面向儿童的科普动漫软件--消化系统虚拟漫游【开题报告】.doc

毕业设计开题报告 计算机科学与技术 面向儿童的科普动漫软件--消化系统虚拟漫游 一、选题的背景与意义 当前动漫游戏产业发展得越来越快，应用范围也在不断地扩大。游戏和教育相结合的例子也数不胜数，如在军事训练、手术操作仿真上等等。在游戏中将科普知识结合在里面，既赋予娱乐性，也赋予教育性。对于儿童这一群体来说，有趣的、具体的、立体的“游戏”更具有吸引力，更有利于其在潜移默化中获得知识。实现消化系统的虚拟漫游可以使细节扩大化，也使被教育者有亲身的沉浸感，对于儿童了解消化系统的常识是非常有利的。 研究的基本内容与拟解决的主要问题： 本课题研究的基本内容是面向儿童的科普动漫软件--消化系统虚拟漫游，用交互式动画的形式，向儿童讲解消化系统的知识，防止被鱼刺卡喉咙。建立一个虚拟消化系统场景，能在其中漫游，表现食物从口腔进入一直到消化完毕的全过程模拟，图形绘制卡通化，要表现咽喉，食管，胃的不同功能特点，加入多媒体音效。 拟解决的主要问题有： 1、了解有关消化系统的知识，特别是消化系统的结构和进食时的过程； 2、消化系统内部虚拟场景的建模； 在建立场景中，需要向程序中导入三维模型。三维模型主要包括口腔、咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠、回肠)和大肠(包括盲肠、阑尾、结肠、直肠)等简单模型。主要重点是建立漫游的场景——消化系统内部的场景。 3、场景中多媒体声音的插入； 为了增加真实感，插入声音配合动画，插入的声音必须符合剧情和动画，并且来自于现实生活。如液体流动声、摩擦声等。 4、配合剧情发展的食物菜单、整体模型小窗口； 在场景下方现实一个菜单，显示各种食物，如米饭、肉类、蔬菜、鱼等，点击其中一种，就实现这个食物在消化系统的漫游。并且还有关于此类食品的营养成分的说明。 5、漫游时的互动效果。 漫游时，随着部位的变化，如从咽到食管，设置一个开关门，当虚拟角色从咽要到食管时，必须触动开关，开门才可以通过。 三、研究的方法与技术路线： 1、查阅资料，了解消化系统的结构和消化系统进食时的过程。 2、用3D MAX 8.0对消化系统内外部进行建模。 由于消化系统中各结构不是普通的几何结构，所以需要一些比较特殊的操作。3D MAX的技术已经比较成熟，网上的操作教程也比较多，可以利用互联网的资源对复杂的结构进行建模。 3、用辅助工具中的VRML 97里的音频剪辑和触动感应器实现声音的加入，增加真实性。 下载液体流动、摩擦、撞击等声音和动画结合起来，使消化系统更加逼真。 4、用VRML脚本语言实现对菜单、小视窗的编程。 配合漫游故事，使菜单出现在左下角，包括各类食物，选择一种，即可以进行漫游。 5、漫游中设置一些类似门的进出口，触动门就会开关，用VRML脚本语言和3D MAX中的自动关键点实现。 6、物体碰撞问题。 在程序中，虚拟角色具有漫游功能，然而场景中各种物体，因此需要给出角色移动到其他物体处时能产生有效地碰撞，从而阻止角色做出和真实中不相符的行为。 研究的总体安排与进度： 1、开题准备（2010年12月15日左右）：在学校规定的开题日期前，完成开题报告。对VRML进行初步的熟悉和学习。 2、文献翻译: 在2011年2月1日完成。 3、演示原型第一版：2011年3月1日完成。包括必要的场景模型或程序片断，即消化系统内外部的模型，菜单显示的程序，互动时的声音，动画。 4、演示原型第二版：2011年3月20日前完成，根据指导教师的意见改进后的版本。完成小视窗显示的编程。 5、演示原型第三版：2011年4月15日完成。即包括一个基本成型的演示，而不是几个片断。插入指示性的声音，将所有模型、多媒体声音、动画整合到一起，实现一个完整的漫游。 6、 毕业论文的写作：在2011年5月8日完成。论文初稿：2011年4月30日完成，根据演示原型的第三个版本，根据指导教师列出的论文提纲写出论文初稿。 7、预答辩 ：2011年5月13日完成，由指导教师组织，进行答辩前的一次演练。 6 正式答辩：2011年5月15日完成：应准备好一个答辩的powerpoint文件和程序演示,。 主要参考文献： [1] 彭翠芳，郭克希，尹望吾. 计算机三维动画技术发展研究. 湖南电力，2002，22（3），11-14. [2] 何来坤, 徐渊. HYPERLINK 8/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2005filename=HSFZ200502020filetitle=%e8%99%9a%e6%8b%9f%e7%8e%b0%e5%ae%9e%e5%bb%ba%e6%a8%a1%e8%af%ad%e8%a8%80VRML%e5%8f%8a%e5%85%b6%e5%ba%94%e7%94%a8 \o 虚拟现实建模语言VRML及其应用 \t _blank 虚拟现实建