恐龙的介绍范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了恐龙的介绍范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

恐龙的介绍

恐龙的介绍范文1

设计理念:

课堂以学生为主体,而“恐龙”是学生非常感兴趣的话题,文章从题目到内容都吸引着学生好奇心。因此,在设计中,我抓住这一学习契机,引导学生通过多渠道收集资料,以自主学习唤起学生浓厚学习兴趣,培养学生发现问题、解决问题的能力。阅读教学始终坚持“以读为本”。在设计中,我指导学生自主阅读、反复诵读,在语言实践中体会说明文中用词的正确生动,并在这过程中感悟积累语言、培养语感。

学习目标

1、会认7个生字,会写13个生字。正确读写“恐龙、描绘、敏捷、欣喜若狂、形态各异”等词语。

2、能体会准确生动的语言特点,正确、流利、有感情地朗读课文,背诵自己感兴趣的语段。

3、练习有条理地复述恐龙飞向蓝天的演化过程,提高口头表达能力。

4、激发学生的学习兴趣,培养学生大胆质疑、热爱科学、钻研科学的精神。

教学重点、难点:

1、重点:弄懂课文内容,了解恐龙飞向蓝天的演化过程。

2、难点:领悟想象在文中的作用,体会作者用词的准确性。

教具准备:多媒体教学课件

课时安排:2课时

教学过程:

第一课时

(初读课文,整体感知课文内容,自学生字、词,理解课文第一二自然段)

一、导入新课,揭示课题

1、今天,我们要来认识一位新朋友。(板书:恐龙)

看到“恐龙”这个词语,你脑海中出现了一个怎样的形象?

用一个合适的词语概括——

的恐龙(笨拙的;庞大的;凶猛的……)

2、你了解恐龙吗?根据查阅的资料进行交流。课件展示相关内容。补充课题,质疑问难:看到这个课题,你有什么想知道的吗?

(笨重恐龙怎么可能飞向蓝天的?恐龙和飞向蓝天的恐龙是一样的吗?他们之间有联系吗?……)

二、初读课文,整体感知

1、自由朗读课文,要求读正确,读通顺,读不好的地方多读几遍。

2、再读课文,自学生字新词

(1)借助拼音或工具书把生字词读准确,运用已学方法识字。教师巡视了解情况。

(2)反馈交流,教师相机指导。

出示词语:

中生代

化石

演化

凌空翱翔

迟钝

描绘

毋庸置疑

敏捷

崭新

脑颅

骨骼

鸟翼

A、正音——崭

翘舌音

;“凌、恐、盈”后鼻音。

注意字形,尤其是笔顺——捷

;辨析“顿—吨”

B、有什么不理解的词语吗?

三、引导学习课文第一、二自然段

(一)学习第一段

1.自读,从中你得到了什么信息?

2.出示句子:在中生代时期恐龙的一支经过漫长的演化,最终变成了凌空翱翔的鸟儿。

(1)齐读。

(2)作者用词想法十分讲究准确性,从这句话中,你体会到了吗?(如体会不出,可再出示句子比较体会:“恐龙经过演化,最终变成了凌空翱翔的鸟儿”。多次回环朗读体会。

(3)前一句课文写道:“二者似乎毫不相干”。这“二者”指的是什么?

(4)那么它们到底相干不相干呢?默读课文第二节。

(二)学习第二段

1、快速默读,用自己的话说说恐龙和鸟类的相似之处。

2、出示句子:科学家提出鸟类很可能就是一种小型恐龙的后裔。

(1)“后裔”是什么意思?

(2)把句子中“很可能”去掉,行吗?为什么?

3、出示句子:辽西的发现给古生物学家们描绘的画卷涂上了“点睛”之笔。

(1)“画卷”指的是什么?

(2)“‘点睛’之笔”什么意思?为什么说这是“点睛”之笔呢?

(3)指导朗读,读中感悟“欣喜若狂、顿时”等词的含义。

四、课堂小结

通过学习,我们对恐龙有了一定的了解,可是你知道恐龙如何飞向蓝天的吗?恐龙的演化过程是怎样的?下节课我们继续在课文中寻找答案。

附:课堂检测:

一、将下列字按韵母分类。

①钝 ②仅 ③吨 ④敏 ⑤顿 ⑥尽

1.韵母为in:_________________________________________

2.韵母为un:__________________________________________

二、选词填空,将序号填入括号。

1.它和狗一般大小,像鸵鸟一样用两条后腿(

)身体。

A、 支援

B、 支持

C、 支撑

D、 支架

2、笨重、(

)的马门溪龙

A、 迟到

B、 迟钝

C、 迟缓

D、 迟迟

三、

答案:

一、1. ②仅

④敏

⑥尽

2.

①钝

③吨

⑤顿

二、1.C

2.C

三、笨重

凶猛

轻盈

敏捷

描绘

顿时

崭新

恐龙

找近义词,只要意思恰当即可。

第二课时

(熟读理解,懂得看问题或做事要实事求是,一切从客观存在的实际出发。要给学生足够的时间与空间去自主地进行语文实践活动,真正使学生的语文素养有所提高。)

一、

复习导入:

同学们,上节课我们走进了《飞向蓝天的恐龙》这篇课文,我们收获了一个让我们叹为惊奇而又让人欣喜若狂地发现,那就是:

出示:在中生代时期,恐龙的一支经过漫长的演化,最终变成了凌空翱翔的鸟儿。

1、谁来读读这个伟大的发现,你又有什么疑问呢?

2、谁愿意带着自己的感受来读读这个发现。(指名读)

二、精读课文,理解感悟(第3、4自然段)

想去探索一下这个问题吗?那让我们一起踏上今天的探索之旅。我们先去默读课文的第三到第五自然段,画出有关描写时间的词组,想一想从恐龙出现在地球上到飞上蓝天大致经历了怎样的过程?

1、生自由学习

谁能根据这几个关键的表示时间的词语说说恐龙是怎样演化的?

2、根据学生的讲述,板书:

第一代恐龙-—庞大家族――猎食性恐龙(其中一支)――飞向蓝天

(大约两亿三千万年前)

(数千万年后)

(许许多多年后)

(亿万年前)

3、就这样用十分科学的数字准确地按照时间的顺序向我们介绍了恐龙的演化过程,多么有条理性呀!从第一种恐龙出现到最终飞向蓝天,这其间经历了多长的时间?赶快估算一下。

一亿三千多万年,真是一个漫长的演化过程。同学们,现在让我们穿越时空隧道,去访问中生代的地球。(播放视频)你都看到了什么?你都知道哪些恐龙?

4、同学们刚刚都把自己知道的恐龙介绍给大家了,在课文中也有一段是介绍恐龙,我们去看看它是怎么介绍的。

出示:数千万年后――――以植物为食。

(1)自由读,看看文章介绍了哪些种类的恐龙?

(2)反馈

A:有的两足奔跑,有的四足行走。

这是从哪方面来介绍恐龙的?你知道哪些恐龙是两足奔跑,哪些恐龙是四足行走吗?

B:有些恐龙身长几十米,重达数十吨,有的身材小巧,体重不足几公斤。

谁能通过你的朗读让我们大家见到这两类恐龙?(指名读)想见识一下大恐龙吗?(图片出示,并解释震龙名称的由来。)

C:

有些恐龙凶猛异常,―――有些温顺可爱,以植物为食。

从电视或一些带子中发现,哪些恐龙是凶猛异常的?怎么凶猛?随机理解茹毛饮血。

(3)同学们,我们再来看这段文字,它是围绕哪句话来写的?

(4)同学们觉得课文中的介绍和你们刚刚自己的介绍有什么不同?

(5)谁能清晰地向大家朗读介绍一下恐龙家族?通过你的表情语气,让大家听得津津有味。

(指名读)

(6)当然在中生代时期,庞大的恐龙家族除了书本中介绍的这些种类之外,还有许许多多的种类,你能不能根据自己在电视、视频或书上看到恐龙种类,学着书上的方法围绕一个方面来介绍介绍呢?

5、有这么多种类,真是一个大家族啊,(板画大圆圈),在这么大的家族中,有一些恐龙的身体发生了奇特的变化,是哪一种呢?(分割画板书:猎食性)是所有吗?(板书:一些)。是啊,仅仅是其中的一些啊。你瞧,它的用词是多么的准确呀!这一些猎食性恐龙长得越来越像鸟类。咦,从哪里看出它越来越像鸟类了?

出示:其中,一些猎食性恐龙————不再披着鳞片或鳞甲。

(1)自由读从哪些地方看出它越来越像鸟类了?

(2)学生反馈

(3)这种变化不是一下子就变成的吗?(4)齐读这段话

6、它们中的一些种类(在圆内画分割)后来又经过演变,最终在亿万年前,其中一种带羽毛的恐龙脱离同类,飞向蓝天,演化出今天的鸟类大家族。它们又是如何学会飞翔的呢?默读这段文字,谈谈你的理解。

7、这两种说法都还只是推测,还是不确定的,关于鸟类飞行起源还有许多其他的推测,

但都不确定,不管怎样,有一点是毋庸置疑的,那就是——

出示:原本不会飞的——崭新的天地

(学生接读)毋庸置疑什么意思?谁来不容置疑地读读。指名读

8、经过漫长的变化,(板书:!)终于在亿万年前,一种带羽毛的恐龙脱离同类,飞向蓝天,

出示:最后一段(齐读)

三、拓展延伸,感情升华

1、说说自己的学习收获

2、有感情地朗读自己喜欢的段落,试着背一背。

四、课堂小结,布置作业:

随着越来越多恐龙化石的发现,给科学家的研究提供了帮助,他们不断探索,通过科学技术手段,现在已经能够形象直观地再现恐龙生活的画面、演化的过程、灭绝的原因。科学家们对于你们这些未来的接班人寄予厚望,希望你们能进一步重现这一演化的历史进程。

1、把恐龙飞向蓝天的演化过程讲给爸爸、妈妈听。

2、选作:再找一些关于恐龙的资料读读。条件允许的话,组织一次“恐龙展示会”。

板书设计:

31

飞向蓝天的恐龙

飞向蓝天(亿万年前)

猎食性恐龙其中一支(许许多多年后)

庞大家族(数千万年后)

第一代恐龙(两亿三千万年前)

附:课堂检测

根据课文内容选项填空。

1.地球上的第一种恐龙大约出现在(

)年前。

A、一亿三千万

B、两亿三千万

C、两亿

D、三千万

2.、在(

)时期,恐龙的一支经过漫长的演化,最终变成了凌空翔翔的鸟儿。

A、古代

B、近

C、现代

D、 中生代

3.、辽西的发现向世人展示了(

)的证据,给这幅古生物学家所描绘的画卷涂上了“点睛”之笔。

A、恐龙

B、羽毛

C、恐龙长羽毛

D、恐龙飞翔

4.本文主要介绍了什么科学假说?

答:________________________________________________________________

____________________________________________________________________

检测题答案:

1.B

2.D

3.C

4.

鸟类很可能是一种小型恐龙的后裔。

逐渐变小

长出羽毛

树上生存

跳跃、降落

恐龙的介绍范文2

看恐龙化石

太好了!太好了!今天妈妈要带我去杭州看恐龙化石啦!我激动得一蹦三尺高。

坐了两个多小时的车,我们终于到达了目的地——浙江自然博物馆。我领了门票就迫不及待得跑进去看,哇!好大的鱼龙化石,它的嘴巴长长扁扁的,一节节的脊椎用钢筋固定着。接着我们走进了大展厅,里面展出了很多浙江出土的恐龙和恐龙蛋化石标本。我一件一件仔细地看过去,有鸭嘴龙化石,有翼龙化石,还有窃蛋龙化石。一个长脖子的恐龙化石吸引了我,我对妈妈说:“妈妈,我来给您介绍,这是中国东阳龙,它大概有5米高,长15.6米,是距今8500万年前白垩纪的恐龙。”妈妈笑着表扬我:“QQ都成恐龙小专家了!”我偷笑说:“我是看过介绍才这么了解的。”

时间过得真快,我们要回家了。希望下次有机会再来博物馆看看其他的展览。

恐龙的介绍范文3

7月3日,带着愉快的心情,一路欢声笑语,我们来到了一个令人充满好奇心的地方——常州恐龙园。我想:“那里肯定很有趣,真想立刻去那里玩!”

一下车,那庞大的,用石头做成的大门映入眼帘,上面有着恐龙化石。在大门旁边的树桩刻着“中华恐龙园”几个字,更使人迫不及待的进去看个究竟。

走进恐龙园,一眼望去,只见几只栩栩如生的恐龙在眼前呈现出来。瞧,这只恐龙伸长那它哪又粗又长的脖子,仿佛正在遥望恐龙园的风光。看,那只鱼龙正在水里抬着头,张着嘴巴,好像在对人们说:“别过来,我可是会发火的!”再看,这只比其它恐龙矮小的恐龙,正抬着头看着旁边的恐龙,犹如小孩子看着自己的爸爸或妈妈。

当我们看完了4D电影,就去了恐龙博物馆。一走进里头,黑沉沉的,但一些灯光还是使整个放化石的地方亮了起来。这个恐龙博物馆里不仅有着巨型山东龙的化石,他可是被称为“中国龙王”呢!还有着庞大的鸭嘴龙,令人惊叹,居然有6米长,5米高。不仅如此,将军庙单脊龙的化石也摆放在那里。之后,我们又去看了一些恐龙蛋的化石,一些还没孵化出来的恐龙蛋,经过了6000多万年,早已被泥土给变了样子,被考古学家挖掘出来,重见天日。博物馆里还有着一些以前的动物化石,一些动物标本,还有一些鸟类的介绍,中华鸟的化石也收藏在那里,详细的介绍叫人大开眼界。看来这个恐龙博物馆可真是名不虚传啊!

下午,我们玩了好多游戏,有穿越侏罗纪,翼飞冲天,金刚等等,但令我影响最深刻的还是数穿越侏罗纪了。

我们排了一个半小时的队,总算排到了,听说最后会从高空冲下来,我就买了一件雨衣穿上。我,杨漪卓,王杨阳和张姝涵四人,乘着小船进入洞中,沿着弯弯曲曲的河道,那艘小船立刻进入了洞内。已进入洞,不仅黑漆漆的,而且还凉飕飕的,只有一些五彩缤纷的小灯照映着那些花草树木,我四处张望,突然,看见右方有两只凶残的鳄鱼浮了上来,那双凶恶的双眼瞪着我,害得我害怕得紧紧地闭住了双眼。船,一直慢悠悠的往前开,耳边不时传来恐龙的叫声,还有一些犹如青蛙落水时的声音,有时还会上坡或下坡,伙伴们都在评论两边的景观,而我却迟迟不敢睁开眼睛,我想:会不会还有鳄鱼浮上来,还是闭着眼吧,要不然,我肯定会被吓哭的。激动人心的时刻终于来了,突然,船飞快的往下冲,顿时,我感到呼吸困难,隐隐看到下方的景物,要是没抓住两边的把柄,恐怕,早就被甩出去了。船刚从下坡下来时,水中喷出一丈多高的水,幸亏穿着雨衣,要不然,早就被水湿透了。不过,从高空冲下来,可真是刺激啊!

傍晚,夕阳西下,我们离开了充满笑声的恐龙园,回到了宾馆。

恐龙的介绍范文4

我最喜欢的课外读物

我最喜欢的课外读物是《恐龙世界》。

这本书里的内容有:恐龙的出现、恐龙世界的化石和恐龙家族的成员。我最喜欢看的内容是《恐龙家族的成员》中的《最早的蜥脚恐龙——昆明龙》。里面讲述了昆明龙是由三叠纪的古脚龙和侏罗纪早期原始的蜥脚类恐龙经过长期的适应而进化发展而来的,它们在侏罗纪的晚期异常繁盛,体型发展到了顶点,身长可达30多米,体重将近100吨。正是由于这些巨大的蜥脚类龙的出现,才使恐龙被告誉为是所有地质时代中动物王国里的“巨人”,是最大的陆生动物。

同学们,介绍完我的课外书,你们一定很想看吧,那就去看看吧。

恐龙的介绍范文5

阿喀琉斯基猴的身体长约71毫米,重约20至30克,善于跳跃和四肢抓握,白天活动,主要捕食昆虫。该物种的发现为灵长类动物的早期进化和类人猿的起源提供了重要线索。

古生物学家认为,阿喀琉斯基猴生活在距今5500万年前的始新世早期,是最接近类人猿的早期眼镜猴。包括猿猴、猩猩在内的类人猿与个头小巧、眼睛硕大的眼镜猴是灵长目简鼻猴亚目下的不同类群。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员倪喜军说,阿喀琉斯基猴处于灵长类演化树非常接近根部的位置。“那时早期类人猿与早期眼镜猴刚刚开始出现分化,因此阿喀琉斯基猴兼具类人猿和眼镜猴的特征。”

倪喜军说,该发现为研究类人猿的起源与灵长类动物的早期分化提供了非常多的证据,并为重建人类最古老祖先的生活状况提供了相当完整的图景。他说,相比此前发现的最早的灵长类动物化石,即在德国麦塞尔和美国怀俄明州发现、距今4800万年前的灵长类化石,阿喀琉斯基猴是人类的近亲,而前者属于与人类亲缘关系较远的曲鼻猴亚目。

恐龙也会患牙病

图为中国龙的上颌骨,箭头指出的地方是封闭的齿槽。

一具距今1.9亿年的中国龙标本揭开了“恐龙也会患牙病”的奇妙现象——中外古生物学者日前宣布,他们在一具来自云南省禄丰县的恐龙标本身上发现牙齿缺失与齿槽重塑。据介绍,这是世界上已知最早的恐龙牙齿病理学记录,对研究古脊椎动物的演化与病理学的演变有着重要意义。

这一奇妙发现源自2007年古生物技师修理标本时的意外惊喜。“标本牙槽上少了一个牙齿。这原本是极其常见的现象,肉食恐龙掉几个牙齿是正常的。”研究者邢立达介绍,“但是这件标本却很不寻常,它的牙槽,也就是容纳牙根的窝已经完全封闭了,于是我意识到这很可能是一种病变。”

给恐龙看病是非常有趣的事情。来自世界各地的古生物学者对化石进行了会诊,还给化石做了X光和CT扫描,发现每个牙槽里都有黄铁矿增生的情况,唯独封闭的牙槽没有,这个牙槽几乎是实心的。“在哺乳动物中,病理或创伤性的牙齿脱落通常会引起牙槽骨的吸收和重塑。但在爬行动物身上却并不多见。”有专家如此表示。

那么这只中国龙是如何得了这种奇怪的牙病呢?古生物学家将其与来自马达加斯加的环尾狐猴头骨做了对比。“牙齿缺失与齿槽重塑在环尾狐猴的臼齿上比较常见,”专家说,“原因是这种动物喜欢用某个特定的臼齿来咬坚硬的果实,这容易造成牙齿破损并导致病变,这只受伤的中国龙可能也有类似的习惯,或意外咬到硬物而受伤。”(据光明日报)

恐龙也会患牙病

图为中国龙的上颌骨,箭头指出的地方是封闭的齿槽。

一具距今1.9亿年的中国龙标本揭开了“恐龙也会患牙病”的奇妙现象——中外古生物学者日前宣布,他们在一具来自云南省禄丰县的恐龙标本身上发现牙齿缺失与齿槽重塑。据介绍,这是世界上已知最早的恐龙牙齿病理学记录,对研究古脊椎动物的演化与病理学的演变有着重要意义。

这一奇妙发现源自2007年古生物技师修理标本时的意外惊喜。“标本牙槽上少了一个牙齿。这原本是极其常见的现象,肉食恐龙掉几个牙齿是正常的。”研究者邢立达介绍,“但是这件标本却很不寻常,它的牙槽,也就是容纳牙根的窝已经完全封闭了,于是我意识到这很可能是一种病变。”

恐龙的介绍范文6

关键词:3D恐龙博物馆;Android系统;互动;科普

中图分类号: TP391.9

移动互联网是移动通信和互联网的结合,移动通信和互联网是全球增长最快、发展潜力最大的两大业务,而对于两者的结合体,移动互联网,必然在未来创造巨大的市场和经济神话。移动互联网是一种通过智能移动终端,采用移动无线通信方式获取网络业务和服务的新兴业态,其包含终端、软件和应用三个层面。近年来,移动互联网取得了飞速的发展,深刻改变了人们上网和获取信息的方式。

全球移动互联网的终端主要以Android系统和IOS系统为主,据国际数据公司(IDC)调查显示,截止2013年5月,Android系统占据全球智能手机操作系统市场75%的份额,中国市场占有率为86%。由此可见,手机等移动终端已经成为人们接受新知识的重要途径之一。

博物馆是征集、典藏、陈列和研究代表自然和人类文化遗产的实物的场所,为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育的场所,其主要以学习、教育、娱乐为目的,为公众提供服务。目前,国内的博物馆虽然都有自己的主页,但基本上仅含该博物馆的概况、展览、活动等信息,并未提供详细的物体介绍和精致的物体模型,人们必须身临其境才能了解实物的情况,且交互性不强,难以达到科普宣传的效果。

而大多数家长因为工作或其它原因,没有时间和精力陪同孩子参观博物馆,使得一些以少年儿童为主要参观对象的博物馆资源未能充分发挥其作用(比如恐龙自然科技博物馆),并且博物馆的交互性较弱,导致了少年儿童无法充分应用这样的渠道以更好地接受新知识。

基于此,以Android操作系统为基础,我们开发一款基于Android的3D恐龙博物馆系统,该系统使用3D虚拟模型,可以做到恐龙模型与用户的交互,充分调动使用者的兴趣,在与恐龙的互动交流间了解恐龙的基本知识,从而达到寓教于乐的目的。

1 系统基本原理

1.1 碰撞检测基本技术

1.1.1 AABB包围盒原理

所谓的AABB包围盒就是采用一个长方体将物体包裹起来,在进行两个物体的相交性检测时仅检测物体对应包围盒(包裹物体的长方体)的相交性。另外AABB包围盒有一个重要的特性,那就是包围盒对应的长方体每一个面都是与某个坐标轴平行的,因此AABB包围盒又称为轴对齐包围盒。

在具体实现中,只要记录6个值即可,这6个值分别代表每个坐标轴上的最大值与最小值,即Xmin、Xmax、Ymin、Ymax、Zmin与Zmax,在具体的应用中,实际物体上所有的点都必须满足如下条件:

Xmin

为了便于开发实现,可以将表示AABB包围盒的6个参数分成如下两组:

Pmin =[Xmin,Ymin,Zmin]

Pmax = [Xmax,Ymax,Zmax]

由此可非常方便的求得AABB包围盒的几何中心C,公式如下:

C=(Pmin+Pmax)/2 [4]

1.1.2 AABB包围盒的计算

首先记录X、Y、Z三个分量,对每个顶点进行循环求出X、Y、Z这3个坐标的最大/最小值并将其作为包围盒的6个参数值。最后通过这6个参数的值生成包围盒对象的构造器并获得物体平移后的AABB包围盒。

1.1.3 AABB包围盒的碰撞检测

运用AABB包围盒的目的是为了简化物体运动过程中的碰撞检测计算。其基本原理如图1所示。

图1 碰撞检测的基本原理

区域A为重叠区域,主要是用来判断AABB是否相交,在这里可以设定该重合区域的阀值,如果重合度大于设定的阀值,则认为发生了碰撞。

由于任何一个AABB包围盒的各个面都是平行于坐标平面的,因此判断两个AABB包围盒是否发生碰撞仅需分别判断3个轴方向的交叠部分大小是否大于设定的阀值,若大于则发生了碰撞,否则没有发生碰撞。[4]

构造检测两个刚体是否碰撞的方法为首先分别计算A、B两刚体当前位置对应的AABB包围盒,然后再计算两个AABB包围盒在同一轴向上的交叠值。若最大值中较小的大于最小值中较大的则有交叠,交叠值为最大值中较小的减去最小值中较大的;否则没有交叠。按照此方法即可计算出两个刚体对应的AABB包围盒3个轴方向上的交叠部分大小。

1.2 标志板的使用

模拟现实世界的场景中经常需要放置一些装饰物,如树、灌木等。由于这些植物的外形是十分复杂的几何形状,若直接使用三角形进行构建将需要海量的顶点,以现在主流智能手机的硬件配置是难以支撑的。因此构建场景中的植物时需要其他成本更为低廉的技术,所以本系统的场景中均采用了标志板技术,使用纹理矩形来绘制恐龙展台。[4]

1.3 着色器

1.3.1 顶点着色器

顶点着色器是一个可编程的处理单元,功能为执行顶点的变换、光照、材质的应用与计算等与顶点相关的操作。其工作过程为,首先将原始的顶点几何信息及其他属性传送到顶点着色器中,经过顶点着色器处理后产生纹理坐标、颜色和点位置等后继流程所需要的各顶点属性信息,然后再将其传递给图元装配阶段。

1.3.2 片元着色器

片元着色器是用于处理片元值及其相关数据的可编程单元,其可执行纹理采样、颜色的汇总、计算雾颜色等操作,每片元执行一次。片元着色器的主要功能为,通过重复执行将3D物体中的图元光栅化后产生的每个片元的颜色等属性计算出来交由后继阶段使用,如剪裁测试、深度测试以及模板测试。

2 系统架构

2.1 系统的主要功能

本文所设计的3D恐龙博物馆平台的主要功能模块如下:

(1)场景模块。主要分为博物馆和恐龙两个实体,用于调整博物馆和恐龙模型在系统中的位置。

(2)主角人物模块。主要用于设置主角的特性,如视角转换,碰撞检测等。此外该模块还负责设置人物的动作。

(3)控制模块。包括主角移动控制和恐龙旋转控制两部分。

(4)展台模块。该模块负责对展台中的恐龙进行简单的图片介绍和语音介绍。

(5)展示厅模块。主要负责对恐龙进行详细介绍,包括语音控制,背景音乐控制和恐龙触控控制。

系统结构功能如图2所示。

图2 恐龙博物馆系统结构

2.2 系统层次

整个软件系统架构分为三个层次,每个层次的功能分别如下:

(1)库和接口层。该层主要提供给应用框架层一些基本的类库和接口,包括Android的C/C++库、RTP/RTCP库和多媒体的处理接口。

(2)应用框架层。该层采用模块化开发方法,通过使用其下层的函数库提供的接口,将实现相同或相似功能的封装成为一个模块进而供应用层来开发使用。

(3)应用层。通过与应用框架层提供的模块相交互、资源分配等,基于Android的四大组件及其他相关控件完成画面设计,为用户提供一个可视的界面平台。[3]

3 系统实现

3.1 场景中恐龙展台的实现

每个展台用一个纹理矩形进行绘制,纹理矩形上采用内容为装饰物的透明背景纹理图。绘制纹理矩形时要采用恰当的混合因子,使装饰物产生正确的遮挡效果。由于基本标志板实现的装饰物实际上是简单的纹理矩形,因此适合用来呈现左右轴对称的物体,对于非左右对称的物体可能会给人虚假的感觉。同时也正是由于每一个装饰物仅需要一个纹理矩形,所以此技术需要的系统资源非常少,效率很高。[4]

3.2 3D模型的设计与加载的实现

3.2.1 用3DMax设计3D模型

系统所呈现的3D模型都是在3DMax软件下进行模型设计的。在进行模型设计时,首先用基本几何图形构造出恐龙模型的轮廓,然后再用挤压法做出恐龙模型,最后经过软件自带的优化系统优化后以“*.obj”格式导出。

3.2.2 加载obj文件

(1)加载仅有顶点坐标与面数据的obj文件

(2)为了使模型具有更强的立体感这一环节采用了加载后自动计算面法向量的方法。其计算方法为首先将法向量数据由构造器参数中传入,然后求出三角形中的一个点到另外两个点的向量,最后将求出的两个向量进行叉积即可得出三角形面的法向量。

(3)加载后自动计算平均法向量

点平均法向量是指当一个顶点属于不止一个平面时,其法向量采用其所属多个平面各自法向量的平均值。采用平均值后,绘制出来的物体表面就平滑了。

为了便于计算点平均法向量,首先表示出顶点法向量。在这里要判断两个法向量是否相同,由于浮点数有计算误差,事实上相等的法向量其浮点值也很难做到绝对一致。因此比较时需设定一个阀值,当差小于阀值时就认为相等,本系统在这里采用的阀值为0.0000001。求一组法向量平均值的策略为,首先将所有法向量的X、Y、Z分量值各自求和得到和向量,然后将和向量规格化即可得到平均法向量。计算出各个面的法向量后并加入到各个顶点对应的法向量集合中。当所有面的法向量计算结束后,再求出各个顶点的平均法向量,接着送入法向量数据数组以供创建加载物体对象时使用。

(4)加载纹理坐标

为了实现模型纹理的加载,首先要增加接收纹理坐标数据,并将纹理坐标数据送入缓冲以备渲染管线使用,值得注意的是绘制方法也要增加纹理ID的入口参数,这样在绘制时可根据需要传入不同的纹理,方便后续不同模型的纹理加载。

在将obj文件加载的步骤中也要加载顶点纹理坐标数据,并将数据存放到数组中供创建对象使用,在加载纹理坐标时可以将加载后的值除以2,这样可以减少纹理的重复次数。

最后在着色器上也要增加接收纹理坐标、纹理数据以及进行纹理采样。[4]

3.3 3D恐龙模型缩放与旋转的实现

为了方便用户的操作,在缩放与旋转上采用了多点触控的技术。

多点触控是指同时支持两个或两个以上的触控点,一个称为主点,另一个称为辅点,每个触控点都有按下、移动和抬起3个动作。实现多点触控的原理为:在触控到下一点后将原来位置记录为旧位置,设置新位置然后计算两个触控点的直线距离。

缩放的实现。首先判断用户是否已触控到两个点,若已完成触控,则计算两个触控点之间的距离。根据两点间的距离设置以完成对恐龙模型的缩放。

旋转的实现。首先计算上一位置对应的角度和当前对应的角度,将两个角度相减得到旋转变化角度,然后将旋转变化角度叠加到总旋转角度中。根据旋转的角度与恐龙移动的关系来实现恐龙的旋转。

3.4 主角(展翅飞翔的雄鹰)的动画实现

主角动画采用关键帧动画,就是给顶点着色器提供动画中每个关键帧对应的各个顶点的位置数据以及融合比例。顶点着色器根据两套位置数据集当前融合的比例融合出一套结果顶点位置数据。只要在绘制每一帧时提供不同的混合比例即可。

老鹰用到了3个关键帧包含4个动画阶段。

第一阶段是对1、2号关键帧中顶点数据的融合。

第二阶段是对2、3号关键帧中顶点数据的融合。

第三阶段是对3、2号关键帧中顶点数据的融合。

第四阶段是对2、1号关键帧中顶点数据的融合。

重复执行上述四个阶段即可完成雄鹰展翅飞翔的动画。具体效果如图3所示。[4]

图3 雄鹰运行效果图

具体实现方法如下:

(1)在用3dmax设计好雄鹰模型后导出obj文件。

(2)加载雄鹰模型,创建第一个顶点坐标数据缓冲,设置字节顺序转换为浮点型缓冲,向缓冲区放入顶点坐标数据,设置缓冲区起始位置。重复此方法将3个关键帧的顶点数据加载进应用程序并存放到缓冲中。

(3)为了在顶点着色器中能够根据比例融合关键中的顶点数据,因此需要将融合的比例传入渲染管线。由于有3个关键帧,因此融合比例在0-2之间连续变化。

4 系统应用效果

4.1 恐龙博物馆场景

点击应用图标便可以进入到开场动画,进入开场动画后会看到该应用的主界面,在这里滑动可选择不同的博物馆场景,每个场景中有不同的博物馆和恐龙。点击一下屏幕后我们会进入到恐龙博物馆的加载界面。系统在恐龙模型和场景模型加载完成后进入博物馆。完成后的效果如图4所示。

图4 恐龙博物馆场景

4.2 恐龙展台

进入博物馆后,接近恐龙点击右上角图标进入个体恐龙展台,在展台界面中可以得到该恐龙的一些简单信息,如身高、体重、生存时期等。完成后的效果如图5所示。

图5 恐龙展台

4.3 恐龙展示厅

在展台中点击左上角的球形图标即可进入单个恐龙的展示厅,在这里调用的是恐龙的3D模型,用户可对模型进行放大缩小,旋转等操作。触摸恐龙的部位,会自动跳转到对该部位的单独介绍界面,同时该部位会发亮以提醒用户为该部位的单独介绍。完成后的效果如图6所示。

图6 恐龙展示厅

5 结束语

作为时下最热门的手机系统,Android的应用拥有广大的用户群,所以Android的应用开发也显得尤为重要。

目前本系统的预期目标已经基本达到了,整体系统运行良好,在本系统中添加了大量的恐龙模型和相关的资料,起到了较好的科普宣传作用。美中不足的是娱乐性方面还存在欠缺,这是本系统的进一步重点完善的内容。

参考文献:

[1]柯元旦,宋锐.Android程序设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010:12-35.

[2]宋小青,周东升.基于Android平台的应用开发研究[J].软件导刊,2011,10(2):104-106.

[3]周时伟,谢伟波.基于Android的智能家居终端设计与实现[J].微型机与应用,2012,7:11-13.

[4]吴亚峰.Android 3D游戏开发技术宝典[M].北京:人民邮电出版社,2013:227-289.

[5]吴亚峰.Android 3D游戏开发技术详解与典型案例[M].北京:人民邮电出版社,2011:49-55.

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