汽車教學(xué)的虛擬動(dòng)畫與仿真研究

袁泰清

摘要：近年來(lái)，汽車教學(xué)的虛擬動(dòng)畫與仿真問(wèn)題得到了業(yè)內(nèi)的和廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先介紹了虛擬動(dòng)畫與仿真教學(xué)的重要意義，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從汽車虛擬動(dòng)畫設(shè)計(jì)，以及汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫與仿真等多個(gè)角度與方面，就該課題展開(kāi)了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：汽車教學(xué)；虛擬動(dòng)畫；仿真

TP391.9；U461-4

作為汽車教學(xué)中的重要方面，對(duì)虛擬動(dòng)畫與仿真的應(yīng)用占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫與仿真的分析與掌控力度，從而通過(guò)合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化汽車教學(xué)工作的最終整體效果。

一、虛擬動(dòng)畫與仿真教學(xué)的重要意義

虛擬動(dòng)畫與仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于教學(xué)有著深遠(yuǎn)的影響，生動(dòng)活潑的教學(xué)方式可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，也可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量與效率，更好地適應(yīng)社會(huì)與工作的需要。

1.實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的重要途徑

教學(xué)改革不斷發(fā)展，對(duì)于教學(xué)的要求也越來(lái)越高，要求培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的人才，能夠適應(yīng)社會(huì)與工作的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)重點(diǎn)在理論教學(xué)，一定程度上忽視了學(xué)生的時(shí)間能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致理論與實(shí)踐相脫節(jié)。而虛擬動(dòng)畫與仿真技術(shù)的應(yīng)用剛好可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)手段的改進(jìn)提供了技術(shù)支持，幫助學(xué)生理解實(shí)際工作的開(kāi)展，從而提升學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解。

2.有利于提高教學(xué)質(zhì)量與效率

虛擬動(dòng)畫與仿真軟件將汽車的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行展示出來(lái)，從而方便學(xué)生對(duì)于汽車構(gòu)造的了解。軟件可以將所學(xué)理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，這種教學(xué)方法使教學(xué)更加生動(dòng)活潑，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。虛擬動(dòng)畫與仿真技術(shù)將所學(xué)內(nèi)容展示出來(lái)，視覺(jué)效果的沖擊可以讓學(xué)生更高效的理解所學(xué)知識(shí)。該軟件還可以設(shè)置專門的情境，將知識(shí)學(xué)習(xí)放到現(xiàn)實(shí)的工作環(huán)境中，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，還可以鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考與活用理論的能力。比如說(shuō)通過(guò)軟件將汽車機(jī)構(gòu)的組裝演示一遍，既可以方便學(xué)生對(duì)于汽車構(gòu)件的理解，也可以讓學(xué)生了解到結(jié)構(gòu)的組裝過(guò)程，這樣可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的理解，將知識(shí)形象的展示出來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量與效率的提高。

二、汽車的虛擬動(dòng)畫設(shè)計(jì)研究

通過(guò)采用虛擬動(dòng)畫技術(shù)進(jìn)行汽車的教學(xué)，可以有效的提高汽車教學(xué)的質(zhì)量和效率，而且可有最大限度的減少人力物力的損耗，而且不受到自然條件的限制，給學(xué)員營(yíng)造一個(gè)舒適安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過(guò)利用虛擬動(dòng)畫的方式，更加形象直觀的表示出汽車內(nèi)外部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而更準(zhǔn)確的表示汽車工作原理和工作過(guò)程，從而提高學(xué)員的理解和學(xué)習(xí)能力，從而不斷的提高學(xué)員對(duì)于汽車認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)的速度，可以更有效的培養(yǎng)出高水平的汽車人才，而且利用仿真的方式可以進(jìn)行學(xué)生系統(tǒng)成績(jī)的考核，從而更加全面的了解學(xué)生的對(duì)于汽車認(rèn)識(shí)的狀況，從而更加有效的提高汽車教學(xué)的質(zhì)量，提升學(xué)員對(duì)于汽車的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)能力。在進(jìn)行汽車模擬動(dòng)畫設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程中，首先要了解到汽車的安裝次序和汽車各部件之間的關(guān)系，這樣才能更加準(zhǔn)確的制作出合適的模擬動(dòng)畫，由于汽車的零件千差萬(wàn)別，而且零件的結(jié)構(gòu)和安裝也各部相同，為了能夠保證汽車零件安裝和拆卸的順利完成，需要對(duì)于汽車零件裝配進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)劃，在裝配的過(guò)程中，后安裝的配件不能對(duì)已安裝的部件產(chǎn)生干擾，對(duì)于汽車零件安裝計(jì)劃的制定主要包括兩個(gè)方法，直接計(jì)劃和間接計(jì)劃的方法，直接計(jì)劃的方法首先要根據(jù)汽車的設(shè)計(jì)計(jì)劃，根據(jù)產(chǎn)品的信息進(jìn)行產(chǎn)品每一級(jí)的裝配。根據(jù)汽車零件的形狀信息和零件的級(jí)別，從而進(jìn)行汽車零件的安裝和拆卸的過(guò)程。間接計(jì)劃的方法指的是汽車拆卸過(guò)程為各零件的實(shí)際拆裝次序，而汽車零件的安裝次序就是汽車零件拆卸次序反過(guò)來(lái)。在進(jìn)行汽車零件的安裝和拆卸動(dòng)畫設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的了解到汽車零部件的信息。汽車的零部件信息是汽車重要的信息，也是汽車安裝和拆卸的根本，因此首先要全面的了解汽車零部件的組成，以及各個(gè)零件幾何和功能信息，從而更好的做好汽車零部件的仿真和模擬工作。汽車各個(gè)零部件之間存在著層次信息，有些零件可以繼續(xù)拆分，形成更小的零部件。因此需要弄清楚汽車零部件之間的關(guān)系，通過(guò)利用關(guān)系樹(shù)的方法可以有效的表示汽車各零部件之間的關(guān)系，形象的表示出各個(gè)零部件之間的配合關(guān)系，更加科學(xué)有效的開(kāi)展汽車教學(xué)的虛擬動(dòng)畫和仿真工作。汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫的制作可以將一系列靜止的圖片，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將其連續(xù)的播放出來(lái)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫的制作，在制作汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫的過(guò)程中，要充分利用現(xiàn)有成熟的動(dòng)畫制作軟件，3dsmax就是一款優(yōu)異的汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫的制作軟件。在虛擬動(dòng)畫制作的過(guò)程中，動(dòng)畫的完成主要通過(guò)對(duì)時(shí)間的控制來(lái)完成的，可以根據(jù)不同的動(dòng)畫顯示方式從而選擇適合的時(shí)間控制方法，在動(dòng)畫播放的過(guò)程中，如果在運(yùn)動(dòng)的軌跡上出現(xiàn)了紅色的關(guān)鍵幀，表示的物體已經(jīng)進(jìn)行了相應(yīng)的位置移動(dòng)，而如果在運(yùn)動(dòng)的軌跡上出現(xiàn)了藍(lán)色的關(guān)鍵幀，那就表示物體沒(méi)有進(jìn)行位置的移動(dòng)，而是進(jìn)行的是縮放操作，如果在運(yùn)動(dòng)的軌跡上出現(xiàn)了綠色的關(guān)鍵幀，那么則表示的物體進(jìn)行的是旋轉(zhuǎn)的操作。動(dòng)畫的路徑約束指的是將動(dòng)畫的每一個(gè)畫面沿指定的路徑進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，通過(guò)改變不同的運(yùn)動(dòng)路徑，可以顯示出不同的汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫效果，這樣可以更好的提高汽車教學(xué)的效率和質(zhì)量。

三、汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫與仿真研究

汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫與仿真界面，當(dāng)用戶輸上用戶名和密碼后，進(jìn)入到汽車教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)相應(yīng)的選擇可以進(jìn)行相應(yīng)的汽車教學(xué)模擬，為了更加形象直觀的表示汽車教學(xué)的過(guò)程，在界面上設(shè)計(jì)了零件顯示的窗口和菜單，其工作時(shí)采用兩種模擬界面，一個(gè)模擬界面由電機(jī)構(gòu)成，另一個(gè)模擬界面利用平移的操作進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)演示。在旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將部件的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間利用系統(tǒng)的時(shí)間進(jìn)行控制，這樣就可以對(duì)汽車各部件的運(yùn)行時(shí)刻和運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。在顯示汽車零件拆卸的過(guò)程中，如果將零件移動(dòng)到窗口的遠(yuǎn)處，零件不會(huì)在窗口中顯示，就可以表示該零件已經(jīng)拆卸完成。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)汽車教學(xué)虛擬動(dòng)畫與仿真問(wèn)題的研究分析，對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的汽車教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)虛擬動(dòng)畫與仿真的重視程度，并注重其具體實(shí)施策略與方法的科學(xué)性。

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