三维动画技术在中学化学教学中引入的示例

关键词：3DSMAX、透视图、命令面板、球体、圆柱、链接、帧
　　
　　摘要：三维动画技术应用广泛。在课件中引入三维动画，可进一步提高学生兴趣，降低知识点难度，增强教学效果。
　　
　　多媒体教学技术在中学教学中越来越普及，教育工作者制作出了各种类型的丰富多彩的课件。其中就动画内容而言，平面动画较多，三维动画还比较少见。笔者对三维动画方面的问题很感兴趣，就其在中学化学中的引入及初步应用谈谈自己的体会。
　　
　　我使用的是3DStudioMAX(简称3DSMAX)三维动画制作软件。它集建模、材质编辑、修改、渲染、动画制作等功能于统一的Windows界面中，是一种大型、复杂的三维制作软件。
　　
　　3DSMAX对硬件环境的要求：使用相当于Pentium300MH或以上主频的CPUl28M内存，板载4M显存的3D加速显卡以及支持1024x768分辨率的17英寸显示器。这种硬件要求今天已比较普遍。操作系统最好采用WindowsNT。对于Windows98的用户，也可使用3DSMAX，但是会遇到一些问题。首先是数值输入问题，安装完成后，建立造型时，不能输入造型的几何参数，这时将S12sys．ron字体文件拷入操作系统的字体文件夹中，即可解决。其次，可能遇到内存不足的问题，解决办法是购买内存或安装一些第三方内存管理软件。
　　
　　3DSMAX的窗口界面根据实际的功能大致可分为8个区域，分别是：视图显示区，下拉菜单区、工具栏、命令面板，信息状态栏、动画控制区、视图控制区、对象捕捉区。各种工具、命令名目繁多，并且都是英文专业词汇，熟悉、掌握需要较长的时间。
　　
　　作为一名基层化学教师，我曾经建立了一些化学三维动画模型。
　　
　　例：建立数个在空间以各种角度旋转的乙烯分子球棍模型，其中一个渐至满屏，其余隐至最远处。
　　
　　1、制作碳原子模型。打开“Create”命令面板，单击“Sphere”球体按纽；在透视图“Perspective”中拉出球体，3DSMAX自动命名球体为“Sphere01”，作为C原子；打开“Modify”命令面板，在“Parameters”参数栏输入数据，修改球体半径为所需。
　　
　　2、制作两个氢原子模型。同上，建立另一个球体“Sphere02”，作为H原子，两球半径比为r(C)/r(H)=30／23：选中Sphere02,按下空格键锁定选择，单击工具栏上的“Pan”按纽，按下键盘的Shift键同时用鼠标拖动球体，在弹出的“CloneOptions”对话框中选择“COPY”复选框单击“OK”确认，复制出一个与“Sphere02”完全一样的的球体。
　　
　　3、制作两个连杠。按下“Geometry”命令面板上的“Cylinder'’按钮，在透视图中制作一个圆柱体；设高、半径为所需。
　　
　　同上，复制一个连杠。
　　
　　4、将各部分组成一个整体。前面建立的各部分均为独立的整体，必须将它们组合为一个整体。
　　
　　首先单击“SelectcandLink”按钮，在大球上按下左键，将该球拖到一个连杠上，放开鼠标键；对其余各球、连杠同样操作；
　　
　　其次，按住Ctrl键用鼠标占取各物体，将五个物体全部选中，单击“Croup”菜单上的“Group”命令，在弹出的对话框中输入“乙烯片段”，单击“OK'’，关闭对话框，这样五个物体组合为一个整体。完成乙烯分子球棍模型的一半。在场景中移动任何一个物体，组中物体都随着移动。最后使用“Attach”命令将各部分真正结合成一个实体。
　　
　　5、复制乙烯分子球棍模型另一半。
　　
　　6、制作一根较长连杠，将两部分连接起来。
　　
　　7、将三部分连接为一个整体，即得到一个完整的乙烯分子球棍模型。
　　
　　8、复制6至7个乙烯分子模型。
　　
　　9、制作动画。按下动画控制区“Anim”动画记录按钮(变为红色)，移动时间滑块到50帧，将处于同等位置的数个乙烯分子边从XY平面、XZ平面、YZ平面旋转，边移至渐远，同时将一个乙烯分子各角度旋转至渐近；移动时间滑块到100帧，同样将渐近的一个乙烯分子

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