魯娟 武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院

一、項目開發(fā)背景

作為國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，燈彩藝術(shù)需要傳承和保護(hù)。2018年自貢市政校企三方共建彩燈學(xué)院，授牌國家文化出口基地彩燈藝術(shù)中心。同年我校成立燈彩技藝工作室，以傳承、保護(hù)為建設(shè)目標(biāo)，造就傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的燈彩技藝人才。2019年全國彩燈行業(yè)首家認(rèn)證培訓(xùn)機(jī)構(gòu)“彩燈三工職業(yè)培訓(xùn)”開班，這標(biāo)志著彩燈行業(yè)職業(yè)培訓(xùn)的開端。如何運用VR新技術(shù)助力中國燈彩教育，值得探索。

二、項目開發(fā)設(shè)計

（一）設(shè)計思路

以非物質(zhì)文化遺產(chǎn)——中國燈彩為主題，通過VR和AR技術(shù)打造面向教育的創(chuàng)新應(yīng)用，進(jìn)行《中國燈彩》VR+教育資源內(nèi)容開發(fā)。

（二）設(shè)計方案

1.VR課件：以古裝美女為引，手提燈籠緩緩向前帶領(lǐng)體驗者走進(jìn)古代街道，元宵佳節(jié)的各類燈籠擺在貨架上，大戲臺前“中國燈彩”四個大字突出了課程名稱，吸引著我們走到戲臺前駐足，突然光線瞬間變幻，仿佛時間的飛逝、有空間穿越的感覺。右側(cè)4個大紅燈籠高高掛起，將按鈕設(shè)計為燈籠造型，保持了畫面整體風(fēng)格。使用HTC手柄觸碰燈籠可出現(xiàn)對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，包括視頻、模型、音頻、PDF文檔。置身于古代街道，學(xué)習(xí)著中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，增強(qiáng)真實感、沉浸感，避免理論學(xué)習(xí)的枯燥感，加強(qiáng)記憶力，提供學(xué)習(xí)效率。

2.AR課件：介于HTC VIVE設(shè)備價格過高，學(xué)生購買能力有限，只適合課堂使用，設(shè)計使用AR技術(shù)輔助教學(xué)，可用于翻轉(zhuǎn)課堂，課前讓學(xué)生觀察不同燈彩區(qū)別，課堂進(jìn)行前測。也可以用于課后復(fù)習(xí)，加強(qiáng)教學(xué)重點中燈彩種類的學(xué)習(xí)。

根據(jù)VR課件中的燈彩種類，設(shè)計制作了對應(yīng)燈彩的明信片，使用Unity3D、Vuforia軟件實現(xiàn)圖片識別效果。支持Android6.0以上版本。學(xué)生可在手機(jī)上安裝APK文件，運行程序用手機(jī)攝像頭掃描明信片，出現(xiàn)對應(yīng)燈彩模型，模型可縮放和移動，便于觀察特征。通過AR技術(shù)，豐富了教學(xué)手段，提高了學(xué)習(xí)興趣。

（三）開發(fā)過程

1.前期主題構(gòu)思。行業(yè)走訪咨詢，收集非遺文化相關(guān)資料。

2.職業(yè)崗位分析。邀請行業(yè)專家為燈彩制作師職業(yè)崗位列出典型工作任務(wù)，歸類典型工作任務(wù)，凝練出適合產(chǎn)品造型設(shè)計專業(yè)或藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的典型工作任務(wù)；并提煉出其典型工作任務(wù)所對應(yīng)知識、能力和素質(zhì)。劃分典型工作任務(wù)的難度等級（1～4級，1級為最低難度等級，4級為最高難度等級）。

3.教學(xué)設(shè)計。根據(jù)提煉出的典型工作任務(wù)所對應(yīng)知識、能力和素質(zhì),組織適合使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計教學(xué)目標(biāo),確定教學(xué)重難點，基于BOPPPS模型進(jìn)行有效課堂教學(xué)設(shè)計。

4.項目應(yīng)用產(chǎn)品策劃。根據(jù)課堂教學(xué)設(shè)計，進(jìn)行項目產(chǎn)品設(shè)計：基礎(chǔ)部分：設(shè)計基礎(chǔ)創(chuàng)意（直接呈現(xiàn)想要制作的作品畫面，能說明概念）——設(shè)計核心玩法（設(shè)計的應(yīng)用中最關(guān)鍵的功能內(nèi)容）——設(shè)計故事線（VR體驗加入故事情景推演，增強(qiáng)趣味性和沉浸感，設(shè)計類似分鏡頭腳本）；功能部分：設(shè)計功能圖——設(shè)計概念圖——設(shè)計體驗者邏輯流程。

5.項目制作。團(tuán)隊合理分工，制定項目進(jìn)度表，完成工作任務(wù)。

6.項目應(yīng)用及改進(jìn)。使用HTC VIVE運用于燈彩工作室教學(xué)及外來人員參觀，收集修改意見，進(jìn)行后期改進(jìn)。

三、VR技術(shù)應(yīng)用

1.使用3ds max軟件進(jìn)行模型資源制作，包括古代元宵佳節(jié)街道場景、人物、燈籠等模型，如圖1所示。

圖1 《中國燈彩》VR教育課件模型場景

2.使用EVR軟件進(jìn)行VR交互設(shè)計，完成包括燈彩起源、燈彩種類、地方燈彩、燈彩制作4塊教學(xué)內(nèi)容，觸發(fā)燈籠造型的4個按鈕，可對應(yīng)出現(xiàn)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。實現(xiàn)HTC VIVE頭盔沉浸感體驗，提高學(xué)習(xí)效率。如圖2所示。

圖2 《中國燈彩》VR教育課件VR交互設(shè)計

3.使用Photoshop制作中國燈彩中的宮燈、蓮花燈、走馬燈、擬形燈4種明信片，通過Unity3D、Vuforia軟件進(jìn)行AR圖片識別交互設(shè)計，打包完成APK為Android平臺安裝包。實現(xiàn)攝像頭掃描明信片，出現(xiàn)對應(yīng)模型，模型可縮放和移動。如圖3所示。

圖3 《中國燈彩》VR教育課件模型AR交互設(shè)計

四、項目難點及創(chuàng)新點

項目采用EVR軟件制作VR教育資源課件，可實現(xiàn)HTC VIVE頭盔沉浸感交互體驗；Unity3D軟件制作AR識別，安卓6.0及以上版本手機(jī)均可使用，具有普適性。項目難點在于如何整體策劃設(shè)計，最大程度體現(xiàn)VR+教育的價值，如何設(shè)計制作古代元宵佳節(jié)街道場景，能讓學(xué)習(xí)者能有身臨其境的感覺，提高學(xué)習(xí)興趣。在VR教育資源內(nèi)容開發(fā)主題選擇時，創(chuàng)新聚焦在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)上，以中國燈彩為主題，通過VR和AR技術(shù)打造面向教育的創(chuàng)新應(yīng)用。

五、項目實用價值及應(yīng)用

美譽(yù)海內(nèi)外的中國彩燈，每年都吸引這各方游客，中國燈會成為對外出口的國家戰(zhàn)略產(chǎn)品。未來5年彩燈產(chǎn)業(yè)有望突破100億，做大做強(qiáng)彩燈產(chǎn)業(yè)，以此推動老工業(yè)城市轉(zhuǎn)型升級，需要新技術(shù)助力。大膽將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用于傳統(tǒng)彩燈教學(xué)，能有效普及傳統(tǒng)文化，解決彩燈攜帶不便、不好保存的問題；同時豐富教學(xué)手段提高了學(xué)習(xí)效率，為彩燈產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐，加速彩燈文化產(chǎn)業(yè)向高端轉(zhuǎn)型邁進(jìn)，向創(chuàng)新升級發(fā)展，全面提升國家文化出口基地的影響力和競爭力。

《中國燈彩》教育資源內(nèi)容開發(fā)項目，獲得全國高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽―3D/VR/AR數(shù)字化虛擬仿真主題賽項總決賽二等獎，將中國傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代VR/AR技術(shù)完美融合，集藝術(shù)性與技術(shù)性為一體，獲得評委高度贊譽(yù)。資源可應(yīng)用與開設(shè)該課程的院校、燈彩技藝工作室及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。項目展示運用于本校國家級VR/AR應(yīng)用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，接待了近百名來至發(fā)展中國家相關(guān)部門政府官員及相關(guān)企業(yè)管理人員。