輪廓儀測(cè)量表面粗糙度實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明

1、. . . . 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）輪廓儀測(cè)量表面粗糙度實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 42 / 48摘 要表面粗糙度是指零件表面上具有較小間距和微小峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。機(jī)械加工過(guò)程中形成，直接影響零件的配合性質(zhì)，表面的耐磨性，抗腐蝕性，疲勞強(qiáng)度，密封性，導(dǎo)熱性與使用壽命。根據(jù)粗糙度的幾何定義，使用輪廓儀可以對(duì)測(cè)量出被側(cè)面的Ra，Ry等參數(shù)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用了三維設(shè)計(jì)軟件ProE、視頻制作軟件電影魔方、音效處理軟件Goldwave、圖像處理軟件isee和多媒體動(dòng)畫制作軟件Authorware。引用多媒體技術(shù)，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有互動(dòng)性和趣味性，增進(jìn)了

2、學(xué)生對(duì)輪廓儀的了解和對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的掌握理解。關(guān)鍵詞：粗糙度；輪廓儀；Authorware；AbstractThe surface roughness refers to the parts on the surface with small spacing and tiny peak and valley of geometric shape micro characteristics.It develops in the process of mechanical processing, directly affecting the parts with nature, the surfac

3、e of the wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, sealing, thermal conductivity and service life. According to the roughness of the geometry of the definition,we can measure the Ra, Ry parameters by profilometer.3D design software ProE, video production software movie rubik's cub

4、e, sound processing software Goldwave, image processing software Isee and multimedia animation Authorware software. Quoting the multimedia technology, the experiment teaching becomes more interactive and interesting meanwhile enhancing students to master the experimental principle and get much more

5、about the principle of profilometer.Keywords:surface roughness; Authorware; profilometer目錄第一章緒論11.1 概述11.2 研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題1第二章計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)概述32.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的概念與意義32.2多媒體程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程42.2.1需求分析42.2.2教學(xué)設(shè)計(jì)52.2.3編寫腳本52.2.4素材的準(zhǔn)備62.2.5程序的生成、測(cè)試與打包62.2.6多媒體程序制作需要注意的問(wèn)題6第三章設(shè)計(jì)思路73.1 總體設(shè)計(jì)73.2多媒體程序的設(shè)計(jì)73.2.1文字的設(shè)計(jì)73.2.2聲音的設(shè)計(jì)83.2.3圖形

6、、圖像、動(dòng)畫、視頻的設(shè)計(jì)83.2.4按鈕、熱字與熱鍵的設(shè)計(jì)93.2.5顏色的設(shè)計(jì)9第四章軟件學(xué)習(xí)104.1概述104.2 Authorware104.3 ProE134.4電影魔方154.5 Goldwave和Isee15第五章素材制作165.1 ProE三維建模165.1.1零件建模165.1.2組件225.1.3動(dòng)畫235.2 Isee 圖片制作和Goldwave聲音處理245.3電影魔方視頻制作24第六章多媒體程序編寫266.1程序流程圖266.2腳本編寫296.3聲音文件的引入296.4圖片引入306.5視頻文件引入306.6特效與交互的實(shí)現(xiàn)316.7多媒體程序調(diào)試打包326.8多媒體

7、程序使用說(shuō)明的編寫33第七章程序運(yùn)行過(guò)程說(shuō)明34第八章實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明378.1測(cè)量原理378.2輪廓儀的使用38結(jié)論40致41參考文獻(xiàn)42第一章 緒論1.1 概述由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)資金有限，實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器相對(duì)落后，導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)教學(xué)容舊，互換性測(cè)量實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備價(jià)格昂貴，資金投入大。多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作與使用，能極降低驗(yàn)室建設(shè)成本，緩解由于財(cái)政壓力給實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)帶來(lái)的不利影響，有利于學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要使用的編程軟件為Authorware軟件，這是一款強(qiáng)大的多媒體程序制作軟件，其制作的多媒體程序有很強(qiáng)的交互性，趣味性和實(shí)用性。表面粗糙度是零件表面的微觀幾何特征，是影響零件

8、的配合性質(zhì)，導(dǎo)熱性質(zhì)，摩擦性質(zhì)等的重要參數(shù)，也是評(píng)定零件質(zhì)量的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)使用的是1C型輪廓粗糙度測(cè)量?jī)x，具有使用方便，測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。1.2 研究現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題 隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，信息時(shí)代的學(xué)習(xí)、生活方式都發(fā)生了重大變革。作為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)重要分支的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)也在蓬勃發(fā)展。這也促成了作為培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力等方面有著先天優(yōu)勢(shì)的高校進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。目前，我國(guó)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不足、實(shí)驗(yàn)資源不均衡，實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采取教師講授，學(xué)生模仿實(shí)踐，導(dǎo)致了學(xué)生創(chuàng)新能力不足，缺乏交互性。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的研究與建設(shè)有利于解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

9、。在虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，學(xué)生既可以在虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上動(dòng)手操作，又可自主實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)的操作能力、分析診斷能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生更易獲得相關(guān)的知識(shí)，科學(xué)的指導(dǎo)和敏捷的反饋。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是未來(lái)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的發(fā)展方向。 隨著虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成熟，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到虛擬實(shí)驗(yàn)室在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，它除了可以輔助高校的科研工作,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也具有如利用率高，易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，,國(guó)的許多高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)的需求建立了一些虛擬實(shí)驗(yàn)室。我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，在生產(chǎn)領(lǐng)域，質(zhì)量檢驗(yàn)是重要的一環(huán)，作為零件質(zhì)量指標(biāo)之一的表面粗糙度檢測(cè)尤為重要。目前的測(cè)量方法主要有輪廓儀測(cè)量法，樣板比較法，光切測(cè)量法，干涉顯微鏡

10、測(cè)量法等，各測(cè)量方法都能測(cè)量一定圍的粗糙度值，已被廣泛用于產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測(cè)，但高校學(xué)生特別是機(jī)械、材料專業(yè)學(xué)生對(duì)粗糙度測(cè)量方法知之甚少。第二章計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)概述2.1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的概念與意義隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域得到了空前的發(fā)展。計(jì)算機(jī)不僅是一門學(xué)科，而且正逐漸成為有效的教學(xué)媒體和教育管理的重要工具。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAssisted Instruction,簡(jiǎn)稱CAI)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的重要分支多媒體教學(xué)的應(yīng)用給課堂教學(xué)帶來(lái)了無(wú)限的生機(jī)與活力，它使當(dāng)今的教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)觀念、教學(xué)形式、教學(xué)結(jié)構(gòu)，以致教育思想與教學(xué)理論都發(fā)生了變革。多媒體教學(xué)的優(yōu)越

11、性 (1)多媒體教學(xué)改變了傳統(tǒng)教學(xué)手段。它以巧妙的構(gòu)思、生動(dòng)的畫面、形象的演示，引領(lǐng)課堂教學(xué)進(jìn)入一個(gè)全新的境界。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不僅能替代許多傳統(tǒng)教學(xué)的手段，而且能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)法達(dá)到的教學(xué)效果。利用計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)畫面展示事物發(fā)展或推理的全過(guò)程、利用它的圖畫特性將抽象的、理論的東西形象化、將空間的、難以想象的容具體化 (2)多媒體教學(xué)除了能表現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的一些生動(dòng)的效果外，還可以增加課堂容量，提高學(xué)生感知新知識(shí)的速度，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度。由于利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段，使講解更直觀、更清晰、更具吸引力，更容易建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，學(xué)生學(xué)得更快且印象更深。因此不論從理解或記憶的角度來(lái)看

12、，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)都能達(dá)到良好的教學(xué)效果，它能使課堂容量大大提高，這是傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法比擬的。 (3)多媒體教學(xué)能在學(xué)生和教師之間自由調(diào)整和控制學(xué)習(xí)進(jìn)程。計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的交互性，信息反饋速度很快，能夠與時(shí)在教與學(xué)之間作出反映、作出調(diào)整，教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況能夠充分把握，甚至對(duì)每一個(gè)學(xué)生的掌握程度都可以與時(shí)測(cè)試、單獨(dú)指導(dǎo)，因此，在因材施教方面也有計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(這里更傾向于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué))獨(dú)到的一面。對(duì)我們進(jìn)行分層次教學(xué)提供了實(shí)施的可能性與理論依據(jù)。 (4)多媒體教學(xué)以計(jì)算機(jī)為載體，具有極強(qiáng)的傳播性，能讓更多的教者與學(xué)者從中受到啟發(fā)，能夠反復(fù)多次使用，容易被修改和移植。它利用計(jì)算機(jī)的海量?jī)?chǔ)存功能

13、儲(chǔ)存大量的信息，可以隨時(shí)調(diào)用各時(shí)期、各階段、各方面的資料，是信息的收集和傳播方式的一次大變革，它還可以記憶學(xué)生所有的學(xué)習(xí)情況，以便學(xué)生與時(shí)更正思維方式思想方法，學(xué)生復(fù)習(xí)更是方便快捷。同時(shí)，好的教學(xué)軟件，還能推動(dòng)教學(xué)改革的發(fā)展，好的教學(xué)方法也可隨著軟件迅速推廣全國(guó)各地，這就促進(jìn)了教學(xué)方法的更新。因此，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，作為信息化工程的一部分，也展現(xiàn)了它獨(dú)特的魅力。目前，主要使用的多媒體程序制作程序?yàn)镸icrosoft公司的powerpoit軟件，Adobe公司的AUthorware軟件。前者主要用于演示文稿的創(chuàng)建，即幻燈片的制作?？捎行椭葜v、教學(xué)，產(chǎn)品演示等。后者是一種解釋型、基于流程的圖形編

14、程語(yǔ)言。Authorware重要用于創(chuàng)建互動(dòng)的程序，其中整合了聲音、文本、圖形、簡(jiǎn)單動(dòng)畫，以與數(shù)字電影。編制的程序具有強(qiáng)大的交互功能,可任意控制程序流程，在人機(jī)對(duì)話中，它提供了按鍵,按鼠標(biāo),限時(shí)等多種應(yīng)答方式，它還提供了許多系統(tǒng)變量和函數(shù)以根據(jù)用戶響應(yīng)的情況,執(zhí)行特定功能，編制的軟件除了能在其集成環(huán)境下運(yùn)行外，還可以編譯成擴(kuò)展名為.EXE的文件，在Windows系統(tǒng)下脫離Authorware制作環(huán)境運(yùn)行。2.2多媒體程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程多媒體程序的制作開(kāi)發(fā)是多媒體輔助教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。工欲善其事必先利其器，有了豐富多樣，功能強(qiáng)大的多媒體程序，才能保證多媒體輔助教學(xué)收到預(yù)期的效果。其制作過(guò)程可分為需求分

15、析、教學(xué)設(shè)計(jì)、腳本編寫、準(zhǔn)備素材、程序編寫調(diào)試與打包。2.2.1需求分析在開(kāi)發(fā)多媒體程序以前，必須要明確以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）使用多媒體程序要達(dá)到的目的。即要通過(guò)深入細(xì)致的分析，明確以下三個(gè)問(wèn)題：教學(xué)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)是什么哪些問(wèn)題使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能解決如何利用多媒體輔助手段突破教學(xué)難點(diǎn)（2）采用何種教學(xué)模式。即要根據(jù)課程容和特點(diǎn)，確定本節(jié)課是以教師的講解、演示為主還是以學(xué)生的自學(xué)、練習(xí)為主。教學(xué)模式對(duì)多媒體程序的風(fēng)格和表現(xiàn)形式起著決定性的作用。（3）多媒體程序的容。并非所有的教學(xué)容都適合或有必要使用多媒體來(lái)表現(xiàn)。多媒體程序的容既要根據(jù)教學(xué)需要來(lái)決定，還應(yīng)注意充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，克服傳統(tǒng)教學(xué)中

16、的不足。具體到教學(xué)中，有些實(shí)際操作困難、儀器十分貴重或有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，如：物理學(xué)中的帕斯卡實(shí)驗(yàn)、化學(xué)中的接觸法制硫酸、催化氧化法制硝酸等，通過(guò)視頻剪輯或動(dòng)畫模擬，學(xué)生很容易看清變化的過(guò)程和原理；又如一些散文和小說(shuō)，通過(guò)錄音、影視剪輯創(chuàng)設(shè)情境，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)人物、情節(jié)和主題思想的理解，是傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法比擬的?？梢?jiàn)，利用多媒體程序的直觀、形象、生動(dòng)的特點(diǎn)可以幫助學(xué)生理解那些枯燥、抽象的知識(shí)點(diǎn)。（4）教學(xué)對(duì)象。不同年齡段的學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)差別很大，多媒體程序的設(shè)計(jì)必須與學(xué)生的認(rèn)知特征相適應(yīng)。中學(xué)生已經(jīng)逐漸開(kāi)始由直覺(jué)思維向抽象思維過(guò)渡，此時(shí)，應(yīng)通過(guò)多媒體程序引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)抽象概念，學(xué)習(xí)用語(yǔ)言符號(hào)去解釋事物的在

17、規(guī)律，以逐步發(fā)展其邏輯思維能力。其它因素，如程序的運(yùn)行環(huán)境、設(shè)備的配置、素材的獲取等問(wèn)題也應(yīng)該認(rèn)真考慮，做到心中有數(shù)。2.2.2教學(xué)設(shè)計(jì)這是多媒體程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的一環(huán)，應(yīng)按如下步驟進(jìn)行：（1）對(duì)所選教學(xué)容進(jìn)行深入細(xì)致的分析，了解大綱的要求，分析重點(diǎn)、難點(diǎn)，明確在教學(xué)過(guò)程中使用傳統(tǒng)教學(xué)方法難以解決的地方在哪兒。（2）教學(xué)需求分析，明確應(yīng)用多媒體程序要達(dá)到的目標(biāo)與與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)模式（課堂教學(xué)型、課外自學(xué)型、練習(xí)輔導(dǎo)型），并以此為依據(jù)大體規(guī)劃所需的媒體表現(xiàn)形式。(3)更深入地規(guī)劃所涵蓋的教學(xué)容，明確多媒體程序由哪些板塊組成，并確定各板塊所涉與的容，明確整個(gè)教學(xué)過(guò)程在程序各部分中的表現(xiàn)形式。2

18、.2.3編寫腳本腳本設(shè)計(jì)是多媒體程序制作過(guò)程中的又一重要環(huán)節(jié)，它將多媒體程序的設(shè)計(jì)和制作緊密地聯(lián)系在一起，是多媒體程序制作最直接的依據(jù)。腳本的設(shè)計(jì)要按照教學(xué)設(shè)計(jì)的要求，并結(jié)合所用軟件的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，要對(duì)制作過(guò)程進(jìn)行全面、細(xì)致的劃分，并以書面形式詳細(xì)地寫出來(lái)。即將多媒體程序容進(jìn)一步細(xì)化，具體到每一屏的顯示容、畫面設(shè)計(jì)、表現(xiàn)形式以與按鈕的操控等都要一一羅列清楚，使其成為程序制作的精確的 "圖紙"。為增強(qiáng)多媒體程序的感染力和表現(xiàn)力，在編寫腳本時(shí)，還應(yīng)注意藝術(shù)設(shè)計(jì)，如：界面色彩的搭配、背景音樂(lè)的選擇、圖文的排版、文本字體字號(hào)、圖形、圖片的過(guò)渡效果、視頻、動(dòng)畫的顯示位置等。整體風(fēng)格的確

19、定和對(duì)素材的藝術(shù)化處理，會(huì)對(duì)教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生潛移默化的作用。2.2.4素材的準(zhǔn)備恰當(dāng)?shù)剡x擇多媒體程序的素材，能使程序的表現(xiàn)力更加豐富，有利于最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能幫助學(xué)生更好地理解有關(guān)容。素材的準(zhǔn)備工作一般是指文字的錄入、圖形、圖像、音樂(lè)的獲取和編輯、視頻的截取和動(dòng)畫的制作等，這一階段涉與面廣，除了需要一定外部設(shè)備的支持以外，有時(shí)還需要相關(guān)技術(shù)人員的幫助。2.2.5程序的生成、測(cè)試與打包在多媒體開(kāi)發(fā)工具的支持下，按照設(shè)計(jì)腳本的思路，將準(zhǔn)備好的素材有機(jī)的組合起來(lái)，一個(gè)多媒體程序便生成了。為保證程序的正常使用，還需要多次測(cè)試，以便能夠發(fā)現(xiàn)程序在運(yùn)行當(dāng)中存在的問(wèn)題，與時(shí)

20、修改。測(cè)試完畢后，通常還要將制作好的源文件打包，使之生成為可執(zhí)行文件。至此，整個(gè)多媒體程序的制作才算大功告成。2.2.6多媒體程序制作需要注意的問(wèn)題多媒體教學(xué)由于集文字、聲音、圖像和動(dòng)畫于一體，直觀生動(dòng)，信息量大，不僅能都改善教學(xué)環(huán)境，還能夠優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。但是，其也存在很多弊端，在多媒體程序的制作中需要注意。（1）要充分重視學(xué)生在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的能動(dòng)作用 在多媒體教學(xué)中，教師仍起主導(dǎo)作用，學(xué)生仍處于主體地位，多媒體教學(xué)中，電腦只是一個(gè)中介，切不可喧賓奪主以電腦為中心組織教學(xué)。（2）因教適用 不要過(guò)多地、盲目地使用多媒體手段，并非所有的容都適合或有必要使用多媒體來(lái)表

21、現(xiàn)，多媒體技術(shù)作為一種輔助教學(xué)手段，應(yīng)該為促進(jìn)教學(xué)而使用，而不應(yīng)該為"嘩眾取寵"而使用。（3）多媒體程序的要求 在制作多媒體程序時(shí)，還應(yīng)注意知識(shí)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，防止產(chǎn)生誤導(dǎo)，同時(shí)，在教學(xué)中應(yīng)該充分利程序的多樣性、趣味性和可交互性挖掘?qū)W生的創(chuàng)造能力、創(chuàng)新思維。第三章 設(shè)計(jì)思路3.1 總體設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要容，是使用Authorware軟件編寫輪廓測(cè)試儀測(cè)量表面粗糙度實(shí)驗(yàn)多媒體程序。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)本次實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生能夠了解粗糙度各相關(guān)參數(shù)的定義和測(cè)量方法，同時(shí)，能夠較為深入地了解輪廓測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理，增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力和思考能力。基于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，多媒體程序注重于實(shí)驗(yàn)原理的分析介

22、紹和測(cè)量過(guò)程的展示，對(duì)于一些擴(kuò)展知識(shí)，有的放矢的進(jìn)行講解。多媒體程序基于實(shí)際實(shí)驗(yàn)流程，以演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)容為主。通過(guò)多媒體程序，圖文并茂地解釋粗糙度的定義，主要測(cè)量方法，并著重解釋取樣長(zhǎng)度c，評(píng)定長(zhǎng)度Ln，算術(shù)平均粗糙度Ra，輪廓最大高度Ry，輪廓圍觀不平度的平均間距Sm以與輪廓支撐長(zhǎng)度率的相關(guān)概念以與計(jì)算方法。對(duì)于GBT3505-2000已經(jīng)刪除的十點(diǎn)高度Rz ISO以與一些對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用不大的參數(shù)不做詳細(xì)介紹。在測(cè)量原理的介紹中，結(jié)合國(guó)外測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀，有層次，有重點(diǎn)地介紹觸針式平面粗糙度測(cè)量方法。對(duì)于表面粗糙的光學(xué)測(cè)量方法，對(duì)比測(cè)量方法只做簡(jiǎn)要的介紹。在測(cè)量?jī)x器原理的介紹學(xué)習(xí)方面，將重點(diǎn)介紹

23、-1C型粗糙度測(cè)量?jī)x的傳感測(cè)量原理，測(cè)量系統(tǒng)組成，儀器使用方法以與測(cè)量?jī)x器裝配的動(dòng)畫展示。測(cè)量?jī)x器的測(cè)量仿真與裝配過(guò)程將選擇ProE5.0版本完成，聲音數(shù)據(jù)的處理使用Goldwave軟件處理，圖像使用isee軟件處理，視頻文件通過(guò)電影魔方處理。在多媒體程序中，著重與實(shí)驗(yàn)教學(xué)容的豐富性和趣味性，同時(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的交互性。3.2多媒體程序的設(shè)計(jì)多媒體制作軟件Authorware把所有容有機(jī)的集成在一起，整個(gè)集成過(guò)程使用了交互結(jié)構(gòu)，放置不同的交互熱區(qū)，使用熱區(qū)以與菜單欄進(jìn)行導(dǎo)航，界面的使用很友好、便捷，根據(jù)按鈕圖標(biāo)即可進(jìn)入相應(yīng)的容，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以隨時(shí)根據(jù)需要跳轉(zhuǎn)到需呀的頁(yè)面，更加便于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)

24、。3.2.1文字的設(shè)計(jì)程序中包含了大量的文字信息，關(guān)系到能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。設(shè)計(jì)時(shí)要做到：（1）文字容要簡(jiǎn)潔、突出重點(diǎn)。根據(jù)對(duì)畫面形象進(jìn)行概括和提高以與表現(xiàn)教學(xué)容的要求，文字容應(yīng)盡量簡(jiǎn)明扼要，以提綱式為主。（2）要采用合適的字體形象。字體形象是指字體的風(fēng)格、字體的大小、字體的修飾、字的位置等。（3）文字容要逐步引入。對(duì)于一屏文字資料，應(yīng)該隨著講課過(guò)程逐步顯示，這樣有利于學(xué)生抓住重點(diǎn)。（4）文字和背景的顏色搭配要合理。文字和背景顏色搭配的原則一是醒目、二是易讀，三是長(zhǎng)時(shí)間看了不累。3.2.2聲音的設(shè)計(jì)CAI程序中的聲音主要包括人聲、音樂(lè)和音響效果等。人聲主要用于解說(shuō)、讀、唱，在CAI程序中應(yīng)用

25、較少。多媒體程序中，合理地加入一些音樂(lè)和音響效果，可以更好地渲染氣氛、烘托環(huán)境，更好地表達(dá)教學(xué)容，同時(shí)吸引學(xué)生們的注意力，增加其學(xué)習(xí)興趣。音樂(lè)和音響效果的設(shè)計(jì)應(yīng)注意：（1）音樂(lè)的節(jié)奏要與教學(xué)容相符。重點(diǎn)容處要選擇舒緩、節(jié)奏較慢的音樂(lè)，以增加感染力，過(guò)渡性容選擇輕快的音樂(lè)。（2）音樂(lè)和音響效果不能用得過(guò)多，用得過(guò)度則成為干擾信息，效果適得其反。（3）音樂(lè)和音響宜選用學(xué)生不熟悉的樂(lè)曲，這樣有利于集中學(xué)生的注意力。（4）背景音樂(lè)要舒緩，不能過(guò)分地激昂，否則會(huì)喧賓奪主。音量不能太大，否則會(huì)造成學(xué)生去“聽(tīng)”音樂(lè)，而不是“感受”音樂(lè)。要設(shè)定背景音樂(lè)的開(kāi)關(guān)按鈕或菜單，便于教師控制，需要背景音樂(lè)就開(kāi)，不需要就

26、關(guān)。3.2.3圖形、圖像、動(dòng)畫、視頻的設(shè)計(jì)CAI程序中，圖形、圖像、動(dòng)畫等視頻圖像占較大比重，設(shè)計(jì)得好，可以起到事半功倍的教學(xué)效果。反之，也會(huì)起到負(fù)作用。（1）圖的容要便于觀察。圖形、圖像等畫面設(shè)計(jì)要盡可能大，圖的主要容處在屏幕的視覺(jué)中心，便于學(xué)生觀察。（2）復(fù)雜圖像要逐步顯示。對(duì)于較復(fù)雜的圖，如果一下子顯示全貌，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生抓不住重點(diǎn)，也不便于教師講解。應(yīng)隨著教師講解，分步顯示圖形，直到最后顯示出全圖。（3）對(duì)于動(dòng)畫和視頻圖像，應(yīng)具有重復(fù)演示功能。對(duì)于動(dòng)畫和視頻圖像，學(xué)生可能一次沒(méi)有看清，最好設(shè)計(jì)重復(fù)播放按鈕，教師可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際，重復(fù)播放。（4）圖形、圖像分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。運(yùn)用靜態(tài)圖像表達(dá)

27、信息主要應(yīng)考慮位置、大小、色彩等；動(dòng)態(tài)圖像的使用除考慮這一問(wèn)題外，還要注意畫面的組接技巧，即讓屏幕畫面之自然地過(guò)渡，中間沒(méi)有明顯跳躍感。屏幕畫面間的連接一般遵循“動(dòng)接動(dòng)、靜接靜”原則，力求自然、流暢，保持相鄰畫面在構(gòu)圖、色彩、亮度上的順暢與協(xié)調(diào)。3.2.4按鈕、熱字與熱鍵的設(shè)計(jì)按鈕、熱字與熱鍵是多媒體程序中常用的交互方式，它們共同構(gòu)成了多媒體程序生動(dòng)友好的界面，對(duì)按鈕、熱字與熱鍵的恰當(dāng)運(yùn)用與合理設(shè)計(jì)，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的非智力因素具有重要作用。按鈕是多媒體程序中最常用的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的方式之一，它的外觀式樣如同真實(shí)設(shè)備的按鈕，常被設(shè)計(jì)得多樣，按鈕在界面上的呈現(xiàn)是向上凸起的，有一定的立體感，按鈕上面應(yīng)有文

28、字說(shuō)明或能表達(dá)其功能的模擬圖示。熱字或熱鍵也是多媒體程序中最常用的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的方式。熱字與熱鍵設(shè)計(jì)主要是在信息群中突出它的存在。如：與其所在的背景構(gòu)成反差，與文字群中的其它文字構(gòu)成反差等。此外也可有加下劃線、反白與閃爍等方式來(lái)突出它。3.2.5顏色的設(shè)計(jì)多媒體程序中色彩的合理使用是激發(fā)和保持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要因素。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從心理的、視覺(jué)的、美學(xué)的、教育的多角度出發(fā)，綜合考慮程序中顏色的運(yùn)用。多媒體程序中顏色的設(shè)計(jì)要考慮全屏幕顏色和字體顏色，通常，全屏幕顏色不宜用飽和度較高、亮度較亮的顏色，因?yàn)檫@樣容易引起視覺(jué)疲勞，而應(yīng)使用稍暗的、柔和的色調(diào)。文本是程序中的重要信息，文本中文字的顏色要

29、與背景或全屏幕顏色有一定反差，以突出文字。第四章 軟件學(xué)習(xí)4.1概述本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用三維設(shè)計(jì)軟件ProE進(jìn)行輪廓測(cè)量?jī)x的建模和測(cè)量過(guò)程的動(dòng)畫仿真，利用其繪圖模塊，繪制實(shí)驗(yàn)需要使用到的被測(cè)表面輪廓圖像，使用Isee對(duì)多媒體程序需要使用到的背景圖片，程序按鈕圖標(biāo)，視頻制作需要的圖像和編寫使用說(shuō)明書時(shí)用到的圖片進(jìn)行分辨率，圖像飽和度等處理，使用Goldwave對(duì)錄制的解說(shuō)錄音進(jìn)行去除雜音，音量增大等處理，使用電影魔方軟件，編寫視頻字幕，剪輯動(dòng)畫視頻，整合解說(shuō)錄音以與制作最終需要的演示動(dòng)畫；使用Authorware軟件，編寫多媒體程序，整合視頻，動(dòng)畫，圖片和聲音等多媒體素材，最終打包為能在Window

30、s環(huán)境下執(zhí)行的EXE可執(zhí)行程序。4.2 Authorware由于多媒體程序制作的需要，必須系統(tǒng)全面地學(xué)習(xí)多媒體制作軟件Athorware，通過(guò)視頻教程，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)文檔，圖書館參考書和隨書光盤，學(xué)習(xí)和掌握了最新Authorware7.0版本的基本使用技能，為編寫多媒體程序打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。如圖4-1所示圖4-1：Authorware程序界面Authorware是多媒體工具軟件供應(yīng)商Macromedia公司推出的一款優(yōu)秀多媒體程序開(kāi)發(fā)工具。它采用基于圖標(biāo)的路程線設(shè)計(jì)方式，程序結(jié)構(gòu)清晰，并且各種模塊的可重復(fù)利用性高，用戶可以像搭積木一樣在設(shè)計(jì)窗口中用圖標(biāo)組建程序。在Authorware中，14個(gè)不同功能

31、的圖標(biāo)就代替了復(fù)雜的編程工作，在圖標(biāo)中可以添加文字、圖像、音樂(lè)、動(dòng)畫和視頻等多種媒體格式，這使得Authorware的用戶可以不用學(xué)習(xí)任何編程語(yǔ)言，就能迅速開(kāi)發(fā)出專業(yè)水平的多媒體作品。Authorware的主要功能和特點(diǎn)：（1）基于圖標(biāo)的開(kāi)發(fā)方式。Authorware主程序是由流程線和圖標(biāo)構(gòu)成的。在最新的Authorware7.0中，已經(jīng)有14種不同功能圖標(biāo)，可以簡(jiǎn)介清晰地?cái)[放流程線上，是用戶可以輕松地制作出功能復(fù)雜的多媒體程序。（2）圖文處理能力。Authorware雖然不是專業(yè)的文字編輯工具，也不是專業(yè)的圖像處理工具，但是Authorware綜合了各種專業(yè)工具的許多基本功能，具備一定的文字

32、、圖形、動(dòng)畫處理能力，對(duì)一款多媒體創(chuàng)作工具而言，顯然已經(jīng)足夠了。（3）強(qiáng)大的人機(jī)交互功能。人機(jī)交互式現(xiàn)代多媒體技術(shù)的特點(diǎn)，Authorware提供了11種交互響應(yīng)的方式，如按鈕、熱區(qū)、熱物體、文體、下拉菜單等。利用這些交互方式可以很好地實(shí)現(xiàn)交互功能，創(chuàng)作功能完善的多媒體作品。（4）良好的可擴(kuò)展性。Authorware有著十分良好的可擴(kuò)展性能。它提供了動(dòng)態(tài)功能，使開(kāi)發(fā)者可以將在任何一種編程語(yǔ)言環(huán)境下得到的函數(shù)動(dòng)態(tài)到Authorware中使用。（5）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持。新版的Authorware提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持，用戶可以很容易地將作品分段和壓縮，并將其發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上。Authorware的菜單欄依次

33、為文件、編輯、查看、插入、修改、文本、調(diào)試、其他、窗口和幫助等按鈕，使用這些按鈕附帶子選項(xiàng)便能完成完成程序的開(kāi)發(fā)制作，一般常用的命令為文件菜單下的打包命令，編輯菜單下的返回命令，插入菜單下的插入圖片、知識(shí)對(duì)象命令，修改菜單下的修改文件屬性命令，文本菜單下的修改文本大小字體命令和調(diào)試菜單下的程序調(diào)試按鈕命令。如圖4-2所示圖4-2：Authorware菜單欄如圖4-3所示，為了方便設(shè)計(jì)者快捷簡(jiǎn)單地完成程序設(shè)計(jì)，Authorware在面板左側(cè)設(shè)置了圖標(biāo)欄和設(shè)計(jì)窗口。在圖標(biāo)欄里提供了14個(gè)常用圖標(biāo)按鈕，便于程序流程設(shè)計(jì)時(shí)使用。 圖4-3：Authorware圖標(biāo)欄顯示圖標(biāo)：用于顯示文本和圖形，制作多

34、媒體程序中的靜態(tài)畫面。移動(dòng)圖標(biāo)：配合“顯示圖標(biāo)”，產(chǎn)生物體移動(dòng)的動(dòng)畫效果。擦除圖標(biāo)：用來(lái)擦除程序中不需要的對(duì)象。等待圖標(biāo)：可以使程序暫停一段時(shí)間，也可以用來(lái)響應(yīng)用戶的操作導(dǎo)航圖標(biāo)：用于控制程序的跳轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。一般與框架圖標(biāo)配合使用框架圖標(biāo)：用于創(chuàng)建有翻頁(yè)、導(dǎo)航、查找等交互式功能的框架結(jié)構(gòu)。判斷圖標(biāo)：也稱為“決策圖標(biāo)”，可以在程序中完成判斷功能。交互圖標(biāo)：用來(lái)設(shè)置具有交互作用的分支結(jié)構(gòu)。計(jì)算圖標(biāo)：用于進(jìn)行變量和函數(shù)的賦值與運(yùn)算。群組圖標(biāo)：其功能類似于編程語(yǔ)言中的子程序。數(shù)字電影圖標(biāo)：導(dǎo)入數(shù)字化電影。 聲音圖標(biāo)： 導(dǎo)入背影音樂(lè)和配音文件。DVD視頻圖標(biāo)：主要用于在多媒體程序中插入各種不同格式的視頻文件

35、。知識(shí)對(duì)象圖標(biāo)：用于插入知識(shí)對(duì)象，以豐富多媒體程序的容。開(kāi)始停止圖標(biāo)：用于調(diào)試程序，start設(shè)置程序的起點(diǎn)，stop設(shè)置程序的終點(diǎn)。4.3 ProEProEngineer簡(jiǎn)稱ProE。在多媒體程序里，需要模擬演示測(cè)量過(guò)程中的儀器校準(zhǔn)，實(shí)際測(cè)量的過(guò)程，故選擇三維建模軟件ProE進(jìn)行輪廓儀建模，然后對(duì)測(cè)量校準(zhǔn)過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，輸出仿真視頻，用于多媒體程序制作。軟件的學(xué)習(xí)主要通過(guò)企業(yè)培訓(xùn)視頻，圖書館參考書和網(wǎng)絡(luò)自學(xué)教程。ProEngineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CADCAMCAE一體化的三維軟件。ProEngineer軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造

36、型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，ProEngineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CADCAECAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CADCAMCAE軟件之一，特別是在國(guó)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。ProE是第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念的三維設(shè)計(jì)軟件，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。ProE的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要使用其標(biāo)準(zhǔn)模塊和動(dòng)畫模塊。ProE采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需

37、要進(jìn)行選擇使用。特點(diǎn)之一：參數(shù)化設(shè)計(jì)，相對(duì)于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無(wú)論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。 特點(diǎn)之二：基于特征建模 ，ProE是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角與圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過(guò)的簡(jiǎn)易和靈活。特點(diǎn)之三：?jiǎn)我粩?shù)據(jù)庫(kù)（全相關(guān)） ProEngineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫(kù)上，不象一些傳統(tǒng)的CADCAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上。所謂單一數(shù)據(jù)庫(kù)，就是工

38、程中的資料全部來(lái)自一個(gè)庫(kù)，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場(chǎng)，價(jià)格也更便宜。ProE5.0的菜單欄提供了文件、編輯、視圖、插入、分析、信息、應(yīng)用程序、工具、窗口和幫助等按鈕，含ProE所有的程序命令。通過(guò)相應(yīng)的下拉菜單即可選取需要的命令。如

39、圖4-4圖4-4：ProE菜單欄在ProE的零件模式下，為了方便設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確快捷地使用建模命令，程序在操作面板右側(cè)提供了一般設(shè)計(jì)時(shí)需要使用的草繪按鈕，基準(zhǔn)創(chuàng)建按鈕，草繪特征按鈕，直接建模特征按鈕和部分高級(jí)建模按鈕。可完成創(chuàng)建基準(zhǔn)放置孔，抽殼，倒角，筋特征，拉伸，旋轉(zhuǎn)和陣列等操作。在面板左側(cè)提供了層管理，方便對(duì)設(shè)計(jì)零件的各個(gè)特征進(jìn)行編輯管理。如圖4-5所示如圖4-5： 建模命令在ProE的組件模式下，同樣提供了快捷的設(shè)計(jì)按鈕，可以方便快捷地進(jìn)行組件裝配操作，基于ProE本身的特性，可以實(shí)現(xiàn)在組件裝配的過(guò)程中可以隨時(shí)修改零件尺寸參數(shù)，并再生到組件中，極方便了組件裝配的工作。在組件操作面板的左側(cè)，Pr

40、oE提供了零件管理列表，通過(guò)對(duì)列表的選擇操作，可以完成對(duì)單個(gè)或者多個(gè)零件進(jìn)行刪除，重定義，隱藏等編輯操作。如圖4-6所示圖4-6：組件快捷鍵在ProE的動(dòng)畫模塊里，延續(xù)了程序快捷方便的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，提供了諸多實(shí)用快捷按鈕，可以完成新模擬動(dòng)畫文件的創(chuàng)建，定義實(shí)體，導(dǎo)入編輯關(guān)鍵幀，加入驅(qū)動(dòng)電機(jī)，動(dòng)畫時(shí)間編輯，動(dòng)畫模擬過(guò)程控制以與文件捕獲輸出等操作。如圖4-7所示圖4-7：動(dòng)畫工具欄4.4電影魔方電影魔方是萬(wàn)博軟件公司最新推出的全方位數(shù)字視頻編輯工具軟件。作為一款操作簡(jiǎn)單和功能相對(duì)完整的數(shù)字視頻編輯工具軟件，電影魔方(MPEG Video Wizard)以其快速與無(wú)編碼處理MPEG數(shù)字視頻文件著稱，這包

41、括DVD、VCD、數(shù)字電視和各種數(shù)字?jǐn)z像機(jī)所記錄的數(shù)字文件。無(wú)論對(duì)于初學(xué)者或資深用戶，電影魔方都可以輕松完成AVI、MPEG素材的剪切、編輯、處理、以與添加字幕和效果合成等工作，通過(guò)綜合運(yùn)用影像、聲音、動(dòng)畫、圖片、文字等素材，創(chuàng)作出各種不同用途的AVI、MPEG數(shù)字影片。軟件的學(xué)習(xí)主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)視頻教程。如圖4-8圖4-8：電影魔方界面4.5 Goldwave和IseeGoldWave是一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)字音樂(lè)編輯器，它可以對(duì)音頻容進(jìn)行播放、錄制、編輯以與轉(zhuǎn)換格式等處理，軟件簡(jiǎn)單容易上手，主要用于對(duì)配音文件進(jìn)行音量增大，去除背景噪音等處理。Isee是一款功能全面的數(shù)字圖像瀏覽處理工具，能夠方便

42、快捷地完成對(duì)圖片的裁剪，美化，水印和格式轉(zhuǎn)換等功能。第五章 素材制作一個(gè)成功優(yōu)秀的多媒體程序需要具備豐富多彩的視頻、動(dòng)畫、圖片、聲音和好的交互體驗(yàn)來(lái)充實(shí)容，更好地表達(dá)需要傳遞的信息知識(shí)。古語(yǔ)有云，兵馬未動(dòng)糧草先行，在編寫多媒體程序之前，需要花足夠的時(shí)間和精力準(zhǔn)備多媒體素材。5.1 ProE三維建模經(jīng)過(guò)對(duì)三維建模和動(dòng)畫仿真模擬軟件進(jìn)行比較，現(xiàn)選定行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，能更真實(shí)靈活地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程的建模軟件ProE來(lái)進(jìn)行測(cè)量過(guò)程的動(dòng)畫模擬演示。其過(guò)程可依次歸納為：零件建模，組件裝配，模擬動(dòng)畫三個(gè)部分5.1.1零件建模零件建模是最為基礎(chǔ)的工作，零件建模的好壞關(guān)系到能否真實(shí)再現(xiàn)測(cè)量?jī)x器的三維視覺(jué)效果和測(cè)

43、量過(guò)程。所以，建模的第一步就是要對(duì)測(cè)量?jī)x器粗糙度輪廓儀進(jìn)行細(xì)致認(rèn)真的實(shí)地測(cè)量，在稿紙上預(yù)先計(jì)算好整部?jī)x器的大致尺寸。其次，將儀器劃分為不同的零件，分析每一個(gè)關(guān)鍵零件的特征結(jié)構(gòu)，寫下初步的建模表達(dá)思想，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但對(duì)于測(cè)量過(guò)程演示關(guān)系不大的部件，可以適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)略表達(dá)。如儀器的升降裝置傳動(dòng)為螺桿齒輪結(jié)構(gòu)，但這部分結(jié)構(gòu)對(duì)于動(dòng)畫模擬影響甚微，故在建模過(guò)程中可以考慮使用單桿配合滑塊的簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)并限定5個(gè)自由度予以替代。首先，在電腦的硬盤里建立Job文件夾，專門用來(lái)存放建模文件和模擬動(dòng)畫文件。下面，開(kāi)始逐一地對(duì)測(cè)量?jī)x的每個(gè)關(guān)鍵零件進(jìn)行建模。5.1.1.1測(cè)量?jī)x底座新建一個(gè)零件文件，命名為CLYDZ，存

44、盤。在軟件的操作界面上，點(diǎn)選左邊的工具條，選取草繪按鈕，在Front平面上進(jìn)行草繪。先做兩條相互垂直的對(duì)稱中心線，選取矩形作圖按鈕，作出尺寸為1500mm*600mm的矩形，然后確定退出草繪環(huán)境。選定拉伸命令，拉成成實(shí)體，拉伸厚度為150mm。然后選定長(zhǎng)方體的各邊，進(jìn)行10mm*10mm的倒直角。選取長(zhǎng)方體外立面作為草繪平面，在草繪環(huán)境里做出尺寸為50mm*25mm*12.5mm的八邊形，選拉伸切除命令，生成載物臺(tái)移動(dòng)槽。依次在底座的正面放置3個(gè)尺寸為直徑20mm的孔，用于升降裝置的定位。在底座的另一側(cè)面，放置兩個(gè)直徑為20mm距側(cè)邊40mm*60mm的孔，用于定位電器箱。為了在組件時(shí)能區(qū)分于

45、其他零件，整體著色為亮棕色。如圖5-1所示圖5-1：測(cè)量?jī)x底座5.1.1.2載物臺(tái)新建一個(gè)零件文件，命名為ZWT，存盤。先使用拉伸實(shí)體命令，生成載物臺(tái)主體。選定載物臺(tái)各邊，作圓角處理。在載物臺(tái)對(duì)稱面上創(chuàng)建基準(zhǔn)面，在該基準(zhǔn)面是做出尺寸為50mm*25mm*12.5mm的八邊形，選拉伸實(shí)體命令，拉伸方向選雙向拉伸，拉伸到合適的尺寸，生成載物臺(tái)移動(dòng)倒塊。在載物臺(tái)相鄰兩個(gè)面上一次拉伸生成可調(diào)節(jié)千分表。為了更好地反映真實(shí)載物臺(tái)，將可調(diào)節(jié)千分表著色為色。如圖5-2所示圖5-2：可調(diào)節(jié)載物臺(tái)5.1.1.3校準(zhǔn)樣板新建一個(gè)零件文件，命名為BZYB，存盤。在選取草繪面，繪圖5-3：校準(zhǔn)樣板制80mm*50mm的

46、矩形，拉伸實(shí)體為15mm厚的長(zhǎng)方體。選取長(zhǎng)方體上表面，草繪出矩形框，在矩形框里繪制柵格線。為了更真實(shí)地反映標(biāo)準(zhǔn)樣塊，將樣塊表面渲染為玻璃，透明度調(diào)到合適接近玻璃可視度。5.1.1.4被測(cè)零件新建一個(gè)零件文件，命名為BCLJ，存盤。草繪一個(gè)圓，使用拉伸命令生成被測(cè)零件。為了模擬動(dòng)畫觀察的需要，對(duì)零件表面做必要的渲染。如圖5-4所示圖5-4：被測(cè)零件5.1.1.5升降裝置新建一個(gè)零件文件，命名為SJZZ，存盤。草繪升降臺(tái)底部圖形，使用拉伸實(shí)體命令生成升降臺(tái)底座。在底座的三個(gè)位置分別放置一個(gè)直徑為20mm的孔，便于使升降臺(tái)和儀器底座固定。選擇升降臺(tái)一表面，草繪升降立柱界面，同樣使用拉伸實(shí)體命令生成升

47、降立柱。在升降立柱側(cè)面，拉伸出升降手輪安裝孔。最后，整體著色為古銅黃。如圖5-5所示圖5-5：升降裝置5.1.1.6驅(qū)動(dòng)裝置新建一個(gè)零件文件，命名為QDZZ，存盤。使用拉伸命令，生成驅(qū)動(dòng)裝置主體。在驅(qū)動(dòng)器主體上再次使用拉伸命令，分別生成運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和傳感器安裝槽。選取主體的各邊，做尺寸為R=3mm的圓倒角。將零件著色為暗銅色。如圖5-6所示圖5-6：驅(qū)動(dòng)裝置5.1.1.7升降手輪新建一個(gè)零件文件，命名為SJSL，存盤。使用拉伸命令分別生成升降手輪的輪盤和軸。對(duì)輪盤的外沿圓倒角。使用編輯菜單下的混合伸出項(xiàng)生成手柄。將整個(gè)手輪著色為藍(lán)色。如圖5-7所示圖5-7：升降手輪5.1.1.8傳感器新建一個(gè)零件

48、文件，命名為CGQ，存盤。使用拉伸命令，生成傳感器柱形主體。在主體的一端使用拉伸命令，生成測(cè)量觸針杠桿，在杠桿的自由段建立部基準(zhǔn)面，在該基準(zhǔn)面上使用拉伸并完全倒圓角命令生成測(cè)量觸針。在主體的另一端，使用雙向拉伸命令，生成傳感器固定軸。將傳感器著色為金黃色。如圖5-8所示圖5-8：傳感器5.1.1.9電器箱新建一個(gè)零件文件，命名為DQX，存盤。在草會(huì)面中草繪電器箱界面矩形，尺寸為400mm*100mm，拉伸為電器箱主體。在電器箱左側(cè)使用拉伸命令生成電源按鈕，并著色為紅色。在電器箱主體左側(cè)位置，使用拉伸切除命令，生成顯示屏。在顯示屏左側(cè)使用兩次拉伸命令生成調(diào)零旋鈕，著色為黃色。在顯示屏下側(cè)，先拉伸

49、生成一個(gè)長(zhǎng)方體按鈕，著色為藍(lán)色，然后使用陣列命令，生成余下3個(gè)按鈕。使用掃描伸出項(xiàng)和拉伸命令，生成電器箱一個(gè)支架，選擇該支架，使用鏡像命令生成另外一個(gè)支架。在電器箱背面放置直徑為20mm的孔和10mm*5mm*5mm的槽，分別用于定位安裝電源線和打印卷紙架。其次，才草繪環(huán)境里，一次給各個(gè)按鈕輸入文本“啟動(dòng)、選擇、打印、復(fù)位、調(diào)零”。電器箱其余部分著色為棕色。如圖5-9所示圖5-9：電器箱5.1.1.10打印卷紙架新建一個(gè)零件文件，命名為DYJZJ，存盤。使用拉伸命令生成打印卷筒，以此為基準(zhǔn)，掃描生成打印卷紙，在卷筒兩側(cè)配合使用掃描命令和鏡像命令，生成卷筒支架。將卷紙著色為白色，支架著色為藍(lán)色。

50、如圖5-10所示圖5-10：打印卷紙5.1.2組件ProE里的組件是將建好的零件模型加上一定的約束，裝配成一個(gè)整體的過(guò)程。首先新建一個(gè)組件文件，命名為SY，存盤。在操作窗口中導(dǎo)入第一個(gè)組件零件，儀器的底座，約束方式為完全約束，坐標(biāo)系與組件坐標(biāo)系完全重合。導(dǎo)入載物臺(tái)零件，使其兩個(gè)表面分別與底座的兩個(gè)表面配合重合，約束其5個(gè)自由度，使其只能在一個(gè)方向上做平移。導(dǎo)入電器箱零件，使用插入約束方式，完全約束與底座之上，分別在其背面完全約束安裝電源箱和打印卷紙架。導(dǎo)入升降立柱，導(dǎo)入三個(gè)螺栓將立柱完全約束在底座之上。導(dǎo)入升降手輪，使用插入約束方式，使其能繞軸旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)入升降導(dǎo)塊，使其和升降立柱兩個(gè)面配合重合約

51、束，只能沿著升降立柱上下平移。導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)裝置，使其和升降導(dǎo)向塊兩個(gè)面配合重合約束，使其只能平行移動(dòng)。導(dǎo)入傳感器零件，使用插入命令約束在驅(qū)動(dòng)器末端，使其只能繞著驅(qū)動(dòng)器末端轉(zhuǎn)動(dòng)。將載物臺(tái)，驅(qū)動(dòng)器和升降導(dǎo)塊移動(dòng)到合適的位置，為模擬動(dòng)畫做好準(zhǔn)備。如圖5-11為組件裝配完畢的儀器。如圖5-11：輪廓儀組件效果圖5.1.3動(dòng)畫動(dòng)畫的模擬過(guò)程，就是通過(guò)截取快照，作為動(dòng)畫模擬的關(guān)鍵幀，導(dǎo)入到ProE的動(dòng)畫模塊中，軟件通過(guò)計(jì)算模擬出需要的動(dòng)畫。我們模擬的動(dòng)畫為兩個(gè)部分，分別是儀器的校準(zhǔn)過(guò)程和實(shí)際的測(cè)量過(guò)程，其方法一樣，故只講述校準(zhǔn)動(dòng)畫的模擬過(guò)程。在ProE標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境的組件文件里導(dǎo)入樣塊文件，將樣塊至于在舞臺(tái)上，此時(shí)

52、使用軟件的快照功能，截取快照，命名為1。將載物臺(tái)移動(dòng)到另一個(gè)位置，截取快照，命名為2。將驅(qū)動(dòng)器向下平移到距離樣塊30mm左右的距離，截取快照，命名為3.將傳感器觸針至于樣塊柵格起始端，截取快照，命名為4，將傳感器觸針移到柵格末端，截取快照，命名為5。切換到動(dòng)畫環(huán)境，新建一個(gè)動(dòng)畫模擬文件，命名為“YKJZ”，存盤。依次導(dǎo)入5個(gè)快照作為模擬動(dòng)畫的關(guān)鍵幀，動(dòng)畫的時(shí)間選擇為20s，幀率選擇為25幀s，拖動(dòng)時(shí)間線上的關(guān)鍵幀到合適的位置。按下動(dòng)畫模擬按鈕，程序開(kāi)始自動(dòng)計(jì)算模擬動(dòng)畫。選擇動(dòng)畫控制按鈕，捕獲幀率為25幀s，分辨率為800*600，格式為MPEG的動(dòng)畫文件，命名為儀器校準(zhǔn)動(dòng)畫。零件測(cè)量過(guò)程動(dòng)畫制

53、作過(guò)程與測(cè)量過(guò)程動(dòng)畫制作方法一樣，這里不在講述。如圖5-12所示圖5-12：動(dòng)畫時(shí)域編輯窗口5.2 Isee 圖片制作和Goldwave聲音處理多媒體程序和視頻制作需要使用到很多圖片，這些圖片都需經(jīng)過(guò)軟件處理才能更好的發(fā)揮表達(dá)效果，方便多媒體程序的開(kāi)發(fā)制作。多媒體程序中需要使用分辨率為800*600的背景圖片若干，背景圖片需要進(jìn)行降燥，羽化和裁剪等操作。使用數(shù)碼相機(jī)拍攝若干科技大學(xué)校園風(fēng)景照，選取其中的5，使用isee進(jìn)行必要的處理。在多媒體程序中，同樣需要若干幅插圖，分別使用isee繪圖功能和截圖功能，獲得需要的圖片，并作必要的裁剪和文字水印。新建一個(gè)image文件夾，專門存放設(shè)計(jì)中需要使用

54、到的圖片文件。聲音文件的引入為了是多媒體程序容更加豐富，理論講解更通俗易懂。使用Goldwave程序?qū)︿浿频囊纛l文件進(jìn)行必要的音量增大，去除噪聲等處理。新建一個(gè)Voice文件夾，專門存放設(shè)計(jì)中需要使用到的聲音文件。5.3電影魔方視頻制作利用前面準(zhǔn)備的圖片，聲音和動(dòng)畫視頻可開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程演示視頻的制作。首先是字幕的制作，點(diǎn)擊電影魔方的字幕編輯按鈕，導(dǎo)入事先編輯好的字幕文本，設(shè)置字母字體為仿宋中號(hào)字體，位置位下方，運(yùn)動(dòng)方式為從右到左慢速通過(guò)。依次制作視頻多需要的18個(gè)字幕文件。然后導(dǎo)入視頻圖片文件到時(shí)間軸上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，進(jìn)行先后排序。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)容介紹，設(shè)置教長(zhǎng)的播放時(shí)間。在各個(gè)圖片視頻之間

55、加入專場(chǎng)效果，使視頻更加生動(dòng)和具有視覺(jué)美感。對(duì)應(yīng)每個(gè)圖片視頻文件，依次導(dǎo)入配音文件和字幕文件，調(diào)整好位置。點(diǎn)擊播放預(yù)覽窗口，預(yù)覽視頻效果，與時(shí)調(diào)整出現(xiàn)的聲音字幕不同步，專場(chǎng)效果太華麗，重點(diǎn)容不突出等問(wèn)題。選擇視頻文件的輸出格式為Mp4，分辨率為1280*720，命名為“流程”。視頻制作結(jié)束。如圖5-13所示圖5-13：電影魔方項(xiàng)目文件第六章 多媒體程序編寫多媒體程序的編寫是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)容，關(guān)系到能否準(zhǔn)確、生動(dòng)地將測(cè)量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行剖析講解，以達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)書所提到的提高學(xué)生對(duì)輪廓儀的操作技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)果的設(shè)計(jì)要求。對(duì)于本次編寫多媒體程序，很重要的一個(gè)工作就是怎么樣才能充分利用多媒體素材，全方位

56、，深刻地對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行講解和測(cè)量過(guò)程演示。6.1程序流程圖主程序流程圖如圖6-1所示圖6-1：主程序流程圖實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧鞒虉D如圖6-2所示圖6-2：實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧鞒虉D實(shí)驗(yàn)原理流程圖如圖6-3、6-4、6-5所示圖6-3：實(shí)驗(yàn)原理流程圖圖6-4：實(shí)驗(yàn)原理流程圖圖6-5：實(shí)驗(yàn)原理流程圖6.2腳本編寫多媒體程序中的腳本指的是程序中的文字說(shuō)明部分，使用windows自帶的寫字板工具，預(yù)先準(zhǔn)備好需要的腳本材料，然后使用Ctrl+V快捷鍵粘貼到相應(yīng)的顯示圖標(biāo)中，在菜單欄的文本選項(xiàng)中進(jìn)行字體字號(hào)的調(diào)整，在工具條中進(jìn)行顏色的調(diào)整。文本標(biāo)題統(tǒng)一采用紅色，36號(hào)，仿宋字體。文本容根據(jù)背景顏色搭配，選擇藍(lán)色、黑色、綠色，字號(hào)統(tǒng)一為28號(hào)仿宋字體。然后調(diào)整文本的位置，使其在最佳的顯示位置。如圖6-6所示圖6-6：腳本編輯界面6.3聲音文件的引入在Authorware中，允許使用聲音文件，使程序文件更加豐富多彩。點(diǎn)擊流程線上的聲音圖標(biāo)，在屬性窗口中點(diǎn)擊導(dǎo)入，然后選擇需要導(dǎo)入的聲音文件。對(duì)于配音文件，設(shè)置播放屬性為同時(shí)播放，播放次數(shù)為1次，播放速率為100%。對(duì)于背景音樂(lè)，播放屬性設(shè)置為同時(shí)播放，播放次數(shù)10次, 播放速率為100%。如圖6-7、6-8所示圖6-7：聲音屬性窗口圖6-8：聲音屬性窗口6.4圖片引入多媒體程序中需要使用許多的背景圖片和原理介紹圖片，導(dǎo)入設(shè)置的大致過(guò)程相似