Ｗｅｂ３Ｄ——網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源設(shè)計新路徑

摘要 傳統(tǒng)的靜態(tài)三維（如3DS MAX）和交互二維動畫（如Flash）在現(xiàn)代教學(xué)特別是網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中的應(yīng)用均有其不可克服的技術(shù)弱點，新近出現(xiàn)的Web3D很好地結(jié)合了兩者的優(yōu)勢，以Cult3D為代表的網(wǎng)絡(luò)交互式三維動畫在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用將會越來越多。結(jié)合目前學(xué)校實施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實踐，以Cult3D為技術(shù)平臺，分析Web3D的基本教學(xué)特性、教學(xué)應(yīng)用及其設(shè)計的一般步驟，闡述Cult3D在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 交互式三維動畫；虛擬現(xiàn)實；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

中圖分類號 G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1671-489X（2008）016-0016-02

“Web3D”這一術(shù)語的出現(xiàn)反映了網(wǎng)絡(luò)3D發(fā)展和需求的全貌。沒有人嚴(yán)格定義Web3D，本文把Web3D理解為：網(wǎng)絡(luò)上使用的（交互式）3D圖形技術(shù)。現(xiàn)在市場上的Web3D技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到幾十種之多，像Atmosphere、Blaxxun3D、Cult3D，F(xiàn)luid3D，Java3D，Viewpoint，Pulse3D，Shout3D，Supers cape，ShockWave3D、Vecta3D等等。以上這些技術(shù)都各具特點，主要應(yīng)用于電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)娛樂、遠(yuǎn)程教育、企業(yè)數(shù)據(jù)可視化等領(lǐng)域。當(dāng)前的Web3D技術(shù)主要分為兩類，一類是主要用于虛擬空間場景的技術(shù)，像Adobe公司的Atmosphere軟件就可以制作三維空間聊天室和3DICQ這樣的產(chǎn)品。另一類則著重于網(wǎng)絡(luò)3D物體的再現(xiàn)，代表技術(shù)是Cult3D、Viewpoint等，這類技術(shù)適合實物的虛擬演示，特別適用于電子商務(wù)網(wǎng)站中的商品演示。交互式3D模型可以讓用戶在窗口中親手操作甚至“試用”商品，3D場景可以增加內(nèi)容的生動性和互動性。

1 Web3D的教學(xué)特性

1.1三維立體演示三維的表現(xiàn)形式，能夠全方位展現(xiàn)一個物體，具有二維平面圖像和動畫（如風(fēng)靡一時的Flash）不可比擬的優(yōu)勢。教學(xué)中將內(nèi)容所涉及的物體發(fā)布成網(wǎng)上三維的形式，能夠展現(xiàn)出實物外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方方面面，加上互動操作，演示物體的功能和使用操作，充分利用互聯(lián)網(wǎng)高速迅捷的傳播優(yōu)勢來表現(xiàn)物體的屬性。對于某些工科、理科如電學(xué)中的元器件、物理學(xué)中的實驗?zāi)M等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或多媒體教學(xué)，由于涉及的物體復(fù)雜，而又無法讓每個學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場操作的情況下，將有關(guān)對象展示做成（在線）三維的形式，學(xué)習(xí)者通過對其進(jìn)行觀察和操作能夠?qū)ξ矬w有更加全面地認(rèn)識了解，這將大大提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 模擬經(jīng)驗操作現(xiàn)今的教學(xué)方式，不再是單純地依靠書本、教師授課的形式。計算機輔助教學(xué)(CAI)的引入，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面。在表現(xiàn)一些空間立體化的知識，如原子、分子的結(jié)構(gòu)、分子的結(jié)合過程、機械的運動時，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象化，學(xué)生更容易接受和掌握。 實際經(jīng)驗告訴我們，“做比聽和說更能接受更多的信息。”使用具有交互功能的3D課件，學(xué)生可以在實際的動手操作中得到更深的體會。對計算機遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)而言，引入Web3D內(nèi)容必將達(dá)到很好的在線教育效果。

1.3 交互動態(tài)表現(xiàn)交互永遠(yuǎn)是網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)獲取較好教學(xué)效果的一個重要因素。在普通的CAI中，我們能夠?qū)崿F(xiàn)文字交互、圖片鏈接甚至文本、鍵盤交互（如Author ware等工具軟件中提供的多種交互方式），F(xiàn)lash也可以提供二維基礎(chǔ)上的交互，但三維基礎(chǔ)上的交互在一般情況下很難實現(xiàn)，特別是在網(wǎng)絡(luò)傳輸條件下。現(xiàn)今，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境上已不是單一靜止的世界，動態(tài)HTML、Flash動畫、流式音視頻，使整個互聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)生機勃勃的景象。動感的頁面較之靜態(tài)頁面更能吸引更多的瀏覽者和學(xué)習(xí)者。交互三維的引入，必將造成新一輪的視覺沖擊，使網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)擁有更多的支持者和參與者，在普通課件中引入Cult3D動畫，必將極大地吸引學(xué)生的參與熱情和學(xué)習(xí)激情。

1.4 虛擬教學(xué)情景使用Web3D也可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的VR展示，只須構(gòu)建一個三維場景，人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產(chǎn)生交互，加之高質(zhì)量的生成畫面使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。對于像虛擬場景、地理、太空虛擬漫游等，Cult3D都能提供良好的解決方案。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環(huán)境，也就形成了所謂的虛擬社區(qū)。Adobe公司的Atmosphere就是這種運用的典范。

2 Web3D在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源設(shè)計中的應(yīng)用

將Cult3D動畫嵌入到網(wǎng)頁的技術(shù)有一點復(fù)雜，主要考慮終端用戶的Cult3D動畫播放問題。下面以FrontPage為例，提供兩種方法，都適用于Netscape Navigator(2.0或更高版本)和Internet Explorer（3.0或更高版本）的用戶。

2.1 在代碼編輯窗口嵌入“程序段”考慮到用戶不一定安裝相關(guān)的播放程序，先必須設(shè)置好Web服務(wù)器，為了使瀏覽器的最終用戶認(rèn)識Cult3D動畫，最好安裝寫有“應(yīng)用程序/x-Cult3D-動畫”的Cult3D MIME ，并把擴展名為“.co”的文件跟用戶的Web服務(wù)器放在同一個地方。如果不行，可以嘗試在“EMBED”元素中使用“TYPE”屬性。要在HTML頁面中使用Cult3D動畫，需要弄清楚瀏覽器的一些信息，知道動畫該放在什么地方，顯示動畫的子窗口的長度和寬度。還可能要為Cult3D播放器的嵌入程序發(fā)送一些可選的元素，為動畫特定元素的顯示做準(zhǔn)備。使用下面的“程序段”就可以把Cult3D動畫嵌入在自己的網(wǎng)頁上：

＜o(jì)bject

classid=\"clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8\"

codebase=\"http://www.cult3d.com/download/cult.cab\"

width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height＞

＜param name=\"SRC\" value=source-url＞

color=#3333ff＞more object parameters

＜embed

type=\"application/x-cult3d-object\"

pluginspage=\"http://www.cult3d.com/newuser/index.html\"

src=color=#3333ff＞source-url

width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height

more embed parameters＞

＜/embed＞

＜/object＞

可以拷貝這段代碼到相關(guān)的HTML代碼頁面上，設(shè)定特定的寬度和高度、源路徑（url）和其它元素，這里解釋一些屬性：

1）應(yīng)用源路徑。這是Cult3D動畫的路徑信息，注意需要在兩個地方插入這條路徑。

2）提供寬度和高度數(shù)據(jù)。這是Cult3D動畫在整個頁面中所占據(jù)的窗口尺寸，用象素點表示。同樣需要在兩個地方插入這些數(shù)據(jù)。

3）如果Web服務(wù)器已經(jīng)注冊了Cult3D動畫的MIME類型，那么從EMBED元素中去除TYPE的屬性。

4）其他屬性配置。每一個元素param和value，插入到表中more object parameters 部分的一行中，還有表中more embed parameters部分中的一行：param=value

2.2 直接導(dǎo)入文件打開Frontpage2000編輯窗口，準(zhǔn)備好所要插入的Cult3D文件。確定網(wǎng)頁中需要插入動畫的表格和位置，選擇菜單——從插入（Insert）選擇高級子菜單ActiveX控件，彈出導(dǎo)入窗口，圖1左邊選擇控件類型，右邊選擇目標(biāo)動畫文件。

3 結(jié)語

Cult3D作為WWW上建立交互3D的創(chuàng)作工具，給網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)提供了一種新的應(yīng)用途徑，給現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育教學(xué)帶來了革命性的變化。Cult3D提供了三維實物表現(xiàn)的新途徑，提供了與用戶交互的各種強大功能，提供了與眾多多媒體著作工具的兼容性。利用它開發(fā)與三維場景、實驗?zāi)Ｐ图肮こ添椖坑嘘P(guān)的遠(yuǎn)程、網(wǎng)絡(luò)多媒體教育軟件，必將對我國教育的現(xiàn)代化產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但WeB3D畢竟發(fā)展時間不長，并且目前應(yīng)用主要還在電子商務(wù)、游戲和娛樂等方面，如何盡快地作為一種教學(xué)新技術(shù)引入現(xiàn)代教學(xué)，并拓展其應(yīng)用，還有很多工作要去做。當(dāng)然Cult3D本身的技術(shù)要求、相關(guān)設(shè)計人員的配合、設(shè)計人員的三維設(shè)計素質(zhì)等這些問題都將困擾這一新技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，這都需要我們?nèi)W(xué)習(xí)、去思考。