虚拟现实运动解剖教学软件的设计与实现

第14卷第2期2015年4月南京体育学院学报（自然科学版）

JournalofNanjingSportInstitute（NaturalScience）Vol．14No．2Apr．2015

·运动人体科学探索·

虚拟现实运动解剖教学软件的设计与实现

贺

昆，云

颖，李日昌

（琼台师范高等专科学校体育系，海南海口571127）

要：为了适应我国教育信息化的潮流，满足运动解

解决尸源紧张，教具剖教学对直观性和实践性的要求，摘

有限，传统影片功能欠缺等问题，应用虚拟现实技术

(shockwave3d)，结合3dsmax和poser等三维制作软件，开发虚拟运动解剖教学软件。该教学软件可以通过网络使每个学生都能身临其境地观察到人体运动系统的各种模型，而且可以通过鼠标和键盘对各种模型进行操作。

关键词：运动解剖;虚拟现实;教学软件;教育信息化中图分类号：G807文献标识码：A

5950（2015）02-0036-03文章编号：1671-DesignandRealizationofCollegeSportsAnatomyTeachingSoftwarewithVirtualRealityTechnology//YUNYing，LIRi-changHEKun，

Abstract：Wedesignsportsanatomyteachingsoftwarewithvirtualrealitytechnology（shockwave3d），3dsmaxandposer，inordertoadaptthedevelopmentofeducation-alinformationalization，andtomeettheneedsofintuitionandpracticalityinsportsanatomyteaching，andtosolvetheproblemsincluding：theshortageofbodyandteachingaids，thelackoffunctioninthetraditionalvideo．Thesoft-warecanmakestudentsobservekindsofmodelsinhumanandthesportssystemasifbepersonallyonthescene，studentscancontrolthemodelswiththemouseandthekeyboard．

Keywords：SportsAnatomy；virtualreality；teachingsoft-ware；educationalinformationalization

Author'saddress：QiongtaiTeachersCollegePEDepart-

ment，Haikou571127，China

DOI:10.15877/http://doc.guandang.netki.nsin.2015.02.009

随着我国各项体育事业的长足发展，人们对学校体育教学和训练的科学化程度提出了更高的要求，而科学地进行体育教学和训练主要取决于高校体育教育学生对专业基础理论课程的掌握程度。在专业基础理论课程中，运动解剖学处在尤为突出的位置。体育教

育专业的学生如果不对运动解剖学，特别是对运动系骨骼、关节）的知识有直观深入的理解，就无统（肌肉、

法进行科学的体育教学和训练。

运动解剖是一门形态科学，如果只依靠课本上有限图文进行讲解，容易将原本具体、生动的内容，变成晦涩难记的理论，很难让学生清晰、完整地理解教学内容，也很难激发起学生的积极性，因此教学效果不佳。只有建设运动解剖实训室供学生实际观察和动手操作，才能为学生打下良好专业理论基础。但是由于学校资金缺乏，只有少数院校拥有运动解剖实训室，即便有实训室也普遍存在尸源紧张的情况

［1］

。在这种情况下教师多采用教具和教学影像进

行直观教学。而这两种教学手段也存在很大的局限

首先，教具数量有限，只能满足教师的教，而不能性，

教学影像是二维影片，无法立满足学生的学；第二，

体展示某个组织、器官，学生也无法像操作教具模型那样操作教学影像中的组织、器官。因此有限的教具和教学录像依然无法满足运动解剖教学对直观性和实践性的要求。

为了解决上述问题，同时也为了顺应我国教育信息化对高校体育教学的要求，我们决定应用虚拟现实结合3dsmax和poser等三维制技术（shockwave3d），

作软件，开发运动解剖教学软件

［2］

03-03收稿日期：2015-基金项目：海南省十一五规划课题（编号：QJL11508）。作者简介：贺

），昆（1981-男，河南安阳人，副教授，硕士，研究方向：体育教育训练。

。该教学软件可以

通过网络使每个学生都能身临其境的观察到人体运动系统的各种模型，而且可以通过鼠标和键盘对各种模型进行实验操作。

第2期贺昆，等：虚拟现实运动解剖教学软件的设计与实现

37

1研究对象

整合桌面式虚拟现实技术

［3］

（shockwave3d）的运

动解剖教学软件。

2

研究方法

2.1

文献资料法

主要通过中国知网，

万方数据库查阅有关文献40余篇，以及相关软件的英文帮助，明确了该软件需要解决的问题和制作该软件的技术路径。2.2专家访谈法

运动解剖学涉及的内容比较多，通过对海南省部分高校体育院系讲师以上专任教师的走访，确定了该软件要呈现的内容。2.3计算机辅助法

该教学软件由poser7.0、

3dsmax2009、directorMX2004等多款软件互相配合制作而成。

3

研究结论

3.1

设计目标和思路

设计的总目标：密切结合运动解剖教学的需要，制

作出真实性、交互性、趣味性更强的运动解剖教学软件，帮助学生形成清晰、全面、正确的概念。力争该软件可以在一定的范围内代替尸体和教具。

实现目标的思路：用可以设置三维交互的shock-wave3d文件逼真地展示骨骼和肌肉；用WMV格式的影片展示肌肉的功能，并加入常用交互功能（如播放、停止、暂停、慢放等）；用GIF动画展示特定肌肉的练习方法。最终帮助学生具体、直观地理解骨骼和肌肉的形态特征，以及肌肉的功能和练习方法等。3.2系统结构

根据体育院系学生的实际需要，

系统设计以骨骼

和肌肉的内容为主体

，

整个系统共有三个层次，具体如图1。

图1运动解剖教学软件系统结构

首先，可以通过鼠标和键盘控制三维骨骼、肌肉模型的观察角度和位置（图2），就犹如自己操作教具一般。从而使学生对骨骼和肌肉的形态、结构形成清晰、全面、正确的认识，这符合建构主义以学为主、情景化

教学的要求［3］

。

第二，

shockwave3d展示区域对骨骼和肌肉的特征进行标注，使学生更加深入、细致地了解骨骼和肌肉的形态特征，为学习肌肉的起止点和肌肉的功能打下良好的基础。

第三，演示肌肉的功能，展示肌肉练习的手段（图3），可以帮助学生理解某一运动将会用到那些肌肉，某一肌肉又会进行哪些运动，这对于学生今后从事体育教学和训练具有非常重要的意义。

第四，在软件的文字描述区，对相应的骨骼，肌肉的起止点

，

肌肉的功能和练习手段进行更为详实的文

字描述，充分发挥多种媒体的作用，促进学生掌握运动解剖的理论知识

。

图2

通过鼠标、键盘控制三维骨骼和肌肉模型的

观察角度和位置

图3

展示肌肉功能和练习手段

3.3导航设计

该软件的系统层次少，导航设计也力求简洁、直

观。主要的导航方式有文字超链接、图片热区和shockwave3d热区三种导航方式。文字超链接和图片热区导航方式是常用的导航方式。而本软件特有的Shockwave3d导航方式是指当鼠标点击单一肌肉或骨骼的三维模型时，软件会自动跳转到相应的二级界面。如图五，当鼠标指向三角肌模型时

，

界面会自动跳出肌

肉名称的标注

，

点击三角肌模型后，界面就会跳转到三角肌的二级界面。

图4鼠标点击三角肌模型后界面跳转到三角肌的

二级界面

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三维骨骼和肌肉模型的创建。骨骼模型是 …… 此处隐藏：3189字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……