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探析VR技術(shù)于展示設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-06-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

展示設(shè)計(jì)的開發(fā),應(yīng)以展示設(shè)計(jì)教學(xué)大綱為依據(jù),并根據(jù)教學(xué)目的與要求,發(fā)揮的優(yōu)勢,深入確切地表達(dá)教學(xué)內(nèi)容,還要考慮教與學(xué)的互動(dòng)。隨著三維圖形技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及,“虛擬現(xiàn)實(shí)”作為新的學(xué)科越來越深入人們生活的各個(gè)方面,引起人們的重視。與展示設(shè)計(jì)傳統(tǒng)教育相比,利用在展示設(shè)計(jì)多媒體的運(yùn)用、開發(fā)與完善,有著更加深入表達(dá)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)勢。展示設(shè)計(jì)多媒體的運(yùn)用對學(xué)生獲取知識、發(fā)展自身能力、培養(yǎng)良好設(shè)計(jì)思維有較好的作用,同時(shí)建立了一個(gè)互動(dòng)的平臺,在設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)方面有益于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202278.htm

國內(nèi)外研究計(jì)算機(jī)動(dòng)畫在教學(xué)中的應(yīng)用主要集中在多媒體教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用,這方面的研究近年也取得了重要的成果。雖然開發(fā)成熟的多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)非常有意義也很必要,但并不是所有單位都具備多媒體教學(xué)系統(tǒng)的硬件條件,因此,不可能一下就開發(fā)出很完善的輔助教學(xué)系統(tǒng)。一個(gè)較好的途徑是先制作教學(xué)系統(tǒng)中需要的動(dòng)態(tài)演示內(nèi)容,再著手開發(fā)具體的系統(tǒng),這種方式既解決了在不具備條件背景下的課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)演示問題, 又可在條件具備時(shí)提供完整的輔助教學(xué)系統(tǒng)。本文就是基于這樣的一個(gè)思路,通過展示設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)的第五章第二節(jié)的動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究來進(jìn)行。

展示設(shè)計(jì)第五章為展示專項(xiàng)設(shè)計(jì)。第一節(jié)內(nèi)容是展示空間設(shè)計(jì),第二節(jié)是動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究。動(dòng)線,即為觀眾在展示空間中參觀流動(dòng)的路線,動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)必須將空間與時(shí)序相結(jié)合來研究。第一,應(yīng)根據(jù)展示內(nèi)容來確定參觀走向;第二,必須充分考慮原有空間的局限,盡力使二者協(xié)調(diào)一致;第三,空間的經(jīng)營與場地切塊、動(dòng)線與平面計(jì)劃的擬定。宏觀與微觀空間的構(gòu)成等設(shè)計(jì)應(yīng)同步展開。動(dòng)線的設(shè)計(jì):必須根據(jù)展示主題、結(jié)構(gòu)順序和功能區(qū)分等來考慮,根據(jù)展示的規(guī)模與性質(zhì),參觀動(dòng)線的順序也可有可無。動(dòng)線的基本形態(tài)主要由點(diǎn)、線和網(wǎng)格的設(shè)計(jì)所決定的。導(dǎo)向設(shè)計(jì)作為引導(dǎo)和區(qū)分空間關(guān)系的媒介,除了圖形、色彩、信息等要素外,更要注重在環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。以人體工程學(xué)角度來分析,人對信息的接受主要是通過視覺,導(dǎo)向裝置的安置要充分考慮人的視覺感受。在導(dǎo)向設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到相關(guān)人機(jī)學(xué)的要求,不能夠只考慮圖形、信息版式、色彩符號、情感構(gòu)成而忽略了信息接受者空間的視覺尺度問題。在展示環(huán)境空間設(shè)計(jì)的構(gòu)成中,信息接受者是導(dǎo)向設(shè)計(jì)的重要研究對象。合理的動(dòng)線及導(dǎo)向設(shè)計(jì)是整個(gè)展示環(huán)境空間設(shè)計(jì)中人與空間互動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。

根據(jù)以上動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求,設(shè)定了大型博覽會、博物館和商業(yè)環(huán)境這三類典型的空間,運(yùn)用3DSMax 輔助VRML 完成虛擬場景的開發(fā)與真實(shí)感繪制、聲音模擬等有關(guān)的重要技術(shù)。具體內(nèi)容包括:幾何建模技術(shù)(包括B-Rep 表示法、曲面造型、粒子系統(tǒng)等內(nèi)容),真實(shí)感實(shí)時(shí)繪制技術(shù)(包括紋理映射、環(huán)境映射、凹凸紋理、光照方程等內(nèi)容),三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù),實(shí)時(shí)碰撞檢測技術(shù),基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(包括全景圖、同心拼圓、光流場等內(nèi)容)。已經(jīng)運(yùn)用到場景表現(xiàn)方面的許多重要概念和原理,如LOD(Level of Detail)技術(shù)、Billboard 技術(shù)、紋理映射技術(shù)、高程圖、光照參數(shù),等等,能夠提供一個(gè)較為真實(shí)的環(huán)境平臺。例如,在博物館空間環(huán)境中,可以根據(jù)圖紙建立起一座虛擬的博物館。要完全符合設(shè)定的各項(xiàng)要求,如位置、氣候、照明設(shè)施、人群等。有了這樣一個(gè)模型,可以先調(diào)出其平面圖紙進(jìn)行動(dòng)線設(shè)計(jì)的分析。為了更好地引導(dǎo)觀眾的行動(dòng),再加上各個(gè)動(dòng)線上的視覺導(dǎo)示,最后把大家的不同想法輸入計(jì)算機(jī)里設(shè)定的欄目,然后計(jì)算機(jī)器渲染生成虛擬現(xiàn)實(shí)的圖像或影片,最后以動(dòng)畫漫游隨著設(shè)定之動(dòng)線游覽整個(gè)場館的方式呈現(xiàn)出來。每組同學(xué)拿出之前的設(shè)計(jì)說明進(jìn)行比照,看有沒有可以改進(jìn)之處。還可以把幾套不同的色彩體系放進(jìn)去,看看不同的色彩系統(tǒng)所營造的不同的環(huán)境氛圍,甚至還可以模擬觀眾受導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)示的影響度的大小、評估出入口的規(guī)模是否合適等。把教師和學(xué)生以及學(xué)生之間的互動(dòng)通過計(jì)算機(jī)有效聯(lián)系起來,更直接地把教學(xué)內(nèi)容深刻地傳達(dá)給學(xué)生; 學(xué)生的學(xué)習(xí)也不再是單純的接受,而是參與到獲取知識的過程之中,由被動(dòng)變主動(dòng),學(xué)習(xí)效果更好。

通過3DSMax 輔助VRML作為展示空間設(shè)計(jì)動(dòng)線和導(dǎo)向設(shè)計(jì)的研究,插值器、動(dòng)畫生成、虛擬場景的創(chuàng)建和交互功能的實(shí)現(xiàn)等都發(fā)揮了不同的作用。在教學(xué)中有以下幾個(gè)特點(diǎn):發(fā)揮計(jì)算機(jī)多媒體的優(yōu)勢,采用恰當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)方法,將復(fù)雜問題簡單化;激發(fā)學(xué)生積極性,打破被動(dòng)接受的教學(xué)形式,變?yōu)榻膛c學(xué)互動(dòng);具有科學(xué)性無疑是重要的原則,演示、模擬實(shí)驗(yàn)符合科學(xué)性;設(shè)計(jì)及案例分析更清晰明了,影響更深刻。在很多國防和高新技術(shù)的演示和研究評估方面已經(jīng)運(yùn)用了多年,取得了很好的效果。隨著VR技術(shù)的發(fā)展和科技進(jìn)步,在展示設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)中,VR技術(shù)的運(yùn)用也將會越來越深入和廣泛。

參考文獻(xiàn):

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