蘇挺超++陳陽(yáng)鍵

摘要：虛擬演播室技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)色鍵技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其靈活自由的視頻制作方式和高性價(jià)比的特點(diǎn)在廣電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)微課盛行、而制作方式較少的現(xiàn)狀下，以虛擬演播室技術(shù)錄制微課視頻，有益于微課的普及與深入應(yīng)用。文章以特里安德森的等效交互原理為指導(dǎo)，探索了虛擬演播室技術(shù)在微課制作中的幾種應(yīng)用模式。

關(guān)鍵詞：虛擬演播室技術(shù)；微課：師生交互；師才交互；生才交互

中圖分類(lèi)號(hào)：G40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）17-0202-02

1引言

微課是指以微型教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種情境化、支持多種學(xué)習(xí)方式的新型在線網(wǎng)絡(luò)視頻課程[1]。對(duì)于制作微課來(lái)說(shuō)，主要的核心是制作課程內(nèi)容的教學(xué)視頻。在視頻制作領(lǐng)域，傳統(tǒng)的制作方式要求教師和拍攝人員因應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的具體要求搭建攝錄場(chǎng)景來(lái)錄制課程，這些場(chǎng)景的低時(shí)效高成本的特性提高了地方各級(jí)教育機(jī)構(gòu)的課程制作難度，而且，不少學(xué)科中還存在較為抽象的、或難以重現(xiàn)場(chǎng)景的教學(xué)內(nèi)容也無(wú)法在拍攝過(guò)程中布建。這些難以解決的客觀因素極大地制約了音像式學(xué)習(xí)資料的制作，進(jìn)而影響了教學(xué)雙方的教學(xué)效率。

近年來(lái)，隨著技術(shù)的高速發(fā)展，電視的色鍵、計(jì)算機(jī)的數(shù)字圖形處理以及虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的交集催生了一種全新的電視節(jié)目制作技術(shù)——虛擬演播室，其利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)時(shí)地制作實(shí)際中不存在的或用傳統(tǒng)手段難以實(shí)現(xiàn)的三維場(chǎng)景，并可將攝像機(jī)拍攝的圖像與制作的虛擬場(chǎng)景合成， 使視頻圖像與虛擬背景同步變化，實(shí)現(xiàn)前景與背景的完美結(jié)合。如何使用虛擬演播室技術(shù)制作微課成為了一個(gè)技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)。

2 虛擬演播室技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬演播室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和傳統(tǒng)色鍵技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它與傳統(tǒng)的色鍵摳像技術(shù)最根本的區(qū)別是引入了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的信息交互技術(shù)，消除了攝像機(jī)不能與背景同步運(yùn)動(dòng)的致命弱點(diǎn)，使前景中的人物和道具看起來(lái)完全沉浸在計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維虛擬場(chǎng)景中去，并能與三維場(chǎng)景中的虛擬對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互作用，從而創(chuàng)造出逼真的、立體感很強(qiáng)的視覺(jué)效果[2]。

虛擬演播室的核心技術(shù)之一是：攝像機(jī)跟蹤技術(shù)。該技術(shù)的作用在于精確地跟蹤攝像機(jī)的搖移、俯仰、變焦、調(diào)焦、光圈、三軸旋轉(zhuǎn)、位置、高度這8個(gè)主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)，通過(guò)色鍵技術(shù)把前景精密地合成到計(jì)算機(jī)建模的三維空間中去，形成了前景與后景在運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)候的準(zhǔn)確同步運(yùn)動(dòng)，營(yíng)造出符合人眼視覺(jué)生理習(xí)慣的透視效果。這種攝像機(jī)跟蹤技術(shù)常見(jiàn)有三類(lèi)：機(jī)械-電子傳感定位、圖形網(wǎng)格精密分析定位、以及紅外或超聲波傳感定位。

虛擬演播室的核心技術(shù)之二是：進(jìn)階的色鍵合成技術(shù)。該技術(shù)與傳統(tǒng)的“摳像”的主要區(qū)別在于為景物加上“距離”這一參數(shù)，配合跟蹤技術(shù)形成正常視角的透視關(guān)系。

虛擬演播室的核心技術(shù)之三是：“實(shí)時(shí)”處理技術(shù)，其作用在于保證計(jì)算機(jī)運(yùn)算出來(lái)的三維圖形的明度、陰影、紋理等效果與不斷發(fā)生位移的前景保持同步并消除遲滯。常見(jiàn)的分支技術(shù)為：成像選擇、降低場(chǎng)景復(fù)雜度、視頻預(yù)處理等。

虛擬演播室的核心技術(shù)之四是：虛擬演播室軟件和真三維場(chǎng)景制作處理軟件。這類(lèi)軟件的作用是供制作人員對(duì)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行矢量級(jí)別的控制、變軌、特效制作、建模、合成、渲染、封裝等工作。

3虛擬演播室在微課視頻制作中的優(yōu)勢(shì)

微課是時(shí)下信息社會(huì)的一種重要網(wǎng)絡(luò)課程視頻形式，微課視頻制作的好壞直接影響著教學(xué)成果和教學(xué)影響。虛擬演播室技術(shù)的誕生給了微課視頻制作一個(gè)優(yōu)秀的選擇，也是微課適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+的重要體現(xiàn)，更是利用先進(jìn)的視頻技術(shù)對(duì)微課課程進(jìn)行再創(chuàng)作、從而推動(dòng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)與傳播。在虛擬演播室中，制作人員有了更大的自由度。對(duì)機(jī)構(gòu)而言，虛擬演播室對(duì)于塑造學(xué)校教學(xué)形象，提高教學(xué)質(zhì)量方面有重要的作用，為科研、實(shí)驗(yàn)提供了新的途徑和方法；對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，虛擬演播室技術(shù)讓教師展開(kāi)創(chuàng)新創(chuàng)造能力，結(jié)合多媒體課件、動(dòng)畫(huà)模擬等形式，把教學(xué)內(nèi)容更直觀、豐富的展現(xiàn)在學(xué)生面前，提升教學(xué)效果；對(duì)學(xué)生而言，虛擬演播室技術(shù)提高了注意力和吸引力，讓學(xué)生積極思考，有助于達(dá)成線上學(xué)習(xí)和課下自學(xué)的目的，優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程[3]。

4虛擬演播室技術(shù)在微課錄制中的制作模式探索

虛擬演播室在微課制作中的作用，改變了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻課程的局限性，既能克服“三分屏”方式的呆板，又能克服“課堂實(shí)錄”方式的場(chǎng)地限制，同時(shí)也解決了傳統(tǒng)演播室錄制課程中教學(xué)模式枯燥的問(wèn)題。微課短小精悍，如何利用虛擬演播室技術(shù)將這類(lèi)課程做精、做細(xì)是考驗(yàn)授課教師、技術(shù)工作人員的一大難題。當(dāng)代著名遠(yuǎn)程教育專(zhuān)家特里.安德森教授指出：只要遠(yuǎn)程教育的三個(gè)基本元素——教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)材料——之間的任一交互水平得以提高，遠(yuǎn)程教育的教學(xué)質(zhì)量就能獲得提高[4]。微課作為遠(yuǎn)程教育的一種形式，同樣適用于這一原理。以此為制作思路，將有助于指導(dǎo)制作方運(yùn)用虛擬演播室技術(shù)開(kāi)展微課制作。

4.1在創(chuàng)設(shè)“虛擬課堂實(shí)錄”情景的同時(shí)，借助虛擬演播室技術(shù)對(duì)課件進(jìn)行二次處理，有效提高教師和學(xué)生的交互水平

諸如抽象的數(shù)理化課程，它涉及眾多的圖表以及函數(shù)、公式，需要授課教師在口語(yǔ)表達(dá)清楚的同時(shí)，更要在授課課件中清晰展現(xiàn)。借助虛擬演播室技術(shù)，在授課教師的理論表述的同時(shí)，配合上預(yù)先設(shè)計(jì)好的肢體語(yǔ)言，虛擬背景中以各種強(qiáng)調(diào)的畫(huà)面呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的教學(xué)元素，能幫助學(xué)生更好地理解這些抽象的內(nèi)容，進(jìn)而在大腦中形成正確的概念，更好地體會(huì)教學(xué)中的情境，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師間的跨越空間上的互動(dòng)，使一些不可見(jiàn)因素及其變化規(guī)律呈現(xiàn)于學(xué)生面前，從而發(fā)現(xiàn)、總結(jié)出規(guī)律的變化，既突破了微課教學(xué)視頻不能實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)的瓶頸，又加深了學(xué)生的理解程度。

4.2借助虛擬演播室的摳像技術(shù)，把“移動(dòng)終端界面”變?yōu)榻處煹氖谡n舞臺(tái)，有效提高教師和學(xué)習(xí)材料的交互水平

隨著科技高速發(fā)展，各種移動(dòng)終端的性能不斷得到提高，不少研究表明：平板等移動(dòng)終端已經(jīng)超越PC，成為人們?yōu)g覽網(wǎng)頁(yè)、處理簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)的首選媒介。全球各地的高校更是為移動(dòng)終端提供了海量的優(yōu)秀教學(xué)資源。同時(shí)，得益于全球各大移動(dòng)設(shè)備廠商的優(yōu)秀人機(jī)界面設(shè)計(jì)，教師的各種圖片采集、文字處理、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)用、課件制作等備課工作都可以在移動(dòng)終端上輕松完成。借助虛擬演播室的摳像技術(shù)，經(jīng)過(guò)事前的教學(xué)設(shè)計(jì)和溝通后，微課制作方可以直接把移動(dòng)終端接入到虛擬演播室系統(tǒng)中，把移動(dòng)終端界面變?yōu)橹v授者的表演舞臺(tái)。這種方式的制作方法，既可以大大降低教師的備課難度、又能降低虛擬演播室中虛擬場(chǎng)景的制作成本，同時(shí)，更能提供出各種“師生實(shí)時(shí)視頻交流”、“邀請(qǐng)學(xué)習(xí)伙伴或?qū)＜议_(kāi)展同行評(píng)議”等教學(xué)設(shè)計(jì)上的選擇。

4.3利用虛擬演播室技術(shù)創(chuàng)設(shè)“實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景”，有效提高學(xué)生和學(xué)習(xí)材料的交互水平

對(duì)于一些實(shí)訓(xùn)類(lèi)、操作類(lèi)的微課課程，虛擬演播室技術(shù)可以不受現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景條件的限制，通過(guò)虛擬場(chǎng)景直觀地表現(xiàn)在學(xué)生面前。例如機(jī)械維修等實(shí)操類(lèi)型的課程，授課教師在演播室錄制實(shí)操理論，同時(shí)演示操作課程，在后期制作中，通過(guò)虛擬摳像技術(shù)、動(dòng)畫(huà)模擬效果來(lái)使得老師理論和實(shí)操演示部分剪輯在一起，這樣學(xué)生就可以將教師的口授和準(zhǔn)確細(xì)致的實(shí)操畫(huà)面融合，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的無(wú)縫連接，從而有效提高學(xué)生和學(xué)習(xí)材料的交互水平。

5小結(jié)

目前，部分教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)引入虛擬演播室系統(tǒng)，但其使用方式主要還是停留在照搬電視臺(tái)節(jié)目制作的模式上，這一系統(tǒng)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的研究相對(duì)匱乏，而對(duì)遠(yuǎn)程開(kāi)放教育的多維度支持還有很大的發(fā)展空間有待發(fā)掘。對(duì)于微課制作而言，虛擬演播室是一個(gè)可以連接多種教育媒體和教學(xué)資源，并且融合多種教學(xué)理念的綜合教學(xué)媒體。在虛擬演播室的教學(xué)環(huán)境下，微課的教學(xué)設(shè)計(jì)既可以異步進(jìn)行和反饋，也可以同步進(jìn)行和反饋，那些原本不便于進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)的動(dòng)作技能類(lèi)教學(xué)內(nèi)容也可以通過(guò)虛擬演播室的結(jié)合方便的教學(xué)，一些不便于呈現(xiàn)的歷史的、空間的、多維的教學(xué)內(nèi)容和資料也可以通過(guò)虛擬演播室的三維建模型來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣不僅大大豐富了微課教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)手段，還增加了教學(xué)過(guò)程本身的科學(xué)性和趣味性。更主要的是在虛擬演播室的環(huán)境下，微課教學(xué)活動(dòng)的組織方式和呈現(xiàn)方式更加靈活，可以融合更多的情感教育因素和非智力因素的培養(yǎng)過(guò)程。甚至對(duì)于學(xué)習(xí)者今后發(fā)展至關(guān)重要的性格和習(xí)慣的完善都可以在虛擬演播室的教學(xué)過(guò)程中比較好的融合，為學(xué)習(xí)者的全面發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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