上海市三林東校 蔡文良

一、引言

勞技課堂上，往往需要展示很多實(shí)物以供教學(xué)。但是，要么是物品太小學(xué)生看不清細(xì)節(jié)；要么是物品太大搬運(yùn)不便；難得碰上不大不小剛剛好的時(shí)候，卻又被隔壁老師借去用了……

別急別急，虛擬現(xiàn)實(shí)幫你輕松搞定！

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality）又稱幻境或靈境技術(shù)，簡(jiǎn)稱VR。它是利用電腦模擬產(chǎn)生出一個(gè)三維空間的虛擬世界，并提供使用者關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官的模擬，讓使用者如同身臨其境。很多著名的三維游戲，如《半條命》《魔獸爭(zhēng)霸》等，都可看做是虛擬現(xiàn)實(shí)的成功案例。

以前虛擬現(xiàn)實(shí)只能依賴高端圖形工作站才能流暢運(yùn)行，現(xiàn)在隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，別說(shuō)是個(gè)人電腦了，就連手機(jī)都可以輕松運(yùn)行虛擬現(xiàn)實(shí)程序了。

換言之，虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)入教學(xué)課堂，其硬件需求早已不成問(wèn)題。那么就讓我們踏著VR的浪潮，趕緊來(lái)試一試吧！

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是結(jié)合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)等多種技術(shù)發(fā)展而成的一門技術(shù)。

完整意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)一般來(lái)說(shuō)應(yīng)符合以下幾個(gè)方面的特征。

1.沉浸感（IMMERSION）

完美意義上的虛擬現(xiàn)實(shí)世界可讓用戶無(wú)法區(qū)分所處環(huán)境的真假，用戶的身心將完全融入到虛擬世界之中。以現(xiàn)在的VR技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，達(dá)到“仿真”的程度，其效果就已經(jīng)非常出色。

2.交互性（INTERACTIVITY）

用戶和虛擬世界之間應(yīng)該有非常好的對(duì)應(yīng)和反饋關(guān)系。用戶可以控制虛擬世界中的物品，可以影響虛擬世界中的事件?，F(xiàn)在網(wǎng)店上有很多號(hào)稱VR眼鏡的，其實(shí)只能看立體電影，由于用戶和虛擬場(chǎng)景間沒(méi)有交互，所以不能算作是真正的VR。

3.構(gòu)想性（IMAGINATION）

用戶不但可以體驗(yàn)真實(shí)世界的模擬情況，還可以對(duì)未知的情況進(jìn)行進(jìn)一步的模擬和試驗(yàn)，這就使虛擬實(shí)驗(yàn)室成為可能。勞技課程中，可以模擬電子電路試驗(yàn)，模擬繩結(jié)編織，模擬陶藝制作等。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)例

本實(shí)例以上海教育出版社出版的六年級(jí)《勞動(dòng)技術(shù)》課程中的泥塑一章為參考，簡(jiǎn)述利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行模型展示的常見(jiàn)基本流程。

我們將采用本章節(jié)中的陶制品圖案作為模型參考圖案。

好，捋起袖管，準(zhǔn)備開(kāi)工了！

1.使用三維軟件進(jìn)行建模

我們常用的三維軟件有3DSMAX，MAYA，CAXA等。這些軟件都可以用來(lái)建立三維模型，并搭建出虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。就國(guó)內(nèi)軟件環(huán)境而言，3DSMAX和MAYA最為人熟悉，分別以“多邊形建模”和“NUBUS建?！币?jiàn)長(zhǎng)。

本例中我們將使用3DSMAX的多邊形建模工具進(jìn)行基礎(chǔ)建模。

a. 在頂視圖中創(chuàng)建一立方體。

b. 將立方體轉(zhuǎn)換成“可編輯多邊形”。

c. 在四視圖中使用“多邊形修改工具”，對(duì)正方體進(jìn)行擠壓、拉伸、旋轉(zhuǎn)、焊接等操作，將其塑成陶狗的基本形狀。在模型創(chuàng)建過(guò)程中，應(yīng)盡量控制三角面的數(shù)量，降低模型數(shù)據(jù)，以提升圖形顯示效果。幾杯茶的功夫，就得到了如圖04的模型：

d. 利用“光滑”命令，進(jìn)一步改善三維模型的外觀。如圖-05：

e. 編輯模型的材質(zhì)，賦予雕塑以陶泥和金屬兩種不同的質(zhì)地。

2. 利用平面軟件制作模型表面貼圖

常用的平面設(shè)計(jì)軟件有PHOTOSHOP、ILLUSTRATOR、美圖秀秀等。其中圖像修改首推PHOTOSHOP，此款軟件因其界面友好、簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)大而深受廣大用戶的歡迎。

我們?cè)赑HOTOSHOP中制作陶土材質(zhì)貼圖和金屬材質(zhì)貼圖各一張。

3.利用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件搭建虛擬場(chǎng)景

模型和貼圖都準(zhǔn)備好之后，就需要用一個(gè)軟件將他們組合起來(lái)，這就得用到我們的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件了。

能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件很多，若單單用來(lái)展示虛擬物體的話，CULT3D這樣的小軟件其功能就足夠了。CULT3D的交互性很強(qiáng)，修改3D模型、貼圖、音樂(lè)、粒子等都很在行，能讓你的模型展示別具一格。

現(xiàn)在我們就試著用CULT3D強(qiáng)大的交互功能來(lái)完成本陶藝模型虛擬場(chǎng)景的搭建工作。

a. 將3DSMAX模型導(dǎo)入CULT3D軟件。

b. 為模型添加自動(dòng)旋轉(zhuǎn)效果。

c. 為模型添加材質(zhì)和貼圖控制。

d. 為陶狗模型制作材質(zhì)變換效果。

4.輸出與封裝

經(jīng)CULT3D制作的VR場(chǎng)景可通過(guò)安裝VR瀏覽器來(lái)播放。為了更方便瀏覽，可使用DIRECTOR軟件將其封裝為EXE可執(zhí)行文件。這樣一來(lái)，無(wú)需打開(kāi)特定瀏覽器，就可以獨(dú)立運(yùn)行，自在觀看了。別忘了帶上爆米花喲。

5. 播放展示

本實(shí)例運(yùn)行時(shí)，用戶不但能以360度視角全方位觀察模型，還能控制鼠標(biāo)來(lái)調(diào)整觀測(cè)角度及進(jìn)行局部的縮放。此外，還可以切換陶瓷和金屬兩種材質(zhì)來(lái)體驗(yàn)不同材質(zhì)下的模型效果。

由于模型實(shí)現(xiàn)了電子化，所以實(shí)物模型的那些尷尬一去不返，想大就大想小就小，想復(fù)制幾份就復(fù)制幾份，一個(gè)優(yōu)盤(pán)就能輕松攜帶，再也不用和隔壁老師玩石頭剪子布爭(zhēng)搶模型教具了。模型也無(wú)須搬運(yùn)，再遠(yuǎn)的距離只要發(fā)個(gè)電子郵件就可以做剪刀手的手勢(shì)了。若使用手機(jī)端，還可以在各類閑暇時(shí)間推敲課堂設(shè)計(jì)，可謂是一舉多得。