本文關(guān)鍵詞：基于Flash3D的中學(xué)化學(xué)虛擬實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

基于Flash3D的中學(xué)化學(xué)虛擬實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

[摘 要] 用Flash3D技術(shù)開發(fā)三維虛擬實驗平臺具有技術(shù)難度適中、功能易于擴展、瀏覽器插件安裝方便且使用普遍等優(yōu)點，但是已有的三維虛擬實驗平臺較少采用Flash3D技術(shù)。文章首先從系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、虛擬實驗過程設(shè)計等方面詳細論述了基于Flash3D技術(shù)的中學(xué)化學(xué)虛擬實驗平臺的設(shè)計方案，然后闡述了該平臺的功能，接著從三維虛擬實驗場景中的交互、化學(xué)實驗現(xiàn)象的模擬、數(shù)據(jù)通信等方面提出了該平臺的實現(xiàn)方法。最后介紹了中學(xué)化學(xué)虛擬實驗平臺的特色。

[關(guān)鍵詞] 中學(xué)化學(xué)虛擬實驗平臺； Flash3D； 設(shè)計與實現(xiàn)； Papervision3D； Flint粒子系統(tǒng)

一、引 言

化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，它通過實驗教學(xué)可以使學(xué)生獲得生動的感性知識，從而更好地理解、鞏固所學(xué)的化學(xué)知識。同時，實驗更是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段。近幾年來隨著新課程改革的不斷深入，中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革取得了一定的進展，但是實驗教學(xué)中仍存在實驗設(shè)備不足、實驗室開放時間少、實驗內(nèi)容的深度和廣度不夠、大多數(shù)教學(xué)實驗屬于驗證性實驗等問題。針對這些問題，許多學(xué)校采取了改善實驗教學(xué)條件，改進實驗教學(xué)方法等措施，一些學(xué)校還逐步在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中引入虛擬實驗。充分利用具有開放性、仿真性、經(jīng)濟性、可重復(fù)使用性、共享性等獨特優(yōu)點的虛擬實驗進行教學(xué)，可以有效彌補現(xiàn)實實驗教學(xué)的不足。[1]目前已經(jīng)開發(fā)的三維虛擬實驗平臺大多基于VRML、Virtools、VRP等技術(shù)，[2][3][4][5][6][7]使用Flash3D技術(shù)的則較少。[8]這幾種典型的三維虛擬實驗開發(fā)技術(shù)都有各自的優(yōu)點和不足，其技術(shù)比較見表1。

使用VRML開發(fā)虛擬實驗技術(shù)雖然是免費、開源的，但其開發(fā)難度高，周期長；使用Virtools開發(fā)虛擬實驗技術(shù)難度較高，側(cè)重于單機版，網(wǎng)絡(luò)版功能受限制；使用VRP開發(fā)虛擬實驗技術(shù)難度較低。其中Virtools和VRP用于商業(yè)均需要付費，VRML、Virtools和VRP應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時其瀏覽器插件都不普及，且功能擴展時難度高。使用Flash3D開發(fā)虛擬實驗技術(shù)難度適中，功能易于擴展，，便于連接后臺數(shù)據(jù)庫形成集實驗教學(xué)、實驗操作、實驗報告和實驗評價于一體的綜合性的實驗平臺。Flash3D技術(shù)是近年迅速發(fā)展起來的一種在線3D技術(shù)，它用ActionScript在Flash二維的世界里表現(xiàn)三維對象。其主要優(yōu)勢在于：（1）Flash播放器已相當(dāng)?shù)仄占埃鶕?jù)調(diào)查顯示，約98.7%以上的PC上都有安裝；（2）Flash

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