實驗教學在物理教學中具有非常重要的地位和作用。在教學中，由于班級人數多，演示物理實驗時，學生常?？床磺宄嶒灛F象而對物理教學失去興趣。用實驗錄像或Flash動畫等方式進行實驗教學，不具有交互性，而且實驗現象不逼真，不能很好地滿足課堂教學的需要。隨著網絡技術和虛擬現實技術的發(fā)展，虛擬實驗憑借其真實的質感、靈活的交互，解決了演示實驗難的問題。本文根據實驗教學的需要，利用Cult3D技術開發(fā)了通電、斷電自感虛擬實驗。
　　
　　一、虛擬現實技術的選擇
　　
　　虛擬現實是以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界[1]。目前桌面虛擬現實技術有很多，常用的有Cult3D、VRML、VIEWPOINT、JAVA3D等[2]。Cult3D技術和其他技術相比有如下優(yōu)點。
　　Cult3D是一個面向電子商務的交互三維軟件，使用Cult3D技術，用戶可以在線瀏覽、觀察可交互的三維產品模型。它在低帶寬的連接上提供了高品質的渲染技術，通過使用鼠標、鍵盤，用戶可以旋轉和縮放Cult3D模型，并可從任意角度觀察，可以傾聽優(yōu)美的音樂和清晰的解說。
　　Cult3D的內核是基于JAVA 的可視化虛擬現實技術，只要用很少的時間去熟悉Cult3D文檔，就可以很快做出比較理想的網絡三維程序。Cult3D本身雖然不具有建模能力，但是可以用現在比較流行的3DS MAX、AutoCAD、Maya等三維建模軟件建立模型。Cult3D導入的模型不僅支持材質、貼圖，還支持導入動畫，做出逼真的實驗仿真效果。
　　在相關桌面虛擬現實技術中，Cult3DByJBBRSqgDQRH+QsYDmu/i20i0834d/XHSE0KN+Tymg=顯示的效果較好，下載速度較快。此外，Cult3D生成的.co格式的文件可以插入到網頁、VB程序、Authorware程序中。
　　
　　二、自感虛擬實驗的設計與實現
　　
　　通電、斷電自感實驗是物理教學中的基礎演示實驗。一個優(yōu)秀的虛擬演示實驗，不僅應該具有逼真的顯示效果，還要有良好的交互能力。Cult3D技術與JavaScript等技術相結合運用就能在虛擬實驗中實現逼真的顯示、靈活的交互。
　　Cult3D程序開發(fā)的一般步驟是首先用3DS MAX、AutoCAD、Maya等三維建模軟件建立模型或動畫，再輸出Cult3D支持的.C3D格式；其次將建立好的模型和做好的動畫導入到Cult3D中；最后，根據實驗要求設計交互和反饋。
　　
　?。ㄒ唬┙⒛Ｐ?br/>　　首先對實驗儀器進行拍照，根據照片用3DMax建立模型。在建立模型時，根據實驗目的，要求對通電、斷電自感演示實驗進行分析，確定自感虛擬實驗中需要制作的交互和反饋環(huán)節(jié)。按鈕K1、按鈕K2、燈泡L1和燈泡L2是需要交互和反饋的環(huán)節(jié)，應該建立成單獨的物體，并建立一個攝像機，以便控制攝像機實現漫游效果，效果如圖1。
　　
　　圖1 自感虛擬實驗模型
　　
　　建立模型時要注意以下問題：第一，建立的模型要和實驗儀器實物照片保持高度一致，自感實驗模型照片和實物照片分別如圖2和圖3，要注意盡量減少模型的片面數，這樣在網絡上運行虛擬實驗的時候能夠加快顯示的速度；第二，模型中需要交互的部件在3DMAX中必須是單獨的物體，并且單獨命名，起名字的時候要注意模型的名稱要方便記憶，避免在做交互的時候不好找。比如在自感虛擬實驗中，按鈕K1、按鈕K2、燈泡L1和燈泡L2都是需要交互的部件，因此在建立模型的時候要做成單獨物體。
　　
　?。ǘ┙换サ脑O計
　　把建立好的模型導入到Cult3D中后，模型并不具備交互的功能。要根據實驗的目的和要求，為模型添加操作和控制以實現交互功能。
　　1．實驗漫游的設計
　　首先在Cult3D中找到3DMax中設置的攝像機，并為它加入按鍵控制和移動控制，設置好參數，就可以用上下左右方向鍵控制攝像