时间：2019-10-19 11:26:52 所属分类：计算机网络 浏览量:
摘要：利用 CATIA 三维实体设计软件进行建模造型，采 用 VRML虚拟现实建模软件创建出具有互动性的虚拟动态摸型库，可以根据教学需要和学生理解能力情况及时添加、完善模型库中的虚拟模型。同时，在任意场所利用cortona3d进行浏览，可以随意地翻转、移动及仿
摘要：利用 CATIA 三维实体设计软件进行建模造型，采 用 VRML虚拟现实建模软件创建出具有互动性的虚拟动态摸型库，可以根据教学需要和学生理解能力情况及时添加、完善模型库中的虚拟模型。同时，在任意场所利用cortona3d进行浏览，可以随意地翻转、移动及仿真运动，最大程度上优化教学手段，提 高 学 生的空间思维能力。
关键词：虚拟网络;机械制图模型库;CATIA;VRML
0 引言
机械制图是工科类专业十分重要的一门专业基础课，在课堂教学中需要大量的教学模型来培养学生的空间想象能 力，使学生具有一定的识图和画图能力。要让学生完成从二维平面空间到三维立体空间的相互转换，离不开教学模型的帮助。但传统的教学模型由于体积大携带不便，且需要专门的管理者进行保管和维护，无论老师还是学生使用和观摩都不方便。现阶段我国高校广泛利用多媒体CAI课件，如利用 UG4.0构建机械制图模型库。自主开发的机械制图电子教学资源大 多 利 用 媒 体 格 式(如flc、mov、avi等)，但 是 利用多媒体演示的三维图形媒体格式都不能随意地移动和旋转，交互 性 不 强。本 文 利 用 CATIA 三 维 实 体 设计软件和 VRML虚拟现实建模软件创建出具有互动性的虚拟动态模型库，再利用 VRML进行网络动画设计，并根据课程的需要进行模型分类管理，同时满足教学需要和学生学习需要。
1 虚拟模型库的建立
本课题研究的虚拟模型库主要包括机械制图课程的典型结构模型，同时也是按照《机械制图》课程标准以及相应的教学内容对虚拟模型库进行设计和建立的，模型库包括基本体的投影、组合体投影、典型零件模型及典型结构装配等几大知识点。这些三维模型均利用 CATIA 三维 实 体 设 计 软 件 和 VRML 虚 拟 现 实软件创建，实现了其动态性和交互性。
1.1 CATIA 模型的建立利用CATIA 三维实体设计软件中的PartDesignGenerative设计工具和ShapeDesign曲面设计工具能够方便快捷地创建任意复杂程度的三维实体模型。如图1所示的三维实体模型，通过拉伸、放样、旋转等功能实现模型的创建，并且所建的模型可以根据设计人员的要求进行属性变化，如颜色、材质等变化。
1.2 VRML动态交互性设计VRML创建的虚 拟 场 景 是 动 态 的，可 任 意 旋 转，而且具有可交互的虚拟仿真运动。浏览者不再是信息的被动接受者，还可以通过鼠标的操作与模型进行虚拟场景的信息交流，可直观地随意地变换位置，全方位地观看模型的结构和特点;同时操作者也可以根据需求动态地增减虚拟对象，以及改变虚拟对象的材料属性、空间位置等。
VRML中的交互行为是通过事件体系实现的，产生事件的方法通常有两种：
(1)静态行为触发：直接利用 VRML中的各种传感器节点、插值器节点实现简单的动画和交互行为，不具有逻辑控制能力。
(2)动态行 为 触 发：利 用 脚 本 节 点 Script节 点 编程，使用一段程序逻辑来控制事件的产生。由于程序逻辑的随意性和可扩充性，从而具有了更大的空间，可以实现复杂动态性和交互性。本课题中的动画采用静态行为触发和动态行动触发相结合的方法，共同完成演示操作。图2为利用虚拟网络和cortona3d软件进行的动态仿真演示。老师和学生可以任意地旋转物体进行全面的观测，增强学生空间思维能力的同时也提高了教学质量和教学效率。
2 VRML与 HTML的配合
本课题的虚拟模型库是基于网络平台创立的资源库，它是利用CATIA 建立三维模型，同时结合 VRML和 HTML 的各自功能和特点，构 建 一 个 基 于 虚 拟 网络的交互平台，如图3所示，可定义多个窗口组成交互界面，提供给教师授课和学生学习使用。
3 结论
基于虚拟现实的机械制图模型库的建立，将改善现有的教学环境，利用多媒体课件演示，采用动态的模型，与学生进行信息交互，改变学生的学习意识，由原来的被动学习转变为主动学习，更能激发学生的学习积极性，从而提高教学质量。
参考文献：
[1] 边巍.基于 SolidWorks机械制图虚拟模型库的开发[J].机电技术，2011(5)：164-168.
[2] 冯桂珍.基于 WEB的机械制图虚拟模型库的构建[J].工程图学学报，2008(6)：149-153.
《基于虚拟现实的机械制图模型库研究 》来源：《机械工程与自动化》，作者：周 燕，李小龙。
转载请注明来自：http://www.zazhifabiao.com/lunwen/dzxx/jsjwl/45615.html
