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摘要 传统的静态三维（如3DS MAX）和交互二维动画（如Flash）在现代教学特别是网络远程教学中的应用均有其不可克服的技术弱点，新近出现的Web3D很好地结合了两者的优势，以Cult3D为代表的网络交互式三维动画在网络教学中的应用将会越来越多。结合目前学校实施网络教学的实践，以Cult3D为技术平台，分析Web3D的基本教学特性、教学应用及其设计的一般步骤，阐述Cult3D在网络教学资源设计中的应用。
关键词 交互式三维动画；虚拟现实；网络教学
中图分类号 G434 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）016-0016-02
“Web3D”这一术语的出现反映了网络3D发展和需求的全貌。没有人严格定义Web3D，本文把Web3D理解为：网络上使用的（交互式）3D图形技术。现在市场上的Web3D技术已经发展到几十种之多，像Atmosphere、Blaxxun3D、Cult3D，Fluid3D，Java3D，Viewpoint，Pulse3D，Shout3D，Supers cape，ShockWave3D、Vecta3D等等。以上这些技术都各具特点，主要应用于电子商务、网络娱乐、远程教育、企业数据可视化等领域。当前的Web3D技术主要分为两类，一类是主要用于虚拟空间场景的技术，像Adobe公司的Atmosphere软件就可以制作三维空间聊天室和3DICQ这样的产品。另一类则着重于网络3D物体的再现，代表技术是Cult3D、Viewpoint等，这类技术适合实物的虚拟演示，特别适用于电子商务网站中的商品演示。交互式3D模型可以让用户在窗口中亲手操作甚至“试用”商品，3D场景可以增加内容的生动性和互动性。
1 Web3D的教学特性
1.1三维立体演示三维的表现形式，能够全方位展现一个物体，具有二维平面图像和动画（如风靡一时的Flash）不可比拟的优势。教学中将内容所涉及的物体发布成网上三维的形式，能够展现出实物外形和内部结构的方方面面，加上互动操作，演示物体的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来表现物体的属性。对于某些工科、理科如电学中的元器件、物理学中的实验模拟等网络教学或多媒体教学，由于涉及的物体复杂，而又无法让每个学生进行现场操作的情况下，将有关对象展示做成（在线）三维的形式，学习者通过对其进行观察和操作能够对物体有更加全面地认识了解，这将大大提高教学效果和学生的学习兴趣。
1.2 模拟经验操作现今的教学方式，不再是单纯地依靠书本、教师授课的形式。计算机辅助教学(CAI)的引入，弥补了传统教学所不能达到的许多方面。在表现一些空间立体化的知识，如原子、分子的结构、分子的结合过程、机械的运动时，三维的展现形式必然使学习过程形象化，学生更容易接受和掌握。 实际经验告诉我们，“做比听和说更能接受更多的信息。”使用具有交互功能的3D课件，学生可以在实际的动手操作中得到更深的体会。对计算机远程教育系统而言，引入Web3D内容必将达到很好的在线教育效果。
1.3 交互动态表现交互永远是网络和多媒体教学获取较好教学效果的一个重要因素。在普通的CAI中，我们能够实现文字交互、图片链接甚至文本、键盘交互（如Author ware等工具软件中提供的多种交互方式），Flash也可以提供二维基础上的交互，但三维基础上的交互在一般情况下很难实现，特别是在网络传输条件下。现今，网络教学环境上已不是单一静止的世界，动态HTML、Flash动画、流式音视频，使整个互联网呈现生机勃勃的景象。动感的页面较之静态页面更能吸引更多的浏览者和学习者。交互三维的引入，必将造成新一轮的视觉冲击，使网络远程学习拥有更多的支持者和参与者，在普通课件中引入Cult3D动画，必将极大地吸引学生的参与热情和学习激情。
1.4 虚拟教学情景使用Web3D也可以实现网络上的VR展示，只须构建一个三维场景，人以第一视角在其中穿行。场景和控制者之间能产生交互，加之高质量的生成画面使人产生身临其境的感觉。对于像虚拟场景、地理、太空虚拟漫游等，Cult3D都能提供良好的解决方案。如果是建立一个多用户而且可以互相传递信息的环境，也就形成了所谓的虚拟社区。Adobe公司的Atmosphere就是这种运用的典范。
2 Web3D在网络教学资源设计中的应用
将Cult3D动画嵌入到网页的技术有一点复杂，主要考虑终端用户的Cult3D动画播放问题。下面以FrontPage为例，提供两种方法，都适用于Netscape Navigator(2.0或更高版本)和Internet Explorer（3.0或更高版本）的用户。
2.1 在代码编辑窗口嵌入“程序段”考虑到用户不一定安装相关的播放程序，先必须设置好Web服务器，为了使浏览器的最终用户认识Cult3D动画，最好安装写有“应用程序/x-Cult3D-动画”的Cult3D MIME ，并把扩展名为“.co”的文件跟用户的Web服务器放在同一个地方。如果不行，可以尝试在“EMBED”元素中使用“TYPE”属性。要在HTML页面中使用Cult3D动画，需要弄清楚浏览器的一些信息，知道动画该放在什么地方，显示动画的子窗口的长度和宽度。还可能要为Cult3D播放器的嵌入程序发送一些可选的元素，为动画特定元素的显示做准备。使用下面的“程序段”就可以把Cult3D动画嵌入在自己的网页上：
＜object
classid="clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8"
codebase="http://www.cult3d.com/download/cult.cab"
width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height＞
＜param name="SRC" value=source-url＞
color=#3333ff＞more object parameters
＜embed
type="application/x-cult3d-object"
pluginspage="http://www.cult3d.com/newuser/index.html"
src=color=#3333ff＞source-url
width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height
more embed parameters＞
＜/embed＞
＜/object＞
可以拷贝这段代码到相关的HTML代码页面上，设定特定的宽度和高度、源路径（url）和其它元素，这里解释一些属性：
1）应用源路径。这是Cult3D动画的路径信息，注意需要在两个地方插入这条路径。
2）提供宽度和高度数据。这是Cult3D动画在整个页面中所占据的窗口尺寸，用象素点表示。同样需要在两个地方插入这些数据。
3）如果Web服务器已经注册了Cult3D动画的MIME类型，那么从EMBED元素中去除TYPE的属性。
4）其他属性配置。每一个元素param和value，插入到表中more object parameters 部分的一行中，还有表中more embed parameters部分中的一行：param=value
2.2 直接导入文件打开Frontpage2000编辑窗口，准备好所要插入的Cult3D文件。确定网页中需要插入动画的表格和位置，选择菜单——从插入（Insert）选择高级子菜单ActiveX控件，弹出导入窗口，图1左边选择控件类型，右边选择目标动画文件。
3 结语
Cult3D作为WWW上建立交互3D的创作工具，给网络教学技术提供了一种新的应用途径，给现代远程教育教学带来了革命性的变化。Cult3D提供了三维实物表现的新途径，提供了与用户交互的各种强大功能，提供了与众多多媒体著作工具的兼容性。利用它开发与三维场景、实验模型及工程项目有关的远程、网络多媒体教育软件，必将对我国教育的现代化产生深远的影响。但WeB3D毕竟发展时间不长，并且目前应用主要还在电子商务、游戏和娱乐等方面，如何尽快地作为一种教学新技术引入现代教学，并拓展其应用，还有很多工作要去做。当然Cult3D本身的技术要求、相关设计人员的配合、设计人员的三维设计素质等这些问题都将困扰这一新技术在教学中的应用，这都需要我们去学习、去思考。
关键词 交互式三维动画；虚拟现实；网络教学
中图分类号 G434 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）016-0016-02
“Web3D”这一术语的出现反映了网络3D发展和需求的全貌。没有人严格定义Web3D，本文把Web3D理解为：网络上使用的（交互式）3D图形技术。现在市场上的Web3D技术已经发展到几十种之多，像Atmosphere、Blaxxun3D、Cult3D，Fluid3D，Java3D，Viewpoint，Pulse3D，Shout3D，Supers cape，ShockWave3D、Vecta3D等等。以上这些技术都各具特点，主要应用于电子商务、网络娱乐、远程教育、企业数据可视化等领域。当前的Web3D技术主要分为两类，一类是主要用于虚拟空间场景的技术，像Adobe公司的Atmosphere软件就可以制作三维空间聊天室和3DICQ这样的产品。另一类则着重于网络3D物体的再现，代表技术是Cult3D、Viewpoint等，这类技术适合实物的虚拟演示，特别适用于电子商务网站中的商品演示。交互式3D模型可以让用户在窗口中亲手操作甚至“试用”商品，3D场景可以增加内容的生动性和互动性。
1 Web3D的教学特性
1.1三维立体演示三维的表现形式，能够全方位展现一个物体，具有二维平面图像和动画（如风靡一时的Flash）不可比拟的优势。教学中将内容所涉及的物体发布成网上三维的形式，能够展现出实物外形和内部结构的方方面面，加上互动操作，演示物体的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来表现物体的属性。对于某些工科、理科如电学中的元器件、物理学中的实验模拟等网络教学或多媒体教学，由于涉及的物体复杂，而又无法让每个学生进行现场操作的情况下，将有关对象展示做成（在线）三维的形式，学习者通过对其进行观察和操作能够对物体有更加全面地认识了解，这将大大提高教学效果和学生的学习兴趣。
1.2 模拟经验操作现今的教学方式，不再是单纯地依靠书本、教师授课的形式。计算机辅助教学(CAI)的引入，弥补了传统教学所不能达到的许多方面。在表现一些空间立体化的知识，如原子、分子的结构、分子的结合过程、机械的运动时，三维的展现形式必然使学习过程形象化，学生更容易接受和掌握。 实际经验告诉我们，“做比听和说更能接受更多的信息。”使用具有交互功能的3D课件，学生可以在实际的动手操作中得到更深的体会。对计算机远程教育系统而言，引入Web3D内容必将达到很好的在线教育效果。
1.3 交互动态表现交互永远是网络和多媒体教学获取较好教学效果的一个重要因素。在普通的CAI中，我们能够实现文字交互、图片链接甚至文本、键盘交互（如Author ware等工具软件中提供的多种交互方式），Flash也可以提供二维基础上的交互，但三维基础上的交互在一般情况下很难实现，特别是在网络传输条件下。现今，网络教学环境上已不是单一静止的世界，动态HTML、Flash动画、流式音视频，使整个互联网呈现生机勃勃的景象。动感的页面较之静态页面更能吸引更多的浏览者和学习者。交互三维的引入，必将造成新一轮的视觉冲击，使网络远程学习拥有更多的支持者和参与者，在普通课件中引入Cult3D动画，必将极大地吸引学生的参与热情和学习激情。
1.4 虚拟教学情景使用Web3D也可以实现网络上的VR展示，只须构建一个三维场景，人以第一视角在其中穿行。场景和控制者之间能产生交互，加之高质量的生成画面使人产生身临其境的感觉。对于像虚拟场景、地理、太空虚拟漫游等，Cult3D都能提供良好的解决方案。如果是建立一个多用户而且可以互相传递信息的环境，也就形成了所谓的虚拟社区。Adobe公司的Atmosphere就是这种运用的典范。
2 Web3D在网络教学资源设计中的应用
将Cult3D动画嵌入到网页的技术有一点复杂，主要考虑终端用户的Cult3D动画播放问题。下面以FrontPage为例，提供两种方法，都适用于Netscape Navigator(2.0或更高版本)和Internet Explorer（3.0或更高版本）的用户。
2.1 在代码编辑窗口嵌入“程序段”考虑到用户不一定安装相关的播放程序，先必须设置好Web服务器，为了使浏览器的最终用户认识Cult3D动画，最好安装写有“应用程序/x-Cult3D-动画”的Cult3D MIME ，并把扩展名为“.co”的文件跟用户的Web服务器放在同一个地方。如果不行，可以尝试在“EMBED”元素中使用“TYPE”属性。要在HTML页面中使用Cult3D动画，需要弄清楚浏览器的一些信息，知道动画该放在什么地方，显示动画的子窗口的长度和宽度。还可能要为Cult3D播放器的嵌入程序发送一些可选的元素，为动画特定元素的显示做准备。使用下面的“程序段”就可以把Cult3D动画嵌入在自己的网页上：
＜object
classid="clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8"
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more embed parameters＞
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可以拷贝这段代码到相关的HTML代码页面上，设定特定的宽度和高度、源路径（url）和其它元素，这里解释一些属性：
1）应用源路径。这是Cult3D动画的路径信息，注意需要在两个地方插入这条路径。
2）提供宽度和高度数据。这是Cult3D动画在整个页面中所占据的窗口尺寸，用象素点表示。同样需要在两个地方插入这些数据。
3）如果Web服务器已经注册了Cult3D动画的MIME类型，那么从EMBED元素中去除TYPE的属性。
4）其他属性配置。每一个元素param和value，插入到表中more object parameters 部分的一行中，还有表中more embed parameters部分中的一行：param=value
2.2 直接导入文件打开Frontpage2000编辑窗口，准备好所要插入的Cult3D文件。确定网页中需要插入动画的表格和位置，选择菜单——从插入（Insert）选择高级子菜单ActiveX控件，弹出导入窗口，图1左边选择控件类型，右边选择目标动画文件。
3 结语
Cult3D作为WWW上建立交互3D的创作工具，给网络教学技术提供了一种新的应用途径，给现代远程教育教学带来了革命性的变化。Cult3D提供了三维实物表现的新途径，提供了与用户交互的各种强大功能，提供了与众多多媒体著作工具的兼容性。利用它开发与三维场景、实验模型及工程项目有关的远程、网络多媒体教育软件，必将对我国教育的现代化产生深远的影响。但WeB3D毕竟发展时间不长，并且目前应用主要还在电子商务、游戏和娱乐等方面，如何尽快地作为一种教学新技术引入现代教学，并拓展其应用，还有很多工作要去做。当然Cult3D本身的技术要求、相关设计人员的配合、设计人员的三维设计素质等这些问题都将困扰这一新技术在教学中的应用，这都需要我们去学习、去思考。