李鵬 鄒勤
摘要:近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展越來越快,在社會的各個領(lǐng)域中得到了更多的運用。在職業(yè)院校的教學(xué)過程中,數(shù)字化資源庫的建設(shè)是一個重要環(huán)節(jié),能夠幫助教師共享教學(xué)資源,并且為學(xué)生提供更多的實操素材。此外,為了提升資源庫的可用性,降低實操成本,也可以考慮引入虛擬技術(shù)。該文提出了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計開發(fā)高職院校三維動畫專業(yè)數(shù)字化資源庫的過程,對于該技術(shù)提升三維動畫專業(yè)教學(xué)效果的意義進行了探討。最后,結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)中需要的軟硬件資源,對教學(xué)資源庫的設(shè)計開發(fā)進行了探討和總結(jié)。
關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實技術(shù);職業(yè)教育;教學(xué)資源庫;三維動畫
中圖分類號:TP37 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2018)26-0185-02
1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述
1989年,美國VPLResearch公司創(chuàng)始人JaronLanier提出了虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)的概念。這門技術(shù)是一項綜合應(yīng)用技術(shù),它融合了計算機圖形學(xué)、人機交互、傳感技術(shù)等多項技術(shù)。近年來,對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究和應(yīng)用取得不少突破,它能夠在特定范圍內(nèi)產(chǎn)生視、聽、觸覺一體化的三維虛擬環(huán)境,提升用戶的交互體驗??梢哉f,它拓展了人機交互的研究領(lǐng)域,提供了智能工程的創(chuàng)新工具,實現(xiàn)了大規(guī)模的可視化工程描述。
虛擬現(xiàn)實最顯著的三大特點就是沉浸、交互、感知,為人們提供了一種更接近于現(xiàn)實世界感知方式的立體化人機交互方式。
沉浸性(Immersion):是指當用戶作為主角利用交互設(shè)備處于虛擬環(huán)境中的時候,就與虛擬環(huán)境融為一體,有一種臨場感或存在感,如同在現(xiàn)實世界中的感覺一樣。
互動性(Interactivity),是指用戶利用特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備對虛擬現(xiàn)實技術(shù)建造的三維環(huán)境進行交互,對模擬環(huán)境內(nèi)物體的操作和從環(huán)境得到的反饋更為自然。
多感性(Multi-Sensory),是指用戶身處虛擬環(huán)境中,除了一般計算機技術(shù)所具有的視覺、聽覺之外,還能夠得到觸覺、動覺、力覺等感知,使虛擬環(huán)境更加逼真。
2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用對高職院校三維動畫設(shè)計專業(yè)的意義
職業(yè)教育是對受教育者施以從事某種職業(yè)所必需的知識技能的訓(xùn)練,教學(xué)特點是強調(diào)技能訓(xùn)練、過程指導(dǎo)、實用性等。自“十一五”規(guī)劃綱要實施以來,我國職業(yè)教育體系不斷完善,辦學(xué)模式不斷創(chuàng)新,招生規(guī)模和畢業(yè)生就業(yè)率進一步提高。
職業(yè)教育主要培養(yǎng)技術(shù)型和技能型人才,偏重實踐教學(xué),提高學(xué)生的實操能力,使他們能掌握一定的技能。具體到高職院校三維動畫設(shè)計人才培養(yǎng)方面,在實際教學(xué)中,往往會因為設(shè)備、經(jīng)費等方面的原因,使一些必要的操作和練習(xí)無法進行。虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以彌補這些不足。尤其是在專業(yè)教學(xué)資源庫的設(shè)計方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以幫助高職院校與企事業(yè)單位的需求進一步緊密聯(lián)系,開發(fā)具有普適性的高職院校三維動畫設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)方案,包括課程體系、實訓(xùn)項目等。課程體系包含核心課程、支撐課程、拓展課程、特色課程。在實訓(xùn)項目中,則要結(jié)合業(yè)內(nèi)先進公司的評價系統(tǒng)和數(shù)字化技術(shù)來進行建設(shè)??傊S動畫設(shè)計專業(yè)教學(xué)資源庫將體現(xiàn)全國普適性和區(qū)域特色性的特征,從而適應(yīng)高職教育發(fā)展趨勢,具備一定的先進性。主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
1) 可重現(xiàn)性:
三維動畫技術(shù)特別強調(diào)場景搭建,需要大量的計算機構(gòu)圖和運算,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使學(xué)生進入逼真的三維環(huán)境中,豐富感性認識,加深對教學(xué)內(nèi)容的理解,提高學(xué)習(xí)動機。特別是對于設(shè)計中存在的問題可以直觀重現(xiàn),便于學(xué)生試錯和改進。
2) 操作便利性:
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),還可以反復(fù)進行各種各樣的技能訓(xùn)練。例如建筑設(shè)計、動漫設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等各種技能的訓(xùn)練。
3) 低成本性:
以往對于設(shè)計效果在實際場景中的具現(xiàn),由于搭建模型的成本較高,學(xué)生很難直接將設(shè)計成果投入應(yīng)用,獲得感性認識。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以免除這種顧慮。學(xué)生在虛擬的實驗環(huán)境中,可以近乎零成本的操作各類素材的運用。
4) 高參與度:
托爾斯泰說過:“成功的教學(xué)所需要的不是強制,而是激發(fā)學(xué)生的興趣?!蓖ㄟ^虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學(xué)生在愉悅的氣氛中學(xué)習(xí),喚起學(xué)生的求知欲,也是教學(xué)成功的關(guān)鍵。
3 虛擬現(xiàn)實在三維動畫專業(yè)數(shù)字化資源庫建設(shè)中的應(yīng)用
三維動畫設(shè)計專業(yè)教學(xué)資源庫系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容,主要包括管理平臺建設(shè)與資源庫建設(shè)二個方面。
管理平臺可以實現(xiàn)教師網(wǎng)上備課、網(wǎng)上交流、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)上考核,此外,教師及企業(yè)用戶可以對資源進行審核、刪除、統(tǒng)計分析、用戶管理、批量入庫、積分規(guī)則設(shè)置等。
教學(xué)資源則是資源庫的核心。涉及技術(shù)環(huán)節(jié)包括:全景拍攝:使用360度全景相機進行全景素材采集。如GoPro 等全景相機。后期制作:包括全景視頻的拼接、編輯,以及后期視頻的剪輯。模型動畫:涉及到建模、動畫制作、特效制作。三維模型主要使用3Dmax渲染合成,動畫主要使用Maya渲染輸出。特效制作:用于添加全景視頻特效、動畫特效,及整個視頻的特效。包括AE特效、MAYA動畫特效等。交互設(shè)計:VR內(nèi)容的交互設(shè)計語言較多??蛇xUnity3D。
完成以上環(huán)節(jié)后,還有教學(xué)資源的整體包裝。包括前期策劃、中期拍攝及后期制作的整個流程。其中:前期策劃即教學(xué)資源的創(chuàng)作,這部分內(nèi)容的講解可以利用VR全景拍攝,讓學(xué)生有親臨其境的感受,對內(nèi)容的掌握和理解更容易。中期拍攝是講解拍攝器材及器材原理部分,運用3D模型動畫以及VR全景視頻能更好詮釋拍攝的技巧及拍攝原則。后期制作則是讓學(xué)生先通過VR體驗各種場景的氛圍,通過對場景的感受進行后期創(chuàng)作,這樣更有利于制作出符合教學(xué)實際需求的資源內(nèi)容。
基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬世界是人類社會信息時代的發(fā)展方向,國內(nèi)外不少虛擬現(xiàn)實技術(shù)公司已經(jīng)形成了一個朝陽產(chǎn)業(yè)。職業(yè)院校發(fā)揮自身專業(yè)特長構(gòu)建虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源庫,將使教學(xué)資源成倍增長。虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖然發(fā)展迅猛,但現(xiàn)實中還存在很多問題。需要持續(xù)的資金投入和政策支持,才能使其更多的應(yīng)用到職業(yè)教育中去。
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