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摘 要：医学陈列馆为高校医学专业的学生提供了参观人体解剖标本的场所，是医学基础知识学习的重要场地。本文阐述了建立虚拟医学陈列馆的过程，实现了虚拟学习环境。
关键词：虚拟现实技术 医学陈列馆 VRML
随着信息技术的快速发展，网络教育因其独特的灵活性优势，打破了传统教学对时空的限制而得到了很好的发展，并取得了一定的成绩。虚拟现实技术的产生与发展为网络教育提供了新的技术支撑，为加强学生的感性认识起到了良好的作用。目前，许多重点高等院校都建设有医学标本陈列馆如人体解剖陈列馆和病理学陈列馆等，学生通过参观陈列馆对医学基础知识有一个直观的了解和感性的认识，为以后的实践打下基础。但是对陈列馆的参观受时空的限制较严重，对于原来不太清楚的标本结构，不能随时随地再次参观，而利用虚拟现实技术构建的虚拟医学陈列馆将有效解决这个问题，是对现实中医学陈列馆的有益补充。
一、虚拟现实技术的概念
虚拟现实主要依靠计算机技术，同时借助于其他输入输出设备，生成逼真动人的三维虚拟场景，模拟仿真一个客观存在的真实世界，或者模拟一个人们想象中的梦幻之境。
虚拟现实技术产生于上个世纪60年代，从上世纪80年代开始取得了一系列令人瞩目的重要成果。现在虚拟现实技术已经广泛应用于许多领域，虚拟现实技术的三个重要特性：交互性、想像性和沉浸性使其在教育领域中具有广阔的应用前景。
根据目前虚拟现实技术的发展情况，只有桌面型虚拟现实系统适合应用与在教育领域普及。所谓桌面型虚拟现实系统也称为简易型虚拟现实系统，是利用个人计算机或初级图形工作站等设备，以计算机屏幕作为用户观察虚拟世界的一个窗口，采用立体图形、自然交互等技术实现的。简单的说，就是一般只利用计算机而没有其他的复杂的虚拟现实设备如头盔等，通过屏幕上的三维图形图像和与用户交互给用户一种身临其境的感觉。虚拟医学陈列馆正是将采用此种方式实现。
二、虚拟医学陈列馆的设计
虚拟医学陈列馆的构建是一个系统工程，虚拟医学陈列馆是把现实中的陈列馆搬至了网络上，学生通过上网漫游医学陈列馆，可以对陈列馆内的陈列物参观。医学陈列馆可以分为多个陈列室，每个陈列室中展出相应的展品。用户可以选择不同的陈列室，在陈列室中漫游，就如同在现实中参观陈列室一样。对陈列品可以实现简单的交互，可以放大、缩小和随意旋转陈列品，这样用户就可以从各个方位角度参观。虚拟医学陈列馆的建设可以分为两个方面，分别为虚拟医学陈列馆建设和三维陈列品资源的建设。按功能可分为静态资源设计和动态交互设计两个方面。
三、系统架构与软件配置
虚拟医学陈列馆是一种桌面型虚拟现实系统，也可以说是一个具有虚拟现实功能的网站，把虚拟场景嵌入网页中供用户浏览。系统采用B/S两层架构，只要在服务器端安装，用户使用浏览器就可以浏览。网站功能结构如图1所示。
系统采用了VRML，用户端要求安装VRML浏览器，因此在首页提供测试，如果没有安装则可下载安装即可。本系统采用的是CortonaPlayer浏览器，在浏览器的左方和右方有控制按钮，可进行平移飞行或改变视点等操作。另外需要安装java虚拟机，与用户交互的部分用java语言编写程序来实现。
1.虚拟场景的实现
虚拟医学陈列馆包括多个虚拟陈列室，用户可以在导航上选择想浏览的陈列室进去参观。房屋用3DS MAX软件建模再导入VRML编辑器VRMLPAD编辑。在各个陈列室大门上设置超级连接，点击后可以进入前后不同的陈列室。
为了在网页中嵌入VRML文件，我们引入EMBED标签。具体设置为：
＜embedNAME=VRMLObjectSRC=”targetUrl” align=center border=0 width=100 height=100＞＜/embede＞
超级连接的设置使用了Anchor节点，Anchor {url “targeturl” parameter“陈列室名称”} 其中“targeturl”所链接陈列室的相对路径。
3.虚拟陈列品的建立
虚拟陈列品的建立可以采用两种方法，一种是使用对象全景技术，实现三维的互动展示，另一种的是使用三维建模方法，借助WEB3D技术，实现互动。全景技术是合成几个角度拍摄的照片，并不是真正的三维。三维建模可以采用3DS MAX建立模型，导出为.WRL文件即可。但是陈列的标本通常不是规则的形状，因此要建立十分逼真的模型是比较困难的。所以考虑使用全景技术，从多个角度对陈列品进行拍照，然后再通过全景软件进行合成。
4.交互的实现
在虚拟陈列馆中与用户的交互比较少，为了增加系统的沉浸性和真实性，在虚拟场景和虚拟陈列品中加入与用户的交互，如对陈列品放大缩小和旋转还有对墙壁的碰撞检测。Collision碰撞传感器节点用于从浏览者所在的方位，感知用户与该组中任何子节点造型发生碰撞动作。但是碰撞检测不能过多，需要很多资源，会对用户浏览的速度有所影响。所有的交互都可以调用写好的Java小程序实现。在HTML文件中引入APPLET标签，具体为：＜applet code=”change.class” width=”400” height=”200” mayscript＞＜/applet＞ 其中“change.class”是实现的Java程序的名称。
四、结束语
一个简单的虚拟医学陈列馆就基本可以实现了。采用VRML实现的虚拟陈列馆对计算机和网络带宽的要求不是很高，尤其校园网的带宽较宽和速度较快，为虚拟医学陈列馆的使用带来了有利条件。医学陈列馆是医学教育不可或缺的教育场地，虚拟医学陈列馆为学生提供网络上的学习资源，是虚拟现实在网络教育应用的一个实例。随着虚拟现实技术的发展，必然有会有更多的虚拟现实系统为教育培训服务。
参考文献
[1]刘怡等著.虚拟现实VRML程序设计[M].天津：南开大学出版社,2006,3
[2]马王俊美.DVR技术在教育领域中的应用研究[J].中国电化教育,2005,4
关键词：虚拟现实技术 医学陈列馆 VRML
随着信息技术的快速发展，网络教育因其独特的灵活性优势，打破了传统教学对时空的限制而得到了很好的发展，并取得了一定的成绩。虚拟现实技术的产生与发展为网络教育提供了新的技术支撑，为加强学生的感性认识起到了良好的作用。目前，许多重点高等院校都建设有医学标本陈列馆如人体解剖陈列馆和病理学陈列馆等，学生通过参观陈列馆对医学基础知识有一个直观的了解和感性的认识，为以后的实践打下基础。但是对陈列馆的参观受时空的限制较严重，对于原来不太清楚的标本结构，不能随时随地再次参观，而利用虚拟现实技术构建的虚拟医学陈列馆将有效解决这个问题，是对现实中医学陈列馆的有益补充。
一、虚拟现实技术的概念
虚拟现实主要依靠计算机技术，同时借助于其他输入输出设备，生成逼真动人的三维虚拟场景，模拟仿真一个客观存在的真实世界，或者模拟一个人们想象中的梦幻之境。
虚拟现实技术产生于上个世纪60年代，从上世纪80年代开始取得了一系列令人瞩目的重要成果。现在虚拟现实技术已经广泛应用于许多领域，虚拟现实技术的三个重要特性：交互性、想像性和沉浸性使其在教育领域中具有广阔的应用前景。
根据目前虚拟现实技术的发展情况，只有桌面型虚拟现实系统适合应用与在教育领域普及。所谓桌面型虚拟现实系统也称为简易型虚拟现实系统，是利用个人计算机或初级图形工作站等设备，以计算机屏幕作为用户观察虚拟世界的一个窗口，采用立体图形、自然交互等技术实现的。简单的说，就是一般只利用计算机而没有其他的复杂的虚拟现实设备如头盔等，通过屏幕上的三维图形图像和与用户交互给用户一种身临其境的感觉。虚拟医学陈列馆正是将采用此种方式实现。
二、虚拟医学陈列馆的设计
虚拟医学陈列馆的构建是一个系统工程，虚拟医学陈列馆是把现实中的陈列馆搬至了网络上，学生通过上网漫游医学陈列馆，可以对陈列馆内的陈列物参观。医学陈列馆可以分为多个陈列室，每个陈列室中展出相应的展品。用户可以选择不同的陈列室，在陈列室中漫游，就如同在现实中参观陈列室一样。对陈列品可以实现简单的交互，可以放大、缩小和随意旋转陈列品，这样用户就可以从各个方位角度参观。虚拟医学陈列馆的建设可以分为两个方面，分别为虚拟医学陈列馆建设和三维陈列品资源的建设。按功能可分为静态资源设计和动态交互设计两个方面。
三、系统架构与软件配置
虚拟医学陈列馆是一种桌面型虚拟现实系统，也可以说是一个具有虚拟现实功能的网站，把虚拟场景嵌入网页中供用户浏览。系统采用B/S两层架构，只要在服务器端安装，用户使用浏览器就可以浏览。网站功能结构如图1所示。
系统采用了VRML，用户端要求安装VRML浏览器，因此在首页提供测试，如果没有安装则可下载安装即可。本系统采用的是CortonaPlayer浏览器，在浏览器的左方和右方有控制按钮，可进行平移飞行或改变视点等操作。另外需要安装java虚拟机，与用户交互的部分用java语言编写程序来实现。
1.虚拟场景的实现
虚拟医学陈列馆包括多个虚拟陈列室，用户可以在导航上选择想浏览的陈列室进去参观。房屋用3DS MAX软件建模再导入VRML编辑器VRMLPAD编辑。在各个陈列室大门上设置超级连接，点击后可以进入前后不同的陈列室。
为了在网页中嵌入VRML文件，我们引入EMBED标签。具体设置为：
＜embedNAME=VRMLObjectSRC=”targetUrl” align=center border=0 width=100 height=100＞＜/embede＞
超级连接的设置使用了Anchor节点，Anchor {url “targeturl” parameter“陈列室名称”} 其中“targeturl”所链接陈列室的相对路径。
3.虚拟陈列品的建立
虚拟陈列品的建立可以采用两种方法，一种是使用对象全景技术，实现三维的互动展示，另一种的是使用三维建模方法，借助WEB3D技术，实现互动。全景技术是合成几个角度拍摄的照片，并不是真正的三维。三维建模可以采用3DS MAX建立模型，导出为.WRL文件即可。但是陈列的标本通常不是规则的形状，因此要建立十分逼真的模型是比较困难的。所以考虑使用全景技术，从多个角度对陈列品进行拍照，然后再通过全景软件进行合成。
4.交互的实现
在虚拟陈列馆中与用户的交互比较少，为了增加系统的沉浸性和真实性，在虚拟场景和虚拟陈列品中加入与用户的交互，如对陈列品放大缩小和旋转还有对墙壁的碰撞检测。Collision碰撞传感器节点用于从浏览者所在的方位，感知用户与该组中任何子节点造型发生碰撞动作。但是碰撞检测不能过多，需要很多资源，会对用户浏览的速度有所影响。所有的交互都可以调用写好的Java小程序实现。在HTML文件中引入APPLET标签，具体为：＜applet code=”change.class” width=”400” height=”200” mayscript＞＜/applet＞ 其中“change.class”是实现的Java程序的名称。
四、结束语
一个简单的虚拟医学陈列馆就基本可以实现了。采用VRML实现的虚拟陈列馆对计算机和网络带宽的要求不是很高，尤其校园网的带宽较宽和速度较快，为虚拟医学陈列馆的使用带来了有利条件。医学陈列馆是医学教育不可或缺的教育场地，虚拟医学陈列馆为学生提供网络上的学习资源，是虚拟现实在网络教育应用的一个实例。随着虚拟现实技术的发展，必然有会有更多的虚拟现实系统为教育培训服务。
参考文献
[1]刘怡等著.虚拟现实VRML程序设计[M].天津：南开大学出版社,2006,3
[2]马王俊美.DVR技术在教育领域中的应用研究[J].中国电化教育,2005,4