VRML在基于虛擬現(xiàn)實的WEB課件中的應用

在嶄新的二十一世紀，虛擬現(xiàn)實作為一種新的媒體形式，它的出現(xiàn)無疑將對遠程教育產生深遠的影響，不僅僅是教學效果和教學質量的提高，甚至將會導致人們教育思想和教育觀念的巨大革新。VRML是一種基于WWW的實用化的、功能較完善的具有強大發(fā)展?jié)摿Φ奶摂M現(xiàn)實建模語言，應用于Web課件具有其它媒體形式所無可比擬的優(yōu)勢。
?[ 關鍵詞] 虛擬現(xiàn)實、Web課件、VRML
???? Abstract: In the new 21stcentury, VR, as a new media form,will bring far-reaching influence to distance education not on education effect and quantity but also on the mankind's education ideology and conception. VRML is a practical, ability and standardized format for describing three-dimensional objects. In addition, VRML incorporates one of the most powerful attributes of HTML, and that is-the linking component.
KEY WORDS: Virtual Reality?? Web-based courseware?? VRML
一、基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的基本構成
基于虛擬現(xiàn)實的Web課件，是指將虛擬現(xiàn)實技術作為一種新的媒體表現(xiàn)形式引入Web課件中，對教學情景、教學實驗、技能訓練等進行虛擬，利用虛擬場景交互性、多感知性和可操作性等優(yōu)勢來表現(xiàn)教學內容，以充分調動學習者的主動性和創(chuàng)造性，解決教學中的重點、難點問題，促進學習者知識積極建構的新一代CAI課件。作為Web課件的一種新型表現(xiàn)形式，基于虛擬現(xiàn)實的Web課件應該是基于HTML的平面結構頁面與虛擬現(xiàn)實部分的有機結合。虛擬現(xiàn)實部分是課件的精華所在，平面結構則是與虛擬現(xiàn)實部分相輔相成的必要組成。
二、VRML用于創(chuàng)建基于虛擬現(xiàn)實的Web課件的可行性分析
基于虛擬現(xiàn)實的Web課件中的平面結構主要是基于HTML的，因而平面結構部分的制作主要采用網頁制作技術；而Web課件中虛擬現(xiàn)實部分所采用的主要是桌面虛擬現(xiàn)實，桌面虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)主要依靠虛擬現(xiàn)實軟件。在眾多的虛擬現(xiàn)實軟件中，VRML(英文全稱:Virtual Reality Modeling Language虛擬現(xiàn)實建模語言)是一種基于WWW的虛擬現(xiàn)實建模語言，除了具有一般虛擬現(xiàn)實建模語言的特性外，還具有強大的網絡功能，尤其適合在Web上創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實場景。VRML的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:
1、VRML是一種有著強大發(fā)展?jié)摿Φ奶摂M現(xiàn)實建模語言，它尤其適合創(chuàng)建桌面虛擬現(xiàn)實。
1.1 VRML創(chuàng)建的活動場景具有沉浸性、交互性和多感知性等一般虛擬現(xiàn)實場景的特征。首先，學習者通過VRML瀏覽器進入VRML場景后，憑借簡單的二維鼠標，只要選擇VRML瀏覽器上不同的瀏覽方式(如Examine、 Fly、Go、Rotate等)即可實現(xiàn)在場景中6+1個自由度的漫游，即三個方向的移動和旋轉，以及和其它三維空間的超鏈接[2]。因而學習者完全可以根據個人的意志選擇場景中不同的視點方向和位置。雖然沒有頭戴式顯示器所帶來的完全沉浸的感覺，但學習者在場景中自由遨游，能體味到相當?shù)某两?。另外，通過編程控制VRML場景能實現(xiàn)一定的交互性。這種交互性可以允許學習者與場景中的3D實體進行一定的交互。
1.2 VRML能控制立體聲音的播放，并能對聲音的方位和強度進行控制。如雷電場景中，雷聲的強度和方位就是根據代理人的實時位置來改變的。因而通過VRML境界學習者能體味到一種近乎自然界的聲音。而將來，隨著VRML技術的進一步發(fā)展和完善，冷熱、質感等感知信息的體現(xiàn)必將變成完全可能的事情。
1.3 VRML是一種實用化的虛擬現(xiàn)實建模語言。VRML文件是以擴展名.wrl或.wrz等結尾的，是一種用來描述幾何形體的簡單的ASCII文本文件，VRML的編輯工具可以是任意一種文本編輯器。VRML文件不需要任何編譯，直接由瀏覽器解釋執(zhí)行，可以方便的實現(xiàn)桌面虛擬現(xiàn)實。VRML瀏覽器一般是作為Web瀏覽器的插件使用的，因而又稱為瀏覽器插件。當學習者通過Web瀏覽器請求一個VRML文件時，服務器端接收到請求，并將VRML文件代碼傳輸?shù)娇蛻舳?，客戶端瀏覽器通過VRML瀏覽插件對代碼進行解釋，將VRML語言中的信息解釋成空間中目標的幾何體描述，如長方體、球體、不規(guī)則的其它三維物體等等，同時它將提供實時顯示，一秒顯示多次，這樣在學習者的計算機上就會有一個活動場景的感覺。而學習者只需用簡單的2D鼠標，通過切換不同的瀏覽方式即可遨游于整個虛擬境界，與境界中的物體進行交互。
2、VRML具有強大的網絡功能，尤其適合在Web上實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實。VRML的網絡優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:
2.1 易傳輸性。VRML文件采用ASCII碼描述境界和鏈接，它的執(zhí)行方式是基于客戶/服務器模式的，服務器提供源代碼，具體文件的執(zhí)行由客戶端的瀏覽器負責，因而當用戶申請調用VRML文件時，網上傳輸?shù)氖聦嵣鲜俏谋疚募?，其文件的大小遠遠小于描述同樣場景的動畫文件，VRML文件的這一特性使得它易于傳輸，不僅可以減少傳輸時的網絡負擔，而且可以節(jié)省學習者的網費開支。而且，為了進一步降低數(shù)據量，可以用目前標準的文件壓縮工具(如gzip)對VRML文件進行壓縮，平均壓縮比可達5:1。壓縮后的文件可以被大多數(shù)瀏覽器直接瀏覽。