数据中台 数据中台

tel 400-002-1024
tel

「3D可视化」根据3D可视化技术性的教学资源开发设计科学研究

2021年01月11日10:00 袋鼠云 文章来源:.

「3D可视化」根据3D可视化技术性的教学资源开发设计科学研究,历史博物馆中的珍贵文物和非遗文化财产做为活态文化艺术造成并存有于民俗,伴随着时间的流逝,这种灿烂的中华民族珍贵文物一般 只储放于历史博物馆内,有的乃至早已慢慢渐隐大家的视线。针对这类课程内容专业知识的学习培训,若选用传统式的新闻媒体教学方式,无法构建一个真正的三维空间学习环境,学员学起來抽象性且不容易了解,更非常容易丧失自学能力。因而,可在课堂教学中,灵活运用3D可视化教学资源做为孩子学习輔助的材料,从实际界面下手,构建超越时光限定的教学环境,为抽象性不容易了解的知识要点构建学习环境。另外,学员能亲临其境体会真正珍贵文物,便于将实际的情景与抽象性的叙述融合搭建知识结构。

「机器学习」机器学习深度学习的典型性每日任务

●3D可视化教学资源简述

3D可视化教学资源实质上是一种智能化的立体式交互資源,实际指运用三维场景、动漫、系统化实体模型融合可视化等技术性来制做的教学资源库,目地是使课堂教学中抽象性的二维平面图课程内容完成形象化化和系统化。现阶段三维教学资源多见虚拟实验服务平台、全息投影课室和三维打印等。[1]老师引进3D可视化技术性能够使学习内容更具有情景化,便捷学员了解和内在专业知识。

●3D可视化教学资源开发设计计划方案

「3D可视化」根据3D可视化技术性的教学资源开发设计科学研究,开发设计3D可视化教学资源是为了更好地给学生构建虚似教学环境,因此,在开发设计时要考虑到資源的三维系统化和课堂教学必须。为了更好地防止制做的3D可视化教学资源与课堂教学具体错位,在制做以前要开展必需的实体模型计划方案设置。文中从课堂教学实践活动和学员视角考虑,制定出能够形象化、品牌形象地展现教学内容的开发设计计划方案。

早期提前准备:在3D可视化教学资源的设计方案和开发设计全过程中,必须依靠三维可视化课堂教学虚似专用工具,早期提前准备需从制做专用工具的挑选、制作脚本的设计方案和制做素材图片的搜集三层面开展考虑到,并按一定的步骤开展制做。

实体模型创设:三维实体模型创设全过程是全部教学资源开发设计的关键阶段,该阶段规定可以创建起商品三维模型数据库查询。在绘制全过程中,实体模型的精准度和逼真性决策了课堂教学具体运用中的教学内容,另外也对事后的交互对接工作中有一定的危害。因而,需遵照三维可视化資源设计方案观念与标准开展开发设计。

交互虚似展现:交互虚似展现是3D可视化教学资源开发设计的最后一个阶段,应尽量对交互情景中的照片、文本、响声开展有效设计方案合理布局,根据人机对战学规范,完成学生与虚拟器优良交互的作用,可以亲临其境,从而构建一种学生自主学习的自然环境。

●3D可视化教学资源开发设计全过程

3D可视化教学资源最后是资金投入课堂教学中供老师学生课堂教学应用,因而在制作过程中,自始至终要遵照形象化便捷、便捷高效率、交互性强标准,所制做的資源要便于客户体验,提升课堂教学高效率。

1.珍贵文物与博物馆学课程内容课堂教学情况

珍贵文物与博物馆学是历史人文人文科学下的一门关键课程内容,也是理论研究联络更为密不可分的课程内容,致力于塑造具有珍贵文物学、博物馆学及历史文化遗产学的系统软件专业知识的高质量学员。[4]在目前的讲课阶段中,该课程内容不论是基础课還是实践活动课,全是以传统式的老师授课方法进行,运用PPT课堂教学、影视资源方式輔助进行。殊不知,老师若沒有非常好的情景仿真模拟、空间描述工作能力,目前的视觉新闻媒体只有协助学员创建二维平面图构造,并不可以构建一个网站空间学习环境,该类学习方式不可以将教材内容中发涩晦涩难懂的学习内容开展形象化、系统化的展现,不利学员的了解和应用。

2.早期提前准备

(1)挑选制做专用工具

3D可视化教学资源在开发设计全过程中必须灵便采用适合的建模手机软件,当今较为常见的建模手机软件关键有三维sMax、Maya、Blender等,这类手机软件能够用以现实生活中普遍商品的实体模型建立、灯光效果3D渲染、材料编写等。本设计方案是对于珍贵文物与博物馆学课程内容,应用人群为高等院校讲课老师和学员,依据课堂教学要求,拟采用可操作性强、结合性好的三维sMax手机软件。在中后期交互全过程中,为使教学资源更为艺术化和系统化,并可以与三维sMax手机软件无缝拼接生成,真实复原三维场景的作用,最后挑选VR-Platform虚拟现实技术手机软件开展交互模拟仿真服务平台的开发设计。

(2)设计方案脚本制作

脚本制作设计方案是3D可视化教学资源制做的合理流程之一,包含文本脚本制作的设计方案和制作脚本的设计方案。文本脚本制作是为了更好地将专家教授全过程中的课堂教学观念体现出去,对设计方案的3D可视化資源所要传送的內容开展撰写,提升课堂教学高效率。制作脚本是以文本脚本制作为基本,对3D可视化資源的实际制做和作用开展设计方案,涉及到的优化整理类似分镜头剧本,具体内容包含实体模型绘制的步骤设计方案、交互控制模块的页面设计和教学资源交互作用的设计方案等。这一全过程性设计方案做为下一阶段的資源开发设计根据,是教学资源制做的重要环节。

(3)搜集素材图片

3D可视化教学资源的制做是一个专业化的工程项目,而三维資源库素材的搜集是一个长期性且严峻的工作中,在开发设计以前必须对需要的素材资料开展不断的检索、免费下载、拍攝和改动解决。[5]在生产制造全过程中一般 必须提前准备软件制作、图像处理素材图片、音频视频素材图片、动画素材和实体模型素材图片。本设计方案将选择黄铜珍贵文物为制做素材图片,并从在网上和青铜器历史博物馆获得相对青铜器珍贵文物素材图片,将其改动解决后待中后期开发设计应用。

3.三维实体模型创设

(1)模型制作

青铜器珍贵文物具备里程碑式和多元性特性,在建模工作中以前,必须依照建模步骤明确好实体模型情景的几何图形规格,它是建模最重要的阶段之一。特别注意的是,企业设定提示框中,能够设定系统软件企业、显示信息企业和阳光照射企业的相对主要参数。一般 状况下,系统软件企业决策了物件的具体占比,显示信息企业和阳光照射企业便捷模型拟合的观查。因而,为方便快捷习惯性,小编将系统软件企业设定为mm。

因为滇青铜器的类型、款式多种多样,不一样的实体模型具备不一样的几何图形特点,在应用三维sMax绘制实体模型时,应以三维Max出示的基础体为基本开展编写和建立,并依据历史博物馆展览厅和青铜器的不一样款式,选用不一样的建模方式。

①基本建模:针对标准的展厅模型和青铜器实体模型,选用基本建模的方法开展绘制,运用标准立体图形,在立体图形控制面板下建立包含长方形、锥体、平面图等的标准立体图形,将其转换为可编写不规则图形。在不规则图形等级下,根据对端点、边、面开展调节,制做出适合尺寸的立体图形实体模型。在操作过程全过程中,标准、无斜面或者少斜面的立体图形能够运用修改器控制面板,历经一系列专用工具获得規则三维目标,最后对基本绘制好的三维目标开展相对的细致生产加工,就可以获得要求的三维模型。

②高級建模:高級建模是三维sMax中一些多元性建模技术性的通称,在绘制全过程中,关键对于外型不规律、有着繁杂关键点的一类实体模型。高級建模是绘制繁杂和不规律实体模型较为常见的建模方式,在实体模型绘制前,需将实体模型开展切分解决,再根据图型合拼指令专用工具将绘制好的实体模型开展组成。在这里一全过程中,一般 会运用布尔运算、施工放样、二维线框建立复合型目标,转换为可编写不规则图形,对可编写的不规则图形目标开展系列产品转换实际操作就可以获得相对三维模型。[6]文中以“黄铜农机具”的绘制表明高級建模的方式,最先模型拟合开展切分解决,将其分成刀身和摇杆两一部分,刀身选用复合型建模方式中的样条线开展绘制,在“修改器目录”中载入一个“壳”指令,然后在“主要参数”卷展栏下适度调整主要参数,便可绘制出具备层次感实际效果的刃口。而摇杆一部分选用不规则图形建模,将其转换为可编写不规则图形,载入“挤压修改器”指令,由相对占比调节主要参数,获得实体模型,最后根据对其指令,将其组成,获得真正黄铜农机具的实体模型。黄铜农机具的绘制以下页图2所显示。

(2)实体模型提升解决

在运用三维sMax手机软件开展实体模型绘制全过程中,为了更好地考虑所创设实体模型的逼真性和立体性,提升中后期蛋糕烘焙和交互的文档3D渲染速率,必须从实体模型的简单化和实体模型的细致解决两层面提升三维实体模型。

①实体模型的简单化解决。在3D可视化技术性中,三维sMax能够创建繁杂且立体式的三维场景,但在设定交互数据漫游情景时,要考虑到情景尺寸和教学环节中应用的流畅度。因而,在模型简化全过程中,在确保外型的前提条件下降低多余的面的片数,将不容易在情景中显示信息的圆化面开展清除。[7]此外,实体模型的网格图遍布要有效,根据电焊焊接指令将实体模型的点面开展电焊焊接两端对齐,降低实体模型接缝处,促使实体模型更为精减。

②实体模型的精细化管理解决。因为青铜器珍贵文物历史悠久,每一种青铜器的纹路材料、锈迹浸蚀的水平会展现不一样的特性。为了更好地精华实体模型,突显实体模型的逼真度,在制做时,一般 对青铜器凸凹纹路开展绘制,并在青铜器上再加上锈迹的3D渲染,使实体模型更为高宽比模拟仿真。

(3)实体模型的蛋糕烘焙

进行实体模型绘制后,在三维sMax手机软件里将实体模型合拼到一个情景中。为了更好地中后期能在VR-Platform平台软件上开展交互,在全部情景导出来以前,必须开展实体模型蛋糕烘焙实际操作,将三维sMax手机软件里的阳光照射实际效果3D渲染成3d贴图方法,目地是获得真实当然的实际效果。[8]在蛋糕烘焙全过程中,为了更好地使灯光照明更贴近真正灯光效果,选用外界Lightscape软件烘焙三维sMax实体模型。此全过程对电子计算机的配备规定十分高,蛋糕烘焙数量不适合太多,制作过程时要留意硬件配置规定。

(4)实体模型的导出来

虚拟现实技术平台软件只有导出来“*vrp”文件格式的文档,因此,蛋糕烘焙好的实体模型导出来时要留意导出来方法。在开发设计全过程中关键采用一个接近虚拟现实技术平台软件与三维sMax手机软件中间的VRP-for-Max软件,操作流程中先设定VRP导出来选择项相对性应的主要参数,为了更好地提升中后期著作运作速率,这儿引进“Dxt3压缩格式”开展3d贴图设定,目地是进一步提高导出来速率。

●汇总

「3D可视化」根据3D可视化技术性的教学资源开发设计科学研究,文中以实际的课程内容专业知识为例子,表明了3D可视化教学资源的开发设计计划方案,并联系实际课堂教学明确提出了根据3D可视化科研开发制做三维可视化教学资源的详尽步骤。小编觉得,3D技术的引进创新了传统式教学资源,填补了传统式课堂教学缺点,提高了课堂教学教学资源的多元性和情景性。但当今,3D可视化教学资源稀缺,开发软件和制做技术性心智不成熟,因而,对3D可视化教学资源的设计方案与开发设计科学研究是必然趋势。