多媒体教学论文：3D技能对网上教学的影响范文

作者：仇宾王忠芝单位：北京林业大学信息学院

X3DOM应用于网络教育的优势

X3DOM由Web3D协会开发维护，是一种新的Web3D技术，用于在浏览器中呈现逼真的3D图形场景。其前身为X3D语言，X3D作为国际标准得到了几十家厂商以及大学等研究机构的支持，应用也非常广泛。不过由于它需要专用的浏览器或插件，其应用受到一定的限制。X3DOM对X3D进行了一些改进和扩展，形成了一个开源的标准文件规范和运行时架构。文件规范允许开发者使用融合了XML的X3D编码来构建3D场景，运行时架构则会把包含3D内容的HTML页面自动解析为3D场景。X3DOM技术不仅不再需要插件，而且和HTML5紧密结合，并支持一些HTML事件对3D对象的操作。因此，X3DOM有良好的发展前景（X3DOM仍然在不断的讨论和演进之中）。同时，X3DOM的这些特性也使其在网络教育中拥有突出的优势，主要表现在如下几个方面：

1．X3DOM丰富了网络教育的媒体类型

网络教育是通过网络把文字、图像、视频等媒体展现给学习者，而X3DOM作为一种Web3D技术是通过网络展现3D内容，二者都是通过网络传输、展现媒体，而且X3DOM所擅长展现的3D内容正是网络教育需要的。因此，网络教育引入X3DOM技术后使其媒体类型更加丰富。

2．X3DOM交互性强，激发学习者兴趣

网络教育把文字、图片、动画、视频等媒体组织起来呈现课程知识，一般均为线性组织，学习者只能按照其事先安排好的方式、顺序观看学习，并不能参与其中，缺少交互。基于X3DOM技术的3D模型是实时渲染的，学习者可以对3D模型进行实时操作，比如：可以用鼠标全视角查看某一机械部件，可以动手操作把各个部件组装起来。这种强大的交互性有助于学习者完全融入虚拟的学习情景中，避免了文字、视频等单纯讲解，灌输知识的弊端，提高了学习者学习的自由度和积极性。

3．X3DOM不需插件，使用方便

X3DOM不仅可以完美地呈现3D模型，而且和网络结合紧密，不需要安装任何插件即可在网页中展现三维模型并支持交互式操作。这免去了其他3D技术需要额外安装插件或者软件的麻烦，打开浏览器即可呈现3D内容无疑会得到学习者的青睐。

基于X3DOM的3D场景构建

使用X3DOM构建3D场景的基本思路是：首先引入头文件以支持实时渲染；然后建立3D模型（3D模型可以使用3Dmax等工具建立，然后导入；也可以直接使用X3DOM的基本几何节点建立），并通过传感器、插补器等节点设置动画及交互效果；最后以XHTML或HTML方式。

1．导入头文件

程序代码首先需要导入如下文件：该文件是一个JavaScript层，我们把它嵌入程序代码中，作为网络应用的一部分。该文件通过调用WebGL的3DAPI来实现实时渲染，从而实现不需要任何插件和安装程序就可以绘制3D图形的目的。

2．模型建立和动画设置

X3DOM提供了对基本几何模型的建模，但是对于一些复杂的模型，则需要使用3Dmax等工具建模，然后以X3D的格式导出嵌入X3DOM代码中。模型建立后，可以对模型进行贴图、动画、交互等设置。下面我们使用X3DOM来演示地理教学中日食和月食的形成，效果如图1所示：画面逼真地展现出地球、月亮和太阳的3D模型，并且分别按照自身的特点自转、公转，画面以动态的方式真实地显示出三者的外貌、关系以及日食、月食的形成，并且学习者可以用鼠标调整三者的位置，从不同的角度查看。

其中地球模型的建立、贴图以及动画效果代码如下：

3．

X3DOM编码支持HTML和XHTML两种格式，因此，可以直接在浏览器中显示。目前，GoogleChrome、Firefox、WebKit等浏览器都支持X3DOM技术的3D实时显示。上面的日食例子可以保存为XHTML格式，然后直接在上述浏览器中运行即可。

结束语

美国著名教授Jolly和Philip都曾指出：“在远程教学中，恰当教学传输媒体的选择设计与具体教学内容本身的设计具有同等重要性。”在网络教育蓬勃发展的今天，利用新技术扩展网络教育的媒体类型，更好地完善网络教育的教学效果是一个具有深远意义的研究课题。X3DOM技术以其特有的三维展示功能、强大的交互性能在调动学生的学习积极性、突破教学的重点、难点，培养学生的技能等方面都能起到积极的作用。

目前，我们利用X3DOM开发一些教学案例（如上文的日食演示）来测试其可行性和教学效果，下一步我们将逐步实现完全基于X3DOM的综合多种媒体的网络教学系统。