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Flash3D在網(wǎng)絡(luò)三維課件制作中的探索
摘要： 本文嘗試以Flash三維場景顯示的實例，為網(wǎng)絡(luò)三維課件的制作提供參考和經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞： 計算機三維成像；課件制作；WEB3D；Flash3D；Papervision3D；網(wǎng)絡(luò)三維課件
1 Flash3D 技術(shù)及其在課件制作中應(yīng)用情況的介紹
最初，F(xiàn)lash是美國Macromedia公司所設(shè)計的一種二維動畫軟件，可以非常方便地嵌入網(wǎng)頁，并通過專用的Web插件Flash Player來播放，由于其強大的動畫、音頻和視頻表現(xiàn)能力，很快得到了普及，在互聯(lián)網(wǎng)終端機桌面系統(tǒng)中占有90%以上的安裝比例。在國內(nèi)的教育行業(yè)中，由于Flash強大的多媒體表現(xiàn)能力，和便捷的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布能力，已經(jīng)吸引了越來越多的教師，把Flash技術(shù)用在多媒體課件的制作上，使Flash軟件逐漸成為當(dāng)前最流行的課件制作軟件之一。
2 Flash3D制作網(wǎng)絡(luò)課件的特點
2.1 這些傳統(tǒng)的優(yōu)點，對于廣大教師而言這些優(yōu)點可簡單羅列如下：①強大的多媒體表現(xiàn)能力。采用矢量圖，縮放不變形；可以方便地嵌入和控制播放音頻和視頻；具有強大而齊全的繪畫和色彩工具，自動地生成漸變動畫；具有時間軸控制，支持層編輯等。可以非常方便地制作表現(xiàn)豐富、感染力強的多媒體作品。②便于發(fā)布。首先是生成的文件尺寸小，利用Flash生成的動畫播放文件（*.swf）都非常小巧，一個精美的多媒體課件可包含在一、二十KB的容量里，大的、復(fù)雜的也可容納于幾百KB的空間里，可以非常方便地嵌入網(wǎng)頁，同時也便于學(xué)生們打開瀏覽。其次，用于課堂上本地硬盤播放的課件，可以生成自帶播放器的*.exe文件，一次課的內(nèi)容一般在幾MB左右，占用空間小，攜帶方便，U盤中完全可以放下一個學(xué)期的課件，這樣就可以避免講課時教師機的系統(tǒng)環(huán)境不支持多媒體課件文件格式的尷尬情況。③Flash生成的課件，完成后導(dǎo)出擴展名為*.SWF的文件，具有一定的原始資料保護功能，無法直接從界面上對文字和圖片進行復(fù)制粘貼，在一定程度上保護了教師的勞動成果。
2.2 在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)lash3D制作課件，更進一步帶來了自身的優(yōu)點：①生動的三維表現(xiàn)能力；②更強大的交互能力；③由于其生動的表現(xiàn)力和交互能力，可以極大地促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，從而為場景式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)等教學(xué)改革，提供了一個非常好的教學(xué)內(nèi)容展示平臺。
3 Flash3D的基本原理介紹
做一個Flash課件就相當(dāng)于教師導(dǎo)演一場舞臺演出來展示課程內(nèi)容，以往Flash可以非常容易將二維的圖像、文字、音頻、視頻等元素結(jié)合起來，F(xiàn)lash player 10以后，可以支持三維場景的展示，使得Flash課件更加生動、形象。二維對象和投影在二維屏幕上的三維對象之間的區(qū)別在于，三維對象增加了第三維Z軸屬性，三維對象的Z軸值越大，表示距離越遠(yuǎn)，在二維屏幕上的投影就越小。
3.1 Flash3D中移動、旋轉(zhuǎn)、縮放三維對象 可以用顯式改變?nèi)S對象的X、Y、Z屬性值，來移動三維對象的空間位置；可以通過設(shè)置對象的三種旋轉(zhuǎn)屬性：rotationX、rotationY 和 rotationZ，使三維對象分別沿X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；通過改變對象的scaleX、scaleY、scaleZ屬性值，可以將三維對象分別沿X、Y、Z軸進行縮放。
另外，當(dāng)需要對三維對象進行復(fù)雜的三維變換操作時，可以利用flash.geom.Matrix3D 類來完成，以提高運算效率。
3.2 Flash3D引擎 Flash3D提供了三維渲染功能，但若要實現(xiàn)生動、復(fù)雜的三維場景、器具甚至人物，還需要Flash3D 引擎的支持，在3D引擎的基礎(chǔ)上實現(xiàn)虛擬三維環(huán)境更加便捷，效果更好。Papervision3D是一款優(yōu)秀和成熟Flash3D引擎的開源項目，尤其是Flash的腳本語言 ActionScript 3.0發(fā)布后，程序執(zhí)行效率得到了大幅度提升。Papervision3D無論是在效率、功能上都有很好的表現(xiàn)，成為Flash3D三維開發(fā)的一個重要基礎(chǔ)平臺。
4 Flash3D在課件制作舉例
本文以Flash3D課件中展示三維場景為例，三維課件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，以供參考。
4.1 模型的制作，目前的Flash編輯平臺還以二維動畫制作為主，生動而復(fù)雜的三維模型需要第三方建模軟件做成的模型文件，再從外部導(dǎo)入Flash中渲染顯示。由Maya、3DsMax專業(yè)三維設(shè)計軟件制作的文件，應(yīng)該保存為什么格式的文件才能用AS3操作，在FLASH PLAYER中顯示出來。滿足這種需要的3D文件格式有很多種，其中COLLADA標(biāo)準(zhǔn)就是最常用的一種。
本例中，用3DsMax制作了一個簡單的三維虛擬課堂的場景，通過開源的COLLADA插件，導(dǎo)出的模型文件是classRoom.xml，貼圖文件是classroom.jpg，地面的貼圖文件是ground.jpg，可以方便地被Flash 3D使用。
4.2 Flash3D三維渲染關(guān)鍵代碼說明，本例通過完成一個三維虛擬教學(xué)場景的展示，說明基于Papervision3D引擎的Flash三維制作的一般步驟。
其中，采用Papervision3D引擎渲染三維場景時，一般需要定義四個元素，這四個元素是三維成像的關(guān)鍵：一是窗口：類似于房間的窗戶，我們透過窗口看外面的三維世界。窗口解釋成渲染的尺寸，就像我們拍照時照片的尺寸一樣。二是場景：場景是指整個三維的場景。就像我們所處的大千世間，不過場景是虛擬的三維世界，是由我們用模型文件擺放、規(guī)劃出來的。三是攝像機：類似于現(xiàn)實中的攝像機，將大千世界拍攝出動感的影片。不過，這里的世界是虛擬的，攝像機也是邏輯設(shè)置，通過算法來實現(xiàn)的。四是渲染器：將以上的所有的邏輯算法與數(shù)據(jù)，渲染成屏幕上連續(xù)一幀一幀顯示的圖像。
5 發(fā)展前景
Flash3D技術(shù)將課件制作技術(shù)帶入了一個新的領(lǐng)域，在此技術(shù)之上，可以歸納、總結(jié)課件制作常規(guī)要求，編寫專用的功能類庫，在通用功能類庫支持的基礎(chǔ)上，編輯課件制作界面，以開發(fā)出專門的課件開發(fā)工具。
可以預(yù)見，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，WEB三維技術(shù)的不斷成熟，三維網(wǎng)絡(luò)課件的制作將在教學(xué)工作中，發(fā)揮越來越大的作用，而被廣大教師和學(xué)生所喜愛。
參考資料：
[1]李方捷等著.ActionScript 3.0開發(fā)技術(shù)大全.清華大學(xué)出版社，2009-6-1，ISBN：9787302196570.
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