張鶴明

（遼寧行政學(xué)院 110161）

1 設(shè)計(jì)以及研究的對(duì)象

設(shè)計(jì)以及研究的主要內(nèi)容是對(duì)模擬多媒體教室的整個(gè)的場(chǎng)景包括窗簾，燈光等。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中會(huì)遇到很多的問題，設(shè)計(jì)中需要學(xué)生對(duì)多媒體教室的結(jié)構(gòu)有很好的了解，此外需要學(xué)生們交互設(shè)計(jì)對(duì)多媒體教室系統(tǒng)中的三個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容，此外學(xué)生們可以在虛擬的多媒體教室中進(jìn)行自主探索，這樣可以幫助學(xué)生們了解更多的多媒體結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的控制機(jī)制，了解多媒體教室的常識(shí)，其最終的目的是為了學(xué)習(xí)者更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)，重視學(xué)習(xí)者參與其中。

2 場(chǎng)景設(shè)計(jì)方案

以虛擬多媒體模型為依據(jù)進(jìn)行虛擬多媒體教室的設(shè)計(jì)工作，其中需要：第一，設(shè)計(jì)虛擬的多媒體教室環(huán)境；第二，虛擬設(shè)備，需要將虛擬設(shè)備與虛擬的多媒體環(huán)境之間建立一定的連接，在進(jìn)行制作的過程中需要考慮到外觀以及對(duì)虛擬對(duì)象的建模問題。針對(duì)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，需要設(shè)計(jì)出虛擬多媒體教室系統(tǒng)中的四個(gè)場(chǎng)景：第一場(chǎng)景，進(jìn)入多媒體教室將窗簾拉開，讓光線照入教室，這樣將使得教室的整體呈現(xiàn)在出來，接著可將燈光打開，并將鏡頭繼續(xù)跟進(jìn)，使得鏡頭對(duì)準(zhǔn)控制臺(tái)，接著就是進(jìn)入了第二個(gè)場(chǎng)景；第二個(gè)場(chǎng)景，將控制臺(tái)上的蓋子打開，緊接著將會(huì)將接觸屏以及顯示器呈現(xiàn)出來，以及其他的相關(guān)配置，接著將會(huì)出現(xiàn)六個(gè)鏡頭依次對(duì)準(zhǔn)了六個(gè)部位，接觸屏，桌面，顯示器，攝像機(jī)，房間對(duì)角線，鏡頭，這六個(gè)分鏡頭將會(huì)進(jìn)行不同的動(dòng)作，這些動(dòng)作將會(huì)反映這六個(gè)部分之間的相互關(guān)系；第三個(gè)場(chǎng)景：這個(gè)場(chǎng)景將是在大的場(chǎng)景下嵌插上一個(gè)比較小的視窗，這樣做可以同時(shí)觀察不同的設(shè)備；第四個(gè)場(chǎng)景，主要是將先前的動(dòng)作進(jìn)行演示，使得多媒體教室的動(dòng)畫得以展開。

3 交互設(shè)計(jì)方案

3.1 界面風(fēng)格

界面的風(fēng)格設(shè)計(jì)主要是指控制界面上的輸入方法，在三維空間上主要是使用兩種方式來進(jìn)行操作的：直接操作以及三維Widget這兩種方式。其中后者目前還是處于探索階段，直接操作具有以下的特點(diǎn)：第一，界面的真實(shí)感更強(qiáng)，并且更加自然和便于理解；第二，使用實(shí)際的動(dòng)作代替較為復(fù)雜的語言程序進(jìn)行操作，這種操作方法只是需要對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的對(duì)象的表示方法規(guī)定一定的動(dòng)作即某種操作，這樣將會(huì)使得操作更加的簡(jiǎn)單和方便；第三，這種方法可以在操作后立即得到結(jié)果，可見這樣操作方法是非常便捷的，并且也很直觀。此外，圖像以及圖形的加入使得模擬仿真技術(shù)更加的成熟，加上聲音以及動(dòng)畫使得直接操作能夠更好地為大家服務(wù)，目前在進(jìn)行界面風(fēng)格設(shè)計(jì)的過程中一般是采用這種直接操作方式的。

3.2 人機(jī)互動(dòng)設(shè)計(jì)方案

一般是采用以下的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的：第一，在設(shè)計(jì)界面的風(fēng)格的時(shí)候是采用直接操作的界面風(fēng)格，使用三維圖像來表示每一個(gè)事物，這樣使得每個(gè)事物在界面上表現(xiàn)出來的就是物體的本身；第二，為了很好地的突出三維交互的隱含性，突出表現(xiàn)更加自然的效果，需要采取自然交互的方式，這樣的方式的好處是視線所到之處將會(huì)直接顯示出其交互成分，對(duì)圖像可以很好地理解；第三，使用多通道的人機(jī)界面交互，根據(jù)人的感覺與效應(yīng)通道都具有雙向的特點(diǎn)，這樣可以使得人機(jī)之間更好的實(shí)現(xiàn)信息的交流。

4 建模

4.1 虛擬多媒體教室的建模設(shè)計(jì)策略

建模是虛擬多媒體教室實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，其實(shí)現(xiàn)方法包括兩類：第一，利用計(jì)算機(jī)圖形的相關(guān)技術(shù)對(duì)虛擬的環(huán)境進(jìn)行建模以及渲染，這是一種利用3D圖形學(xué)的方法；第二，利用圖像，采用多視角，全景以及任意方向的圖像來營(yíng)造虛擬環(huán)境的效果。圖像的繪制技術(shù)是圖像建模技術(shù)中最為常用的建模技術(shù)，產(chǎn)生的圖像其質(zhì)量在獨(dú)立的場(chǎng)景中存在復(fù)雜性。計(jì)算機(jī)圖形的方法具有較高的交互性，但是由于對(duì)建模以及渲染的復(fù)雜性并且為了能夠很好地確保圖像的質(zhì)量，這就需要對(duì)計(jì)算機(jī)使用的軟硬件有更高的要求。圖像的方法可以克服復(fù)雜場(chǎng)景進(jìn)行3D建模的難度，此外還可以利用真實(shí)的世界提供的一些信息對(duì)圖像可以進(jìn)一步的完善，但是由于不能很好地提供交互性，這使得在進(jìn)行虛擬多媒體教室系統(tǒng)的構(gòu)建過程中采用第一種方式。

4.2 建模的工具

在進(jìn)行虛擬場(chǎng)景的構(gòu)造的過程中，使用一些建模的工具可以提高虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開發(fā)的效率，通常是使用3DS MAX，這一建模軟件可以直接用于進(jìn)行虛擬場(chǎng)景的構(gòu)造，但是其也是存在缺點(diǎn)的，在交互功能上是有局限性的，為了能夠更好的提供交互以及動(dòng)畫的功能，采用了EON描述運(yùn)動(dòng)，3DS MAX的建模方式是有很多種的，主要是包含多邊形建模，非均勻有理樣條曲線建?；蚴羌?xì)分曲面等建模的方法，但是在實(shí)際的操作過程中需要根據(jù)實(shí)際的需要選擇不同的建模方法，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中主要的建模方法有：第一，多邊形建模，這種方法主要是適用于形狀規(guī)則以及沒有曲面的研究對(duì)象，其主要思想是使用小的平面去模擬曲面，其中小的平面的形狀是不規(guī)定的，在使用多邊形建模的過程中需要提起建立一個(gè)基本的幾何體，在根據(jù)需要進(jìn)行修改。

4.3 建模的優(yōu)化

在建模的過程中除了需要考慮建模的方法外還需要考慮其優(yōu)化的問題，在這個(gè)過程中需要盡可能的減少其中沒有必要的面面，有的可以使用圖片代替三維圖像，在三維動(dòng)畫的設(shè)計(jì)的過程中需要采用實(shí)景照片，并通過相應(yīng)的建模工具，將其設(shè)計(jì)為動(dòng)畫背景。

5 EON Studio設(shè)計(jì)及互動(dòng)場(chǎng)景

5.1 互動(dòng)支持策略

使用的建模工具中的3DS MAX在進(jìn)行交互功能中其功能是有限的，為了能夠很好的提供互動(dòng)功能會(huì)使用EON來進(jìn)行描述運(yùn)動(dòng)。

5.2 設(shè)備交互的實(shí)現(xiàn)

設(shè)備交互性的實(shí)現(xiàn)主要是通過一些操作將電腦與實(shí)體之間建立聯(lián)系，交互屬性是通過EON來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，需要建立感知人們各種操作的節(jié)點(diǎn)即是傳感器節(jié)點(diǎn)。

5.3 開發(fā)過程

在進(jìn)行開發(fā)的過程主要是：第一，建模一般是采用3DS MAX；第二，導(dǎo)入3D 物體；第三，創(chuàng)建EON模擬程式；第四，模擬樹以及邏輯關(guān)系進(jìn)行編輯；第五，附件的制作以及后期制作。

6 結(jié)束語

教育現(xiàn)代化已經(jīng)是世界教育的發(fā)展主流，為了使得我國(guó)的教育能夠跟上時(shí)代的發(fā)展，這就需要我國(guó)不斷地探索新的教學(xué)手段，開創(chuàng)新的教學(xué)環(huán)境以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)活動(dòng)，其中虛擬多媒體教室系統(tǒng)為我國(guó)的教學(xué)開創(chuàng)了新的局面，并且也很好的提高了社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，這就需要我國(guó)大力發(fā)展對(duì)虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究，只有這樣才能有更好的教學(xué)環(huán)境。

[1] 趙亞平,鄒東升.基于虛擬技術(shù)的多媒體教室系統(tǒng)開發(fā)[J].科技資訊,2010(6).

[2] 樊昌秀.多媒體教室的桌面虛擬化探索[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào),2012(5).

[3] 李會(huì)聰.虛擬機(jī)在多媒體教室管理中的應(yīng)用探討[J].信息技術(shù)，2009(5).

[4] 林雄,林元乖,杜巖.虛擬機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2010(5).