物理實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站建設(shè)中flash的應(yīng)用

1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))學(xué)院： 電子信息工程學(xué)院 專業(yè)： 通信工程 年級： 題目: 物理實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站建設(shè)中flash的應(yīng)用 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名: 職稱: 2012年5月25日中南民族大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 年 月 日 注：本頁放在學(xué)位論文封面后，目錄前面目 錄摘要1Abstract11 引言22虛擬實(shí)驗(yàn)的概述22.1虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)展歷程22.2虛擬實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀32

2、.2.1國外虛擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀32.2.2 國內(nèi)虛擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀32.3 虛擬實(shí)驗(yàn)研究的意義43 虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)43.1虛擬性43.2靈活性43.3交互性和表現(xiàn)力強(qiáng)53.4操作便捷，主導(dǎo)性強(qiáng)53.5彌補(bǔ)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺陷53.6 有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣64 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過程64.1 開發(fā)工具flash 8的概述64.1.1 flash的發(fā)展歷史64.1.2 Flash的應(yīng)用領(lǐng)域74.2 Flash的發(fā)展趨勢74.3設(shè)計(jì)思想方案94.4確定虛擬系統(tǒng)架構(gòu)104.5 搜集素材104. 6 虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的制作104.6.1邁克爾干涉儀的設(shè)計(jì)114.6.2 示波器的設(shè)計(jì)144.7后期調(diào)試164.8

3、 發(fā)布作品165 Dreamweaver的網(wǎng)頁制作175.1 Dreamweaver搭建站點(diǎn)175.1.1 確定網(wǎng)站內(nèi)容的結(jié)構(gòu)175.1.2準(zhǔn)備網(wǎng)站素材175.1.3 創(chuàng)建本地站點(diǎn)175.2 Dreamweaver設(shè)計(jì)網(wǎng)頁17致 謝18參考文獻(xiàn)18Flash在大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用摘要：將虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)物理教學(xué)中，可增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識，幫助學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)原理。參考若干高校的有特色的虛擬物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用Flash軟件精心設(shè)計(jì)了符合我校教學(xué)實(shí)際的大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程為：確定設(shè)計(jì)思想、主體架構(gòu)， 搜集素材、設(shè)計(jì)動畫、調(diào)試發(fā)布，最后將flash作品嵌入用Drea

4、mweaver制作好的網(wǎng)頁中。本虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)界面友好 、交互性強(qiáng)、視聽同步，給人耳目一新的感受。h關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn)；物理教學(xué)；flash；Dreamweaver；網(wǎng)站建設(shè)Application of Flash in virtual experiment of university physicsAbstract: Virtual experiment is applied to physics teaching at the university. It can increase perceptual knowledge of the experiment for the students

5、and help the students to understand the principle of experiment deeply. Consulted many virtual physical experiment system, i use Flash software to design the virtual experiment system that accords with our teaching reality. The design procedures are as follows: designing major structures, collecting

6、 material, designing cartoon, debugging, releasing, and inserting flash into the web page. The virtual experiment system has many characteristics, such as, friendly interface, preferable interaction and audio-visual synchronization and so on. It can give viewer bring a new feeling.Key words: Virtual

7、 experiment; Physics teaching; Flash; Dreamweaver; Website construction 1 引言美國Virginia大學(xué)的Willian Wolf教授在1989年首次提出了虛擬實(shí)驗(yàn)室的概念，其最初的想法是為了方便各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的科研人員共同分享彼此的儀器、數(shù)據(jù)，并進(jìn)行交流思想和遠(yuǎn)程合作1。虛擬實(shí)驗(yàn)是指在虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上的實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生通過在在虛擬實(shí)驗(yàn)的過程中得到虛擬場景中的親身體驗(yàn)。達(dá)到了認(rèn)識和了解物理規(guī)律以及認(rèn)識世界的目的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣虛擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有重要意義：通過制作簡潔美觀的界面以及逼真的實(shí)驗(yàn)元器件，可以創(chuàng)造性地開啟一種全

8、新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，打破實(shí)驗(yàn)空間、時(shí)間、儀器的限制，有效地提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。目前，可以用于開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)的工具有很多，其中，flash應(yīng)用最為廣泛，并形成了很多不錯(cuò)的成果。近些年，很多高校運(yùn)用flash工具，開發(fā)了自己的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并已投入使用。2虛擬實(shí)驗(yàn)的概述2.1虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)展歷程1966年，美國MIT的林肯實(shí)驗(yàn)室開始了頭盔式顯示器的研究，揭開了虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究與應(yīng)用的序幕1。虛擬實(shí)驗(yàn)是一種多維的經(jīng)歷，這種經(jīng)歷全部或部分地由計(jì)算機(jī)引起，并且經(jīng)歷這種環(huán)境的人將其作為顯示環(huán)境而接受。 人們把虛擬實(shí)現(xiàn)環(huán)境中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)稱之為虛擬實(shí)驗(yàn)借助于虛擬技術(shù)所創(chuàng)建的實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行研究分析的實(shí)驗(yàn)方法。

9、虛擬實(shí)驗(yàn)是依托“虛擬現(xiàn)實(shí)”的技術(shù)而產(chǎn)生和發(fā)展的一種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｌ摂M實(shí)驗(yàn)再廣義上似乎也是一種模擬實(shí)驗(yàn)，但他在實(shí)驗(yàn)的本體逼真性和應(yīng)用普適性，以及在給予實(shí)驗(yàn)者現(xiàn)場實(shí)時(shí)感受和實(shí)驗(yàn)效果等方面，傳統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)或仿真實(shí)驗(yàn)是根本無法比較的。虛擬實(shí)驗(yàn)一般通過虛擬實(shí)驗(yàn)室而進(jìn)行。虛擬實(shí)驗(yàn)室是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類適用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括相應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境、有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)對象以及信息資源等，吭一聲某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)實(shí)現(xiàn)，也可以用是虛擬構(gòu)想成的實(shí)驗(yàn)室。雖然沒模擬實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)三者的技術(shù)支持和實(shí)現(xiàn)手段各不相同，但其基本思想是相同的，即借助另一系統(tǒng)來研究相對復(fù)雜或抽象的實(shí)際系統(tǒng)。綜上所述，我們可以看

10、出虛擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)展大致經(jīng)歷了思維模型和邏輯分析階段、模擬仿真階段、和虛擬實(shí)現(xiàn)三個(gè)階段。思維模型和邏輯分析階段是以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以邏輯推理為根據(jù)，在思想中塑造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)驗(yàn)方法。計(jì)算機(jī)仿真階段是以系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，在一定假設(shè)條件下用計(jì)算機(jī)對實(shí)驗(yàn)對象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的信息處理過程。計(jì)算機(jī)仿真是分析評價(jià)現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)或設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng)性能的一種技術(shù)手段，在航空航天、工程設(shè)計(jì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。虛擬實(shí)現(xiàn)階段是以虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過模擬人與周圍真實(shí)環(huán)境交互方式而建立的觀察界面進(jìn)行試驗(yàn)的過程。虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的多感知、交互性、自主性等特點(diǎn)，突出了實(shí)驗(yàn)的形象性和直觀性。2.2虛擬實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀2.

11、2.1國外虛擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀國外對于虛擬實(shí)驗(yàn)的研究始于上世紀(jì)八十年代末，當(dāng)時(shí)一些研究機(jī)構(gòu)試圖以計(jì)算機(jī)為工具，模擬一些復(fù)雜的系統(tǒng)的運(yùn)作，并對其加以控制。如麻省理工學(xué)院于1988開發(fā)并投入使用了Web lab在線實(shí)驗(yàn)，不僅本校的學(xué)生可以隨時(shí)訪問實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他高校的學(xué)生也可以訪問，學(xué)生只需點(diǎn)擊設(shè)備菜單，可以選擇合適的一起設(shè)備2。另外，美國科羅拉多州大學(xué)物理教育技術(shù)中心設(shè)計(jì)了基于JAVA技術(shù)的仿真項(xiàng)目，這些項(xiàng)目設(shè)計(jì)力、熱、聲、光、電以及量子物理中的一些簡單的物理實(shí)驗(yàn)以及物理現(xiàn)象，其中每一每一個(gè)項(xiàng)目都盡可能做“交互式”，“游戲式”2。其主要的目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣并幫助他們對物理概念以及物理原理的理

12、解。 2.2.2 國內(nèi)虛擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀 上世紀(jì)九十年代初，國內(nèi)一些高校開始致力于計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)的研究和開發(fā)，至今已取得了可喜的成績。目前最具權(quán)威的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是中國科技大學(xué)天文與應(yīng)該物理系開發(fā)的大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，這套系統(tǒng)是“九五”國家重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，也是第一套實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，該成果在國內(nèi)的一些高校得到廣泛的使用。這套系統(tǒng)的特點(diǎn)在于采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)建模，對儀器和器件實(shí)現(xiàn)模塊化，用數(shù)值模型建立儀器原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作的各種數(shù)學(xué)關(guān)系，用圖像模型表現(xiàn)操作的真實(shí)感，并用時(shí)間驅(qū)動方式將它們編造出來，使得這套系統(tǒng)具有任意的操作性和真實(shí)的交互功能，實(shí)現(xiàn)可設(shè)計(jì)性和真實(shí)感。通過對虛擬物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)

13、生可以實(shí)驗(yàn)的物理思想和方法，儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解，可達(dá)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)動手能力，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能，深化物理知識的目的，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣，大大地提高了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有力工具。 隨著高校教育信息化的發(fā)展以及物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，許多高校都將虛擬實(shí)驗(yàn)引入了本校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間和空間上得到了延伸，極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的進(jìn)程。但是，從現(xiàn)階段個(gè)高校開展情況來看，虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在一些問題。2.3 虛擬實(shí)驗(yàn)研究的意義通過前文對大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究和分析，虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在很多問題，無論是從

14、仿真實(shí)驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)方面，還是從應(yīng)用方面都需要我們做進(jìn)一步探討。在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方面，首先給出大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理，并結(jié)合flash軟件的實(shí)際特點(diǎn)，詳細(xì)探討了如何利用flash平臺開發(fā)大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在應(yīng)用方面列舉了實(shí)際開發(fā)出來的案例，使讀者能夠舉一反三，獲得啟迪，開發(fā)出更好的作品。3 虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)3.1虛擬性 虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的一個(gè)顯著而本質(zhì)的不同就在于其虛擬性。正是由于虛擬性，才使得虛擬實(shí)驗(yàn)具備了實(shí)際實(shí)驗(yàn)所不具備的特殊優(yōu)勢，在很大程度上減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備與空間，節(jié)約資金，改善實(shí)驗(yàn)條件。首先，虛擬實(shí)驗(yàn)中的設(shè)備、儀器和對象都不是實(shí)物，都是虛擬的，是對實(shí)物的模擬，拓展了實(shí)驗(yàn)對象的范圍，以便獲得

15、在自然狀態(tài)下難以獲得的課題信息。其次，從實(shí)驗(yàn)過程來看，虛擬實(shí)驗(yàn)不設(shè)計(jì)實(shí)際的物理、化學(xué)、生物等過程，它是建立在計(jì)算和邏輯推理基礎(chǔ)上的，因而一些具有破壞性、損傷性的實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谔摂M實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中得意運(yùn)行。3.2靈活性 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采用的是“面向?qū)ο蟆钡牡母拍?，其?yōu)點(diǎn)主要是：功能軟件的模塊化提高了資源的課重復(fù)利用率，具有良好的課擴(kuò)充性，儀器可以由用戶自己定義，使得組建系統(tǒng)變得更加靈活簡單。與此同時(shí)，在虛擬實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生能方便地改變事物的條件以觀察所發(fā)生的變化，有利于學(xué)生獲得豐富的感性知識，便于學(xué)生根據(jù)自己的假設(shè)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中并不一定需要一種理論或假設(shè)作指導(dǎo)，但卻可能會為某一理論提

16、出某些觀點(diǎn)或意見，因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)的靈活性使得學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)，不僅知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而且能體驗(yàn)知識的發(fā)現(xiàn)過程，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步提出問題與尋求解決問題的興趣。例如，驗(yàn)證單擺實(shí)驗(yàn)中周期與擺長、擺球質(zhì)量和重力加速度的關(guān)系3。在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中，雖然可以改變擺長長度或調(diào)換擺球來改變質(zhì)量，分析與推導(dǎo)周期與擺長的平方成正比、與擺球質(zhì)量無關(guān)，但無法得到與重力加速度的平方根成反比的結(jié)論。而利用虛擬實(shí)驗(yàn)可以很方便地進(jìn)行相關(guān)地探討，在交互控制方面，可以利用鼠標(biāo)在有效的范圍內(nèi)既可改變擺長，又可改變擺球質(zhì)量和重力加速度，每次實(shí)驗(yàn)可以利用鼠標(biāo)拖動擺球在5°范圍內(nèi)取某一值后，擺球開始擺動并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，

17、可以隨時(shí)根據(jù)需要想停就停，想動就動，同時(shí)數(shù)據(jù)表格準(zhǔn)確地記錄下相應(yīng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，非常便于對某一時(shí)刻或某一位置狀態(tài)，以及對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比、分析和研究。3.3交互性和表現(xiàn)力強(qiáng) 較好的的交互性，虛擬實(shí)驗(yàn)不僅可以在內(nèi)容的學(xué)習(xí)使用上提供良好的交互控制，而且可以運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，更好地體現(xiàn)出“因材施教的個(gè)別化教學(xué)”。 較強(qiáng)的表現(xiàn)力，用flash制作的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅可以更加自然、流暢、逼真的表現(xiàn)出多姿多彩的視聽世界，還可以對宏觀和微觀實(shí)物進(jìn)行模擬，對對象、無形事物進(jìn)行生動的，直觀的表現(xiàn)，對復(fù)雜過程進(jìn)行簡化再現(xiàn)等。這樣，就是原本枯燥的教學(xué)活動充滿了吸引力。3.4操作便捷，主導(dǎo)性強(qiáng) 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)

18、具有較高的藝術(shù)性，整體標(biāo)準(zhǔn)相對統(tǒng)一，操作簡單、便捷，能在不同配置的機(jī)器上運(yùn)行，是一個(gè)最基礎(chǔ)的要求。課件的制作上能夠體現(xiàn)出物理實(shí)驗(yàn)的意義，把實(shí)驗(yàn)課中知識原理清楚歸納起來，把操作步驟動態(tài)演示出來，讓學(xué)生能夠及時(shí)掌握和理解。物理實(shí)驗(yàn)的介紹調(diào)理清楚，主題明確，通熟易懂。在物理虛擬實(shí)驗(yàn)中的按鈕具有很強(qiáng)的交互性，可以隨時(shí)控制界面的跳轉(zhuǎn)，及時(shí)給予學(xué)生實(shí)驗(yàn)信息反饋，很好掌握學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的積極性。3.5彌補(bǔ)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺陷 總所周知，物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生的觀察能力需要認(rèn)真培養(yǎng)，而培養(yǎng)觀察能力又只有從實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)演示中獲取，因此豐富多彩、生動有趣的實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的特點(diǎn)。

19、我們通過實(shí)驗(yàn)課不僅能讓學(xué)生記起某些結(jié)論、實(shí)驗(yàn)步驟，而更重要的是利用flash多媒體技術(shù)能夠使學(xué)生透徹理解并完全掌握產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的整個(gè)過程。在一般的物理演示課堂上，由于常規(guī)儀器和學(xué)校條件的限制，實(shí)驗(yàn)效果不盡人意。通過flash多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的幫助，完成一些重要的，但在現(xiàn)實(shí)條件下又難以完成的一些物理實(shí)驗(yàn)，充分補(bǔ)充了常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提高了物理實(shí)驗(yàn)的演示效果和課堂效率。在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)，一方面由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損壞，在許多實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度，對學(xué)生諸多限制；另一方面，由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和物理理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù)這一切無不暴露了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的弊端。讓學(xué)生在fla

20、sh環(huán)境下進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，以自主模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行多媒體教學(xué)，則可以解決這一難題。3.6 有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣興趣是最好的老師，是推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就是要把課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科知識的要求，轉(zhuǎn)化為學(xué)生求職的欲望。flash制作的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以縮小娛樂學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈反差，激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生想學(xué)的愿望。就拿本次的作品示波器來說，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生面對的是食物的示波器，其操作麻煩、枯燥，過程展示不明顯、生動，不能全面展示教學(xué)想要大道的目的，很多學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)都只是為了完成任務(wù)，而不是真正地去了解它，深刻地掌握它。但是利用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)演示示波器的操作過程，不僅可以讓學(xué)

21、生更好地觀察、理解問題，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。Flash制作的虛擬實(shí)驗(yàn)動畫具有漂亮的界面以及有趣的動態(tài)演示，成功地吸引學(xué)生的注意力，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。4 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過程4.1 開發(fā)工具flash 8的概述4.1.1 flash的發(fā)展歷史Flash 由macromedia公司推出的交互式矢量圖和Web動畫的標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)頁設(shè)計(jì)者使用Flash創(chuàng)作出既漂亮又可改變尺寸的導(dǎo)航界面以及其他奇特的效果。Flash最早期的版本稱為Future Splash Animator，當(dāng)時(shí)Future Splash Animator最大的兩個(gè)用戶是微

22、軟和迪斯尼 4。1996年11月，F(xiàn)uture Splash Animator賣給了MM（M），同時(shí)改名為Flash1.0。Macromedia公司在1997年6月推出了Flash2.0 ，1998年5月推出了Flash3.0。但是這些早期版本的Flash所使用的都是Shockwave播放器4。2000年8月Macromedia 推出了Flash5.0，它所支持的播放器為Flash Player5。Flash 5.0中的action script已有了長足的進(jìn)步，并且開始了對XML和Smart Clip（智能影片剪輯）的支持

23、。Action script的語法已經(jīng)開始定位為發(fā)展成為一種完整的面向?qū)ο蟮恼Z言，并且遵循ECMA Script的標(biāo)準(zhǔn)，就像java script那樣5。2002年3月Macromedia 推出Flash MX支持的播放器為 Flash Player66。Flash6開始了對外部jpg和MP3調(diào)入的支持，同時(shí)也增加了更多的內(nèi)建對象，提供了對HTML文本更精確的控制，并引如Set Interval 超頻幀的概念。同時(shí)也改進(jìn)了swf文件的壓縮技術(shù)。之后Macromedia又相繼推出了Flash 8，F(xiàn)lash 9及現(xiàn)在的Flash CS3。相信Flash的軟

24、件以后還會在不斷的更新，使其更加完美。4.1.2 Flash的應(yīng)用領(lǐng)域Flash的應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用在一下幾方面。Flash網(wǎng)絡(luò)動畫7。Flash動畫主要由簡潔的矢量圖組成，通過這些圖形的變化和運(yùn)動來產(chǎn)生動畫效果。他不需要把整個(gè)動畫下載完才能播放，而是以流的形式進(jìn)行播放。而且flash對視頻的支持很好，使其能在文件流量不大的情況下進(jìn)行多媒體播放。這些特點(diǎn)使得flash作品非常適合網(wǎng)絡(luò)傳輸，flash當(dāng)之無愧地成為網(wǎng)絡(luò)動畫的最重要的制作工具之一。Flash網(wǎng)頁廣告。Flash動畫具有短小精悍，表現(xiàn)力強(qiáng)等適應(yīng)網(wǎng)頁廣告的優(yōu)點(diǎn)，這使得它在網(wǎng)頁廣告中得到廣泛的應(yīng)用。用戶在瀏覽某一網(wǎng)站的時(shí)候經(jīng)常會看到

25、一些動感時(shí)尚的廣告。使用flash建立動態(tài)網(wǎng)站。作為“網(wǎng)頁三劍客之一”的flash，同樣具有獨(dú)立建立動態(tài)網(wǎng)站的功能，網(wǎng)頁制作也是flash的一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，它所建立起來的網(wǎng)站比其他的網(wǎng)站更簡練、更快捷、更具有個(gè)性。Flash演示課件。網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，使得原本枯燥的文本文檔的演示也隨之靈活起來，電子圖書、教學(xué)光盤也隨之進(jìn)入市場。一般情況下我們都是使用Power point制作演示課件，但隨著flash的不斷完善，用flash制作的多媒體演示課件也越來越多。使用flash制作MTV。前面提到的flash對音頻、視頻的支持非常好，因此可以在flash中導(dǎo)入MP3等格式的歌曲。根據(jù)這些歌曲來創(chuàng)作動

26、畫，其效果也是很不錯(cuò)的?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的很多MTV都是用flash的制作的，入情入境的動畫背景，惟妙惟肖的人物形象使得MTV充滿了意想不到的視覺感受。 Flash 交互游戲。使用flash可以制作不同類型的休閑小游戲，游戲結(jié)合了flash動畫的網(wǎng)絡(luò)功能和action script的邏輯功能，通過鼠標(biāo)和鍵盤來對動畫的控制達(dá)到游戲交互的效果。Flash電子賀卡。在flash動畫設(shè)計(jì)中，flash具有互動性強(qiáng)，文件體積小，表現(xiàn)形式多樣等特點(diǎn)。用戶還可以制作漂亮的flash賀卡，以表達(dá)對朋友，親人的關(guān)心和問候。4.2 Flash的發(fā)展趨勢 Flash 在電子商務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。一，主要表現(xiàn)在商業(yè)網(wǎng)站前臺的

27、頁面設(shè)計(jì)上，即引導(dǎo)用戶點(diǎn)擊產(chǎn)品，擴(kuò)大瀏覽者與網(wǎng)站的交互性。二，主要表現(xiàn)在商業(yè)網(wǎng)站后臺程序的設(shè)計(jì)上，即引導(dǎo)用戶操作比較復(fù)雜的商業(yè)網(wǎng)站流程，變難為易。加強(qiáng)與客戶的溝通，增添商業(yè)網(wǎng)站的趣味。Flash 在網(wǎng)絡(luò)廣告領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。今天，在網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展的21世紀(jì)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為與電視、報(bào)紙并駕齊驅(qū)的三大傳媒。Flash 具有獨(dú)特優(yōu)勢，使其在這些媒體中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，如日中天地向前發(fā)展。Flash在音樂MTV領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。利用flash制作MTV具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，例如傳播媒介寬、播放速度快、制作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。這些的優(yōu)勢使得一些大的音樂制作公式越來越親睞它。Flash在IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢8。盡管IT

28、產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，但flash對它滲透力已不小。從手機(jī)鈴聲到電子游戲都有它的身影。而且這些服務(wù)越來越多，越來越受歡迎。Flash在網(wǎng)絡(luò)電影領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。Flash技術(shù)自從推廣開始，其成本低的優(yōu)點(diǎn)就廣受電影制片公司的親睞，在網(wǎng)絡(luò)上利用flash制作的微型電影越來越多，形式也越來越廣。Flash的基本操作界面。圖1 Flash8啟動向?qū)Ы缑鎴D2 Flash8工作界面4.3設(shè)計(jì)思想方案在制作動畫之前首先要明白制作動畫的目的，也就是說制作什么主題的動畫，該動畫所要呈現(xiàn)的效果以及通過什么樣的形式表現(xiàn)出來。本虛擬實(shí)驗(yàn)完整地表達(dá)了示波器及邁克爾干涉儀演示實(shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容的全過程，內(nèi)容豐富多彩，視覺性交互性

29、強(qiáng)，引導(dǎo)學(xué)生深入了解實(shí)驗(yàn)的原理，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理及動手做物理實(shí)驗(yàn)的興趣，具有很強(qiáng)的感染力。本動畫的制作成品是示波器和邁克爾干涉儀，通過flash動畫的形式來展現(xiàn)示波器的基本知識、功能原理及模擬使用；邁克爾干涉儀的光路演示、實(shí)驗(yàn)原理、干涉花樣、退出部分。4.4確定虛擬系統(tǒng)架構(gòu)這是虛擬實(shí)驗(yàn)制作的一個(gè)比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，虛擬實(shí)驗(yàn)的主題確定之后就要確定虛擬實(shí)驗(yàn)的風(fēng)格，即虛擬實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架。本虛擬實(shí)驗(yàn)的構(gòu)架如下。圖3 示波器的主題架構(gòu)圖4 邁克爾干涉儀主體架構(gòu)4.5 搜集素材架構(gòu)確定之后，接下來就要根據(jù)該架構(gòu)有目的地搜集素材，這樣不僅能節(jié)約時(shí)間和精力，而且能有效地縮短虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的周期。本虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的的素材

30、主要由：MP3格式的音樂兩首，制作示波器的一些圖片。4. 6 虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的制作前期的的工作完成后，接下來就開始制作虛擬實(shí)驗(yàn)了。要利用所搜集的材料來表現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)策劃階段所要實(shí)現(xiàn)的形式和確立虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的風(fēng)格。4.6.1邁克爾干涉儀的設(shè)計(jì)圖5 邁克爾干涉儀的原理圖啟動flash 8軟件，新建flash 8空白文檔，利用繪圖工具繪制好以下矢量圖形，“光源S”、“活動反射鏡M1”、“固定反射鏡M2”、“分束板G1”、“補(bǔ)償板G2”、“觀察鏡E”，并創(chuàng)建以下按鈕元件，“光路演示”、“實(shí)驗(yàn)原理”、“花樣干涉”、“退出”。并且把把他們命名后暫存入元件庫中，以備需要之時(shí)即可調(diào)用。新建flash 8文檔，選擇

31、【修改】【文檔】命令，打開flash 8的【文檔屬性】對話框，在【標(biāo)題】文本框中輸入“邁克爾遜干涉儀”。在【尺寸】文本框中輸入文檔的寬度為500像素，高度為140像素，背景顏色設(shè)置為藍(lán)色。把先前已繪制好的元件存放在【庫】中的圖形元件“光源S”、“活動反射鏡M1”、“固定反射鏡M2”、“分束板G1”、“補(bǔ)償板G2”、“觀察鏡E”拖拽到“背景”圖層第一幀所對應(yīng)的舞臺中。設(shè)置文檔背景為藍(lán)色，設(shè)置場景大小為400*300像素。把圖形元件“光源S”對齊到舞臺左邊，圖形元件“活動反射鏡M1”對齊到舞臺上部位置，圖形元件“觀察鏡E”對齊到舞臺下部位置，圖形元件“固定反射鏡M2”對齊到舞臺右邊，圖形元件“分束

32、板G1”對齊到舞臺中央，圖形元件“補(bǔ)償板G2”對齊到“分束板G1”右邊，且“光源S”、“分束板G1”、“分束板G2”、“固定反射鏡M2”處于同一水平面上。按下F5鍵在圖層1第225幀的位置插入幀。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層2。創(chuàng)建動畫補(bǔ)間文檔以待后面調(diào)用。重復(fù)的過程，命令為圖層3，待后面調(diào)用。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層4。將【庫】面板中的按鈕元件“光路演示”拖拽到圖層2第一幀所對應(yīng)的舞臺中，并且選中場景中圖形元件“光路演示”，打開【屬性】面板中的【顏色】下拉列表，選擇【高級】按鈕，在彈出的對話框中進(jìn)行相應(yīng)的顏色設(shè)置。按【F6】鍵在圖層2的第5幀插入關(guān)

33、鍵幀。在圖層2第15幀之間的任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇【創(chuàng)建補(bǔ)間動畫】命令。按下【F6】鍵繼續(xù)在圖層2的第5幀插入關(guān)鍵幀，并且把“光路演示”向右移動到相應(yīng)位置。在圖層2第550幀之間任意位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【創(chuàng)建補(bǔ)間動畫】命令。點(diǎn)擊事件軸上面板上左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層3。按下【F6】鍵在圖層3的第5幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中的按鈕元件“實(shí)驗(yàn)原理”拖拽到圖層3第5幀所對應(yīng)的位置。按照進(jìn)行相應(yīng)操作。單擊時(shí)間軸上面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層4。按下【F6】鍵在圖層4的第5幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】中的按鈕元件“花樣干涉”拖入到圖層4第5針對應(yīng)的舞臺中。按照的步驟進(jìn)

34、行相應(yīng)操作。單擊時(shí)間軸上面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層5。按下【F6】鍵在圖層5的第5幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】中的按鈕元件“退出”拖入到圖層5第5針對應(yīng)的舞臺中。按照的步驟進(jìn)行相應(yīng)操作。單擊時(shí)間軸上面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層6。并且在圖層6的第3幀創(chuàng)建靜態(tài)文本，并鍵入“邁克爾干涉儀”字樣。重復(fù)新建圖層，并且在相應(yīng)幀中創(chuàng)建靜態(tài)文本，并且在創(chuàng)建好的文本框中鍵入相應(yīng)文字說明。打開圖層2，按下【F6】鍵在圖層2第10幀插入關(guān)鍵幀，操作中已經(jīng)創(chuàng)建好的動畫補(bǔ)間，動畫起始于光源S，經(jīng)過分束板G1、補(bǔ)償板G2，于活動反射鏡M1、固定反射鏡M2處反彈，再次穿過分束板G1、補(bǔ)償板G，結(jié)束與觀察鏡

35、E。打開圖層3,。在圖層3的中創(chuàng)建動畫補(bǔ)間命令，操作已經(jīng)創(chuàng)建好的動畫補(bǔ)間，動畫固定反射鏡M2分離，往左上方行進(jìn)進(jìn)入活動反射鏡M1下方，并與之重合。導(dǎo)入音樂。使用菜單欄中的【文件】【導(dǎo)入】【導(dǎo)入到庫】命令，將音樂導(dǎo)入到庫中。選擇一個(gè)關(guān)鍵幀，打開【屬性】面板，在聲音下拉菜單表中選擇以添加的音樂。在同步下拉表中，選擇同步方式。在重復(fù)方式中選擇“重復(fù)”，并且在重復(fù)次數(shù)中設(shè)置重復(fù)次數(shù)為“0”。對已經(jīng)完成的作品進(jìn)行測試，動畫效果測試，聲音測試，并進(jìn)行優(yōu)化處理。對已經(jīng)測試優(yōu)化完的作品進(jìn)行導(dǎo)出、發(fā)布。4.6.2 示波器的設(shè)計(jì)圖6 示波器主界面圖7 示波器原理主界面啟動flash 8軟件，新建flash 8空白

36、文檔，利用繪圖工具繪制好以下矢量圖形，“示波器”、“帶信號源示波器”“電子槍”、“正弦信號波形”，并創(chuàng)建以下按鈕元件，“面板介紹”、“原理介紹”、“模擬使用”、“退出”。其中，“正弦信號波形的形成”矢量圖形要創(chuàng)建動畫補(bǔ)間模式，以致能看到波形的變化。并且把把它們命名后暫存入元件庫中，以備需要之時(shí)即可調(diào)用。新建flash 8文檔，選擇【修改】【文檔】命令，打開flash 8的【文檔屬性】對話框，在【標(biāo)題】文本框中輸入“示波器”。在【尺寸】文本框中輸入文檔的寬度為500像素，高度為140像素，背景顏色保持默認(rèn)的白色，幀頻設(shè)置為30fps。選中剛才創(chuàng)建的flash 文檔的圖層1第50幀，把【庫】面板中

37、的矢量圖形“示波器”拖拽到舞臺中。并創(chuàng)建動態(tài)文本，在文本中按格式要求鍵入相應(yīng)的動態(tài)文字。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層2。按下【F6】鍵在圖層2的第50幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中的矢量圖形“示波器”拖拽到舞臺中。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層3。按下【F6】鍵在圖層3的第50幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中的矢量圖形“示波器”拖拽到舞臺中。在圖層3的第20幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中已繪制好的矢量圖形“電子槍”拖拽到舞臺中。在圖層3的第24幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中已繪制好的矢量圖形“正弦波形的形成”拖拽到舞臺中。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建

38、圖層4。按下【F6】鍵在圖層2的第50幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中的矢量圖形“帶信號源示波器”拖拽到舞臺中。將【庫】面板中已繪制好的按鈕元件“面板介紹”拖拽到圖層2第3幀所對應(yīng)的舞臺中，并且選中場景中圖形元件“面板介紹”，打開【屬性】面板中的【顏色】下拉列表，選擇【高級】按鈕，在彈出的對話框中進(jìn)行相應(yīng)的顏色設(shè)置。將【庫】面板中已繪制好的按鈕元件“原理介紹”拖拽到圖層3第3幀所對應(yīng)的舞臺中，并且選中場景中圖形元件“原理介紹”，打開【屬性】面板中的【顏色】下拉列表，選擇【高級】按鈕，在彈出的對話框中進(jìn)行相應(yīng)的顏色設(shè)置。將【庫】面板中已繪制好的按鈕元件“模擬使用”拖拽到圖層4第3幀所對應(yīng)的舞臺中，并

39、且選中場景中圖形元件“模擬使用”，打開【屬性】面板中的【顏色】下拉列表，選擇【高級】按鈕，在彈出的對話框中進(jìn)行相應(yīng)的顏色設(shè)置。在圖層4第125幀之間的任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇【創(chuàng)建動畫補(bǔ)間】命令。單擊時(shí)間軸面板左下角的【插入圖層】按鈕，新建圖層5。按下【F6】鍵在圖層5的第70幀插入關(guān)鍵幀，將【庫】面板中的按鈕圖形“退出”拖拽到舞臺中。打開【屬性】面板中的【顏色】下拉列表，選擇【高級】按鈕，在彈出的對話框中進(jìn)行相應(yīng)的顏色設(shè)置。依次選中已創(chuàng)建好的各個(gè)圖層，并且在相應(yīng)幀中創(chuàng)建靜態(tài)文本，并且在創(chuàng)建好的文本框中鍵入相應(yīng)文字說明。導(dǎo)入音樂。使用菜單欄中的【文件】【導(dǎo)入】【導(dǎo)入到庫】命令，

40、將音樂導(dǎo)入到庫中。選擇一個(gè)關(guān)鍵幀，打開【屬性】面板，在聲音下拉菜單表中選擇以添加的音樂。在同步下拉表中，選擇同步方式。在重復(fù)方式中選擇“重復(fù)”，并且在重復(fù)次數(shù)中設(shè)置重復(fù)次數(shù)為“0”。對已經(jīng)完成的作品進(jìn)行測試，動畫效果測試，聲音測試，并進(jìn)行優(yōu)化處理。對已經(jīng)測試優(yōu)化完的作品進(jìn)行導(dǎo)出、發(fā)布。4.7后期調(diào)試進(jìn)行后期調(diào)試主要是為了使完成的虛擬實(shí)驗(yàn)動畫更加完美、流暢和諧，以保證虛擬實(shí)驗(yàn)動畫的最終質(zhì)量符合要求。本作品的調(diào)試主要有檢測作品取材的路徑，動畫效果是否符合要求，按鈕效果是否有效，音樂播放是否流暢等。4.8 發(fā)布作品上述步驟完成后，接下來就是對作品進(jìn)行發(fā)布。在發(fā)布過程中根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)置作品生成的形式

41、、畫面品質(zhì)和聲音效果等，在作品的發(fā)布設(shè)置中針對作品的用途、使用環(huán)境來設(shè)置。5 Dreamweaver的網(wǎng)頁制作5.1 Dreamweaver搭建站點(diǎn)5.1.1 確定網(wǎng)站內(nèi)容的結(jié)構(gòu)本網(wǎng)站是建立一個(gè)我院的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，則網(wǎng)頁的標(biāo)題即為中南民族大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室。網(wǎng)頁架構(gòu)主要由以下幾部分組成。中南民族大學(xué)主頁里的校名及?；?，學(xué)校簡介，學(xué)院簡介，實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)航，Adobe flash簡介，我校校訓(xùn)。5.1.2準(zhǔn)備網(wǎng)站素材本網(wǎng)站素材主要包括制作過程的所有圖片，簡介的文字，flash作品。并將所有素材放入“作品”文件夾。5.1.3 創(chuàng)建本地站點(diǎn)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建之前，首先要建立一個(gè)本地站點(diǎn)。打開Dreamweaver

42、 8，選擇“站點(diǎn)新建站點(diǎn)命令”，創(chuàng)建一個(gè)名為“中南民族大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室”的本地站點(diǎn)。5.2 Dreamweaver設(shè)計(jì)網(wǎng)頁選擇“窗口文件”命令，打開“文件”面板，選擇開始創(chuàng)建的“中南民族大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室”站點(diǎn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出快捷菜單，在彈出的菜單中選擇“新建文件”命令，新建一個(gè)名為“虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng).html”的文件，并打開新建的文檔，選擇“頁面屬性”對話框，進(jìn)行字體、顏色等設(shè)置9。在Dreamweaver 8中選擇“插入表格”命令，打開表格對話框，暫設(shè)置表格行數(shù)為6，列數(shù)為4.然后在相應(yīng)表格中插入已準(zhǔn)備好的圖片，并以圖片作為背景，插入相應(yīng)文字簡介。當(dāng)所有前期網(wǎng)頁完成后，再超鏈接以做好的flash動畫作品。即在代碼<p class="STYLE16">&nbsp;</p>后從鍵盤輸入如下代碼： <p class="STYLE16"><a href="示波器.swf" t