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1Web3D概述
Web3D我们可以简单的理解成Web技术与3D技术相结合的产物,是在intnert实现3D图像技术的统称。从技术的角度来看,Web3D技术是基于虚拟现实技术中的VRML分支,在1997年,VRML(VRMLConsortium)协会正式更名为Web3D(Web3DConsortium)协会,并制定了新的VRML97国际标准。自此,Web3D的专用缩写被人们所熟识(这也是为什么我们经常会吧Web3D和虚拟事物联系在一起的原因)。由于VRML的功能被X3D封装到一个可拓展的核心之中,并且提供了典型的VRML97browser的全部功能,在技术特征上也相互兼容;另外,X3D使用的是xML语法,实现了流式媒体MPEG一4的3D内容的融合;同时,X3D又有扩展性的特征,研发人员都可以根据自己需要,扩展它的功能。因此,X3D在业界受到广泛的赞同。X3D标准使互联网设备实现生成—传输—浏览3D对象成为可能,无论是Web的客户端还是高级的广播站用户,都能够共享基于X3D所带来的技术优势。在X3D基本框架下,实现了不同开发商开发的软件的共享型,打破了互联网3D图形标准混乱的局面。Web3D技术目前已经发展成为一个技术群,成为网络3D应用的独立的研究模块。
2VmwareWorkstation和Xen在计算机教学实验室的应用
结合高职院校对计算机专业的实验室自身的要求,并经过实践,采用VmwareWorkstation和Xen等虚拟化技术进行部署,解决计算机课程教学中多机器、多操作系统、多实验环境,以及由此带来的管理问题。通过上述的虚拟化设计方案,其主要的技术要点则有:第一,需要SQLServer、IIS、Apache等程序,以及需要Linux、Windows2008、Windows2003、Windows7等操作系统的实验环境,可通过在VmwareWorkstation上进行虚拟机的定制,而上述网络拓扑虚拟机的“VM1”则运行的是Windows2003,“VM1”运行LinuxRHAS5。第二,对需部署Xen架构的,通过对VmwareWorkstation中定制Linux的虚拟机,以此在该虚拟机上部署Xen的架构,如图2的拓扑则将“VM2”中的就部署了Xen架构并安装了虚拟机“Xen”,并运行LinuxRHAS5。通过在一台样机的这样的部署,将样机作为数据发送终端,通过电子教室或者是还原卡等工具,将在单片机上的虚拟环境部署到实验室当中的每一台电脑上。而其中的虚拟化机则是通过虚拟网卡实现和宿主“Server”的通信。而虚拟机“Xen”与其他机器间的通信则是通过虚拟机“VM2”的虚拟网卡进行的。
3Web3D技术在高职计算机教学中的应用
Web3D技术对教学所带来的优势主要表现在它对软件的界面、知识表达、交互性这几个方面。三维图形动画相比较于之前的二维图形界面而言,Web3D的三维图形界面特征、听觉特性、操作的三维交互特性都能够让使用者产生身临其境的感觉。现在多数的互联网页面也运用了图形、文字、声音等高科技手段,但总是给人的感觉还是有很突出的二维平面成分,在一些特定的学科,适时的引入Web3D技术有助于学生理解和掌握知识点,对于教学中的重点和难点有很好的辅助作用。在虚拟的3D世界里,学生通过不同参数的调节来达到较好的学习效果。这也为交互式学习提供了坚实的基础。用建构主义学习理论的观点来看,这种从做中学的学习方式(learningbydoing),将学习者的主动学习放在了首位,将对学习者知识的构建有较大的帮助。
4Web3D对教学系统带来的影响
传统的教学系统在受时空的影响有明显的不足,Web3D作为一种Web技术克服了传统教学系统的不足之处,同时,也对整个系统的过程进行了控制,传统的教学系统教师和学生同步完成教学内容,在时间上是同步的。90年代初期,出现了虚拟学校、虚拟教室、虚拟教育系统等,甚至还有是基于WWW的虚拟学校,他们的学习过程的实现形式就相当灵活方便,学生字自我学习为中心,实现了一个适合学生自主学习的虚拟环境。实现Web3D主要有两种方法,一种是用编程的方法进行建模,然后再进行渲染来实现的;另一种是基于摄影技术的三维全景摄影。两种技术各有所长,代表Web3n两种不同的发展方向。包括vRML语言、Java3nAPI、APPleQuekTimeVR技术和UleadCool360等三维技术。
5总结
目前,Web3D技术有两个方向(基于编程和基于摄影)的发展趋势,这两种趋势的技术各有侧重,各有所长,它与Web的接口也日趋完善,为教学应用的开发创造了更好的条件。其次,Web3D有利于特定学科的教学。在某些学科适时地引入Web3D技术可以有助于学习者理解和掌握知识重点。在开发Web课件过程中,适当加入Web3D图形动画,以便使学习者更好地理解重点和难点,把学习者置于主动学习的中心地位,将更有助于学习者知识的构建。
作者:牛春艳 单位:陕西职业技术学院