1系統(tǒng)總體設(shè)計
利用Flash進行虛擬課程設(shè)計的一般流程為:結(jié)構(gòu)設(shè)計、場景規(guī)劃、素材準備、分級制作和整體整合［6］。因此，測繪工程專業(yè)實習仿真系統(tǒng)的總體框架制作流程可分為:首頁場景制作、子場景制作、導(dǎo)航菜單制作以及FlashAS的編寫。
1．1系統(tǒng)界面及其框架設(shè)計
系統(tǒng)的Flash框架由首頁場景、子場景和次子場景構(gòu)成。首頁場景主要內(nèi)容包括:長寬比例、背景、系統(tǒng)名稱、欄目導(dǎo)航按鈕、運行配置等“首頁”信息。系統(tǒng)的界面如圖1所示。子場景是系統(tǒng)各功能模塊顯示的區(qū)域，被制作成名為“main”的影片剪輯。各模塊調(diào)用時主要用到了Load-MovieNum和UnloadMovieNum兩個控制函數(shù)［7］。以實習指導(dǎo)模塊為例，對應(yīng)按鈕上的AS代碼為:on(press){loadMovie("實習指導(dǎo)．swf"，"main");unloadMovieNum(2);}該代碼的作用就是在子場景區(qū)域內(nèi)調(diào)用系統(tǒng)的實習指導(dǎo)模塊，并卸載調(diào)用的上一模塊。次子場景是模塊內(nèi)的顯示區(qū)域，主要包含導(dǎo)航按鈕、文字圖片、視頻動畫等內(nèi)容。
1．2系統(tǒng)功能設(shè)計
系統(tǒng)功能主要包括首頁、實習指導(dǎo)、虛擬儀器、測量原理、儀器操作、軟件操作和練習自測七個模塊，具體的功能設(shè)計如圖2所示。
2系統(tǒng)模塊設(shè)計與實現(xiàn)
2．1首頁模塊
首頁模塊是系統(tǒng)的首頁說明，負責介紹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置、課程內(nèi)容設(shè)置、各模塊的功能以及系統(tǒng)使用方法。這部分主要利用Flash軟件進行美工設(shè)計，同時在導(dǎo)航按鈕上添加UnloadMovieNum控制函數(shù)，讓子場景刪除已加載的影片，從而使該模塊具有初始化的功能。
2．2實習指導(dǎo)模塊
實習指導(dǎo)模塊能夠顯示測繪工程專業(yè)實習指導(dǎo)書，使學生對實習有初步了解和認識。制作流程如下:1)根據(jù)課程設(shè)計需要，編寫一份內(nèi)容完善、具有針對性的實習指導(dǎo)書。2)將編寫好的實習指導(dǎo)書導(dǎo)入FlashPaper軟件中，并保存為“實習指導(dǎo)書．swf”格式的文件。3)在子場景區(qū)域新建一個影片剪輯并命名為“aa”，在時間軸的第一幀上添加如下代碼:loadMovie(“實習指導(dǎo)書．swf”，“aa”);//在影片剪輯aa上調(diào)用實習指導(dǎo)書setProperty(“aa”，_xscale，120);setProperty(“aa”，_yscale，120);//設(shè)置調(diào)用外部文件的長寬比例4)添加實習指導(dǎo)模塊的相關(guān)文字說明，一起發(fā)布成為“實習指導(dǎo)模塊．swf”。
2．3虛擬儀器模塊
虛擬儀器模塊能夠展示測繪儀器的組成與構(gòu)造，可以通過鼠標的拖拽和滾動來實現(xiàn)測繪儀器3維模型的漫游功能。其中，3dsMax軟件是3維模型的建立平臺，VＲP軟件是3維模型的展示平臺［8］，制作流程分為以下幾個步驟:1)在3dsMax中建立模型。首先確定儀器各部分的比例和尺寸，其次采用合理的建模方法，最后根據(jù)坐標整合各部分模型。2)在3dsMax中渲染。根據(jù)儀器表現(xiàn)結(jié)構(gòu)顏色和光澤度對其進行貼圖和渲染處理。3)導(dǎo)入模型到VＲP－Builder。安裝VＲP－for－Max插件后，將制作和渲染完成的儀器模型導(dǎo)入到VＲP－Builder中，進行VＲP材質(zhì)特效的后期處理。4)制作獨立運行程序。設(shè)置窗口信息，確定好保存的路徑和文件名稱，編譯成EXE文件。模塊最終生成結(jié)果包含水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀、GPS四種儀器模型，其效果如圖3所示。
2．4測量原理模塊
測量原理模塊是利用Flash動畫模擬測量中角度、距離、高程觀測以及全站儀測圖的過程，直觀展示各類測量原理。其中涉及到的內(nèi)容比較多，因此特在其中創(chuàng)建了一個下拉菜單，其制作步驟如下:1)制作測量原理模塊界面。在子場景中建立一個遮罩顯示框，只讓調(diào)用的原理動畫在該區(qū)域內(nèi)顯示。在左側(cè)空白區(qū)域建立一個下拉彈出菜單，在相應(yīng)下拉按鈕上編輯調(diào)用動畫的名稱。2)制作原理動畫。3)在相關(guān)按鈕上添加腳本代碼。例如在下拉菜單中的全站儀測圖原理上添加代碼為:on(release){loadMovieNum(“全站儀測圖原理．swf”，2);}//在第二層上調(diào)用全站儀測圖動畫在控制按鈕上添加代碼為:on(release){play();}//開始播放動畫4)發(fā)布。在模塊整體完成后，進行相應(yīng)的發(fā)布設(shè)置，就可以直接生成*．swf格式的文件，最后被主場景直接調(diào)用即可。
2．5儀器操作模塊
儀器操作模塊是利用3D動畫模擬水準儀操作步驟與方法，主要用gotoAndPlay和gotoAndStop函數(shù)進行時間軸的跳轉(zhuǎn)［7］�，F(xiàn)以其中的調(diào)焦與照準子模塊為例，介紹該模塊設(shè)計的流程。1)在時間軸上制作調(diào)焦與照準子模塊的初始化界面。當點擊“調(diào)焦與照準”的按鈕時，場景時間軸跳轉(zhuǎn)到調(diào)焦與照準子模塊所在的位置，在此設(shè)計它的初始化界面，包含文字標題和文字按鈕。2)在初始界面上設(shè)置文字按鈕的功能。如圖4所示，左側(cè)部分的文字按鈕是進入其他子模塊的跳轉(zhuǎn)按鈕。右側(cè)部分的文字按鈕是調(diào)焦與照準的步驟，點擊相應(yīng)的按鈕則調(diào)用相應(yīng)的3D動畫。3)3D動畫導(dǎo)入。將在3dsMax中生成的水準儀模型進行動畫輸出，例如粗瞄過程中需要轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，則將目鏡轉(zhuǎn)動的動畫導(dǎo)出AVI格式即可。然后作為視頻文件調(diào)入到Flash中進行位置的調(diào)整和形狀的縮放。最后添加播放控制按鈕，整體進行發(fā)布即可。
2．6軟件操作模塊
軟件操作模塊是利用HyperCam軟件錄制SouthCass成圖軟件和TGO數(shù)據(jù)處理軟件的使用方法與注意事項。以SouthCass7．0成圖軟件操作過程的錄制為例。1)設(shè)置合適的屏幕分辨率，建議為800×600或1024×768;2)到基本設(shè)置頁，選中“直接錄制生成”和“EXE”這兩個選項;3)到聲音設(shè)置頁，設(shè)置一般選“16位”和“11025”;4)根據(jù)CASS7．0成圖教程進行操作過程和配音的錄制;5)將生成的*．exe文件轉(zhuǎn)換成為AVI格式視頻文件;6)將視頻文件導(dǎo)入到Flash軟件中進行后期編輯。
2．7練習自測模塊
練習自測模塊的目的是為了檢驗同學們對理論知識掌握的程度。里面設(shè)置了單選題和填空題，具有自動打分功能，主要是利用了FlashAS的邏輯判斷功能［7］。以圖5中單選題第三題為例，介紹設(shè)計流程。1)靜態(tài)文本輸入“S05型和S1型水準儀稱為:”;2)建立四個按鈕:“A．普通水準儀”“B．精密水準儀”“C．一般水準儀”“D．光學水準儀”;3)建立動態(tài)文本，變量名為“chengji”，用來顯示分數(shù)，新建影片剪輯1，實例名為“panduan1”，用來判斷對錯;新建影片剪輯2，實例名為“daan1”，用來顯示所選答案;4)在四種按鈕上分別輸入以下動作腳本語句:on(release){d1=0;daan1．gotoAndStop(2);}//答案區(qū)域顯示Aon(release){d1=1;daan1．gotoAndStop(3);}//答案區(qū)域顯示Bon(release){d1=0;daan1．gotoAndStop(4);}//答案區(qū)域顯示Con(release){d1=0;daan1．gotoAndStop(5);}//答案區(qū)域顯示D在場景中添加以下動作腳本語句:if(d1==1){panduan1．gotoAndStop(2);}else{panduan1．gotoAndStop(3);}//判斷正誤chengji=(d1)*100;stop();//顯示成績分數(shù)其余選擇題制作的方法相同，只需設(shè)置相應(yīng)的變量即可。當所有的模塊完成并生成“*．swf”格式后，將其歸類，置于主場景同一目錄下的文件夾中，進行最后的修改和調(diào)試即可。
3結(jié)束語
基于Flash技術(shù)的測繪工程專業(yè)實習仿真系統(tǒng)件體積小、運行速度快，操作簡單方便，具有較強的實用性、交互性和仿真性［9］。用戶可以在軟件中獲取相關(guān)理論知識指導(dǎo)，了解測繪儀器構(gòu)造，掌握測量基本原理，熟知儀器和軟件使用方法，進而通過練習自測，鞏固所學知識，達到實習效果。而且可以將軟件置于網(wǎng)頁之中通過網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)布，用戶只需打開瀏覽器就能使用，具有較強的可移植性，非常適用于在線教學以及構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)虛擬課堂。通過使用該類仿真系統(tǒng)，可以增強實習興趣，降低實習成本，在外界環(huán)境惡劣的情況下，可以部分代替實習過程。
