境的过程中运用VRMLPad对建立的教学环境模型进行交互的添加过程，并说明了使用Cult3D对3DS MAX建立起的教学设备模型进行交互的思路和方法。
　　 最后本文使用Authorware对系统进行了集成，描述了如何通过网页查看模型。本文所实现的系统可在课程教学中成为有效的教学补充手段，能帮助学生实现数字化学习。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1问题的提出

1.2研究背景

1.3虚拟现实技术国内外发展现状

1.3.1国外的发展现状

1.3.2国内的发展现状

1.4本文研究的主要内容、目标与方法

1.4.1主要研究的内容

1.4.2研究的目标与方法

1.4.3本文的主要内容

第2章 虚拟现实技术与VRML语言概述

2.1虚拟现实技术

2.1.1虚拟现实技术的定义

2.1.2虚拟现实技术的应用

2.2虚拟现实系统

2.2.1虚拟现实系统的定义

2.2.2虚拟现实系统的构成

2.2.3虚拟现实系统的分类

2.3 VRML虚拟现实建模语言

2.3.1 VRML简介

2.3.2 VRML特性

2.3.3 VRML文件结构

2.3.4 VRML的节点分类

2.3.5 VRML文件建立方法

2.3.6 VRML浏览器

第3章系统建模关键技术

3.1系统的关键技术概括

3.2使用3DS MAX建立虚拟教室模型

3.2.1建模的过程

3.2.2模型的优化

第4章 系统交互与集成

4.1虚拟教学场景构建技术

4.2场景优化

4.3虚拟教学设备构建技术

4.3.1 Cult3D概述

4.3.2 Cult3D的特点

4.3.3 Cult3D的工作原理

4.4系统集成交互过程。

第5章系统功能设计及实现

5.1系统设计的目的

5.2系统设计的功能介绍

5.2.1设计的思考

5.2.2设计的介绍

5.3系统设计的框架结构

5.3.1整体系统框架

5.3.2重点设计部分

5.4系统的特点及运行环境

5.4.1系统的特点

5.4.2系统的运行环境

总结

致谢

参考文献

附录1

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果