计算机软件在航海数学演示系统中的应用

梁忠先

摘 要 通过3DSMAX软件制作出的航海数学相关内容的动画导入到Dreamweaver软件制作的网页形成了航海数学演示系统的整体制作过程，展示了计算机软件在其他领域的作用，能清晰地说明航海数学中许多难以理解的概念和相关知识。

关键词 3DSMAX Dreamweaver 球面三角形

中图分类号：O29 文献标识码：A

航海数学作为航海技术专业一门基础课，对于学习其他专业课程起到了至关重要的作用，航海数学是研究在地球表面航海中需要的相关数学知识，其中的球面三角部分的许多概念和定理又区别于平面几何，很难掌握。3DSMAX软件作为制作三维模型和动画的软件，能充分利用其性能在航海数学演示系统中发挥作用，为了使学生使用方便，使用Dreamweaver软件设计出网页，将3DSMAX软件制作的动画进行链接，形成了航海数学演示系统。下面通过航海数学演示系统的制作过程，展示计算机软件在航海数学演示系统中的应用。

1使用3DSMAX制作动画

1.1球体的制作

在3DSMAX软件中制作一个球体，半径为8，为了能展示球体内部的相关内容，将球体的材质设置成漫反射颜色为灰色，不透明度为3，高光级别为160，光泽度为60，柔化为0.2，明暗器中勾选双面，添加反射贴图和折射贴图。这样制作出半透明的球体。

1.2文字动画的制作

输入二维文字，添加挤出命令，数量为0.1。文字刚出现时将文字的大小设置为1，对文字进行动画设置，经过约25帧后将文字放大到需要的倍数，在出现下一组文字之前10帧的位置将放大倍数设置为0.99，在出现下一组文字时的帧的位置将本组的文字放缩倍数设置为0.001。关闭动画设置。在第二组文字出现的帧的位置输入新的文字，重复上面的动作。

1.3球半径动画的制作

在球的中心位置制作一个圆柱体，半径为0.6，打开自动关键点，移动帧的位置到需要的帧数，将圆柱体的高度增加到球的半径大小，关闭自动关键点。球的直径的制作方法与其类似，只是将圆柱体的起点放置于球体的表面，高度的增加方向要通过球的中心。

1.4平面与球面相交的动画制作

在球心的位置制作一个平面，长度为1，宽度为1，打开自动关键点，移动帧到需要的位置，将平面进行缩放到需要的大小，关闭自动关键点。为了展示平面与球的交线是圆，可以在交线的位置制作一个圆环，半径1的数值为交线的大小，半径2为0，制作动画时，平面与球面相交之后，将半径2设置为0.5。

1.5极距动画的制作

在球心的位置制作一个圆柱体，半径0.1，高度0.1，打开自动关键点，移动帧到需要的位置，将圆柱体的半径设置为球的半径大小，关闭自动关键点，产生了大圆1。用同样的方法制作一个与此大圆平行的小圆2。与大圆相垂直的位置制作一个球的直径，与大圆垂直，产生了轴。用相同的方法经过轴制作一个大圆3。在這个大圆3的边缘处制作一个圆环，圆心在球心，半径1与球半径相同，半径2为0.3，勾选启用切片，切片的起始位置是轴与球的交点即是极，切片的结束位置是大圆（或小圆）与球的交点，对圆环制作一个开始半径为0，在需要的帧数位置半径为0.3的动画。在制作球面的距离动画时可以采用相同的方法，只是改变圆环切片的起始位置和结束位置。

1.6球面角动画的制作

制作两个竖向的大圆和一个水平的大圆，从两个竖向大圆的交线处制作一个直径的动画，在两个竖向大圆于球的交点处沿各自的切线方向上分别制作半径为0.3的圆柱体，并将圆柱体制作出高度从0.01到需要的长度的动画，用文字动画标注球面角的三种表示方法。

1.7地球动画的制作

用圆柱体制作一个竖向偏右的直径，与球体的交点即是南极和北极，将球体材质的漫反射贴图添加一个世界地图的图片，并将凹凸的图片也添加相同的图片。将球体设置成沿直径旋转的动画，形成地球自西向东的自转效果。当英国的位置在左上角时动画停止，用一个小球体在英国的位置出现，同时用圆环制作一个经过这个小球体的半个大圆弧，标示出子午线的位置，以及东半球和西半球的位置。用同样方法制作东经度和西经度的划分以及赤道、南北半球和纬度的划分、纬度圈的产生。

2使用Dreamweaver制作网页

（1）打开Dreamweaver软件，插入|表格|7行4列，合并第一行的表格，在此中插入|图像|找到相应的首页台头的图像。

（2）在下面的其他表格中分别输入相关演示文件的标题，选中一个标题右击|创建链接|找到对应的.avi视频文件，将所有的视频文件都进行了链接后，文件|保存。

（3）在文件保存的位置双击文件即可打开网页，按照自己的需求点击相应的内容进行学习。

通过以上的过程制作出了航海数学演示系统，这个系统借助3DSMAX和Dreamweaver软件能够非常直观的学习到难度较大的课程，通俗易懂，非常值得推广。特别是有动画过程的演示系统更应该值得我们进行更高层次的研究。

参考文献

[1] 王琦电脑工作室.新火星人—3dsmax插件风暴[M].北京：北京科海电子出版社，2005.

[2] 韩少云.DreamweaverCS6网页设计入门、进阶与提高[M].北京：电子工业出版社，2014.endprint