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Flash3D在網(wǎng)絡(luò)三維課件制作中的探索摘要:本文嘗試以Flash三維場(chǎng)景顯示的實(shí)例,為網(wǎng)絡(luò)三維課件的制作提供參考和經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)三維成像;課件制作;WEB3D;Flash3D;Papervision3D;網(wǎng)絡(luò)三維課件1Flash3D技術(shù)及其在課件制作中應(yīng)用情況的介紹最初,F(xiàn)lash是美國(guó)Macromedia公司所設(shè)計(jì)的一種二維動(dòng)畫(huà)軟件,可以非常方便地嵌入網(wǎng)頁(yè),并通過(guò)專用的Web插件FlashPlayer來(lái)播放,由于其強(qiáng)大的動(dòng)畫(huà)、音頻和視頻表現(xiàn)能力,很快得到了普及,在互聯(lián)網(wǎng)終端機(jī)桌面系統(tǒng)中占有90%以上的安裝比例。在國(guó)內(nèi)的教育行業(yè)中,由于Flash強(qiáng)大的多媒體表現(xiàn)能力,和便捷的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布能力,已經(jīng)吸引了越來(lái)越多的教師,把Flash技術(shù)用在多媒體課件的制作上,使Flash軟件逐漸成為當(dāng)前最流行的課件制作軟件之一。2Flash3D制作網(wǎng)絡(luò)課件的特點(diǎn)2.1這些傳統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于廣大教師而言這些優(yōu)點(diǎn)可簡(jiǎn)單羅列如下:強(qiáng)大的多媒體表現(xiàn)能力。采用矢量圖,縮放不變形;可以方便地嵌入和控制播放音頻和視頻;具有強(qiáng)大而齊全的繪畫(huà)和色彩工具,自動(dòng)地生成漸變動(dòng)畫(huà);具有時(shí)間軸控制,支持層編輯等??梢苑浅7奖愕刂谱鞅憩F(xiàn)豐富、感染力強(qiáng)的多媒體作品。便于發(fā)布。首先是生成的文件尺寸小,利用Flash生成的動(dòng)畫(huà)播放文件(*.swf)都非常小巧,一個(gè)精美的多媒體課件可包含在一、二十KB的容量里,大的、復(fù)雜的也可容納于幾百KB的空間里,可以非常方便地嵌入網(wǎng)頁(yè),同時(shí)也便于學(xué)生們打開(kāi)瀏覽。其次,用于課堂上本地硬盤播放的課件,可以生成自帶播放器的*.exe文件,一次課的內(nèi)容一般在幾MB左右,占用空間小,攜帶方便,U盤中完全可以放下一個(gè)學(xué)期的課件,這樣就可以避免講課時(shí)教師機(jī)的系統(tǒng)環(huán)境不支持多媒體課件文件格式的尷尬情況。Flash生成的課件,完成后導(dǎo)出擴(kuò)展名為*.SWF的文件,具有一定的原始資料保護(hù)功能,無(wú)法直接從界面上對(duì)文字和圖片進(jìn)行復(fù)制粘貼,在一定程度上保護(hù)了教師的勞動(dòng)成果。2.2在此基礎(chǔ)上,F(xiàn)lash3D制作課件,更進(jìn)一步帶來(lái)了自身的優(yōu)點(diǎn):生動(dòng)的三維表現(xiàn)能力;更強(qiáng)大的交互能力;由于其生動(dòng)的表現(xiàn)力和交互能力,可以極大地促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,從而為場(chǎng)景式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)等教學(xué)改革,提供了一個(gè)非常好的教學(xué)內(nèi)容展示平臺(tái)。3Flash3D的基本原理介紹做一個(gè)Flash課件就相當(dāng)于教師導(dǎo)演一場(chǎng)舞臺(tái)演出來(lái)展示課程內(nèi)容,以往Flash可以非常容易將二維的圖像、文字、音頻、視頻等元素結(jié)合起來(lái),F(xiàn)lashplayer10以后,可以支持三維場(chǎng)景的展示,使得Flash課件更加生動(dòng)、形象。二維對(duì)象和投影在二維屏幕上的三維對(duì)象之間的區(qū)別在于,三維對(duì)象增加了第三維Z軸屬性,三維對(duì)象的Z軸值越大,表示距離越遠(yuǎn),在二維屏幕上的投影就越小。3.1Flash3D中移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、縮放三維對(duì)象可以用顯式改變?nèi)S對(duì)象的X、Y、Z屬性值,來(lái)移動(dòng)三維對(duì)象的空間位置;可以通過(guò)設(shè)置對(duì)象的三種旋轉(zhuǎn)屬性:rotationX、rotationY和rotationZ,使三維對(duì)象分別沿X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn);通過(guò)改變對(duì)象的scaleX、scaleY、scaleZ屬性值,可以將三維對(duì)象分別沿X、Y、Z軸進(jìn)行縮放。另外,當(dāng)需要對(duì)三維對(duì)象進(jìn)行復(fù)雜的三維變換操作時(shí),可以利用flash.geom.Matrix3D類來(lái)完成,以提高運(yùn)算效率。3.2Flash3D引擎Flash3D提供了三維渲染功能,但若要實(shí)現(xiàn)生動(dòng)、復(fù)雜的三維場(chǎng)景、器具甚至人物,還需要Flash3D引擎的支持,在3D引擎的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)虛擬三維環(huán)境更加便捷,效果更好。Papervision3D是一款優(yōu)秀和成熟Flash3D引擎的開(kāi)源項(xiàng)目,尤其是Flash的腳本語(yǔ)言ActionScript3.0發(fā)布后,程序執(zhí)行效率得到了大幅度提升。Papervision3D無(wú)論是在效率、功能上都有很好的表現(xiàn),成為Flash3D三維開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要基礎(chǔ)平臺(tái)。4Flash3D在課件制作舉例本文以Flash3D課件中展示三維場(chǎng)景為例,三維課件開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),以供參考。4.1模型的制作,目前的Flash編輯平臺(tái)還以二維動(dòng)畫(huà)制作為主,生動(dòng)而復(fù)雜的三維模型需要第三方建模軟件做成的模型文件,再?gòu)耐獠繉?dǎo)入Flash中渲染顯示。由Maya、3DsMax專業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件制作的文件,應(yīng)該保存為什么格式的文件才能用AS3操作,在FLASHPLAYER中顯示出來(lái)。滿足這種需要的3D文件格式有很多種,其中COLLADA標(biāo)準(zhǔn)就是最常用的一種。本例中,用3DsMax制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的三維虛擬課堂的場(chǎng)景,通過(guò)開(kāi)源的COLLADA插件,導(dǎo)出的模型文件是classRoom.xml,貼圖文件是classroom.jpg,地面的貼圖文件是ground.jpg,可以方便地被Flash3D使用。4.2Flash3D三維渲染關(guān)鍵代碼說(shuō)明,本例通過(guò)完成一個(gè)三維虛擬教學(xué)場(chǎng)景的展示,說(shuō)明基于Papervision3D引擎的Flash三維制作的一般步驟。其中,采用Papervision3D引擎渲染三維場(chǎng)景時(shí),一般需要定義四個(gè)元素,這四個(gè)元素是三維成像的關(guān)鍵:一是窗口:類似于房間的窗戶,我們透過(guò)窗口看外面的三維世界。窗口解釋成渲染的尺寸,就像我們拍照時(shí)照片的尺寸一樣。二是場(chǎng)景:場(chǎng)景是指整個(gè)三維的場(chǎng)景。就像我們所處的大千世間,不過(guò)場(chǎng)景是虛擬的三維世界,是由我們用模型文件擺放、規(guī)劃出來(lái)的。三是攝像機(jī):類似于現(xiàn)實(shí)中的攝像機(jī),將大千世界拍攝出動(dòng)感的影片。不過(guò),這里的世界是虛擬的,攝像機(jī)也是邏輯設(shè)置,通過(guò)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。四是渲染器:將以上的所有的邏輯算法與數(shù)據(jù),渲染成屏幕上連續(xù)一幀一幀顯示的圖像。5發(fā)展前景Flash3D技術(shù)將課件制作技術(shù)帶入了一個(gè)新的領(lǐng)域,在此技術(shù)之上,可以歸納、總結(jié)課件制作常規(guī)要求,編寫(xiě)專用的功能類庫(kù),在通用功能類庫(kù)支持的基礎(chǔ)上,編輯課件制作界面,以開(kāi)發(fā)出專門的課件開(kāi)發(fā)工具??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著互聯(lián)網(wǎng)的不
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