文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文

姓名:冯睿
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:冯开平
20100501
摘要工程制图能力是工程技术人员必备的一种基本技能,立体模型在《工程制图》课程学习中扮演着重要的角色。目前,国内各高校在‘工程制图》学中普遍采用多媒体教学形式,这种二维动画教学方式既不方便学生学习,又不能充分开发学生的空间思维能力。因此,建立一个基于网络的、具备实时动态交互功能的三维模型库系统意义重大。⑸杓扑枷耄晗介绍了三维模型库系统的构建原理与方法。,包含了客户端部分和服务器端部分。系统以分层体系的架构形式来实现,整个系统架构分为数据层、逻辑层和用户层。本文从三维模型库总体设计着手,采用了三维建模技术,结合了虚拟现实/.⒘艘桓龆绲娜槟饽型库系统。本文主要对以下几个方面的问题进行了研究与探讨:首先,介绍了国内外三维虚拟模型库系统的主要发展情况及特点;其次,研究了三维模型库的总体结构功能,根据系统结构功能的要求将系统分为用户登陆模块、三维模型库模块、三维动画模块、二维视图模块、三维模型上传模块和讨论/答疑区模块,并对各个模块进行结构功能设计;再次,研究了三维建模技术和数据库技术,通过使用疎进行三维实体模型的构建,利用心P弯秩静⒌既氲叫槟庀质党【埃助实现系统数据库的搭建;然后,研究了虚拟场景中三维模型交互控制的原理、方法和实现过程,利用中的传感器节点实现了用户与三维模型交互操作;最后,讨论了甆动态网页中的甆技术,利用甆技术和平台完成三维模型库系统网站的搭建。。用户不仅可以全方位地浏览三维模型、观看机械零件拆分演示动画、更加深入地理解三维机
械零部件的内部结构特征;用户之间还可以通过讨论/答疑区交流学习心得体会,激发学习兴趣。基于网络的三维虚拟模型库系统将为《工程制图》提供一个有效的辅助学习工具,更加高效地开发学生的空间构思能力。关键词:三维建模,虚拟现实,甆,.广东工业大学硕士学位论文Ⅱ
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第一章绪论课题背景与意义媒体新闻、娱乐休闲、生活咨询、科技知识到网络教学触梢运低缯飧鲂当今社会是一个网络飞速发展的时代,网络给人们的生活带来了质的改变,从息平台涵盖了人类社会各个方面的信息。随着计算机硬件和网络技术的迅猛发展,为网络教学提供了广阔的发展空间。,互联网进入了一个更加开放、交互性更强、可由用户参与共同建设的可读写网络阶段。另一方面,虚拟现实技术的广泛应用,对三维实体模型网络化提供了可行性。,它将对《工程制图》网络化教学提出新的发展方向。《工程制图》是理工科院校的专业基础课程,目的是教授学生掌握工程绘图技能。学生对机械零件结构的分析、理解是学习这门课的重点,如何能够准确地把三维机械零件表达为三视图以及将三视图转化为三维实体模型是学习的关键。在早期的《工程制图》教学中主要存在两个方面的问题:第一,传统的教学方法已经不能满足当前的教学要求。教师通过现场绘制三视图、使用黑板挂图、幻灯片和展示实物模型的方式来讲解机械零件内部特征结构【。该种方式的教学不仅不能有效的表达机械零部件的结构功能特征,而且实物模型的制作需要大量的时间和物力,增加了教学成本。第二,本门课程具有抽象、内容复杂和逻辑性强等特点,因此掌握该门课程需要较强的空间想象能力和逻辑分析能力,这对于刚刚入校没有实际工作经验的大学新生来讲,学习起来难度非常大。随着计算机多媒体技术的发展,多媒体教学已经成为高等院校中重要的教学方法之一。现今,《工程制图》多媒体教学课件多采用二维动画演绎的方式来展示机械零件的内部结构。二维动画的方式能生动清楚地表达出机械零部件的内部结构,这对于传统的教学方式来说是一个重大的突破。但此种二维动画是制作者事先就已经
低常峁└丛覥模型的视图共享【。,设定好动画的路径,用户只能被动的观看,不能对其进行交互操作,且动画文件多是格式,文件较大,不方便用于网络传输【。以上教学手段存在着各方面的弊端,未能有效的展示出机械零件的形体特征和内部结构,从而不能更好的激发学生的空间思维能力。学生在学习该门课程时还是事半功倍,往往花很多的时间学习却收效甚微。┝诵碌慕饩龇法。计算机硬件、网络技术、多媒体技