淺析三維互動在多媒體教學中的實現方法

郝風富+陳中帥

摘 要：隨著多媒體三維互動展示技術的不斷發展，其適用的場景也變得越來越多，其中最為重要的是其在教學活動中的應用。三維互動在多媒體教學中的應用可以真正實現“寓教于樂”，乃至“寓教于家”的教學模式，同時教師也可以進一步地闡述和演示以前無法表達的理論和概念。本文主要分析并研究了三維互動技術在多媒體教學中的實現過程和方法，進一步闡述了三維互動技術對于教學活動的重要影響。

關鍵詞：多媒體教學；三維互動；實現方法

0 前言

隨著教育改革的不斷推進和計算機多媒體教學的引入，新型的授課方式也越來越受到教師和學生的廣泛認可。三維互動技術不僅將多媒體教學變得更加高效和人性化，同時對于課堂知識點的講解也變得更加淺顯易懂，因此，三維互動技術的引入對于多媒體教學無疑是起到“錦上添花”的作用。針對三維互動技術的特殊性，相關教師可以在課堂的各個環節，通過整理和利用這種技術更好地實習課堂效果，不斷激發學生的學習興趣。

1 三維互動技術對于多媒體教學的影響

1.1 創建模擬場景，使知識點更加形象化

在實際的課堂教學中，相關教師需要根據課堂教學的實際情況進行相應的引導，而其中的引導過程就是通過創建模擬的場景，讓學生更好地理解和掌握所講解的知識點。三維互動技術是全新的網絡展示模式，其也是VR系統的一部分，相比于靜態圖片而言，其更加符合人們的視覺習慣。相關教師通過利用三維互動技術可以較為真實地創建教學情景，同時學生也能圍繞教學情景進一步地展開探究和研討。例如，教師在講解《園林導游》章節時，教師可以利用三位互動技術為學生呈現出北京頤和園的相關演示，創設出模擬的園林導游場景，使得學生的學習體驗更為深刻。

1.2 烘托教學氣氛，使得學生更加具有融入感

三維互動技術進行教學能夠更加充分地展示傳統課堂難以表達的知識和情景，同時更好地引領學生融入課堂教學中。例如在對科學實驗情景進行相應演示的時候，為了更加逼真地演示實驗的過程，教師可以利用三維互動技術全面地向學生展示實驗各個環節的細節，通過這種方式，學生會對課堂知識保持一種高度的積極性，同時其對于科學技術的興趣也會越來越深厚。相比于傳統單一的教學方式，三維互動教學模式不管是在知識傳播方式還是知識點的簡介上都具有非常大的優勢。

1.3 利用場景模擬，利于突破課程的重難點

傳統的課程項目由于設備儀器的限制，部分演示會存在一定的難度，例如一些危險性很高的化學實驗，其對于實驗場所和實驗環境要求較高，所以一般很難完成的實驗相關教師就會放棄或者不做這類的實驗。在一些相關導游課程講解過程中，模擬練習作為一種較好的教學方式，借助三維互動技術進行多媒體教學活動不僅極大地降低了資金的投入，同時也很大程度上保證了學生的安全。對于知識點較多，較難理解的部分，通過利用多媒體軟件和三維互動技術可以實現重點和難點的全面闡述和演示。

2 三維互動技術在多媒體教學中的具體實現

2.1 三維模型的創建

把三維互動技術在多媒體教學中進行應用，首先需要通過3Dmax等三維軟件來進行基礎模型的創建，對教學內容進行三維數據建模的開發制作。三維建模方式最好以多邊形建模方式為主要手段，同時注意合理的布線與數據量的控制，避免冗繁的數據結構與不合理的布線方式，確保后期虛擬展示平臺順暢運行。在建模完成后，需要進行詳細而又細致的UV拆分工作，并且模擬燈光進行光影的烘焙，確保后期平臺展示的真實性體驗。如果是人物、動物等有機生物體需要動畫的模型，建模時還應該對綁定及動畫有一定的了解，建模時盡量使走線符合解剖，在建模過程中經常切換光滑模式下查看以確定邊緣是否準確。這里特別需要強調的是，在模型UV拆分后，模型紋理的繪制對提高整個虛擬環境的真實性上起著很大的作用，很多三維虛擬互動產品之所以用戶體驗較差，除了程序開發存在較大的瑕疵外，貼圖的處理則是提高整個產品視覺體驗的重點，一些模型質感、細節及細膩程度，很大程度是靠貼圖表面材質與凹凸紋理或貼圖置換來實現的，這一塊涉及的繪圖軟件主要以ptotoshop為主，對制作較為高端而逼真的紋理，則還需要借助像zbrush或者mudbox之類的雕刻軟件來輔助制作。

2.2 開發平臺實現的闡述

在三維數據模型創建之后，后期互動開發平臺的選擇有很多，像Virtools、flash3D、國產的VRP等，甚至一些web3D系統如Java3D、 Fluid3D等都能實現三維互動，但是最理想的開發平臺無疑當屬目前最流行的unity3d，它是一個優秀的游戲開發引擎，將其作為三維互動教學中的三維互動的開發工具，無論是移動端與PC端的跨平臺開發，還是平臺的兼容性上，都是最好的選擇。在unity3D的開發過程中，首先進行資源的導入與場景環境的設計，資源即為建好的三維數據模型，將模型載入就能生成我們需要的完整三維場景。三維場景的搭建完成之后，則需要對模型屬性進行交互行為的代碼編寫控制，對三維互動環節進行開發設計。對于整個模擬交互行為的開發，就是使用腳本語言對于各種模型對象的行為進行定義的過程，unity3D擁有內置強大的程序語言編輯器，它支持C#與JavaScript等眾多常用程序語言。在腳本語言編寫與關聯完畢后，運行模擬預覽，便可查看三維環境的互動效果。在處理場景的三維互動環節中，我們還需要設計GUI界面與提示熱點等，以確保程序的美觀性與完整性，最后平臺打包發布成運行程序，就完成了整個三維互動多媒體程序的開發。

3 結語

三維互動技術發展歷史較短，但是其對于教學研究以及多媒體教學方面具有非常重要的影響，增強現實技術也是計算機技術和現代教育事業有機結合的優秀產物。這種教學方式不僅能夠充分調動學生的學習興趣，激發了學生對于新知識的探索欲望，對于授課教師來說，其也能很好地完成一系列具有難度和挑戰性的演示任務。先進的三維互動展示技術和多媒體技術，加上新型的教育模式，這必將為學生未來的學習生活打下堅實的學習基礎。

參考文獻：

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