《基于Flash的3D昆虫标本科普馆的开发与建设》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于Flash的3D昆虫标本科普馆的开发与建设

范文

陈寅　胡碧晗　安梦琪　李梦薇　闫路娜

摘要：为了满足公众对昆虫科学知识的需求，进一步完善提升数字化昆虫标本科普馆的建设水平，以多年生物学实习教学累积的昆虫标本为实验对象，综合运用3D全景扫描摄影、Flash动画和Dreamweaver网页设计等技术，完成了对馆藏的111种昆虫实体标本的3D动画影像的制作，并在此基础上，结合昆虫的实景照片、文字信息等构建一个3D昆虫科普馆。可实现昆虫特征浏览、3D立体形态展示、地理分布等功能，为今后数字化昆虫科普网站的建设提供重要参考。

关键词：昆虫标本馆;数字化;3D动画;flash

中图分类号：TP37 ? ? ? ?文献标识码：A

文章编號：1009-3044（2019）13-0234-03

昆虫是当今地球上分布最广、种类最多、数量最丰富的生物类群，它们不仅是生态系统中最重要的分解者，也为人类提供了许多食物、药物和工、农业原料，成为人类生存和发展依赖的基础[1]。目前国内关于昆虫的网站虽然具有一定的数量且各具特点，国内的数字化昆虫馆建设起步较晚。其中开展比较早并具有一定影响力的有：中国科学院动物研究所的动物主题数据库（http：//www.zoology.csdb.cn/），该网具有相对专业的水准，数据库及检索功能都很规范合理，特别适用于专业人士进行物种查询[2]。国外比较重要的昆虫网站有：insect image （wlqw.insectimages.org），KATYDID insect museum （wlqw.Insectmuseum. com）等，它们都是其各自博物馆的官方网站[3]。这些网站不仅拥有大量清晰的图片，而且都准确地注明了相应的昆虫的学名及分类地位，可以使浏览者十分方便地查找到相应的内容。所以整合高校的生物资源进行昆虫网站的建设，通过3D手段进行全方位细致的拍摄，建立一个较系统的昆虫标本网站，该网站通过标本传递更多昆虫信息，贴近高校生物教育以及达到公众昆虫科普的目的。昆虫标本是是国家的财富，是人们认识昆虫种类，了解其形态特征，开发利用昆虫资源最直接、最重要的基本信息源。因此，加强昆虫标本馆建设不仅有利于昆虫学科的发展，研究和保护地球物种遗传多样性的重要手段[4]，也是为科普行业增加一份力量。

1网站系统结构设计及构建方法

1.1设计方案

通过多年生物学实习教学累积的昆虫标本，运用3D全景扫描摄影和Flash动画制作技术，进行全方位影像记录，同时结合文献记载的昆虫的形态特征、生活习性、分布区域等信息，来构建一个基于网络的数字化3D昆虫标本馆。

该系统是基于Web技术开发的昆虫相关知识的科普网站，在开发过程中使用Windows操作系统作为开发和调试环境，在Windows系统的云服务器中存放数据源。网站按照其功能分为昆虫专区、物种详解、服务管理等三大模块，其网站整体系统框架及功能模块如图1所示。开发过程中前端网页使用JQuery、CSS和JavaScript等技术进行开发。

1.2 构建方案

1.2.1 标本来源与录入

标本主要来源于河北科技大学生物科学与工程学院标本馆。

首先对标本馆内标本进行统计，分类，共分得8类，111种。再选取保存完好的标本进行拍摄，运用3D全景扫描摄影和Flash制作技术，进行全方位影像记录，输出flash动画。同时结合文献记载的昆虫的形态特征、生活习性、分布区域等信息制作一个昆虫物种的专属页面。本研究使用的是广州盈商电子科技有限公司开发的智能化360度产品拍摄设备——3D自动成像系统，具有拍摄快，成像清晰，输出格式多等特点[5]。其依靠底部转盘和一个固定的相机拍摄，采用图片分段加载技术，加载迅速。可输出FLASH、HTML、GIF、AVI等多种格式，适用于安卓、苹果、Windows等平台，是制作产品3D动画图像的便捷工具。

1.2.2 网站开发

主要使用HTML、CSS、JS等语言设计构建了静态网页网站;图像采集利用3D自动成像系统拍摄昆虫图像，加以标记、修饰，形成具有一定交互性的flash动画;Photoshop处理昆虫图片;Irfanview批量处理相同格式图片的大小和质量;利用pixelmap在线制作昆虫分布情况地图。Web云服务器负责接收客户端浏览器发送的网页浏览请求，根据用户的选择向用户提供网页浏览数据服务，与用户交互前端页面采用HTML、CSS和JS结合实现，在交互过程中使用JQuery框架提高用户体验。

2 网站的实现

网站作为科普平台，建成了蝶蛾专区、膜翅目专区等八个专区，专区下设有二级索引目录，引入物种介绍，其中包含有昆虫简介、flash动画等基本昆虫信息，整个网站界面友好、美观，便于各种人员进行相关信息的浏览。

3D昆虫标本馆网站（网址：www.3dkckp.com），已全面建成并实现了在线实时访问，该网站包括登陆首页和昆虫专区、物种详解、服务管理等模块构成。

2.1 登录首页

3D昆虫标本科普馆网站首页即登陆主页面，如图2所示，包含八个昆虫专区（蝶蛾专区，膜翅目专区，半翅目专区，直翅目专区，甲虫专区，蜻蜓专区，螳螂专区，其他）的入口。在网页左下方还有服务功能展开模块，提供诸如网站指南、返回首页、联系等管理服务。（如图2）

2.2 昆虫分区界面

点击首界面各昆虫分区的代表昆虫图片，即可翻开图片并获得各昆虫专区包含的科、属、种数等信息。双击昆虫图片，即可进入各昆虫专区，如图3所示，为直翅目专区的界面。点击该网页右上角的“具体种类”按钮，可下拉菜单，搜索查找直翅目特定昆虫，点击该物种名称，即可进入该物种主页。（如图3）

2.3 物种信息主页

物种信息主页主要介绍了特定物种的中文名、学名、分类地位、生活习性等生物学基本特征，并在网页右侧以多张物种实景照片的形式，辅助展示其形态特征。（如图4）

2.4 昆虫标本的3D动画界面

昆虫标本的3D动画展示是本网站建设的核心内容，通过3D动画的形式直观展现昆虫的立体效果。如图5所示，Flash 3D动画可展示昆虫标本不同角度的图像，通过双击Flash图像，可以调取虚拟放大镜，可用以观察昆虫标本的细微之处，且可以通过移动拖拽鼠标变换观察部位。另外，点击动画下方控制按钮，实现对图像旋转的加速或减速或改变旋转方向，方便浏览者的交互观察。（如图5）

2.5 地理分布界面

该页面用地图和文字相结合的形式，介绍某物种在世界的地理分布情况。显示的是碧凤蝶的世界分布区域。（如图6）

2.6 诗词文章页面

为营造轻松愉快的学习环境，本网站还构建了昆虫相关诗词文章页面。通过古代的诗词文章、相关传说等方式，介绍与该昆虫相关的知识趣闻，让浏览者获得更多的物种查询乐趣（如图7）。

3 小结与展望

本研究在对多年积累的昆虫标本的整理基础上，运用3D全景扫描摄影和Flash动画制作技术，对实体标本进行全方位影像采集制作，同时结合文献记载的昆虫的形态特征、生活习性、分布区域等信息，利用Dreamweaver軟件开发构建一个科学性的数字化昆虫标本科普馆，为未来昆虫科学知识的普及与传播提供参考。

随着科技的发展，互联网、3D全景摄像等技术已广泛被人们所熟知。因此，建设网络的数字化、立体化的昆虫标本馆，不仅符合信息化时代特点，同时还可以有效地解决传统昆虫标本的不易保存和整理等问题，对昆虫标本馆的发展和国家珍稀昆虫资源的保护都具有及其重要的意义。

参考文献：

[1] 范一峰，王义平，黄俊浩.昆虫标本图片库系统的设计与应用[J].实验技术与管理，2011，28（11）：90-91.

[2] 赵帅，高旭渊，黄芊，等.昆虫标本馆的数字化建设[J].广西植保，2013，26（3）：35-36.

[3] 杨红珍，沈佐锐，刘芳，等.昆虫数字化博物馆的建设[J].昆虫知识，200，44（3）：440-445.

[4] 黄大卫.昆虫标本馆建设与昆虫系统学的未来[J].动物分类学报，1997，22（4：：338-343.

[5] 3D自动成像系统介绍[EB/OL]. http：//www.winbiz.cn/zh_cn/About.html.[2018-10-30]

【通联编辑：唐一东】

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