小学英语课件设计（Flash+Papervision3D）

摘要

　　随着现代信息与通信技术的发展,多媒体教学正在以前所未有的速度被引入课堂教学中来。多媒体教学课件可以把教材的内容通过动画、图片、声音融于一体的形式展现在学生的眼前,从而调动学生的学习兴趣。

　　在多媒体课件中引入虚拟现实技术,可以模拟真实的英语情境,这样学生在以后的学习和生活中就会不自觉地把所学的英语用出来,说出来。

　　针对当前小学英语多媒体课件交互性不强、无沉浸感等问题,本文提出了基于Flash与Papervision3D的设计方法。本文首先对小学英语多媒体课件进行了脚本设计,提出了适合小学生的卡通美术风格,在设计过程中深入研究了多媒体课件脚本的内容结构与呈现方式以及动画角色造型设计、场景设计、界面设计等基本原则与方法,根据PaperviSi0n3D场景的加载、显示与交互,对课件中虚拟现实技术进行了架构设计;之后釆用Flash动画技术对小学英语多媒体课件的动画进行了实现,课件交互性的实现则得益于脚本语言ActionScript3.0,ActionScript3.0包含了编程人员所熟悉的许多类和功能,它为Flash提供了强大的数据处理能力和用户交互事件处理机制,虚拟漫游的实现则是通过外部3D建模,利用Papervision3D弓丨擎扩展的类与方法控制三维场景中摄像机的旋转与移动,然后再渲染并转换到Flash场景中的二维坐标系统里。多媒体课件釆用基于Flash与Paerpervision3D的技术可以很方便地实现二维与三维相结合。

　　本文的创新之处是立足于小学生的心理特点及审美需求,使用Flash与Papervision3D相结合的技术,从多媒体课件的脚本设计、美术设计到最后的虚拟漫游的实现,逐步构建出一个具有实际应用价值的小学英语多媒体课件体系。本文还提出了多媒体课件的多种动画优化与PaperviSi0n3D程序性能优化的有效方法,并对多媒体课件的优化前后进行了对比,提出的优化方法,有效减小了文件体积,提高了CPU的运行效率,使课件播放更为流畅,总之本文为小学英语多媒体课件的设计与实现提供了一种有价值的参考。图51幅,表6个,参考文献62篇。

　　关键词:Flash动画;扩展引擎;3D建模;虚拟现实技术

Abstract

　　With the development of modern information and communication technology, multimedia teaching is with hitherto unknown speed is introduced in the classroom teaching. Multimedia teaching courseware can make the teaching material content displayed in front of students through animation, photos, sound into one form, so as to arouse their interest in learning. Introducing virtual reality technology in multimedia courseware, it can simulate the real situation of English, so that the students could use English freely in further days.

　　In view of the current primary school English multimedia courseware interactivity is not strong, no sense of immersion and other problems, this thesis puts forward a design method of Flash and based on Papervision3D. First of all, The article designed the script of English multimedia courseware for primary students, and puts forward the cartoon art style that suitable for primary students. In the design process, the article deeply researched the basic principle and method of character,screen and UI design. And the article also deeply researched the structure and form of the Multimedia Courseware Script-according to the Papervision3D scene loading, display and interaction the virtual reality technology, courseware was architecture design; using Flash animation technology of multimedia courseware primary school English animation to achieve, implementation of courseware interactivity is beneficial to the scripting language ActionScript3.0, ActionScript3.0 contains programmers familiar to many classes and functions, which provides a powerful ability of data processing and user interaction the event handling mechanism of Flash, virtual roaming is rotating and moving through the Papervision3D engine and method of the extended control camera 3D scene, and then rendering and converted to two-dimensional coordinate system in Flash scene. Multimedia courseware using is convenient to realize the combination of 2D and 3D Flash and Paerpervision3D techniques can be based on.

　　The innovation of this thesis is based on the psychological characteristics of students and aesthetic needs, the use of Flash combined with Papervision3D technique, from the script design of multimedia courseware, the design to the implementation of virtual walkthrough last, gradually construct a practical application value.Multimedia courseware system for primary school English.

　　The thesis also puts forward several effectively optimizational approaches of animation and Papervision3D program. And the thesis compared the optimizational approaches, so that it can effectively reduces the file size and make the courseware play more smoothly. Anyway, the thesis provides a valuable reference for the design and implement of primary school English Multimedia Courseware.51 charts,6 tables,62 references.

　　Key words: Falsh animation;expansion engine;3D modeling;virtual reality technology

　　本章首先介绍了课题的研究背景及意义,提出基于Flash与Papervision3D小学英语多媒体课件制作理念,通过探讨小学英语多媒体课件的发展现状,对当前存在的问题进行分析,说明本课题的研究内容及意义,最后阐述了本文的组织结构和章节安排。

　　随着现代科技与全球经济的迅猛发展,缩小了地球的时空距离,国与国之间的交往曰益频繁,地球就如同宇宙中的一个小村落,由语言不通带来的交流障碍急需得到解决⑴。英语无疑是当今世界上应用最为广泛的语言之一,英语应用的能力培养已成为我国国民教育的一项基本内容,英语的教育已纳入九年义务教育的教学范畴[2]。

　　当今的小学生全部出生于互联网革命以后,小学生的心理特点决定了他们对新事物的好奇心与求知欲,学生们在校内外频繁使用信息技术,因此传统教学所使用的幻.二灯片已经不能满足当代教学的需求,制作出具有趣味性、交互性、娱乐性、沉浸性的多媒体教学课件才能更好地让学生体验英语学习情境[3],使学生仿佛置身于真实的英语环境当中,实现快乐学习英语,并优化教师的教学过程。

　　随着互联网和Flash动画技术的发展,Flash动画被越来越多的领域所应用。Flash的2D模式可以实现全矢量图制作,文件体积小,有利于在网络中传播,大家所看到的网页页面上的动画基本上全都是由Flash来实现的,Flash的中文含义是“闪”的意思,所以制作网络动画的人也被称之为“闪客”。Flash动画得于流行的另外一个重要因素就是在浏览器中运行不需要安装额外的插件,98. 7%的浏览器都自动安装了"Flash Player"的插件[4],而用其它软件如MAX 3D、MAYA制作的3D动画不仅文件体积大,对机器性能要求高,还需要安装额外的插件,对用户的安全性造成一定的影响。目前网络上的在线运行或可供下载的小学英语课件大多数是用Hash动画技术来完成的。

　　小学生活拨好动,喜爱卡通,喜欢动画,特别是现在的电影、电视中很多动画片都是播放的3D动画,而虚拟现实技术的出现则能让用户自由操控三维空间,给人带来强烈的视觉震撼,通过与电脑的交互,人变成了空间的主体,不再是被动接受预选编好的流程,而是自主选择自己想去的地方,电脑则是配合人的选择,改变当前的场景。如图1-1所示,虚拟现实技术具有良好的交互性、沉浸感[5],使人有身临其境的感觉,让人产生更多的联想,而情境教育方式也正是小学英语教育所追求的目标,在小学英语多媒体课件中加入3D虚拟现实技术成为当前小学英语辅助教育的迫切需求。

　　通过上述对小学英语多媒体课件发展现状的分析,本文提出了基于Flash与Paperv isi on3D动画技术的设计方法。

　　本文主要研究的内容包括以下几个方面:

　　1、对小学英语的教材通过课程整体设计、教学设计后,研究出多媒体课件的脚本内容结构及内容的呈现方式。

　　2、针对小学生的心理特点,提出了小学英语课件的美术风格,并研究了基于Flash的角色设计、场景设计、界面设计等设计的方法和原则。

　　3、为了解决小学英语课无沉浸性的问题,引入基于Papervision3D的虚拟现实技术,并对虚拟现实技术进行了架构设计和实现。

　　4、从课件的趣味性、娱乐性和交互性角度出发,对课件角色动画及场景动画的实现进行了技术研究和过程实现。

　　5、最后对多媒体课件的二维动画及Papervision3D的程序性能进行的优化研究,得了多种优化方法,并对优化前后结果作出对比。

　　本文的研究内容从小学生的心理特点及审美需求出发,使用Flash与PapervisionSD相结合的技术,从多媒体课件的脚本设计、界面设计到最后的虚拟现实设计,逐步构建出一个具有实际应用价值的小学英语多媒体课件。

　　小学英语课件测试：

多媒体课件动画测试

Papervision 3D程序性能测试

多媒体课件动画优化前后对比

Papervision3D程序性能优化前后对比

多媒体课件发布设置

目录

　　摘要
　　Abstract
　　目录
　　1 绪论
　　　　1.1 研究的背景及意义
　　　　1.2 小学英语多媒体课件的发展现状
　　　　1.3 课题研究的内容及意义
　　　　1.4 本文的组织结构及章节安排
　　2 Flash与Papervision3D动画技术概述
　　　　2.1 Flash动画技术概述
　　　　　　2.1.1 Flash动画的特点
　　　　　　2.1.2 Flash动画的制作流程
　　　　　　2.1.3 Flash动画的设计要素
　　　　2.2 Papervision3D 概述
　　　　　　2.2.1 Papervision3D引擎
　　　　　　2.2.2 Papervision3D引擎的获取途径
　　　　2.3 本章小结
　　3 小学英语多媒体课件的设计
　　　　3.1 多媒体课件的脚本设计
　　　　　　3.1.1 脚本设计的依据
　　　　　　3.1.2 课程整体设计
　　　　　　3.1.3 课程教学设计
　　　　　　3.1.4 多媒体课件的脚本设计
　　　　3.2 多媒体课件的美术设计
　　　　　　3.2.1 多媒体课件的美术风格
　　　　　　3.2.2 多媒体课件的动画角色设计
　　　　　　3.2.3 多媒体课件的动画场景设计
　　　　3.3 多媒体课件的界面设计
　　　　　　3.3.1 封面设计
　　　　　　3.3.2 导航设计
　　　　　　3.3.3 内容界面设计
　　　　3.4 多媒体课件的虚拟现实架构设计
　　　　　　3.4.1 场景加载与显示模块
　　　　　　3.4.2 场景交互模块
　　　　　　3.4.3 3D模型设计
　　　　3.5 本章小结
　　4 小学英语多媒体课件的实现
　　　　4.1 多媒体课件动画的实现
　　　　　　4.1.1 角色动画的实现
　　　　　　4.1.2 场景动画的实现
　　　　4.2 多媒体课件用户交互的实现
　　　　　　4.2.1 用户交互与事件处理机制
　　　　　　4.2.2 键盘和文本输入交互
　　　　　　4.2.3 鼠标和按钮交互
　　　　　　4.2.4 用户信息反馈
　　　　4.3 多媒体课件虚拟现实的实现
　　　　　　4.3.1 场景加载与显示模块的实现
　　　　　　4.3.2 场景交互模块的实现
　　　　4.4 本章小结
　　5 多媒体课件的测试、优化与发布
　　　　5.1 多媒体课件的测试
　　　　　　5.1.1 Flash动画的测试
　　　　　　5.1.2 Paervision3D 程序性能测试
　　　　5.2 多媒体课件的优化
　　　　　　5.2.1 Flash动画的优化
　　　　　　5.2.2 Papervision3D程序性能的优化
　　　　5.3 多媒体课件的发布
　　　　5.4 本章小结
　　6 工作总结与展望
　　　　6.1 工作总结
　　　　6.2 展望
　　参考文献
　　致谢

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