简介:本文从虚拟现实交互式漫游的实现过程出发,通过Vega软件实现交互式漫游功能。关键词虚拟现实;Vega;交互式漫游中图分类号O343.2文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01ImplementationofInteractiveWalkthroughFunctioninVirtualRealitySceneLuHongyan(ArmedPolicyEngineeringCollege,Xian710086,China)AbstractThepaperintroducestheimplementofinteractivewalkthrough,andachievethefunctionsofInteractivewalkthroughbyVega.KeywordsVirtualreality;Vega;Interactivewalkthrough虚拟现实场景中常见的交互方式有固定式漫游和交互式漫游两种。交互式漫游方式比固定路径漫游灵活,真实感更强。一、交互式漫游的实现在漫游系统中,用户通过Observer的视角置身于虚拟环境中,通过鼠标和键盘控制视点和行动路线。在这种交互情况下,不需要进行任何的预处理过程,场景分析和路径计算都是在漫游的过程中进行的。交互式漫游的视点是由用户自定义的,有很大的灵活性。如果将Observer与Walk运动模式绑定在一起,就可以用鼠标控制其前进、后退、转向和四处观望的视觉效应。但是作为一个在环境中的观察者来说,能够做到的远不止这些。他可以抬起头看看天空,也可以低下头看看绿地花草。但是,在Vega中却没有一种运动模式符合需要。这就需要编程定义自己的运动模式。在自定义的运动模式中,主要实现10个漫游动作前进、后退、左移、右移、上升、下降、仰视、俯视、停止和复位。表1鼠标按键定义控制方式相应功能鼠标左键运动加速鼠标右键运动减速上移鼠标向前运动下移鼠标向后运动鼠标左键+中键视点升高鼠标右键+中键视点降低左移鼠标向左运动右移鼠标向右运动鼠标中键运动停止鼠标左键+右键+中键运动复位表2键盘按键功能定义按键相应功能向上方向键运动加速向下方向键运动减速向左方向键向左运动向右方向键向右运动E向前运动C向后运动I视点升高M视点降低S运动停止R运动复位在本系统中,主要以鼠标、键盘作为系统的输入设备,实现与虚拟场景的互动。如表1、表2所示,对鼠标、键盘相应的按键功能进行定义。实现自定义模式可以分以下几个步骤Step1使用Vega提供的vgMotionCallbackStruct函数编写自定义的用户运动模型(通过回调函数实现运动模型)。Step2vgMotRegister函数向系统注册给运动模型、安装模型实现回调函数;Step3将运动事件属性值VGMOT_MODEL设为用户自定义的模型VGMOT_USER1,进入主循环。Step4处理运动事件(在回调函数中实现)。二、查询功能的设计对模型对象实现信息查询功能主要是基于对三维目标的选择和判别。通过鼠标点取窗口中任意一个对象,即可查询该对象的属性,如同在二维地图窗口中一样方便。判断物体是否被选择,拾取技术是关键。模型对象的拾取在Vega中,模型对象的拾取是通过vgPicker提供的类获取鼠标的位置来实现的。vgPicker类提供了函数对角色对象(vgPlayer)、模型对象(vgObject)、模型部件(vgPart)以及pfGeodes和pfGeosets节点等场景元素进行拾取。完成拾取操作有以下几个步骤Step1将要拾取的物体作为一个模型对象。Step2通过函数vgPickerScene(),vgPickerChannel()设置vgPicker作用的场景和通道;设置vgPickerHighLightColor()函数,选择物体显示的颜色。Step3通过vgPickerClampIsector(),vgPickerIsector()函数显示设置vgPicker的相交矢量。Step4通过vgProp()函数启用vgPicker。Step5将鼠标中键设为拾取物体的键。Step6设置物体mask掩码与vgPicker相一致。vgPicker不能操作静态对象,对于静态对象,使用vgPicker只能间接获取其所在的模型数据库vgDataSet节点等,不能获取对象本身vgObject节点。这时必须采用辅助工具进行操作,常见的方法是采用包围盒43。包围盒拾取算法,如图1所示图1包围盒拾取算法流程图在拾取物体后的物体显示本建筑的名称、编号和建造时间,在主要建筑,如办公楼等,还可以显示每层楼的信息。查询功能的实现方法在本系统中可以通过基于对象名称的拾取方法实现三维地物的查询功能。实现方法如下Step1在Creator中以组(group)的形式为对象命名,作为被查询的关键字。Step2以模型对象名称作为关键字在Access中建立建筑的属性信息表,用ADO连接。Step3创建一个vgPicker对象,在postConfig中设置捕捉对象的类型为VG_OBJECT。Step4在postFrame中用vgMouse实现鼠标点选,调用vgGetPickerPickedProcessing执行捕捉,若成功调用vgGetPickerPickedObject返回捕捉对象的指针,再用vgGetName获取捕捉对象关键字。Step5在属性表中根据关键字对应的记录显示当前建筑物的信息。当选中目标后,获得目标的标识符,再运用SQL语句从后台数据集中查询与标识符对应的实体属性信息。三、结论本文主要介绍交互式漫游的实现过程,介绍了交互式功能的实现和查询功能的设计。在完成漫游的基础上还要进一步完成碰撞检测这一方面的内容。参考文献1徐诚.虚拟校园漫游系统的研究.硕士研究生学位论文.武汉华中师范大学,20062肖书立,李世其,王俊峰.基于广义包围盒的交互操作在Vega环境中的应用J.计算机应用,2006,2.500-501
简介:虚拟学习社区是以建构主义理论为基础,多种网络信息技术相结合的在线教学环境。本文分析了虚拟学习社区建构主义理论,研究其体系结构,并对虚拟学习社区平台的开发进行阐述。关键词虚拟学习社区;建构主义理论;资源建设中图分类号TP393.4文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01VirtualLearningCommunityPlatformStructuresBasedonConstructivistTheoryWangShunye,MengDeguang(DepartmentofComputerLangfangTeachersCollege,Langfang065000,Chian)AbstractVirtualLearningCommunityisbasedonthetheoryofconstructivism,andisaonlinelearningenvironmentwithmodernnetworkinformationtechniques.Onthebasisofanalyzingthetheoryofconstructivism,thearticleexplainsthearchitecture.Finally.thearticlealsopresentsthebuildingtheVirtualLearningCommunitySoftwareKeywordVirtualLearningCommunity;TheoryofConstructivism;Resourcebuilding一、引言随着信息技术和互联网的迅速发展和广泛普及,虚拟学习社区逐步成为学习者开展协作学习、知识建构和智慧发展的理想学习平台。我国虚拟学习社区兴起相对较晚,而且形式多样,处于探究或初步构建阶段。本文所指的虚拟学习社区是以建构主义理论为基础,基于计算机信息处理技术、网络资源共享技术、虚拟现实技术和多媒体信息展示技术的新型在线学习支撑平台,学习者通过网络获取知识、讨论交流、协作学习、发展智慧。二、建构主义理论虚拟学习社区本身要求突破学习空间和时间局限性,突破传统的教与学模式和传播模式,因而在其构建过程中,要着重使其教材多媒体化、资源共享化、教学个性化、学习协作化和环境虚拟化,注重其交互性、网络性、实时性、实用性和综合性的特征。虚拟学习社区是以建构主义理论为基础的,建构主义所主张的学习理论具有以下三个特点①学生是学习的主体,学习是学生对知识的主动构建过程,不是对知识的被动接受或吸收;②认知是学生用来组织经验世界的,不是用来发现本体现实的;③知识是学生与他人经验交流的过程,是经由磋商与和解的一种社会建构。基于建构主义理论的虚拟学习社区研究重点主要体现在以下三点(一)学习支持体系学习支持体系是以建构主义理论为基础并以网络资源共享、虚拟现实等技术为依托而构建的以学习者为中心的学习体系。这种体系为学习者提供个性化的互动学习资源,同时注重培养学习者资源搜索能力、资源组织能力、共享能力。学习者和助学者的地位与以往的教学过程不同,学习者是主体,由以往的被动接受者转变为知识主动获取和构建者,同时也可作为助学者帮助其他学习者构建知识,而助学者由以往的主体转变为学习开展的组织者、引导者和管理者。学习支持体系格外关注学习社区资源建设,关注学习目标设计,学习社区共同体的形成,适应成员个性化学习需要的工具以及交互学习环境的营造等方面。(二)交互环境建设网络环境下的学习活动包括学习者与学习者、学习者与助学者、学习者与学习环境之间的交互,交互环境促进各元素之间的沟通和合作,从而使学习者在共享性的学习活动中共同构建知识。交互环境的本质是让参与人员借助同步、异步的通讯方式展开教与学的交互活动。为提高虚拟学习社区中认知临场感、教学临场感和社会临场感,在交互环境建设中应充分运用搜索引擎、数据挖掘、RSS、Wiki、Blog、BBS、Email、QQ、MSN等技术,以达到与现实相同甚至更优的教学效果。(三)社区资源建设随着交互的深入和学习范围的拓宽,交互的主体可能所需要的资源越来越多,因此,助学者应及时高效的开发充足的学习资源,与学习者共同构建的动态学习资源库。通常情况下,资源库不仅包含学习中所用的学习工具,还应包括学习者的基本信息、交流记录、学习教材、学生作品、测试题库及其他有助于学习的资源,从而突破传统教学的线性资源结构,建立动态的、灵活的、非线性的资源库。资源库中的资源内容可以是纯文本、二维图像、二维动画及三维视频文件,同样还应包含通过数据挖掘技术对现有的资源进行收集整合、自动生成的新资源。这些收集整理工作不应占用助学者、管理员、学习者的时间,而是由虚拟学习社区平台自动实现,并自动对相关资源进行分类汇总,供学习者使用。三、虚拟学习社区平台的开发(一)体系结构虚拟学习社区的体系结构一般分为三层,即应用层、系统处理层和数据层(如图1所示)。图1虚拟学习社区体系结构(二)开发人员组织安排虚拟学习社区平台由众多开发人员完成,功能分工主要是模型框架开发、学习媒体制作和学习设计开发(如图2所示)。图2虚拟学习社区平台开发人员分工模型框架开发一般是计算机专业人员完成,要求熟练掌握计算机相关技术,基本掌握多媒体软件制作技术;学习媒体制作人员一般负责多媒体专业制作,要求能够将计算机技术、教育学、心理学及学科本身相融合,能够利用网络媒体独特性,使用多种课件开发工具集成网络课程,将学习资源最大限度、最优化的在媒体介质中反映出来;学习设计开发人员能够熟练掌握网络课程的设计原理和设计方法、课件制作手段和制作方法及各学科知识之间的有效整合。四、总结和展望随着国内外对虚拟学习社区探究的进一步发展,我国的虚拟学习社区信息化、网络化程度也在不断提高,为了更好发挥虚拟学习社区在我国未来教育中的的作用,保证教与学的质量,在构建虚拟学习社区的过程中,要加强理论探究,把握学习规律,促进认知建构,加强资源建设,加强合作交互,达到社区认同,继续提倡学习方式的多样化,同时运用先进的网络信息技术提高虚拟学习社区的交互性和智能程度,让其为信息化教育带来更大更广阔的发展空间。参考文献1李涛等.交互式网络多媒体教学平台的构建J.中国成人教育,2009,112余胜泉等.基于建构主义的教学设计模式J.北京师范大学现代教育技术研究所3冯秀琪等.虚拟社区在网络教学中的应用J.中国远程教育,2000,12
简介:对高校大学生进行社会主义核心价值观教育固然重要,但教育的过程中在教育理念、教育内容和教育路径等方面还存在诸多偏差,要矫正这些教育偏差,要把加强社会主义核心价值观教育与课堂教学、校园文化、社会实践相结合。