虚拟展示技术在工程制图教学中的应用.pdf

虚拟展示技术在工程制图教学中的应用 李刚 李洁 （泸州职业技术学院 机械工程系， 四川 泸州 646005） 摘 要 分析当前工程制图教学过程中存在的过于抽象和教学辅助模型不够灵活的问题，提出用虚拟 现实展示技术建立虚拟数据模型将会有助于制图教学效果的改善，并详细介绍了虚拟模型的 建立、交互设计以及虚拟模型在教学中的应用形式。 关键词 虚拟现实；工程制图；虚拟模型 1 当前工程图学教学方式 出将虚拟现实技术应用于工程制图教学，为教学 高职教育的目标是培养生产一线的高技能人 的创新提供新的空间、平台和可能性，丰富教学的 才。这就要求高职学生既要具有一定的理论基 实践形式。将虚拟现实技术和制图教学相结合， 础、又要具有较高的综合素质和很强的技术应用 将其作品应用于工程图学各类教学文件中，使学 能力和职业能力。工程制图是机械类专业学生必 习者更容易突破感知空间的束缚，突破教学的难 须学习的一门专业基础课，要求学生应掌握一定 点，有助于理解和记忆。对培养学生创造性思维， 的图学理论基础，又具有较强的绘图、读图等实践 使学生掌握现代设计方法，对于工程图学教学的 技能。但工程制图具有很强的抽象性和空间性。 现代化发展具有非常重大的意义。 传统的制图教学方式重理论轻实践，局限于挂图、 2 虚拟现实展示技术 模型等单一的辅助工具，学生学习较为困难，不符 虚拟现实（Virtual Reality ，简称VR）技术是 合现代科技发展和高职教育的需要。 一种逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运 [ ] 当前，很多高校都在工程制图课程教学改革 2 动等行为的人机界面技术 。这种技术的特点在 上做了一些尝试。如将现代教学手段与传统教学 于由计算机产生一种人为虚拟的环境，通过计算 方法相结合，改变单一的传统教学方式，引入多媒 机图形构成的三维数字模型，生成一个以视觉感 体技术。将三维动画技术应用于工程图学教学 受为主的人工环境，可以直接观察、操作、触摸、检 中，使其能形象地展示空间物体几何关系，使学生 测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交 更直观地了解有关空间几何概念，是多媒体 CAI 互”作用。由于虚拟现实技术的实时三维空间表 软件最重要、也是最有效的用途之一。这种多媒 现能力、人机交互式的操作环境，它将使众多传统 体教学模式虽说比以前教学方式有了很大进步， 行业和产业发生革命性的改变。 然而在实际上也只能被看作是传统教学模式的附 桌面虚拟现实是虚拟现实技术的一种，是利 庸，学习者与所展示的内容难于进行交互，只能被 用个人计算机进行仿真，利用计算机屏幕来观察 动地观看，这对教学来说有很大的局限性。 虚拟环境的一个窗口，成本也相对较低，应用面比 随着计算机科学技术的迅速发展，当今世界 较广。桌面虚拟现实系统主要有桌面CAD 系统 制造业已经进入了数字化时代，先进的三维设计、 ( ) 和VRML 虚拟现实造型语言 。桌面CAD 系统 [ ]