Ｗｅｂ３Ｄ——網絡教學資源設計新路徑

摘要 傳統的靜態三維（如3DS MAX）和交互二維動畫（如Flash）在現代教學特別是網絡遠程教學中的應用均有其不可克服的技術弱點，新近出現的Web3D很好地結合了兩者的優勢，以Cult3D為代表的網絡交互式三維動畫在網絡教學中的應用將會越來越多。結合目前學校實施網絡教學的實踐，以Cult3D為技術平臺，分析Web3D的基本教學特性、教學應用及其設計的一般步驟，闡述Cult3D在網絡教學資源設計中的應用。

關鍵詞 交互式三維動畫；虛擬現實；網絡教學

中圖分類號 G434 文獻標識碼 B 文章編號 1671-489X（2008）016-0016-02

“Web3D”這一術語的出現反映了網絡3D發展和需求的全貌。沒有人嚴格定義Web3D，本文把Web3D理解為：網絡上使用的（交互式）3D圖形技術。現在市場上的Web3D技術已經發展到幾十種之多，像Atmosphere、Blaxxun3D、Cult3D，Fluid3D，Java3D，Viewpoint，Pulse3D，Shout3D，Supers cape，ShockWave3D、Vecta3D等等。以上這些技術都各具特點，主要應用于電子商務、網絡娛樂、遠程教育、企業數據可視化等領域。當前的Web3D技術主要分為兩類，一類是主要用于虛擬空間場景的技術，像Adobe公司的Atmosphere軟件就可以制作三維空間聊天室和3DICQ這樣的產品。另一類則著重于網絡3D物體的再現，代表技術是Cult3D、Viewpoint等，這類技術適合實物的虛擬演示，特別適用于電子商務網站中的商品演示。交互式3D模型可以讓用戶在窗口中親手操作甚至“試用”商品，3D場景可以增加內容的生動性和互動性。

1 Web3D的教學特性

1.1三維立體演示三維的表現形式，能夠全方位展現一個物體，具有二維平面圖像和動畫（如風靡一時的Flash）不可比擬的優勢。教學中將內容所涉及的物體發布成網上三維的形式，能夠展現出實物外形和內部結構的方方面面，加上互動操作，演示物體的功能和使用操作，充分利用互聯網高速迅捷的傳播優勢來表現物體的屬性。對于某些工科、理科如電學中的元器件、物理學中的實驗模擬等網絡教學或多媒體教學，由于涉及的物體復雜，而又無法讓每個學生進行現場操作的情況下，將有關對象展示做成（在線）三維的形式，學習者通過對其進行觀察和操作能夠對物體有更加全面地認識了解，這將大大提高教學效果和學生的學習興趣。

1.2 模擬經驗操作現今的教學方式，不再是單純地依靠書本、教師授課的形式。計算機輔助教學(CAI)的引入，彌補了傳統教學所不能達到的許多方面。在表現一些空間立體化的知識，如原子、分子的結構、分子的結合過程、機械的運動時，三維的展現形式必然使學習過程形象化，學生更容易接受和掌握。 實際經驗告訴我們，“做比聽和說更能接受更多的信息。”使用具有交互功能的3D課件，學生可以在實際的動手操作中得到更深的體會。對計算機遠程教育系統而言，引入Web3D內容必將達到很好的在線教育效果。

1.3 交互動態表現交互永遠是網絡和多媒體教學獲取較好教學效果的一個重要因素。在普通的CAI中，我們能夠實現文字交互、圖片鏈接甚至文本、鍵盤交互（如Author ware等工具軟件中提供的多種交互方式），Flash也可以提供二維基礎上的交互，但三維基礎上的交互在一般情況下很難實現，特別是在網絡傳輸條件下。現今，網絡教學環境上已不是單一靜止的世界，動態HTML、Flash動畫、流式音視頻，使整個互聯網呈現生機勃勃的景象。動感的頁面較之靜態頁面更能吸引更多的瀏覽者和學習者。交互三維的引入，必將造成新一輪的視覺沖擊，使網絡遠程學習擁有更多的支持者和參與者，在普通課件中引入Cult3D動畫，必將極大地吸引學生的參與熱情和學習激情。

1.4 虛擬教學情景使用Web3D也可以實現網絡上的VR展示，只須構建一個三維場景，人以第一視角在其中穿行。場景和控制者之間能產生交互，加之高質量的生成畫面使人產生身臨其境的感覺。對于像虛擬場景、地理、太空虛擬漫游等，Cult3D都能提供良好的解決方案。如果是建立一個多用戶而且可以互相傳遞信息的環境，也就形成了所謂的虛擬社區。Adobe公司的Atmosphere就是這種運用的典范。

2 Web3D在網絡教學資源設計中的應用

將Cult3D動畫嵌入到網頁的技術有一點復雜，主要考慮終端用戶的Cult3D動畫播放問題。下面以FrontPage為例，提供兩種方法，都適用于Netscape Navigator(2.0或更高版本)和Internet Explorer（3.0或更高版本）的用戶。

2.1 在代碼編輯窗口嵌入“程序段”考慮到用戶不一定安裝相關的播放程序，先必須設置好Web服務器，為了使瀏覽器的最終用戶認識Cult3D動畫，最好安裝寫有“應用程序/x-Cult3D-動畫”的Cult3D MIME ，并把擴展名為“.co”的文件跟用戶的Web服務器放在同一個地方。如果不行，可以嘗試在“EMBED”元素中使用“TYPE”屬性。要在HTML頁面中使用Cult3D動畫，需要弄清楚瀏覽器的一些信息，知道動畫該放在什么地方，顯示動畫的子窗口的長度和寬度。還可能要為Cult3D播放器的嵌入程序發送一些可選的元素，為動畫特定元素的顯示做準備。使用下面的“程序段”就可以把Cult3D動畫嵌入在自己的網頁上：

＜object

classid=\"clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8\"

codebase=\"http://www.cult3d.com/download/cult.cab\"

width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height＞

＜param name=\"SRC\" value=source-url＞

color=#3333ff＞more object parameters

＜embed

type=\"application/x-cult3d-object\"

pluginspage=\"http://www.cult3d.com/newuser/index.html\"

src=color=#3333ff＞source-url

width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height

more embed parameters＞

＜/embed＞

＜/object＞

可以拷貝這段代碼到相關的HTML代碼頁面上，設定特定的寬度和高度、源路徑（url）和其它元素，這里解釋一些屬性：

1）應用源路徑。這是Cult3D動畫的路徑信息，注意需要在兩個地方插入這條路徑。

2）提供寬度和高度數據。這是Cult3D動畫在整個頁面中所占據的窗口尺寸，用象素點表示。同樣需要在兩個地方插入這些數據。

3）如果Web服務器已經注冊了Cult3D動畫的MIME類型，那么從EMBED元素中去除TYPE的屬性。

4）其他屬性配置。每一個元素param和value，插入到表中more object parameters 部分的一行中，還有表中more embed parameters部分中的一行：param=value

2.2 直接導入文件打開Frontpage2000編輯窗口，準備好所要插入的Cult3D文件。確定網頁中需要插入動畫的表格和位置，選擇菜單——從插入（Insert）選擇高級子菜單ActiveX控件，彈出導入窗口，圖1左邊選擇控件類型，右邊選擇目標動畫文件。

3 結語

Cult3D作為WWW上建立交互3D的創作工具，給網絡教學技術提供了一種新的應用途徑，給現代遠程教育教學帶來了革命性的變化。Cult3D提供了三維實物表現的新途徑，提供了與用戶交互的各種強大功能，提供了與眾多多媒體著作工具的兼容性。利用它開發與三維場景、實驗模型及工程項目有關的遠程、網絡多媒體教育軟件，必將對我國教育的現代化產生深遠的影響。但WeB3D畢竟發展時間不長，并且目前應用主要還在電子商務、游戲和娛樂等方面，如何盡快地作為一種教學新技術引入現代教學，并拓展其應用，還有很多工作要去做。當然Cult3D本身的技術要求、相關設計人員的配合、設計人員的三維設計素質等這些問題都將困擾這一新技術在教學中的應用，這都需要我們去學習、去思考。