虚拟现实环境下的Web课件制作技术的探究

虚拟现实环境下的Web课件制作技术的探究摘要：随着科技的飞速发展，高校教学方式逐渐向多媒体化、网络化的方向转变，因此web课件应运而生。同时为了解决高校教学效果不佳等一些问题，将虚拟现实技术这种新的媒体形式引入web课件开发。结合虚拟现实技术，着重探讨了虚拟现实技术在web课件中相关的制作技术，以期促进虚拟现实技术在网络远程教学中的广泛应用，提高网络远程教学的教学效果和教学质量。

关键词：虚拟现实技术；web课件；制作技术

0引言

当今，虚拟现实作为一种新的媒体形式的出现，对远程教育产生了深远的影响。基于虚拟现实的web课件的设计制作是在现代教育技术、心理学、教育学等诸学科理论的指导下，根据教与学的目标、学科特点、教学内容和教学对象进行设计，不仅要贯彻体现一定的教育思想和教学策略，还要充分体现网络远程教学的教学效率和教学效果。

1web课件制作现状

当前常用的web课件主要有讲稿与教学录像型、文本加多媒体素材型、基于asp的技术交互型这三种表现形式。其中，前两种只是简单的将课本、文本、图像及视频等素材搬到web上，学习者的思维只能按照课件设计者预先安排好的思维进行，学习者不能参与，这种过于呆板的课件势必会降低学习者的学习兴趣，其教学效果往往都是事倍功半。基于asp技术的交互型课件也只是书面测试和信息交流的网络化应用，并没有达到实际需要的交互性要求。基于web课件这种制作现状，笔者认为应当引入一种新的媒体表现形式，以最大限度地提高教学效果。

2虚拟现实技术概述

虚拟现实技术主要是通过以计算机为核心，集多种现代高科技技术于一体，生成逼真的视、听、触觉一体化的多维空间的虚拟环境。用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中对象进行交互，产生等同于真实环境的感受和体验。虚拟现实系统的最显著特点是使用户能与计算机生成的虚拟环境进行自然的交互，能用人类自然的技能及感知能力与虚拟世界中的对象进行交互作用。同时，虚拟现实系统具备3个基本要素，即能够给用户以第一人称的感觉，具有实时操作的自由；能够给用户以三维立体的虚拟境界；用户能够利用一些设备实时的操纵和改变当前的虚拟境界。可以说，它比传统的人机交互界面更人性化，现实操纵感更强。

因此，为了解决高校教学效果不佳等一些问题，可以将虚拟现实技术引入web课件开发，促进学习者的情境性和主动性，进而提高教学效果和教学质量。

3基于虚拟现实的web课件的基本构成

基于虚拟现实的web课件应该是基于html的平面结构页面与虚拟现实部分的有机结合。其中，虚拟现实部分是课件的精华所在，而平面结构部分则是与虚拟现实部分相辅相成的必要组成。这是因为：其一，在教学中，有些定义、概念、原理性的知识更适合用文

4.2.1创设虚拟情景

vrml技术创设的教学情景具有十分强的沉浸性和交互性，能使学习者在虚拟的学习环境中在浏览时扮演一个角色，让学习者全身心的投入到学习环境中去，这对于学习者技能训练以及知识学习与巩固也是十分有利的。比如用vrml虚拟一个城市的交通图，可以显示城市的主要交通路线、道路的路面状况以及两地的最佳路径等信息，这对驾驶技术的训练无疑会大有裨益。

4.2.2呈现教学难题

在web课件中应用vrml技术可以直观的呈现教学中的重点、难点问题。这方面的应用主要表现在以下两个方面：其一，可使抽象的概念和理论直观化、形象化，方便学习者对抽象概念的理解。比如，学生在学习有机化学时，对有机物复杂的分子结构缺乏直观、具体的认识，利用vrml技术对分子结构进行虚拟演示，可使学生从各个侧面和不同的角度观察，使学习者面对再复杂的分子结构理解起来也会变得轻松。其二，再现实际生活中无法观察到的自然现象或者事物的变化过程，为学习者提供生动、逼真的感性学习材料，帮助学生解决学习中的一些难点。

4.2.3培养学生能力

利用vrml技术可以对学习者学习过程中提出的各种假设模型进行虚拟，通过虚拟学习者可以直观的观察到这一假设所产生的结果和效果，并能判断出其在现实中的可行性。此外，学习者也可以利用虚拟现实场景进行探索学习，这对于激发学生的创造性思维，培养学生的创新能力是非常有利的。4.2.4建立虚拟实验室

利用vrml技术，可以建立理、化、生、地等各种虚拟实验室。在“实验室”里，学习者可以自己动手做各种实验。如在虚拟的物理实验室里，学习者可以做力、光、热、电等各种实验，放心使用各种虚拟的昂贵仪器，而不必担心将其损坏。总的来说，用vrml模拟实验具有这些优势：第一，在虚拟实验室做实验，可以避免真实实验或操作所带来的各种危险；第二，可以解决在远程教学中因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的不足，使学习者足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会；第三，可以彻底打破时间、空间和客观条件的限制，使学习者可以在很短的时间内观察；第四，通过vrml浏览器，不同的学习者在虚拟的实验室里可以进行协同操作，共同完成实验。

4.2.5建立虚拟教室

现如今，vrml正朝着多用户方向发展，通过一定的编程控制可实现多用户共享一个场景，当前一些vrml浏览器已经可以支持简单的多用户系统。故可以用vrml建立虚拟教室，远程学习者可以通过浏览器进入这个教室，随时向教师提出问题，并可与教室中的其他学习者展开讨论，进行协作学习，消除远程学习者所经常容易产生的孤独感和无助感。

4.3平面结构部分与虚拟现实部分的合成技术

如何实现平面结构部分与虚拟现实部分的有机合成，这将会直接影响到课件的教学效果。根据其合成方式的不同可将基于虚拟现实的web课件分成两类：以平面结构为基本框架的web课件和以虚拟现实为基本框架的web课件。

4.3.1以平面结构为基本框架的web课件

以平面结构为基本框架的web课件是指整个课件的基本构成是平面结构的，虚拟现实部分作为课件的精华部分巧妙的结合到平面结构之中。vrml场景可通过平面部分的超链接或作为页面中的一部分出现在web课件中。通过平面部分的超链接出现在web课件中的结合方式简称为超链式；作为页面中的一部分出现在web课件中的结合方式简称为嵌入式。由于这两种结合方式各有利弊，因而要根据不同的情况进行选择。在应用超链式的结合方式时，可在vrml场景旁边配以简单的文字解释或清晰的示意图，效果会更佳；而嵌入式的结合方式更适合于模拟各种实验，创设各种教学情景等。4.3.2以虚拟现实为基本框架的web课件

以虚拟现实为基本框架的web课件是指整个课件是一个大型的vrml场景，通常以场景中的3d实体为链源，将课件的各个组成部分，无论是html文件还是vrml文件，通过超级链接连接到一起。以虚拟现实为基本框架的web课件中，超链接的实现主要是通过vrml中的组节点anchor和inline。通过anchor节点可以实现vrml文件与html文件、vrml文件与vrml文件之间的超链接。inline组节点可以包含关系将其url域中的子节点调入到处在活动状态的场景之中，从而可以实现场景的组合。总的来说，以虚拟现实为基本框架的web课件，是基于虚拟现实的web课件的一种较高级的形式，与以平面结构为基本框架的web课件相比，其应用前景更好。虽然目前这种形式受到vrml发展水平的限制，实现具有一定的难度，但相信随着vrml技术的进一步发展和完善，这种形式将是真正基于虚拟现实的web课件的代表形式。

5结束语

虚拟现实作为一种新的媒体形式，它的出现无疑将对远程教育产生重大影响。相信随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实技术在web课件制作中的应用将成为主流。同时，也相信随着虚拟现实技术的飞速发展和完善，其在网络远程教学中应用的深度和广度将进一步扩展，对网络远程教学甚至整个教育领域都将产生更深远的影响。

参考文献：

[1]马斌荣.基于web的网络课件制作技术[j].现代教育技术,2005(2).

[2]师小霞,张宇龙.vrml在基于虚拟现实的web课件中的应用[j].电脑知识与技术（多媒体技术及应用