孫　杰，吳春雨

1昌吉學(xué)院物理系，新疆 昌吉 831100；2新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，烏魯木齊 830046；3吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013

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基于Web的經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)三維虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

孫杰1，2，吳春雨3

1昌吉學(xué)院物理系，新疆 昌吉 831100；2新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，烏魯木齊 830046；3吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013

針對(duì)中醫(yī)經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用掛圖和模型缺乏形象性和交互性的弊端，采用以Web應(yīng)用面向?qū)ο蟮腏AVA編程語(yǔ)言和三維虛擬場(chǎng)景描述的VRML語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)了可直觀、形象、多視角展示人體經(jīng)絡(luò)腧穴并具有點(diǎn)穴交互操作的基于Web的經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)三維虛擬實(shí)驗(yàn)。通過(guò)開(kāi)發(fā)實(shí)踐，介紹了基于Web的三維虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)流程，提出了構(gòu)建人體經(jīng)絡(luò)腧穴模型的關(guān)鍵技術(shù)以及利用JAVA增強(qiáng)VRML模型交互性的策略。

Web；JAVA；VRML；經(jīng)絡(luò)腧穴；虛擬實(shí)驗(yàn)

自德國(guó)漢堡大學(xué)利用VHP（visual human project）數(shù)據(jù)集開(kāi)發(fā)三維可視化操作平臺(tái)VOXEL-MAN［1］以來(lái)，基于數(shù)字化虛擬人體的醫(yī)學(xué)教育和臨床高水平應(yīng)用研究發(fā)展迅速。上海中醫(yī)藥大學(xué)利用VOXEL-MAN提供的人體切片數(shù)據(jù)，對(duì)人體經(jīng)絡(luò)腧穴進(jìn)行了三維重建，實(shí)現(xiàn)了針灸穴位在可視人體的定位與表達(dá)，演示了危險(xiǎn)穴位的進(jìn)針過(guò)程［2］；福州大學(xué)開(kāi)發(fā)了人體經(jīng)絡(luò)腧穴三維可視化系統(tǒng)［3］。這些研究極大地推動(dòng)了經(jīng)絡(luò)腧穴理論與實(shí)踐的數(shù)字化進(jìn)程。

經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)是針灸學(xué)科的核心內(nèi)容，是針灸推拿專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)又是中醫(yī)基礎(chǔ)理論的重要組成部分，內(nèi)容非常廣泛，涉及中醫(yī)學(xué)的生理、病理、診斷和治療等各個(gè)方面，對(duì)針灸推拿及中醫(yī)其他各科臨床具有重要的指導(dǎo)意義［4］。經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要，由于用真人做實(shí)驗(yàn)受安全、倫理道德和法律等方面的制約，所以實(shí)驗(yàn)課教學(xué)常以針灸穴位掛圖、針灸穴位人體模型為實(shí)驗(yàn)材料。而人體經(jīng)絡(luò)的分布有淺表、骨間、肉分、筋間以至臟腑的區(qū)別，經(jīng)絡(luò)圖僅僅是簡(jiǎn)單線條的勾畫(huà)，缺少立體形象，不能表現(xiàn)經(jīng)絡(luò)的深入淺出，模型也只能將經(jīng)絡(luò)、穴位的分布在模型表面標(biāo)出，無(wú)法表現(xiàn)其空間位置。

該研究將傳統(tǒng)的中醫(yī)人體經(jīng)絡(luò)腧穴理論與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，采用Web瀏覽器通用的虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言（virtual reality modeling language，VRML）對(duì)人體、經(jīng)絡(luò)、腧穴進(jìn)行三維重構(gòu)，利用優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言JAVA進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、及時(shí)通信和交互設(shè)計(jì)，通過(guò)HTML技術(shù)整合各個(gè)模塊、開(kāi)發(fā)而成的基于Web的經(jīng)絡(luò)腧穴三維虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅能直觀、形象、立體地展示人體經(jīng)絡(luò)腧穴，而且支持劃經(jīng)點(diǎn)穴操作，同時(shí)提供信息全面的經(jīng)絡(luò)腧穴知識(shí)庫(kù)，學(xué)生只需通過(guò)IE瀏覽器進(jìn)入實(shí)驗(yàn)站點(diǎn)，即可隨時(shí)、隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，突破時(shí)空限制，有效解決經(jīng)絡(luò)腧穴和針灸教學(xué)中存在的“三難”問(wèn)題—理論難懂、穴位難記、針?lè)y練［5］，從而到達(dá)對(duì)中醫(yī)理論的傳承。

1　人體經(jīng)絡(luò)腧穴虛擬實(shí)驗(yàn)的功能設(shè)計(jì)

“經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)”主要是研究人體體表之間，體表與臟腑之間，臟腑與臟腑之間的聯(lián)系通路；研究腧穴的位置，腧穴與臟腑經(jīng)絡(luò)的關(guān)系以及用來(lái)診斷和防治疾病的一門(mén)學(xué)科。是否掌握好經(jīng)絡(luò)的循行、腧穴定位的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到臨床療效的優(yōu)劣。因此，劃經(jīng)點(diǎn)穴操作是每個(gè)針灸專業(yè)學(xué)生必須具備的基本技能［6］。以經(jīng)絡(luò)腧穴實(shí)訓(xùn)大綱和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為依據(jù)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在虛擬實(shí)驗(yàn)中的獨(dú)特作用，對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)［7］。該虛擬實(shí)驗(yàn)主要功能。包括:①十二經(jīng)絡(luò)循行的演示功能。選擇一個(gè)經(jīng)絡(luò)后，單擊循行演示按鈕，Web三維場(chǎng)景中會(huì)演示該經(jīng)絡(luò)的走向和所經(jīng)過(guò)的腧穴；②腧穴的人體定位顯示功能。輸入一個(gè)腧穴后單擊腧穴定位按鈕，該腧穴就會(huì)在人體模型上以閃爍的方式顯示；③常用腧穴的顯示功能。單擊該按鈕后全身409個(gè)腧穴會(huì)以顏色變化的方式顯示在人體模型上，當(dāng)用鼠標(biāo)接近某一腧穴時(shí)顯示該腧穴的名稱和簡(jiǎn)要介紹；④經(jīng)絡(luò)腧穴的知識(shí)庫(kù)功能。當(dāng)選擇一條經(jīng)絡(luò)或一個(gè)腧穴后，文本框中會(huì)顯示與其相關(guān)的知識(shí)，幫助學(xué)習(xí)者復(fù)習(xí)掌握相關(guān)的知識(shí)；⑤用戶點(diǎn)穴操作功能。該功能模擬人體點(diǎn)穴操作，使用鼠標(biāo)觸碰人體模型上腧穴所在的正確位置，該腧穴就會(huì)以閃爍的方式顯示幾秒鐘，同時(shí)伴有語(yǔ)音和文本提示功能；⑥模型的縮放功能?？梢苑糯蠛涂s小三維場(chǎng)景中的模型，利于用戶對(duì)細(xì)節(jié)和整體的把握；⑦人體三維模型旋轉(zhuǎn)功能。使用鼠標(biāo)拖動(dòng)滾動(dòng)條或使用鼠標(biāo)在場(chǎng)景中拖拽模型，可以使人體模型分別繞X、Y、Z軸360°旋轉(zhuǎn)，方便觀察和點(diǎn)擊人體的全部經(jīng)絡(luò)和腧穴。⑧人體三維模型沿X、Y、Z軸的平移功能；⑨用戶即時(shí)信息交流功能。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供Web在線及時(shí)信息交流模塊，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)實(shí)時(shí)在線交流，提出學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，同時(shí)獲得在線幫助信息，達(dá)到協(xié)作學(xué)習(xí)的目的（如圖1所示）。

圖1　經(jīng)絡(luò)腧穴虛擬實(shí)驗(yàn)功能設(shè)計(jì)

2　基于JAVA-VRML開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的流程

虛擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)是目的性很強(qiáng)的活動(dòng)，必須要進(jìn)行設(shè)計(jì):一方面要依據(jù)教學(xué)大綱和實(shí)訓(xùn)大綱進(jìn)行系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，使虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)課程起到有效支撐作用；另一方面要依據(jù)軟件工程學(xué)對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程、流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的步驟清晰、功能明確、速度高效。開(kāi)發(fā)基于JAVA-VRML虛擬實(shí)驗(yàn)的流程如圖2所示。

圖2　基于Web的三維虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)流程

2.1界面設(shè)計(jì)

虛擬實(shí)驗(yàn)的界面設(shè)計(jì)應(yīng)注重交互功能的設(shè)計(jì)，盡量做到版面布局簡(jiǎn)單，色彩搭配合理，不增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷?？紤]到界面上的各種組件要和VRML進(jìn)行通信，該虛擬實(shí)驗(yàn)的交互界面設(shè)計(jì)中采用JavaApplet小程序?qū)崿F(xiàn)。

2.2建模

主要包括對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、實(shí)驗(yàn)器材、交互物體的建模。簡(jiǎn)單物體的建模可以使用VRML編程的方式實(shí)現(xiàn)，不規(guī)則物體的建模通常使用3DsMax完成，然后使用Export命令導(dǎo)出為VRML 97格式的文件。

2.3模型的優(yōu)化組合

包含三個(gè)方面的工作:一是優(yōu)化三維模型的結(jié)構(gòu)，在確保一定精度的情況下，減少模型的點(diǎn)、線、面的數(shù)量，有利于Web的傳輸；二是依據(jù)交互和動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的要求，使用VRMLPad手動(dòng)調(diào)整物體的層級(jí)結(jié)構(gòu)、群組關(guān)系、坐標(biāo)位置等信息，保證交互控制的添加和動(dòng)畫(huà)的制作；三是利用壓縮工具對(duì)模型文件進(jìn)行壓縮處理，同時(shí)使用USE/DEF語(yǔ)句引用相同模型，減小文件容量。

2.4交互設(shè)計(jì)

分為使用VRML傳感器、插值器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單交互和通過(guò)腳本編寫(xiě)接口（script authoring interface，SAI）、擴(kuò)展編程接口（external authoring interface，EAI）接口引入JAVA語(yǔ)言的交互設(shè)計(jì)兩部分。

2.5整合發(fā)布

利用EditPlus或Dreamweaver網(wǎng)頁(yè)編輯工具將設(shè)計(jì)好的wrl格式的三維場(chǎng)景文件和JavaApplet的字節(jié)碼文件設(shè)置在恰當(dāng)位置，適當(dāng)配以其他媒體元素建立完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以HTML格式存儲(chǔ)并部署到服務(wù)器上。

3　創(chuàng)建經(jīng)絡(luò)腧穴網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵策略和技術(shù)

3.1界面設(shè)計(jì)技術(shù)

虛擬實(shí)驗(yàn)的界面是實(shí)驗(yàn)者獲取虛擬場(chǎng)景信息、對(duì)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互操作以及反饋操作結(jié)果信息的窗口。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)界面的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單明了、功能結(jié)構(gòu)清晰，該虛擬實(shí)驗(yàn)界面如圖3所示。分為三個(gè)功能區(qū)域:經(jīng)絡(luò)腧穴知識(shí)庫(kù)區(qū)、人體經(jīng)絡(luò)腧穴交互區(qū)及模型控制區(qū)。經(jīng)絡(luò)腧穴的知識(shí)庫(kù)區(qū)注重信息的展示，主要包括經(jīng)絡(luò)的選擇（如圖3中①所示）、經(jīng)絡(luò)循行動(dòng)畫(huà)演示（如圖3中①所示）、經(jīng)絡(luò)知識(shí)庫(kù)（如圖3中②所示）、腧穴定位顯示（如圖3中③所示）、腧穴知識(shí)庫(kù)（如圖3中④所示）。人體經(jīng)絡(luò)腧穴交互模塊使用3Ds Max 2008設(shè)計(jì)，放置窗體的中心區(qū)域突出其重要性。模型控制區(qū)放置在窗體的右側(cè)，符合實(shí)驗(yàn)者使用基于視窗軟件的習(xí)慣，該區(qū)域包括全身腧穴顯示（如圖3中⑤所示）、點(diǎn)穴操作（如圖3中⑥所示）、骨骼和臟腑模型導(dǎo)入（如圖3中⑦所示）、模型縮放（如圖3中⑧所示）、模型三自由度360°旋轉(zhuǎn)（如圖3中⑨所示）、模型沿X、Y、Z軸平移（如圖3中⑩所示）、用戶聊天信息顯示（如圖3中○11所示）、用戶信息輸入發(fā)布（如圖3中○12所示）。

圖3　經(jīng)絡(luò)腧穴界面設(shè)計(jì)

3.2建模策略

鑒于GB/T12346-2006《腧穴名稱與定位》，該虛擬實(shí)驗(yàn)除對(duì)人體的十四經(jīng)脈、361個(gè)經(jīng)穴、48個(gè)經(jīng)外奇穴進(jìn)行建模和定位外，還對(duì)主要臟腑器官心臟、肝臟、肺、脾、腎、大小腸、胃、膽和膀胱做了建模和定位。因此，模型數(shù)量多、形狀不規(guī)則、定位技術(shù)復(fù)雜，所以使用3Ds Max 2008建模最后導(dǎo)出為符合VRML規(guī)范的wrl格式文件。

3.2.1人體建模 當(dāng)前，創(chuàng)建人體模型的方法主要有基于幾何的方法、基于解剖學(xué)的方法以及基于數(shù)據(jù)獲取的方法［8］。由于醫(yī)學(xué)本身的特點(diǎn)，人體建模所需的數(shù)據(jù)獲取成本非常高、技術(shù)難度大［9］，在借鑒吸收已有人體經(jīng)絡(luò)腧穴建模的方法和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，綜合考慮虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的實(shí)際性、經(jīng)濟(jì)性、可行性、技術(shù)性和科學(xué)性等方面的因素，提出了一種簡(jiǎn)單有效而又不失科學(xué)性的人體經(jīng)絡(luò)腧穴建模方法［10］。即以中醫(yī)經(jīng)絡(luò)腧穴文獻(xiàn)資料為依據(jù)，將相關(guān)的圖片導(dǎo)入到3Ds Max中作為參照，使用“交叉連線和編輯面片”法逐次逼近參照物的人體建模法。經(jīng)絡(luò)腧穴網(wǎng)絡(luò)三維虛擬實(shí)驗(yàn)的人體模型包括經(jīng)絡(luò)、腧穴、皮膚、肌肉、骨骼和主要臟腑器官。因此，模型數(shù)量較多，為使模型文件在網(wǎng)絡(luò)上順暢傳輸，采用有限元和低精度建模方法，即在保證模型科學(xué)性和真實(shí)性的前提下，適當(dāng)減少模型的頂點(diǎn)數(shù)量。

3.2.2腧穴建模 中醫(yī)典籍《素問(wèn)》記載“穴”是經(jīng)脈氣血體現(xiàn)于體表的特殊部位，穴又被稱為“氣穴”，是氣血匯聚之所；“穴”是針通行出入的門(mén)戶；中醫(yī)認(rèn)為穴是點(diǎn)狀的，經(jīng)絡(luò)是線狀的［11］。同樣，在《說(shuō)文》中也認(rèn)為穴是三維立體的。因此，該虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)中采用微小的球體作為腧穴模型。為將腧穴模型準(zhǔn)確定位到三維人體模型上，采用“二維圖形坐標(biāo)轉(zhuǎn)三維坐標(biāo)”的方法實(shí)現(xiàn)，即將中醫(yī)針灸穴位掛圖中的穴位坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)化到三維人體模型上，同時(shí)以GB/T12346-2006描述的穴位位置為主要參照，并適當(dāng)結(jié)合臨床中使用頻率較高的“體表解剖標(biāo)志定位法”、“骨度折量定位法”和“手指同身寸取穴法”輔助定位［12］。

3.2.3經(jīng)絡(luò)建模 中醫(yī)理論認(rèn)為經(jīng)絡(luò)是運(yùn)行氣血、聯(lián)系臟腑和體表及全身各部的通道，是人體功能的調(diào)控系統(tǒng)。因此，我們可以把經(jīng)絡(luò)形象地比喻成管道，對(duì)經(jīng)絡(luò)建?？刹捎秘惾麪柷€工具連接已經(jīng)定位的腧穴形成一條曲線，并給曲線一定粗度的方式實(shí)現(xiàn)。最后，可以給管狀物賦以一定的材質(zhì)，使其更加美觀。圖4顯示的是對(duì)足陽(yáng)明胃經(jīng)和本經(jīng)腧穴的建模效果。

圖4　足陽(yáng)明胃經(jīng)絡(luò)和本經(jīng)腧穴模型

3.3模型的優(yōu)化組合方法

模型的優(yōu)化目的是要減小模型的體積，利于網(wǎng)絡(luò)傳輸，減少用戶的等待時(shí)間。該虛擬實(shí)驗(yàn)使用的優(yōu)化技術(shù)主要有:①適當(dāng)使用貼圖減少模型頂點(diǎn)數(shù)；②使用VRML中DEF定義相同的模型，在使用相同模型的地方采用USE引入；③使用PROTO定義原型節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建復(fù)雜模型；④利用VRML Pad壓縮VRML文件。組合的目的是減小交互設(shè)計(jì)的難度，依據(jù)GB/T12346-2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)經(jīng)絡(luò)、腧穴模型命名，以方便使用程序?qū)υ撃Ｐ偷膯为?dú)操作和控制；使用Group、Transform節(jié)點(diǎn)將功能、結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密的模型組合在一起以便于整體控制。

3.4交互設(shè)計(jì)技術(shù)

通常，VRML瀏覽器提供一些交互按鈕，如walk、fly和study按鈕改變用戶的瀏覽方式，plan和pan按鈕允許用戶使用鼠標(biāo)在場(chǎng)景（窗口）中移動(dòng)物體，turn和roll按鈕允許用戶在場(chǎng)景（窗口）中按下鼠標(biāo)拖拽旋轉(zhuǎn)模型。但是，通過(guò)交互按鈕實(shí)現(xiàn)模型的縮放、平移和旋轉(zhuǎn)操作不是很靈活，因此該虛擬實(shí)驗(yàn)增加了Java-Applet對(duì)場(chǎng)景模型的控制功能。

3.4.1人體模型360°旋轉(zhuǎn) 對(duì)人體模型全方位的觀察有利于學(xué)生掌握經(jīng)絡(luò)腧穴的三維空間結(jié)構(gòu)，因此虛擬實(shí)驗(yàn)中熱體模型的三自由度旋轉(zhuǎn)是非常重要的。要通過(guò)JavaApplet實(shí)現(xiàn)人體模型的360°旋轉(zhuǎn)，首先使用DEF語(yǔ)法定義人體模型（Body）的Transform節(jié)點(diǎn)。由于該節(jié)點(diǎn)的rotation域?qū)儆趀xposed域，因此可以使用EventInSFRotation類的實(shí)例改變其值；然后使用Browser、BrowserFactory類獲取當(dāng)前瀏覽器實(shí)例，使用Node類獲取人體模型（Body）；最后使用handleEvent（）方法監(jiān)聽(tīng)滾動(dòng)條事件［13］，并將滾動(dòng)條的當(dāng)前值轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)弧度傳給EventInSFRotation類的實(shí)例，從而達(dá)到模型的旋轉(zhuǎn)。由于JavaApple訪問(wèn)VRML場(chǎng)景要通過(guò)EAI接口，必須引入vrml.eai包。部分程序如下:

public class Right extends Applet｛

public void start（）

｛try｛

browser=BrowserFactory.getBrowser（this）；

mybody=browser.getNode（"Body"）；

……

｝catch（Exception exception）｛e.printStackTrace（）；｝｝

public boolean handleEvent（Event event）｛

if（event.target==scrBar［0］）

｛set_x（event）；

return true；

｝else if（…）

……｝

return super.handleEvent（event）；｝

public void set_x（Event event）｛

float［］aw=new float［4］；

EventInSFRotation er=（EventInSFRotation）mybody.getEventIn（"set_rotation"）；

aw［0］=1.0 f；aw［1］=0.0 f；aw［2］=0.0 f；

aw［3］=（float）scrBar［0］.getValue（）*3.6 f* 3.1415926f/180F；

er.setValue（aw）；｝

3.4.2點(diǎn)穴交互策略及實(shí)現(xiàn) 點(diǎn)穴交互設(shè)計(jì)策略是模擬具有真實(shí)感的交互操作，同時(shí)提供多種反饋形式。即用戶單擊“點(diǎn)穴測(cè)試”按鈕后，人體模型上的腧穴全部隱藏，使用鼠標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)穴操作，如果觸碰位置正確，穴位模型發(fā)光顯示，同時(shí)場(chǎng)景中顯示腧穴名稱和簡(jiǎn)單信息，并伴有語(yǔ)音提示。VRML中的TouchSensor傳感器節(jié)點(diǎn)具有感知鼠標(biāo)動(dòng)作的功能，當(dāng)用戶鼠標(biāo)指向某一包含TouchSensor節(jié)點(diǎn)的模型時(shí)，EventOut域的isActive、isOver發(fā)出TRUE值。因此，只要為每個(gè)穴位模型分別定義不同的接觸傳感器，并設(shè)置相應(yīng)的路由即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)穴操作。部分程序如下:

DEF SP6 Transform｛//定義三陰交（SP6）模型children［

DEF touch_SP6 TouchSensor｛｝//定義三陰交接觸傳感器節(jié)點(diǎn)

Shape｛

appearance Appearance｛

material DEFmaterial_SP6 Material｛

diffuseColor 0，0，0//初始狀態(tài)隱藏三陰交｝｝

……｝〗｝

DEFcolor ColorInterpolator｛//定義顏色插值器key［0.0，0.5，1.0］

keyValue［1 0 0，0 1 0，0 0 0］｝

DEF time TimeSensor｛//定義時(shí)間傳感器

cycleInterval 5.0

loop FALSE

startTime 10000｝

ROUTE time.fraction_changed TO color.set_ fraction

ROUTE color.value_changed TO material_SP6. diffuseColor

ROUTE touch_SP6.touchTime TO time.startTime

3.5整合發(fā)布

當(dāng)模型建立完畢、數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建完成、程序設(shè)計(jì)結(jié)束、系統(tǒng)的各個(gè)部分功能實(shí)現(xiàn)后，還需要將全部模塊整合在一起，調(diào)試整體協(xié)同工作的性能。該系統(tǒng)最終是將三個(gè)模塊的文件整合在一個(gè)HTML文檔，以方便用戶的訪問(wèn)和系統(tǒng)的發(fā)布。

4　系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

虛擬實(shí)驗(yàn)在Windows XP和WIN7（32位）平臺(tái)上，安裝Parallel Graphics公司的Cortona（或SGI公司的Cosmo Player）瀏覽器插件和微軟Java虛擬機(jī)msjava后，通過(guò)IE10、Firefox、Maxthon瀏覽器訪問(wèn)經(jīng)絡(luò)腧穴三維虛擬實(shí)驗(yàn)主頁(yè)，所有功能均可以實(shí)現(xiàn)。為保障VRML和JavaApplet的通訊，必須在Internet屬性設(shè)置中啟用Java（ms）控制臺(tái)，如果已經(jīng)安裝Java（sun）則必須取消才能正常運(yùn)行。

基于Web的經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)三維虛擬實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)中醫(yī)專業(yè)的師生使用后，對(duì)使用者進(jìn)行面對(duì)面訪談，教師認(rèn)為該虛擬實(shí)驗(yàn)是一種增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的有效手段，學(xué)生普遍表現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣，基本達(dá)到了開(kāi)發(fā)該虛擬實(shí)驗(yàn)的目的。同時(shí)，師生也提出一些存在的問(wèn)題和改進(jìn)的意見(jiàn)及建議。該研究的后續(xù)工作將針對(duì)存在的問(wèn)題繼續(xù)完善，計(jì)劃增加進(jìn)針刺穴交互模塊，模擬真實(shí)的針灸手法。

［1］德國(guó)漢堡大學(xué)醫(yī)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)院醫(yī)用計(jì)算機(jī)系.VOXEL-MAN［EB/OL］.http：//www.voxel-man.com，2016-01-15

［2］邵水金，嚴(yán)振國(guó)，莊天戈，等.基于VOXEL-MAN平臺(tái)的危險(xiǎn)穴位可視化研究［J］.上海針灸，2007，26（6）：34-36

［3］陳國(guó)棟，余輪.基于OSG的人體經(jīng)絡(luò)信息可視化平臺(tái)［J］.微計(jì)算機(jī)信息，2009，25（8）：172-174

［4］喬赟，趙彩嬌，吳健文，等.談《經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)》實(shí)踐教學(xué)改革［J］.廣西中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（1）：134-135

［5］劉邁蘭，袁宜勤，常小榮，等.研究型教學(xué)在針灸推拿學(xué)專業(yè)《經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)》教學(xué)中的探索與實(shí)踐［J］.中國(guó)針灸，2014（8）：821-824

［6］廣州中醫(yī)藥大學(xué).《經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)》操作技能訓(xùn)練大綱［EB/ OL］.http：//xnps.gzhtcm.edu.cn/2005 jpkc/jlsxx/jinengdagang.htm，2015-01-15

［7］張慧燕，鐘正，黃泳，等.經(jīng)絡(luò)腧穴在線教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的思考［J］.中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2015（8）：94-95

［8］劉延祥，嚴(yán)振國(guó)，王媛媛，等.基于VOXEL-MAN平臺(tái)天池穴的三維可視化研究［J］.時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥，2011（1）：246-248

［9］夏時(shí)洪，王兆其.虛擬人合成研究進(jìn)展［J］.中國(guó)科學(xué)F輯：信息科學(xué)，2009，39（5）：483-498

［10］張季，張宏如，董海艷，等.基于Unity3D技術(shù)的數(shù)字人體腧穴教學(xué)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2014，28（2）：139-142

［11］白興華.穴位與經(jīng)絡(luò)、針刺療法的淵源關(guān)系［J］.中國(guó)針灸，2008，28（3）：199-201

［12］方進(jìn).指寸定位法探析［J］.中國(guó)中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2015（5）：568-570

［13］孫杰.基于Web的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備三維可視化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013（3）：230-234

Design and development of web-based three-dim ensional virtual experiment of M eridian and Acupuncture

Sun Jie1，2，Wu Chunyu31Department of Physics，Changji College，Changji831100；2College of Information Science and Engineering，Xinjiang University，Urumqi830046；3Jilin Pharmaceutical College，Jilin 132013，China

In view of the problems of lack of visualization and interaction in experiment teaching of Meridian and Acupuncture in Traditional Chinese Medicine using wall map and model，we have developed web-based three-dimensional virtual experiment of Meridian and Acupuncture，which can display humanmeridians and acupoints visually and multi-perspectively and has interactive operation on hitting vital points.It is based on the JAVA language which is an object-oriented programming language mainly used in Web and the VRML，a descriptive language of the three-dimensional virtual scene.Based on our development practice，this paper introduces the general process of developing the web-based virtual experiments.And it also elaborates on the key technologies of constructing the human acupoints model and strategies of enhancing VRML interactivity by JAVA.

Web；JAVA；VRML；meridian acupoint；virtual experiment

G434

A

1004-5287（2016）03-0277-05

10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201603012

昌吉學(xué)院科研基金資助項(xiàng)目（2011SSQD013）

2016-01-05

孫杰（1976-），男，安徽阜陽(yáng)人，講師，博士研究生在讀，主要研究方向:遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)。