機械制圖虛擬現實網絡模型室的建立

王嬋

摘 要：機械制圖教學中最不可缺少的一個環節就是立體模型的分析，而制作的教學模型只能在課堂上向學生展示，無法全天的向學生開放，由于教學時間的影響，機械制圖立體模型的教學效率受到嚴重的影響，虛擬現實技術已經逐漸普及到了教學臨沂，為機械制圖教學的模型問題提供的良好的教學資源。有的學校已經開始了對這一技術的研究，經過一系列的研究與實踐，也建立了相關的虛擬現實技術網絡實驗室，該實驗室可以容納成百上千的與教學內容相匹配的模型，并且還可以隨時進行增加，可以提供給學生使用，使用者可以操作計算機對模型進行三百六十度無死角的觀察。下面本文就對虛擬現實網絡模型實驗室的建立進行相關的分析，提高機械制圖教學的效率。

關鍵詞：機械制圖;虛擬現實技術;虛擬現實網絡實驗室

引言：時代在不斷的發展，社會也已經進入到了信息技術高速發展的時代，虛擬現實技術是一種新型的模擬技術，該技術的使用也已經滲透進了各個領域，在教育領域中的使用也是十分常見的了，下面本文就對該技術在機械制圖教學中的使用以及相關虛擬現實網絡實驗室的建立進行相關的分析。

1.虛擬現實技術

虛擬現實技術又被稱之為靈境技術，最早起源的國家是美國，該技術的發展十分迅猛，從上個世紀八十年代至今，其研究成果在不斷的進步，國外最具有代表性的國家是美國，上世紀八十年代初期，美國VPL公司的創建人拉尼爾首次提出了虛擬現實技術，這一種進計算機體系系統與各種現實以及控制設備進行綜合的技術，可以在計算機上，生成可交互的三維動態模型，可以調動用戶的視覺、聽覺、嗅覺等多種感官，時期沉浸在模擬世界中，當前虛擬現實技術自計算機圖像、網絡等多個領域中都得到了廣泛的使用，網絡視頻技術也是有該技術的應用，虛擬現實技術對于產品的開發等方面也有一定的優勢，虛擬現實技術在成本控制、效率提升以及速度提升方面都有著較大的優勢，對于社會經濟以及生產水平的提升來說有著積極的作用。

特點

虛擬現實技術具有多感知性、臨場性、交互性等對中優勢，可以給用戶沉浸在虛擬世界中的感覺，可以與虛擬事物見交互。

臨場性。臨場性就是指用戶咋觀看虛擬現實模型或者畫面時，會產生一種身在其中的感覺，就好像是真的存在或者是發生在用戶身上的時間一樣。

交互性。就是用戶在觀看虛擬現實動畫或者模型是，用戶可以、操作計算機與其進行交互，打個比方就是，如果用戶在觀看虛擬動畫或者模型時，如果用手去觸碰，會有真的抓住這個物體的真實感。

想象性，就是在運用虛擬現實技術時，用戶可以在虛擬世界里得到一些自己以前不能夠理解的知識。所以說虛擬現實技術會讓整個畫面在感性和理性上完美結合。讓用戶可以有更多的在虛擬現實技術的新概念和新要求，所以很多人都說，虛擬現實技術能夠讓用戶在思考上和想象上更加深層次，讓用戶的體驗也會更加生動形象。

2.機械制圖虛擬現實網絡實驗室建立

建立機械制圖虛擬現實網絡實驗室的主要目的是為了向學生展示機械制圖的實體圖形，可以通過大量的模型展示來是學生的眼界得到開口，提高學生對機械產品的認知，其次在反復觀察模型的過程中，學生可以對空間和平面圖形的轉換有一個更深層次的了解，提高學生的空間想象能力以及空間思維能力。

三維虛擬模型造型技術

該技術是通過VRML編程語言來實現的，VRML的語言語法與我們熟知的VB、VC和VF等語言不同，它的語言語法與HTML語言的語法更加詳實，但是它采用的是面向對象的結構方式，是一種面向對象的網絡三維語言。VRML語言是通過節點來對三維模型進行描述的，VRML的主要內容就是對節點進行定義，運用節點來構造三維模型，從而形成一個完整的虛擬模型，其中每個節點的構造都需要設定一個特殊的給你根，每個階段又包含了相應的事件、域的屬性，域的取值不同，節點就會產生不同的特征。

實例分析：虛擬現實模型的基本構造方法分為兩種：一種是編寫VRML代碼，另一種放肆是將其他文件轉化成為VRML格式的代碼。第一種方式適合用在簡單的模型構造中，而另一種方式適合用來構造一些復雜的立體模型。構造的方式是，首先通過AutoCAD軟件來建立一個實體模型，然后再用3DMAX將文件導入，然后將其輸出成為VRML格式的軟件，這樣一來這個立體模型也就形成了。轉化的具體步驟如下：使用3DMSX軟件的Import命令將StutoCAD創建的模型導入到軟件中，然后再使用Export命令將選擇的文件輸出為VRML97格式，最后編輯文件名儲存這個虛擬現實模型也就生成了。

模型數據庫的管理

為例能夠使模型數據文件存儲結構清晰，并且便于以后的使用，以及模型數據文件的增加，建立相應的數據庫管理系統是十分有必要的，模型管理通過現有的DBMS系統SQL進行數據庫的建立，設計一個可以實現模型得到查詢、排列、增加以及刪除功能模型數據庫，、便于以后的管理，提高機械制圖模型教學的效率。

界面設置

創建一個直觀、優美、交互性情的網絡界面，便于用戶的瀏覽和模型的查詢對于機械制圖模擬現實網絡實驗室的建立來說是十分重要的，界面制作分為兩大內容，一個是索引界面一個還是模型瀏覽界面，模型瀏覽幾面只需要按照主要設置多個分類就可以實現，而索引界面到瀏覽界面的轉換需要采用窗口方式來實現。同時，為了能夠快速的進入到模型的瀏覽界面，我們需要對模型的瀏覽界面進行相應的規劃，可以將瀏覽界面劃分為四個分區，這四個分區分別是：標題區、頁數導航區、題號導航區、以及主瀏覽區，標題區主要用來現實當前瀏覽模型的名稱，頁數導航區主要是實現對當前瀏覽模型的習題頁碼的顯示，題號導航區，主要是顯示當前瀏覽模型的題號，主瀏覽區用于顯示瀏覽的實體模型。

結束語：隨著科學技術的不斷發展，虛擬現實技術在教學領域的使用已經比較常見了，在機械制圖教學中使用進虛擬現實技術進行立體模型的展示，可以提升學生對機械制圖立體模型的認識，使教學效率得到有效的提升，我們要加強對這方面的研究，建立完善的機械制圖虛擬現實網絡實驗室。

參考文獻：

[1]王晶.民辦高校機械制圖實驗室建設方案[J].科協論壇（下半月），2012（09）：158-160.

[2]楊光輝. 引入實驗室用球磨機作為教學案例的思考——《機械設計制圖》課堂教學案例分析[A]. Intelligent Information Technology Application Association.Lecture Notes in Management Science 2011 International Conference on Physical Education and Society Management （ICPESM2011 2011 V2）[C].Intelligent Information Technology Application Association：智能信息技術應用學會，2011：4.

[3]葉琳.機械制圖虛擬現實網絡模型室的建立[J].工程圖學學報，2002（03）：202-206.

[4]袁浩.機械制圖虛擬實驗室的研究與設計[J].機械與電子，2002（02）：43-45.