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        虛擬仿真技術在攝影教學中的應用探索

        2016-12-02 02:24:12白利張枝
        福建教育學院學報 2016年9期
        關鍵詞:仿真技術光圈對焦

        白利張枝

        (1.福建工業(yè)學校,福建福州350002;2.福建信息職業(yè)技術學院,福建福州350001)

        虛擬仿真技術在攝影教學中的應用探索

        白利1張枝2

        (1.福建工業(yè)學校,福建福州350002;2.福建信息職業(yè)技術學院,福建福州350001)

        文章分析了攝影教學的現(xiàn)狀,針對傳統(tǒng)攝影教學的不足,開發(fā)了虛擬攝影實訓系統(tǒng),結合虛擬仿真動畫、虛擬交互課件、虛擬攝影棚等虛擬技術對攝影基礎知識、攝影技術和攝影實際拍攝進行形象的演示和互動教學,虛擬仿真技術的應用貫穿攝影教學始終,彌補傳統(tǒng)教學模式中存在的不足,加強學生對攝影知識的掌握,促進攝影教學。

        攝影;虛擬仿真;動畫;虛擬攝影棚

        隨著信息技術和虛擬現(xiàn)實的高速發(fā)展,虛擬仿真對教育教學方法的改進有著巨大的推動作用,虛擬仿真的信息化教學手段的應用,對傳統(tǒng)的教學模式與教學方法起到了補充和促進的作用,對教學質(zhì)量的提高有著很大的幫助。

        一、攝影教學背景與現(xiàn)狀分析

        《攝影》課程是大多數(shù)藝術類專業(yè)的必修課,在攝影教學過程中,教師需要先講授攝影知識,然后讓學生進行攝影實踐,以達到掌握攝影技術的目的。因此,當前的攝影課大部分采用以攝影器材為主,教師與學生進行口耳相傳的方式教學。但是,由于中職學校教學資源匱乏,攝影設備不足,教師的現(xiàn)場示范無法滿足眾多學生同時觀察的需求,因此,教學效果一般。如何能讓學生快速地了解相機的構造,理解攝影技術中的難點,從而提升攝影教學質(zhì)量,是目前亟需解決的問題。[1]

        二、虛擬仿真教學手段在攝影教學中的運用

        隨著虛擬現(xiàn)實技術的普及,越來越多的虛擬仿真應用到教育教學中。運用虛擬仿真的方式進行教學,可以使學生在模擬的“真實環(huán)境”中更加直觀、形象地學習知識技能,對教育教學效果有很大的促進作用。[2]筆者基于虛擬現(xiàn)實的這些特點與攝影教學過程中存在的不足,運用動畫演示、虛擬仿真等信息化手段,解決了教學資源匱乏、教學設備不足、教學效率低等問題?,F(xiàn)以《虛擬攝影實訓系統(tǒng)》軟件開發(fā)為例,從攝影基礎、攝影技術和實際拍攝三個教學環(huán)節(jié)出發(fā),探討如何運用虛擬仿真的信息化教學手段進行攝影教學。

        (一)攝影基礎教學環(huán)節(jié)

        攝影基礎教學主要是對相機原理、光圈、快門、感光度等概念進行解釋說明。對于這些晦澀難懂的理論知識,傳統(tǒng)的教學往往采用投影和教師口頭講解的形式授課,學生在學習過程中,只是產(chǎn)生一個模糊的認識,無法形象觀察到效果,導致學生理解不透徹,教學效果不理想。

        因此,在攝影基礎教學過程中,筆者制作了相機工作原理、光圈、快門、感光度等動畫進行演示講解,讓學生通過動畫的形式,觀察相機的構造和作用,利于學生的理解和掌握。

        1.相機工作原理動畫設計

        在相機工作原理介紹中,采用剖面的形式,讓學生觀察相機的內(nèi)部構造,當學生將鼠標移動到相機的各個部件上方時,會呈現(xiàn)出該部分的名稱,并用文字

        的形式描述該部分的作用。

        在相機的成像原理部分,用動畫的形式來呈現(xiàn),當學生點擊“取景”按鈕時,動畫中呈現(xiàn)相機取景時光線進入相機、再從取景框中進入人眼的順序,和相機光圈、鏡頭內(nèi)部各鏡片對光的反射狀態(tài),讓學生直觀的觀察相機的工作狀態(tài)與原理,如圖1所示。

        圖1 單反相機工作原理交互模擬

        2.光圈、快門、感光度動畫設計

        在介紹光圈、快門、感光度等概念時,首先解釋相機元件的作用,然后通過動畫的形式演示具體效果。讓學生分別通過選擇不同的光圈、快門和感光度數(shù)值,觀察拍攝出的實際效果,增加對該部分知識概念的理解。

        在攝影基礎部分,運用動畫的形式進行講解,讓學生對枯燥的理論知識有了直觀、形象的認識,加深了學生的理解,提高了教師的教學效率和學生的學習積極性。

        (二)攝影技術教學環(huán)節(jié)

        攝影技術包括了曝光、測光、對焦和景深控制等,這些技術無法通過教師的講解和實際操作演示形象表達給學生。因此,在該部分內(nèi)容的教學過程中,筆者采用動畫與虛擬仿真相結合的方式進行授課,解決了以上問題。

        1.自動對焦虛擬仿真設計

        以自動對焦中的單次伺服自動對焦和連續(xù)伺服自動對焦為例,由于相機中無法呈現(xiàn)該技術操作過程的要點,因此,采用動畫和虛擬仿真的形式,模擬自動對焦的過程。讓學生在模擬對焦的狀態(tài)下,觀察不同的自動對焦模式和區(qū)域模式組合所產(chǎn)生的變化,從而更好的理解和掌握自動對焦的技巧,便于在今后的拍攝過程中選擇正確的對焦模式,如圖2所示。

        圖2 自動對焦交互設計

        2.攝影與景深虛擬仿真設計

        在景深效果的講解過程中,為了體現(xiàn)光圈、鏡頭焦距和拍攝距離與景深效果之間的關系,利用《虛擬攝影實訓系統(tǒng)》中攝影技術部分對景深的虛擬仿真操作,讓學生通過修改相應的參數(shù),實時的觀察光圈、鏡頭焦距和拍攝距離對景深效果的影響。

        (三)攝影拍攝環(huán)節(jié)

        攝影技術是否理解掌握,在拍攝環(huán)節(jié)中能夠體現(xiàn)出來,為了提升設備的利用率,降低設備的損耗,利用《虛擬攝影實訓系統(tǒng)》中的虛擬攝影棚進行實際拍攝前的模擬仿真練習,用來提高學生使用相機的熟練程度,達到節(jié)約教學成本的目的。

        在虛擬攝影棚中,學生可以模擬真實的拍攝環(huán)境,進行實訓練習。如:學生可以選擇不同的拍攝對象,并對拍攝對象進行位置的調(diào)整,以達到不同的拍攝效果;學生可以調(diào)整攝影棚中的燈光位置、方向、高度以及亮度,對拍攝對象進行補光;學生可以對相機的參數(shù)進行調(diào)整,以達到曝光正確的目的,也可以通過調(diào)整相機的位置,拍攝角度來進行拍攝前的構圖,如圖3所示。

        圖3 虛擬攝影棚-人物攝影

        三、攝影虛擬仿真系統(tǒng)教學效果評價

        利用虛擬仿真技術進行攝影教學,能夠達到對攝影技術的快速理解、掌握。與傳統(tǒng)的攝影教學模式相比,它提高了教學效率,讓枯燥的教學變得生動;利用虛擬攝影棚進行模擬仿真拍攝,提高了攝影設備的利用率,減少了相機的磨損,節(jié)約了教學成本。通過教師和學生使用虛擬仿真技術進行攝影學習后的反饋情況進行量化評價,得出與傳統(tǒng)的教學模式相比,在使用虛擬仿真系統(tǒng)進行攝影教學后的用戶滿意度分析數(shù)據(jù)圖,如圖4所示。

        圖5 調(diào)查分析圖表

        由此可見,利用虛擬仿真技術不僅可以輔助教師進行課堂授課,還可以實現(xiàn)學生的自主學習,對于攝影知識和攝影技術的掌握起到了很好的輔助作用。

        四、結束語

        隨著計算機硬件設備和虛擬現(xiàn)實技術的飛速發(fā)展,虛擬仿真技術在教育領域中的應用也越來越廣,不僅包括虛擬演示教學也包括了虛擬互動實驗[3]。虛擬仿真系統(tǒng)的研究對教學過程的優(yōu)化、教學質(zhì)量的改善、教學知識的形象化、節(jié)約教育教學成本和學生學習積極性的提高有很大的幫助。虛擬仿真互動系統(tǒng)的研究能大大提高學習者的真實感體驗,從而解決部分課程存在的真實感體驗較差的難題,為教育教學的優(yōu)化提供更大的支持。

        [1]張枝,白利.基于Unity3D的交互式虛擬攝影系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].佛山科學技術學院學報,2015(6).

        [2]李建榮,孔素真.虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用研究[J].實驗室科學,2014(3).

        [3]宋達.虛擬現(xiàn)實技術在教育領域中的應用與設計[D].長春:東北師范大學,2005.

        G712

        A

        1673-9884(2016)09-0101-03

        2015-08-08

        福建省中青年教師教育科研項目(項目編號:JA15672)

        白利(1981-),男,河北石家莊人,福建工業(yè)學校講師。

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