國內外研究計算機動畫在教學中的應用

來源:投稿網 時間:2024-03-15 10:00:04

展示設計多媒體輔助教學體系的發展應以展示設計教學大綱為基礎，充分發揮計算機多媒體的優勢，根據教學目的和要求深入準確地表達教學內容，并考慮教學與學習的互動。隨著三維圖形技術的快速發展和計算機多媒體技術的日益普及，虛擬現實作為一門新學科，越來越深入人們生活的各個方面，引起了人們的關注。與傳統的展示設計教育相比，利用虛擬現實技術在展示設計多媒體輔助教學體系的應用、開發和改進方面具有更深入地表達教學內容的優勢。展示設計多媒體輔助教學體系的應用對學生獲取知識、發展自身能力、培養良好的設計思維起到了良好的作用。同時，建立了一個互動平臺，有利于學生在設計思維的培養中的個性發展。

國內外研究計算機動畫在教學中的應用主要集中在多媒體教學系統的應用上，近年來也取得了重要成果。雖然開發一個成熟的多媒體輔助教學系統是非常有意義和必要的，但并不是所有單位都有多媒體教學系統的硬件條件。因此，不可能立即開發出一個非常完善的輔助教學系統。更好的方法是制作教學系統中所需的動態演示內容，然后開始開發具體的系統。這不僅解決了課程內容在沒有條件背景下的動態演示問題，而且在條件下提供了完整的輔助教學系統。本文基于此理念，通過展示設計多媒體輔助教學系統第五章第二節的動態線和方向設計。

展示設計的第五章是展示特殊的展示設計。第一部分是展示環境空間設計，第二部分是對移動線路和導向設計的研究。移動線路是觀眾參觀展示空間中流動的路線。移動線路和導向設計必須結合空間和時間順序進行研究。一是根據展示內容確定參觀方向；二是充分考慮原建筑空間的局限性，盡量協調；三是空間運行和現場切割，制定移動線路和平面規劃。宏觀和微觀空間的組成應同時進行。移動線路設計：必須根據顯示主題、結構順序和功能區別來考慮。根據顯示的規模和性質，參觀移動線路的順序也是可有可無的。移動線路的基本形式主要由點、線路和網格的設計決定。作為引導和區分空間關系的傳播媒介，除了圖形、顏色、信息等因素外，還應更加注意環境中的實際應用。移動線路的基本形式主要由點、線路和網格的設計決定。從人體工程學的角度來看，人們對信息的接受主要是通過視覺，導向裝置的放置應充分考慮人們的視覺感受。在導向設計中，應充分考慮相關人機學的要求，不僅要考慮圖形、信息布局、色彩符號、情感構成，而且要忽略信息接受者空間的視覺尺度。在展示環境空間設計的組成中，信息接受者是導向設計的重要研究對象。合理的動態線和導向設計是整個展示環境空間設計中人與空間互動的重要環節。

根據上述動態線和導向設計的特點和要求，設置了三種典型的大型博覽會、博物館和商業環境空間，利用3DSMax輔助VRML完成虛擬場景的開發和現實繪制、聲音模擬等相關重要技術。具體內容包括：幾何建模技術（包括B-Rep表示、曲面形狀、粒子系統等）、真實實時繪制技術（包括紋理映射、環境映射、凹凸紋理、光方程等）、三維虛擬聲音實現技術、實時碰撞檢測技術、基于圖像的虛擬現實技術（包括全景、同心圓、光流場等）。許多重要的概念和原則已應用于場景性能，如LOD（Levelofdetail）技術、Billboard技術、紋理映射技術、高程圖、光參數等，可以提供一個更真實的環境平臺。例如，在博物館空間中建立一個虛擬的環境。要充分滿足地理位置、氣候、照明設施、人群等設定的要求。有了這樣的模型，你可以首先調出它的平面圖紙來分析移動線路的設計。為了更好地引導觀眾的行動，加上每個移動線路的視覺指導，最后將每個人的不同想法輸入計算機設置欄，然后計算機渲染生成虛擬現實圖像或電影，最后以動畫漫游設置的移動線路參觀整個場地。每組學生拿出之前的設計說明進行比較，看看是否有什么可以改進的。你也可以把幾個不同的顏色系統放進去，看看不同顏色系統創造的不同環境氛圍，甚至模擬觀眾受指導系統設計的影響，評估出入口的規模是否合適。虛擬現實技術通過計算機有效地連接教師、學生和學生之間的互動，更直接地向學生傳達教學內容；學生的學習不再是簡單的接受，而是參與獲取知識的過程，從被動到主動，學習效果更好。

通過3DSMax輔助VRML作為展示空間設計的動態線和導向設計、插值器、動畫生成、虛擬場景的創建和交互功能的實現，發揮了不同的作用。教學具有以下特點：充分發揮計算機多媒體的優勢，采用適當的表達方法，簡化復雜問題；激發學生積極性，打破被動接受的教學形式，進入教學互動；科學無疑是一個重要的原則，示范、模擬實驗符合科學；設計和案例分析更清晰，影響更深刻。虛擬現實技術多年來一直用于許多國防和高新技術的示范、研究和評價，取得了良好的效果。隨著虛擬現實技術的發展和科學技術的進步，虛擬現實技術的應用將在多媒體輔助教學系統的展示和設計中越來越深入和廣泛。