Báo cáo tham luận hội nghị ứng dụng công nghệ Multimedia tong giáo dục đào tạo

Báo cáo tham luận hội nghị ứng dụng công nghệ Multimedia tong giáo dục đào tạo

CHƯƠNG TRÌNH KC 01 ĐỀ TÀI MÃ SỐ KC 01-14 & ĐỀ TÀI THUỘC CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 01 MÃ SỐ KC 01.14 NGHIÊN CỨU PHÁT TRI ỂN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN BÁO CÁO NHÁNH: Báo cáo tham luận hội thảo “ Ứng dụng công nghệ Multimedia giáo dục đào tạo” 6352-13 20/4/2007 HÀ NỘI, 4/2005 Đề tài KC01-14 Viện công nghệ thông tin – ĐHQGHN TÀI LIỆU: Báo cáo tham luận hội thảo “ Ứng dụng công nghệ Multimedia giáo dục đào tạo” Hà nội 3/2005 DANH SÁCH CÁC BÁO CÁO CỦA CHƯƠNG TRÌNH HỘI THẢO “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ MULTIMEDIA TRONG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO” Trang Một số vấn đề xây dựng thí nghiệm ảo Vật lí, Hố học, Sinh học 2 Triển khai dạy thí điểm thí nghiệm ảo Vật lí - Những kết bước đầu 12 Triển khai dạy thí điểm thí nghiệm ảo Sinh học - Những kết bước đầu 16 So sánh đánh giá số công cụ xây dựng liệu multimedia Các phương pháp tạo ánh sáng thí nghiệm ảo 19 Một số modul điều khiển tương tác với Lingo 30 Quy trình tạo đối tượng chiều phần mềm 3DS Max 39 Phương pháp tạo chất liệu thuỷ tinh cho dụng cụ thí nghiệm 49 hố học 61 “MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG XÂY DỰNG CÁC THÍ NGHIỆM ẢO VẬT LÍ, HỐ HỌC, SINH HỌC” Nguyễn Đình Hố Viện Cơng nghệ thơng tin - Đại học quốc gia Hà nội Mục tiêu nhiệm vụ Đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ đa phương tiện” mã số KC.01–14 Viện CNTT-ĐHQG HN quan chủ trì đề tài PGS TSKH Nguyễn Cát Hồ làm chủ nhiệm Đề tài có nhánh nghiên cứu tương ứng lĩnh vực y tế, văn hoá giáo dục đào tạo Nhánh đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ đa phương tiện lĩnh vực giáo dục đào tạo có nhiệm vụ nghiên cứu xây dựng phần mềm đa phương tiện mơ thí nghiệm ảo phục vụ giảng dạy số môn học nhà trường phổ thông nghiên cứu công cụ hỗ trợ Các nội dung nghiên cứu cụ thể bao gồm Xây dựng 24 thí nghiệm ảo chọn lọc từ chương trình mơn học Vật lí, Hố học, Sinh học ỏ cấp phổ thông trung học Xây dựng kho liệu yếu tố đồ họa số hóa (tĩnh video) phục vụ cho việc phát triển thí nghiệm mơ Tổ chức thực việc thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm để chứng minh tính hiệu phương thức thực nghiệm ảo thực tế giảng dạy trường phổ thông trung học Việc thực nhánh đề tài hai nhóm chun mơn đảm nhiệm 1- Nhóm thứ tập thể nhà sư phạm thuộc Viện Khoa học giáo dục PGS.TS Vũ Trọng Rĩ phụ trách Nhóm chịu trách nhiệm lựa chọn thí nghiệm, viết kịch thí nghiệm xúc tiến giảng dạy thí điểm 2- Thứ hai nhóm cơng nghệ Multimedia thuộc Viện CNTT- ĐHQG HN gồm cán chuyên ngành công nghệ thông tin, chịu trách nhiệm xây dựng phần mềm mô thí nghiệm theo kịch lựa chọn, đồng thời nghiên cứu quy trình xây dựng thí nghiệm ảo Báo cáo trình bày trình nghiên cứu nhóm thứ 2, nhóm chuyên viên CNTT multimedia thuộc Viện CNTT-ĐHQG HN Báo cáo trình bày khó khăn thách thức thực nhiệm vụ đề tài, bước chuẩn bị tiến hành nghiên cứu, kết đạt Mục tiêu đặt cho nhánh đề tài: Tổng số thí nghiệm ảo cần xây dựng: 24, thí nghiệm Vật lí, thí nghiệm Hố học, thí nghiệm Sinh học Các sản phẩm khoa học, cụ thể phần mềm thí nghiệm ảo dùng giảng dạy phải bảo đảm đòi hỏi chất lượng, có tính khoa học, tính sư phạm, tính thẩm mỹ cao Một cách chi tiết nêu yêu cầu cụ thể Về thể nội dung: đảm bảo tính sư phạm, trình bày chất vấn đề; tính chân thật, đắn, gần thực Về kĩ thuật: khai thác tối đa sức mạnh công nghệ đa phương tiện kết hợp chữ viết, hình ảnh, chuyển động, âm để diễn tả trực quan Tính tương tác cao để giáo viên học sinh thực hành máy tính Giao diện người dùng thân thiện, dễ sử dụng Về mỹ thuật: Hài hồ hình khối, màu sắc, đẹp mắt hấp dẫn Về công nghệ: sử dụng công nghệ tiên tiến chuẩn hoá Sử dụng đồ hoạ 3D để tăng tính trực quan chân thật, làm bật ưu điểm hiệu công nghệ đa phương tiện Các vấn đề kĩ thuật công nghệ Mơ hình thí nghiệm ảo Trước hết cần quan niệm đắn thí nghiệm ảo Thí nghiệm ảo khơng phải đoạn hoạt hình hay vi deo tường thuật lại minh hoạ trình tiến hành thí nghiệm Mỗi thí nghiệm ảo phần mềm đa phương tiện hồn chỉnh, tích hợp nhiều loại liệu văn bản, hình ảnh, âm thanh, video Các thí nghiệm ảo phải có khả tương tác cao Giáo viên học sinh thực “làm thí nghiệm” trước bàn thí nghiệm Các đối tượng cho phép người sử dụng trực tiếp điều khiển Giáo viên sử dụng chuột để chọn lấy dụng cụ thí nghiệm giá, thực thao tác bước theo kịch đề ra, nhịp độ nhanh hay chậm tuỳ ý, làm lại thao tác Bản thân thí nghiệm ảo chuỗi thao tác phức tạp, gồm nhiều cảnh khác Có thí nghiệm địi hỏi xử lí có phần “thơng minh”, có nhiều khả lựa chọn khác đưa đến tình khác Một ví dụ thí thí nghiệm đo dòng điện Các cách lắp đặt nguồn điện, thiết bị đo nối dây khác đưa đến tình sai, sai từ lỗi nhẹ đến lỗi có hậu nghiêm trọng (gây cháy nổ) Tính đa dạng thí nghiệm Do đặc thù mơn học Vật lí, Hố học, Sinh học lĩnh vực khác nên sản phầm thí nghiệm ảo phong phú đa dạng Các thí nghiệm Vật lý u cầu tính xác hình khối, đảm bảo tỷ lệ kích thước, xác chuyển động, cơng thức tính tốn đắn Các thí nghiệm Hố học địi hỏi phải mơ tả trung thành phản ứng hố học, u cầu xác màu sắc: màu hố chất, lửa cháy, khói bốc lên; u cầu xác hình dạng: dạng kết tủa khác nhau, dạng mây, dạng hạt, khuyếch tán… Môn Sinh học yêu cầu nhiều hình vẽ giải phẫu học phức tạp, trình mơ hoạt động quan nội tạng, q trình sinh học khó diến tả trực quan khó thực tương tác Phương pháp nghiên cứu phát triển sản phẩm Để tiến hành đề tài nghiên cứu khoa học thành công cần phải có phương pháp nghiên cứu đắn Sau xác định vấn đề kĩ thuật công nghệ phức tạp nêu trên, cần có phương pháp đắn để giải Trước hết, cần tìm hiểu công nghệ liên quan, so sánh đánh giá tính lựa chọn cơng nghệ phù hợp Nghiên cứu phát triển sản phẩm sở công nghệ kỹ thuật đại, tuân theo chuẩn Nghiên cứu sản phẩm đa phương tiện loại có, nghiên cứu để nắm phương pháp phát triển, tìm ưu điểm nhược điểm, rút kinh nghiệm vận dụng vào sản phẩm Nghiên cứu nắm vững nội dung khoa học sư phạm thí nghiệm để trình bày chất vấn đề, đảm bảo chân thật, sát với thực Tìm hiểu thực tế phịng thí nghiệm, cơng cụ thí nghiệm, việc giảng dạy thực hành thí nghiệm nhà trường Làm thử sản phẩm, rút kinh nghiệm sở mẫu trực quan, xây dựng quy trình chuẩn hố dần bước Tìm hiểu công nghệ lựa chọn công cụ phát triển Việc xây dựng sản phẩm multimedia yêu cầu tích hợp nhiều loại liệu văn bản, hình ảnh, âm thanh, video Đồng thời sản phẩm multimedia phải có tương tác theo kịch Nhóm nghiên cứu tìm hiểu cơng cụ làm đồ hoạ chiều, chiều, cơng cụ biên tập, tìm hiểu ngơn ngữ lập trình Lingo dành riêng để phát triển tương tác sản phẩm đa phương tiện Các công cụ làm đồ hoạ chiều Hiện thị trường có nhiều cơng cụ xây dựng đồ hoạ chiều Chúng đa dạng phong phú Có phần mềm có đầy đủ chức năng, cững có phần mềm có vài chức Dưới danh sách phần mền đồ hoạ chiều: Photoshop, Paint Shop Pro, QuarkXpress, Corel KnockOut, Illustrator, Eye Candy, Photoshop Elements, Freehand, Canvas, Photosuit, Nhóm nghiên cứu tìm hiểu cơng cụ chính, Adobe PHOTOSHOP Paint Shop Pro QuarkXpress Corel KNOCKOUT So sánh cơng cụ xử lý Video Nhóm nghiên cứu so sánh Adobe Premiere Final Cut Pro After Efects Cleaner Roxio Videowave Công cụ đồ hoạ chiều Các cơng cụ đồ hoạ 3D tìm hiểu nghiên cứu Bryce 3D InfiniD 3D Studio Max Soft Image Maya Các phần mềm tổng hợp liệu xây dựng ứng dụng Multimedia Authorware 6.0 Macromedia Flash Macromedia Director Tìm hiểu sản phẩm multimedia có Các sản phẩm đa phương tiện vê lĩnh vực giáo dục đào tạo có mặt thị trường Việt nam khơng nhiều Nhóm nghiên cứu tìm hiểu 10 CD sản phẩm loại Bộ phần mềm gia sư dạy học mơn tốn, lý, hố, sinh, sử, địa cho học sinh phổ thông đĩa CD NXB Trẻ, 2003 Thí nghiệm vật lý chứng minh : Nhiệt động lực học, vật lý phân tử “ giao động học sóng “ Của Phạm Xuân Kế Lăng Đức Sỹ-khoa vật lý Đại học sư phạm Hà nội Bộ phần mềm Sách giáo khoa điện tử Khoa học tự nhiên lớp 9: Hóa học, Sinh học, Vật lý, NXB Giáo Dục, 2000 Phần mềm Quang hình học: Mô thiết kế, ĐHSP Hà Nội, 2003 Phần mềm dạy học Vật lý trường Trung học sở, ĐHSP Hà Nội, 2003 02 đĩa CD thí nghiệm sinh vật Đức tế bào Khảo sát thực tế Đọc sách giáo khoa mơn học Vât lí, Hố học, Sinh học chương trình lớp 8, lớp NXB Giáo dục ấn hành Đọc sách giáo khoa mơn học Vât lí, Hố học, Sinh học chương trình cải cách nhà sư phạm Viện KHGD cung cấp Tham quan phịng thí nghiệm, chụp ảnh đồ dùng thí nghiệm, quay vi deo số thí nghiệm Sưu tầm tài liệu hình ảnh minh hoạ từ nguồn Internet Một số khó khăn Khó khăn chủ quan Đề tài nghiên cứu dịp phối hợp cộng tác nhà sư phạm với chuyên viên CNTT để làm sản phẩm khoa học ứng dụng CNTT vừa có tính giáo dục cao vừa chứa đựng tính ưu việt cơng nghệ đa phương tiện Các nhà khoa học sư phạm chuyên môn giỏi chưa biết khả CNTT đến đâu Việc xây dựng kịch cho sản phẩm phần mềm có nhiều khó khăn, địi hỏi có cộng tác hõ trợ lẫn từ phía người thực sản phẩm.Chất lượng kịch giai đoạn đầu phản ánh khó khăn Các kĩ thuật viên CNTT chưa có kiến thức chuyên môn khả sư phạm mơn học Cả hai nhóm chưa có kinh nghiệm việc xây dựng kịch Chưa có ngơn ngữ chung thống Sự phối hợp với phải dựa vào mô tả trực quan, sở mẫu thí điểm, sửa chữa hồn thiện dần Khó khăn khách quan Lựa chọn sử dụng công nghệ 3D để có tính trực quan cao, có hình khối, có nhiều góc nhìn cần thiết để đảm bảo u cầu sản phẩm thí nghiệm ảo Tuy nhiên, cơng nghệ đa phương tiện phức tạp, kĩ thuật 3D lại phức tạp Việc xây dựng sản phẩm đa phương tiện yêu cầu tích hợp nhiều loại liệu văn bản, hình ảnh, âm thanh, video Người phát triển sản phẩm cần nắm vững tính chất, đặc điểm loại liệu, biết cách xử lí chúng thành thạo để tích hợp nhiều thành phần, nhiều đối tượng thành thể thống Sự đồng xác quan trọng khó thực hiện, địi hỏi tỉ mỉ, chi tiết Các đối tượng 3D đòi hỏi xây dựng cơng phu (có thể xem báo cáo phần Xemina chuyên đề vấn đề này) Từ xây dựng xương, chọn chất liệu đắp da thịt cho nó, tạo bóng tuỳ theo nguồn sáng, tạo chuyển động cho phận hoà hợp với chuyển động tổng thể tồn đối tượng q trình tỉ mỉ Thậm chí tốc độ xử lí máy tính phải đủ cao có khả thực Kích cỡ tệp lớn, thời gian Rendering lâu Các giải pháp xây dựng đối tượng cho thí nghiệm ảo Đối tượng 3D: sử dụng hầu hết đồ dùng thí nghiệm Hố học số thí nghiệm Vật lý, phần tập trung ý người xem, địi hỏi phải thể với độ xác cao.Ví dụ ống nghiệm, lọ bình thuỷ tinh, tượng chuyển động gây ý lửa, khói, kết tủa,… i Snow: sử dụng để tạo hiệu tuyết đối tượng dạng có nhiều tham số cho phép sửa đổi hình dạng kích thước hạt cách linh hoạt tạo nên chuyển động hỗn độn hạt hệ thống, để làm cho hệ thống trông sinh động thật Pcloud: thường sử dụng để tạo đám mây gồm hạt tĩnh hay đám bọt khí, bong bóng Phạm vi hoạt động hạt hệ thống hạn chế theo hình dáng đối tượng khác lựa chọn Parray: dùng để tạo hạt phun toả từ loại vật thể, sử dụng để tạo hiệu nổ SupperSpray: đối tượng nâng cao Spray, có nhiều thơng số tính năng, giúp sử dụng để tạo hầu hết hiệu cần thiết Blizzard: đối tượng nâng cao Snow, có nhiều thơng số cho phép sử dụng để tạo hệ thông hạt tuyết phức tạp Particle system có tham số cho phép điều chỉnh để tạo hoạt động theo thời gian Thông qua việc điều chỉnh sử dụng linh hoạt tham số tạo nhiều hiệu khác Trong đề tài cần phải mô số tượng hoá học như: chất hoá học tác dụng với sinh bọt khí, sinh chất kết tủa, sinh oxi tạo lửa cháy sáng sau tìm hiểu cụ thể cách thiết lập thông số để tạo tượng Các thơng số thu sau thử so sánh nhiều giá trị khác để rút thông số phù hợp 3.2.1 Cách tạo lửa cháy sáng chói pháo hoa Yêu cầu đề tài: (minh hoạ tượng muối bị phân huỷ) Muối KMnO4 bị đun nóng phân huỷ tạo K2MnO4, MnO2 khí oxi Khi đưa que đóm có than hồng vào ống nghiệm, than hồng gặp oxi cháy sáng chói giống pháo hoa Như cần phải tạo tượng tia lửa phun từ đầu que đóm cháy sáng chói Để tạo tia lửa cần sử dụng đối tượng Spray, để tạo cháy sáng chói sử dụng kết hợp với chức Video post 3ds max Cách thực sau: Tạo đối tượng Spray cửa sổ Front view, sau đặt vị trí đối tượng Spray vào vị trí đầu que đóm, thiết lập thông số sau cho đối tượng Spray vừa tạo - 58 - i View port count = 100: số lượng hạt hiển thị khung nhìn Render port count = 400: số lượng hạt thực sinh render Thơng thường người ta thường chọn số lượng hạt hiển thị khung nhìn để tốc độ dựng hình nhanh Drop size = 20.0: kích thước hạt, tính theo đơn vị 3d max Speed = 1.0: tốc độ hạt phân tán từ sinh Variation = 10.0: cho phép thay đổi phương hướng hạt sau sinh từ sinh Start=240: xác đinh thời điểm bắt đầu sinh hạt = khung hạt sinh Life =10: xác nhận thời gian tồn hạt từ sinh đến đi, giá trị tính số lượng frame (Birth rate: kích hoạt tuỳ chọn Constant bị tắt Nút định số lượng hạt phân tán cho khung, hạt phân tán liên tục đạt giới hạn = render port count) Sau thiết lập thơng số có tia lửa bắn từ than hồng hình vẽ sau: Tiếp theo sử dụng Video post để tạo độ chói sáng cho tia lửa Vào menu Rendering chọn Video post, cửa sổ Video post mở ra, nhấn nút Add image filter event cửa số Video post để mở cửa sổ Add image filter event, chọn Lens effects grow Chọn OK để đóng cửa sổ Add image filter event trở cửa sổ Video post Nhấn đúp chuột vào Lens effect glow cửa sổ Video post để mở cửa sổ Edit filter event thiết lập thơng số cho Vấn đề quan trọng thiết lập màu sắc - 59 - i cho ánh sáng phát Trong ô color chọn kiểu Gradient (màu chuyển dần), Pixel hay User (do người sử dụng quy định) Nhấn OK để quay trở lại cửa sổ Video post, nhấn nút Add image output event để chọn tên file la thu5.avi vị trí đặt file movie hiển thị, nhấn OK để quay lại cửa sổ Video post Sau render kết tia lửa bắn từ que đóm phát ánh sáng chói So sánh hai hình ảnh ta thấy rõ ràng sau thêm hiệu ứng Video post vào que đóm cháy sáng chói thoả mãn yêu cầu cuả đề tài Như hoàn thành việc mơ tả tượng 3.2.2 Cách tạo bọt khí Yêu cầu đề tài: (minh hoạ tượng kim loại tác dụng với axit) Cho đinh sắt vào ống nghiệm đựng dung dich axit sunfuric loãng xảy tượng đinh sắt tan dần, bọt khí bay Như vấn đề khó khăn phải tạo bọt khí sinh từ đinh sắt bay khỏi ống nghiệm Để thực việc sử dụng đối tượng kiểu PCloud, cách thực sau: Tạo đối tượng PCloud cửa sổ Top view, thiết lập thông số sau cho đối tượng PCloud vừa tạo Do bọt khí sinh từ bề mặt đinh sắt nên phần Basic Parameter nhấn vào nút Pick Object chọn dinhsat (là tên đối tượng đinh sắt) Thao tác cho 3ds max biết bọt khí phải sinh từ đối tượng đinh sắt Trong phần Particle Formation chọn Object-based Emitter, thao tác cho 3ds max biết hình dáng kích thước sinh đối tượng dựa theo hình dáng kích thước đinh sắt Tiếp theo thiết lập thơng số quy định việc sinh bọt khí - 60 - i Chọn Use Rate đặt giá trị = 10, đặt Speed = 0.35 (tốc độ chuyển động hạt sau sinh ra), Variation = 25 (độ biến thiên tốc độ, tính theo phần trăm) Do bọt khí sinh chuyển động lên mặt dung dich axit nên chọn hướng chuyển động hạt cách chọn Direction Vector thiết lập giá trị cho ô Y = 0.5 (Y hướng từ đáy ống nghiệm lên miệng ống nghiệm) Tuỳ theo tình mà thiết lập thông số thời gian cho hạt, cụ thể với trường hợp chọn giá trị sau Emit Start = 65 (các bọt khí bắt đầu sinh từ frame thứ 65) Emit Stop = 600 (các bọt khí dừng sinh từ frame thứ 600) Display Until = 700 (các bọt khí biến hoàn toàn từ frame 700, cho dù giá trị Life cịn giá trị) Life = 90 (số frame tồn bọt khí tính từ sinh đến đi) Variation = (các giá trị thiết lập không biến thiên) Size = 0.8 (kích thước bọt khí) Variation = (kích thước bọt khí khơng thay đổi) Tiếp theo chọn hình dạng cho bọt khí, bọt khí tất nhiên hình cầu, phần Particle Type chọn Standard Particles, chọn Sphere Tiếp theo chọn chất liệu thuỷ tinh màu trắng cho bọt khí, render thu kết sau: - 61 - i Kết luận Việc chọn phần mềm 3ds max làm cơng cụ xây dựng thí nghiệm mơ tượng hóa học thỏa mãn yêu cầu đề tài Sau thời gian ngắn tìm hiểu thử nghiệm chúng tơi rút quy trình tạo đối tượng nhanh hiệu Bằng quy trình chúng tơi nhanh chóng xây dựng thư viện dụng cụ thí nghiệm hóa học Do dụng cụ xây dựng lên từ qui trình thống nên có yêu cầu thay đổi hay làm cần điều chỉnh vài thông số có đối tượng thỏa mãn yêu cầu Tuy việc tạo đối tượng thao tác không phức tạp không xây dựng qui trình làm việc khoa học làm việc tốn thời gian không hiệu Việc xây dựng nên qui trình thống thư viện liệu giúp tiết kiệm thời gian chia sẻ cho người khác sử dụng - 62 - i PHƯƠNG PHÁP TẠO CHẤT LIỆU THUỶ TINH CHO CÁC DỤNG CỤ TRONG THÍ NGHIỆM HỐ HỌC Nguyễn Thị Ngọc Hân Viện Cơng nghệ thơng tin, Đại học Quốc gia Hà nội Tóm tắt: Các dụng cụ thí nghiệm thủy tinh sử dụng nhiều thí nghiệm hóa học trường trung học sở, nhiên việc tạo dụng cụ thí nghiệm kích thước chất liệu 3ds max vấn đề mà người thiết kế khơng dễ thấy hài lịng Sau q trình nghiên cứu, chúng tơi đưa qui trình tạo dụng cụ thí nghiệm hóa học sử dụng chất liệu thủy tinh ứng dụng tất thí nghiệm sau Từ Khố: Dụng cụ thí nghiệm, chất liệu thủy tinh GIỚI THIỆU Chương trình 3DS MAX chương trình phần mềm chiều chuyên nghiệp, cung cấp hầu hết phương pháp tạo thể đối tượng với nhiều ưu điểm trội, công cụ, giao diện khả Render đa dạng Chính chúng tơi chọn chương trình 3DS MAX làm cơng cụ để xây dựng đoạn mô dùng đề tài Một trọng tâm đề tài mơ thí nghiệm hoá học sách giáo khoa trung học sở Các thí nghiệm mơ phịng thí nghiệm ảo, với dụng cụ thí nghiệm mơ thực tế Các dụng cụ thí nghiệm có nhiều loại, chiếm phần khơng nhỏ dụng cụ có chất liệu thuỷ tinh Phần chúng tơi xin trình bày qui trình tạo dụng cụ phương pháp tạo chất liệu thuỷ tinh để áp lên dụng cụ PHƯƠNG PHÁP TẠO CHẤT LIỆU THỦY TINH Để tạo dụng cụ thí nghiệm dùng chất liệu thủy tinh, cần phải trải qua bước sau: Tạo đối tượng sửa đổi đối tượng Áp chất liệu thuỷ tinh cho đối tượng Đặt chế độ chiếu sáng cho đối tượng Tạo đối tượng sửa đổi đối tượng Trong 3DS MAX, đối tượng cung cấp đa dạng - 63 - i Với đối tượng này, để tạo đối tượng có hình dạng đơn giản vấn đề khơng khó Chúng ta cần qua bước thao tác sau: Chọn đối tượng có hình khối tương tự giống với đối tượng mà ta định tạo Ví dụ: Chúng ta nên chọn đối tượng Cylinder (hình trụ) Tube (hình ống) để tạo dụng cụ có miệng trịn thân dài ống nghiệm, ống thuỷ tinh, ống đong, bình đựng dung dịch, cốc thuỷ tinh, … Với đối tượng có khung hình cầu bình cầu, đèn cồn ta nên chọn đối tượng Sphere (hình cầu) hay GeoSphere Sau đưa đối tượng vào khung nhìn bất kỳ, ta chuyển sang Tab Modify để thiết lập thông số cho đối tượng Ví dụ với đối tượng Tube ta có thơng số sau: Radius 1, radius 2: xác định bán kính bán kính ngồi hình trụ Height: xác định chiều cao hình trụ Height segment: xác đinh số phần chia theo chiều dài Cap segment: xác định số phần chia tâm khối trụ - 64 - i Sides: xác định số mặt chu vi hình trụ Số mặt lớn độ cong đối tượng mịn Giá trị bán kính chiều cao thiết lập tuỳ theo yêu cầu kích thước đối tượng Cần ý đến giá trị xác định số phần chia theo chu vi chiều cao, giá trị tỷ lệ với số lượng điểm chia đối tượng thành mặt lưới áp dụng phương pháp editable mesh cho đối tượng Khi chuyển đổi đối tượng thành mặt lưới, thay đổi khung đối tượng cách thay đổi đối tượng vật thể (lúc đối tượng: Vertex (điểm), Edge (cạnh), Face (mặt), Polygon (đa giác), Element(thành phần)) Q trình thực mô tả sau: Bước 1: Tạo đối tượng Tube Bước 2: Thay đổi thông số đối tượng Tab Modify Bước 3: Chuyển đối tượng sang dạng mặt lưới lệnh Editable Mesh - 65 - Bước 4: Tạo khuôn dạng cho đối tượng cách thay đổi đối tượng vật thể i Mộ t số kết sau thực Áp chất liệu thuỷ tinh cho đối tượng Sau tạo hình dạng đối tượng, phải thực phần quan trọng tạo chất liệu cho đối tượng Tất vật thể thực tế tạo từ loại chất liệu đó, gỗ, đá, sắt,….Loại chất liệu khác áp dụng cho vật thể tạo cho người xem cảm nhận khác Chương trình 3DS MAX cung cấp đầy củ thuộc tính đặc trưng để tạo hầu hết loại chất liệu thực tế Các đối tượng sử dụng thí nghiệm hố học phần mềm mô hầu hết làm chất liệu thuỷ tinh, tìm hiểu cách tạo chất liệu thuỷ tinh, sau sử dụng cho đối tượng mà tạo phần Thành phần chủ yếu để làm việc với chất liệu 3ds max Material Editor Có cách để truy nhập tới Material Editor: cách chọn từ menu kéo xuống Rendering/Material Editor cách nhấn phím tắt M - 66 - i Trong hộp thoại Material Editor, để tạo chất liệu thuỷ tinh ta thực bước sau: Đầu tiên ta phải chọn chế độ tơ bóng cho chất liệu mà ta áp vào đối tượng Ở 3dmax cho ta nhiều lựa chọn tơ bóng Nhưng có lẽ vật thể thuỷ tinh chọn hai chế độ tơ bóng Blind Phong Trong hộp văn tên chất liệu, nhập vào tên “thuy tinh trong” Tại phần bảng cuộn Shader Basic Parameters, chọn kiểm tuỳ chọn 2_Sided Điều cho phép chất liệu áp lên hai phía vật thể, bất chấp phương hướng pháp tuyến mặt Face Normal Trong bảng cuộn Blinn Basic Parameters, click vào ô chọn màu Diffuse chọn màu Color Selector, nhập vào giá trị sau: Red = 205, Green = 235, Blue = 235 để có màu xanh dương Kích vào chọn màu Specular, sử dụng chọn màu Color Selector để đổi màu sang màu trắng có giá trị: Red = 255, Green = 255, Blue = 255 Nhập 100 vào ô giá trị Specular Level, 40 vào ô Glossiness 30 vào Opacity để làm cho chất liệu có độ suốt 70 phần trăm Giá trị Specular Level cho biết độ phản quang chất liệu áp vào đối tượng, giá trị Glossiness cho biết độ bóng chất liệu Tuỳ loại chất liệu thuỷ tinh mà lựa chọn cho thích hợp trị số hai giá trị “Ở cần thuỷ tinh có độ bóng cao mà chọn giá trị 100 40 “ Quan trọng phần áp chất liệu có lẽ giá trị Opacity Vì giá trị định độ mờ đục hay suốt chất liệu Giá trị Opacity cao vật thể áp mờ đục Trong phần Advanced Transparency bảng cuộn Extended Parameters, chọn kiểm mục In nhập 100 vào ô Amount để đặt chế độ suốt cực độ từ Ở phần Advanced Transparency, mục Type có tuỳ chọn Filter, Subtractive, Additive Tại ta chọn mục Filter cho biết chất liệu thuỷ tinh mà áp có ánh sáng - 67 - i phía cân với ánh sáng mơi trường “ Có nghĩa vật thể chất liệu thuỷ tinh có độ chiếu sáng với độ chiếu sáng môi trường “ Tuỳ chọn Subtractive cho ta ánh sáng thuỷ tinh ánh sáng môi trường tuỳ chọn Additive cho ta kết ngược lại Trong hộp thoại Material Editor, kích nút Background có biểu tượng hình kẻ hình Nút chuyển ảnh cửa sổ mẫu kích hoạt sang dạng kẻ ơ, giúp hình dung tính chất suốt rõ Chất liệu tạo giống với thuỷ tinh, cần làm tinh với chất liệu Như ta biết, ánh sáng nhìn qua chất liệu thuỷ tinh phản quang lại vật thể xung quanh Chính mà ta nhìn thấy ảnh vật thể lên đối tượng áp chất liệu thuỷ tinh Tuy nhỏ ta quan tâm đến chất lượng render ảnh cao Để áp dụng với thuỷ tinh chất phản quang 3dmax áp dụng thủ tục áp ảnh map thích hợp Đó thủ tục Reflection Đây thủ tục dành cho độ phản quang chất liệu Tại có map thủ tục mà ta hay dùng với Reflection Flat Mirror, Reflect/Refract, Raytrace Trong Flat Mirror thủ tục hay dùng với phản quang kiểu gương phẳng “ plane chẳng hạn “ Reflect/Refract thủ tục hay dùng với phản quang kiểu gương cầu “ hình có bán kính cong Sphere, Cylinder… “ Raytrace thủ tục phản quang xác kiểu dị tia, mà ta nên dùng thủ tục để đạt độ tối ưu với chất liệu thuỷ tinh “ Nhưng thời gian render lâu so với bình thường lên cao “ - 68 - i Tại slot chất liệu thuỷ tinh trong, ta chuyển xuống bảng cuộn map hộp thoại Material Editor Click chuột vào cuộn Reflection để chấp nhận áp thủ tục phản quang cho chất liệu Tại phần chọn thủ tục áp bảng động Material/Map Browse ta chọn thủ tục Raytrace Tại phần giá trị cuộn Reflection ta chọn giá trị 20 độ phản quang thuỷ tinh 20% mà Vậy ta có chất liệu thuỷ tinh tương đối hoàn hảo Sau tạo xong chất liệu, chọn nút lệnh Assign Material to Selection nằm bên nút có biểu tượng ống nhỏ mắt để áp chất liệu Thuy tinh cho đối tượng chọn Ngồi ta nhấn vào nút lệnh Put to Library để lưu chất liệu tạo vào thư viện sử dụng cho đối tượng sau Đặt chế độ chiếu sáng cho đối tượng Ở đoạn movie mơ tả thí nghiệm hố học, toán đặt cho ánh sáng việc đặt ánh sáng vừa đủ không nhiều hiệu ứng để đảm bảo cho người xem thao tác biến đổi thí nghiệm hố học Chính mà ánh sáng thí nghiệm không nên phức tạp, nên dùng loại nguồn sáng cho thí nghiệm với ánh sáng vừa đủ để người xem theo dõi xác thí nghiệm hố học Tại phần Lights bảng Create, ta chọn ba loại nguồn sáng Omni, Spot Direct Light Ở ta chọn nguồn sáng Omni nguồn sáng điểm để đảm bảo chiếu sáng hầu hết vật thể khung nhìn thí nghiệm Với Omni thay đổi hiệu sau - 69 - i Ánh sáng yếu hay mạnh lên thay đổi thông số phần Multiplier bảng cuộn Intensity/Color/Attenuation Có đổ bóng vật thể hay khơng kiểu đổ bóng thay đổi cách click chuột vào lựa chọn Shadow bảng cuộn General Parameters Mầu sắc ánh sáng chọn ô chọn Color bảng cuộn Intensity/Color/Attenuation Với chế độ tơ bóng ta chọn loại chế độ Đó Shadow Map, Ray Traced Shadow Area Shadow Về chế độ tơ bóng Ray Traced Area giống chế độ tơ bóng dị tia, nhiên chế độ tơ bóng Area có độ chân thực cao làm mềm cạnh biên bóng đổ Ngồi cần tăng tốc độ render bóng đổ Shadow Map giải pháp chấp nhận Ở ta đề cập đến bóng đổ Area bóng đổ tốt mà ta nên dùng Với chế độ tô bóng ta cần quan tâm đến phần bảng cuộn Area Shadow mà thơi.Trong thơng số quan trọng Bias “độ xác “ Sample Spread “độ nhoè cạnh biên bóng đổ “.Ở ta chọn Bias 0,5 Sample Spread Các chế độ khác mặc định Áp dụng thực tế đề tài Cùng với chất liệu thuỷ tinh tạo trên, tạo dụng cụ thí nghiệm áp dụng thí nghiệm hố học đề tài Bộ dụng cụ sử dụng lại nhiều lần thí nghiệm mơ sau - 70 - i Kết luận Chất liệu thuỷ tinh chất liệu chủ yếu dụng cụ thí nghiệm hố học Việc tạo sử dụng chung mẫu chất liệu tạo thống dụng cụ sử dụng thí nghiệm hố học chương trình Điều cịn làm tăng hiệu mơ đề tài, đảm bảo tính xác, thực hấp dẫn người học Chính mà viết đưa mẫu vật liệu đặc trưng chất liệu thủy tinh để làm vật liệu cho thí nghiệm hóa học mà mô Đây phương pháp làm để làm nên chất liệu thủy tinh phương pháp hiệu dễ sử dụng người biết cách sử dụng chương trình 3dsmax Việc mơ thí nghiệm hóa học việc địi hỏi độ xác thực cao, mà việc thể dụng cụ thí nghiệm cho xác với ngồi thực tế - 71 - i việc khó Chất liệu thủy tinh mà nghiên cứu phần đáp ứng việc thể thí nghiệm xác thực rõ ràng Chúng đang, cố gắng nghiên cứu phương pháp để nâng cao việc thể cách xác thực nhất, chi tiết thí nghiệm hóa học cần mơ Và chúng tơi sẵn sàng tiếp nhận lời góp ý bạn để ngày nâng cao thí nghiệm Đó cách làm tốt để phục vụ việc học tập học sinh thân yêu - 72 - ... Viện công nghệ thông tin – ĐHQGHN TÀI LIỆU: Báo cáo tham luận hội thảo “ Ứng dụng công nghệ Multimedia giáo dục đào tạo? ?? Hà nội 3/2005 DANH SÁCH CÁC BÁO CÁO CỦA CHƯƠNG TRÌNH HỘI THẢO ? ?ỨNG DỤNG CÔNG... Hiện nay, nghiệp giáo dục đào tạo đổi trước yêu cầu phát triển kinh tế xã hội công nghệ thông tin Hướng đổi ngành giáo dục đào tạo người động, sáng taọ, chủ động học tập, dễ thích ứng với sống lao... hấp dẫn Về công nghệ: sử dụng công nghệ tiên tiến chuẩn hoá Sử dụng đồ hoạ 3D để tăng tính trực quan chân thật, làm bật ưu điểm hiệu công nghệ đa phương tiện Các vấn đề kĩ thuật công nghệ Mơ hình