虚拟现实技术的摄影技术专题学习网站的构建

基于虚拟现实技术的摄影技术专题学习网站的构建摘 要 本文介绍了虚拟现实技术和专题学习网站的相关概念以及虚拟现实技术在专题学习网站的作用，详细地阐述了网站的内容设计、框架结构设计以及网站开发的相关技术和工具，以期对专题学习网站的设计与开发具有一定的借鉴意义。关键词 虚拟现实技术 摄影技术 专题学习网站focus on the basis, grasp the practice, use a variety ofresources to enhance solidworks teaching effectliu xuemei, yuan jin, zhang xiaohui(school of mechanical and electronic engineering, shandong agricultural university, taian, shandong 271018)abstract solidworks is the course of a study on using computer graphics software solidworks 3d solid modeling, software itself is becoming a tool of science and engineering students must master. its purpose is to introduce students to the latest development of sophisticated computer-aided design techniques to help students understand the parametric feature modeling cad software related to the basic ideas and methods, students using advanced cad technology in product modeling and design practice. start from the boot of interest in learning, the use of modern teaching philosophy, teaching contents for clues throughout the teaching cases, and to guide and encourage students to take full advantage of the social teaching resources, open up the second class. the solidworks course, course content, training teaching and database design and examination of research, has achieved good teaching effect.key words solidworks; teaching; practice; assessment0 引言“现代教育技术”是我国师范院校教师教育课程体系中一门重要的公共基础课，它以培养未来教师的教育技术能力为根本目标。摄影技术是“现代教育技术”公共课中的一个重要内容，既是一门技术又是一门艺术，不仅要学生能熟练掌握照相机的基本操作，而且要学会摄影的基础知识，更应该培养学生的审美能力和创造能力。但面对当下高校公共课学生基数大、教学班型大、实验设备匮乏、师生比严重失调的现状，摄影技术只能停留在多媒体课件教学层面，教学实践内容很难开展。将虚拟现实技术与互联网技术相结合构建专题学习网站，成为解决摄影技术公共课的迫切需求。1 相关概念的界定虚拟现实技术（virtual reality，简称vr）又称灵境技术，是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、多传感器技术、网络技术等多个信息技术分支，是计算机技术的综合应用。具体而言，虚拟现实技术就是采用以计算机为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，从而产生身临其境的感受和体验。它具有三个典型的特征：沉浸性（immersion）、交互性（interactivity）和构想性（imagination）。专题学习网站，是指在网络环境下，围绕某一项或多项专题而设计开发的资源学习型网站；是通过创设接近真实情境的专题、主题和问题，让学生以小组或团队的形式，借助网络资源和工具对专题、主题和问题进行探究，并设计和形成专题成果的过程，从而让学习者体验和了解科学探索过程及知识的形成过程，提高学习者获取信息、分析信息、加工信息的实践能力和培养良好的创新意识与信息素养。它是一种网络化学习方式，包括五部分内容：结构化专题知识库、专题资源库、自评测试库、专题协作讨论空间和网站服务支持。2 虚拟现实技术在专题学习网站中的作用虚拟现技术在教育教学中应用的作用是显而易见的，通过构建虚拟实验室，采用虚拟教学让学生沉浸在虚拟的“真实”情景中，动手操作相关实验设备，完成知识的意义建构，同时激发了学生的学习动机，增强了学习兴趣，降低了实验成本，减少了因误操作而造成人员或仪器设备的损伤，解决了实验设备匮乏现状，打破时间与空间的现状，可视化表现宇宙天体、原子等，解决教学中的重点难点。在专题学习网站的构建中引入虚拟现实技术，为学习者创设学习情景，突破网站的表现形式，避免了学习者在学习过程容易出现的枯燥感和孤独感。3 专题学习网站的开发3.1 专题内容的设计“摄影技术”教学要求培养学习者的摄影欣赏心理、艺术形象思维能力、艺术欣赏能力以及摄影的基本技能与技术，从实践、艺术、视觉和心理等角度实现技术学习与艺术应用的有机融合。因此，专题学习网站的构建既要满足学生能熟练掌握照相机的基本操作，学会摄影的基础知识，又要培养学生的审美能力和创造能力。我们本着从学生的体验出发、从实战出发的原则，应用虚拟现实技术创设逼真的三维场景，让学生亲身体验相机的个性化设置、拍摄技法、ef镜头震撼的视觉效果，愉悦地掌握摄影理论基础知识，来构建基于虚拟现实技术的canon 500d摄影技术专题学习网站，绝不能将其做成说明书般的枯燥图文网站。结合专题学习网站系统的结构组成，确定了网站的内容包括：数码单反相机的基本操作、摄影技术的基本理论知识、常见场景的拍摄技巧、ef镜头的虚拟体验、照片的上传与共享、教师的点评、学生的互评、照片的后期处理、最新的摄影技术、与摄影大师对话以及网络化学习的交互等。3.2 网站系统框架结构的设计根据专题学习网站内容的设计，该网站的系统框架结构图，如图1所示：（1）基础知识：介绍单反数码相机性能、结构、拍摄模式、持机方法和个性化设置。其中相机的结构和个性化设置采用虚拟现实技术多角度展示，提供三维自动漫游、视图切换、鼠标拖拽、热区等，实现数码相机结构和功能的提示说明；持机方法用视频教程的方式开门见山介绍。（2）理论学习：该部分均采用虚拟现实技术展现。构图常识让学生在虚拟场景中任意控制视角和景深，随时截取图片保存，体验不同的构图对影像效果的作用；曝光原理通过曝光过度、正确的曝光和曝光不足三组实验，让学生理解正确曝光的要素；光圈和快门让学生理解光圈和快门的关系，体验在曝光量一样时，如何合理组合光圈和快门得到正确的曝光；对焦和自动对焦让学生体验相机不同的对焦方式，掌握正确的对焦和背景虚化技术。（3）摄影技巧：以图文并茂的形式，展现最常见的几类摄影技巧，提供大量的实例。（4）ef体验：让学生体验canon 500d配备标准变焦镜头、广角变焦镜头、定焦镜头和微距镜头的震撼魅力。（5）佳作赏析：供学生上传拍摄的优秀作品，提高成就感增强自信心。该栏目最重要的是在每张照片下提供拍摄信息，包括拍摄曝光模式、曝光补偿、白平衡、iso感光度、光圈大小和快门速度。同时，教师要点评每张照片，同学可以跟贴、留言。（6）数字后期：介绍canon自身配备软件的使用、raw格式照片的处理以及不同风格照片的photoshop教程。（7）技术前沿：介绍当前最先进的摄影器材、拍摄技巧和国内外摄影大师。（8）互动空间：拍摄经验交流、教程发布、互动的乐园。4 专题学习网站开发的关键技术4.1 三维建模技术逼真的模型构建、骨感的材质贴图、真实的光影效果和优秀的渲染引擎是三维虚拟场景真实性的四把利器，完全依托于三维建模软件。目前主流的三维建模软件有3ds max、maya、xsi、autocad等。其中3ds max是最易学易掌握的建模软件，不仅拥有非常强大的建模功能，科学化的材质编辑器，真实的vray灯光和优秀的烘焙技术，而且支持大多数虚拟现实开发引擎的导入，是虚拟现实开发引擎不错的辅助建模工具。4.2 虚拟现实技术近年来，三维虚拟现实开发引擎的种类繁多，较常用的包括：三维全景技术、java3d、virtools、quest3d、vr-platform、wirefusion、vrml（x3d）、eon studio、cult3d、flash3d等。在众多的虚拟现实引擎中，vr-platform是由我国中视典数字科技独立开发的、具有完全自主知识产权的、可以实现三维虚拟现实的国产软件，相对于其它三维虚拟现实软件，它采用了可视化的编辑界面和程序模块的搭建过程，避免了复杂繁琐的编程，通过简单的语句实现复杂的交互功能。4.3 动态网站开发技术动态网页发布技术是指客户端与服务器端的一种交互技术。这种技术使得用户在网页中输入信息并提交以后，可以得到网站的及时反馈信息。常用的动态网页发布技术有：asp、jsp、php、cgi等。为了保证网站的灵活性、可靠性和扩展性，该专题学习网站采用基于2.0的动易sitefactory 内容管理系统进行二次开发，使用sql server 2005 版本的数据库，轻松完成专题学习网站各个模块的架构。5 结语虚拟现实技术是一系列高新技术的综合，将其应用于教育教学中是目前教育领域发展的一个新热点。在专题学习网站的构建中引入虚拟现实技术，弥补了网站不能创设情境的缺憾，同时增强了交互功能，学生以“身临其境”的方式来感受和体会知识，促进知识的意义建构，成为一种有效的课堂辅助教学手段，是网络课程资源开发的一种新形式。注释 吴祥恩.虚拟现实技术在“现代教育技术”课程中的应用研究j.中国电化教育,2011.3:97-11. 韩瑛;寇海莲. 专题学习网站的设计研究j.电化教育研究,2007.11:45-51. 杨绍先等.摄影技术与艺术基础m.高等教育出版社,2004.9.