交互式三维仿真课件编辑平台关键技术研究

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使用真实设备教学的过程中经常有一些危险的、破坏性的实验,并且设备价值昂贵、容易损坏,使得这种教学方式无法普及。随着虚拟现实仿真技术的发展,使用交互式三维仿真课件教学的方式已成为教学改革发展的主要方向之一。本文对交互式三维仿真课件编辑平台的关键技术进行了研究,并开发出一套完整的系统。  首先,本文对3DS文件的格式进行了深入而全面的分析,实现了3DS文件中动画信息的提取,并设计实现了专用的动画管理器,对模型动画进行统一管理。  然后,从增强场景交互性的角度出发,针对Arcball算法无法精确地将鼠标运动映射到三维场景的问题,提出了一种实时相交测试的Arcball算法,使得场景的漫游和交互操作更符合人的习惯;从增强场景沉浸感的角度出发,实现了天空盒和平视显示技术,增强了场景的真实感。  其次,分析了三维模型的分解表示法和边界表示法的优缺点,研究了多边形的简化分层算法,并将分层模型应用到了网络发布模块,实现了三维模型的累进传输,解决了网速慢时模型加载速度慢的问题。  最后,设计并开发了交互式三维仿真课件编辑平台。通过此平台,教师能够快速、方便地制作发布拥有三维真实感的仿真课件,使学生能身临其境、兴趣昂然的去学习新的知识和感受实践带来的乐趣。目前,本平台已得到教育部的支持,并在各大中小学中进行推广试用,受到了广泛的好评。
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