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基于网络和虚拟现实的画法几何模型库教学系统的研究与实现

陈宇  
【摘要】:立体模型是画法几何机械制图教学中不可缺少的教学工具。以往教学模型的使用受到时间和空间的限制,无法最大限度地发挥其作用。随着虚拟现实技术及日益普及的校园网络,结合VRML-Java技术为解决制图模型问题找到了新的途径。 VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一种在网络环境下描述虚拟三维模型空间、能进行交互操作的、跨平台开放式解释性文本语言。由于VRML是一种解释性文本语言,需要通过网络传输的只是一个很小的描述文件,大量的计算和场景生成由浏览器完成,而不像视频节目那样需要大量的存储量和网络带宽,这就使得在目前低带宽的Internet上就可以实现虚拟三维场景的传输、显示以及交互。因此VRML可作为一种适于网络传输的画法几何和机械制图教学模型的制作方法。 讨论了CAI基本教学理论,VRML-Java技术,研究了Java通过VRML的外部编程接口EAI对虚拟场景中的节点对象进行精细交互控制的原理、方法和实现过程,同时利用VRML的多维造型生成、动画功能和实时交互技术,实现构建基于网络和虚拟现实的画法几何教学模型库的关键技术。 建立了基于网络和虚拟现实的画法几何模型库包括近200个与现行教材配套模型。并可方便地适时扩充,模型库中的三维模型造型逼真,控制灵活。该模型库可在校园网上浏览,也可供学生单机使用。使用者可在浏览器中自由操纵模型从各个角度进行观察并可控制模型的显示效果。虚拟现实模型库的建立,有望从根本上解决学生对模型的需求。


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