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作者：仇賓王忠芝單位：北京林業大學信息學院

X3dOM應用于網絡教育的優勢

X3DOM由Web3D協會開發維護，是一種新的Web3D技術，用于在瀏覽器中呈現逼真的3D圖形場景。其前身為X3D語言，X3D作為國際標準得到了幾十家廠商以及大學等研究機構的支持，應用也非常廣泛。不過由于它需要專用的瀏覽器或插件，其應用受到一定的限制。X3DOM對X3D進行了一些改進和擴展，形成了一個開源的標準文件規范和運行時架構。文件規范允許開發者使用融合了XML的X3D編碼來構建3D場景，運行時架構則會把包含3D內容的HTML頁面自動解析為3D場景。X3DOM技術不僅不再需要插件，而且和HTML5緊密結合，并支持一些HTML事件對3D對象的操作。因此，X3DOM有良好的發展前景（X3DOM仍然在不斷的討論和演進之中）。同時，X3DOM的這些特性也使其在網絡教育中擁有突出的優勢，主要表現在如下幾個方面：

1．X3DOM豐富了網絡教育的媒體類型

網絡教育是通過網絡把文字、圖像、視頻等媒體展現給學習者，而X3DOM作為一種Web3D技術是通過網絡展現3D內容，二者都是通過網絡傳輸、展現媒體，而且X3DOM所擅長展現的3D內容正是網絡教育需要的。因此，網絡教育引入X3DOM技術后使其媒體類型更加豐富。

2．X3DOM交互性強，激發學習者興趣

網絡教育把文字、圖片、動畫、視頻等媒體組織起來呈現課程知識，一般均為線性組織，學習者只能按照其事先安排好的方式、順序觀看學習，并不能參與其中，缺少交互。基于X3DOM技術的3D模型是實時渲染的，學習者可以對3D模型進行實時操作，比如：可以用鼠標全視角查看某一機械部件，可以動手操作把各個部件組裝起來。這種強大的交互性有助于學習者完全融入虛擬的學習情景中，避免了文字、視頻等單純講解，灌輸知識的弊端，提高了學習者學習的自由度和積極性。

3．X3DOM不需插件，使用方便

X3DOM不僅可以完美地呈現3D模型，而且和網絡結合緊密，不需要安裝任何插件即可在網頁中展現三維模型并支持交互式操作。這免去了其他3D技術需要額外安裝插件或者軟件的麻煩，打開瀏覽器即可呈現3D內容無疑會得到學習者的青睞。

基于X3DOM的3D場景構建

使用X3DOM構建3D場景的基本思路是：首先引入頭文件以支持實時渲染；然后建立3D模型（3D模型可以使用3Dmax等工具建立，然后導入；也可以直接使用X3DOM的基本幾何節點建立），并通過傳感器、插補器等節點設置動畫及交互效果；最后以XHTML或HTML方式。

1．導入頭文件

程序代碼首先需要導入如下文件：該文件是一個JavaScript層，我們把它嵌入程序代碼中，作為網絡應用的一部分。該文件通過調用WebGL的3DAPI來實現實時渲染，從而實現不需要任何插件和安裝程序就可以繪制3D圖形的目的。

2．模型建立和動畫設置

X3DOM提供了對基本幾何模型的建模，但是對于一些復雜的模型，則需要使用3Dmax等工具建模，然后以X3D的格式導出嵌入X3DOM代碼中。模型建立后，可以對模型進行貼圖、動畫、交互等設置。下面我們使用X3DOM來演示地理教學中日食和月食的形成，效果如圖1所示：畫面逼真地展現出地球、月亮和太陽的3D模型，并且分別按照自身的特點自轉、公轉，畫面以動態的方式真實地顯示出三者的外貌、關系以及日食、月食的形成，并且學習者可以用鼠標調整三者的位置，從不同的角度查看。

其中地球模型的建立、貼圖以及動畫效果代碼如下：

3．

X3DOM編碼支持HTML和XHTML兩種格式，因此，可以直接在瀏覽器中顯示。目前，GoogleChrome、Firefox、WebKit等瀏覽器都支持X3DOM技術的3D實時顯示。上面的日食例子可以保存為XHTML格式，然后直接在上述瀏覽器中運行即可。

結束語

美國著名教授Jolly和Philip都曾指出：“在遠程教學中，恰當教學傳輸媒體的選擇設計與具體教學內容本身的設計具有同等重要性。”在網絡教育蓬勃發展的今天，利用新技術擴展網絡教育的媒體類型，更好地完善網絡教育的教學效果是一個具有深遠意義的研究課題。X3DOM技術以其特有的三維展示功能、強大的交互性能在調動學生的學習積極性、突破教學的重點、難點，培養學生的技能等方面都能起到積極的作用。

目前，我們利用X3DOM開發一些教學案例（如上文的日食演示）來測試其可行性和教學效果，下一步我們將逐步實現完全基于X3DOM的綜合多種媒體的網絡教學系統。