摘? 要：隨著信息技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，我國的三維動畫制作技術(shù)也得到了很大的進步和提升。在教育制度的改革背景之下，專業(yè)教育的理念和方法已經(jīng)有了很大的改變和創(chuàng)新。利用先進的科學(xué)技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫教學(xué)結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量和水平，成了三維動畫教學(xué)的重要研究課題。本文主要闡述了虛現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫課程教學(xué)的結(jié)合路徑，希望能對提高我國三維動畫教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);三維動畫;課程教學(xué);結(jié)合? ? ? ? ? ? ? ? 中圖分類號：TP391.41;TP391.9? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1671-0134（2020）08-106-03? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2020.08.027

本文著錄格式：楊家明.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在《三維動畫》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國傳媒科技，2020（8）：106-108

學(xué)校培養(yǎng)人才中的重要一項任務(wù)便是讓學(xué)生在日漸激烈的社會競爭中擁有立足之力，在現(xiàn)階段的社會發(fā)展之中，企業(yè)對于人才的儲備有了更高的要求，而人才也是企業(yè)在市場競爭中的核心，這也要求學(xué)校必須培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)能力與綜合能力。[1]但在實際教學(xué)中，學(xué)校的教育內(nèi)容和社會真實需求存在差異性，如何將學(xué)生在校的學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)換為學(xué)生的競爭力，是現(xiàn)在不得不重視的問題。

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫結(jié)合的可能性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）在近年來得到了快速的發(fā)展，其先進的技術(shù)能夠?qū)⒍S圖形轉(zhuǎn)變?yōu)槿S動態(tài)場景，而在這一場景之中，能夠讓人們產(chǎn)生高度的沉浸感與存在感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于三維動畫教學(xué)而言也是新的機遇和挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要通過三維虛擬建模和計算機技術(shù)來實現(xiàn)藝術(shù)與科技的融合，其利用仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及傳感器等多種先進科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)造出高度逼真的虛擬場景，能夠讓人體的感官產(chǎn)生身臨其境的感受。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所創(chuàng)造的場景介于虛擬與現(xiàn)實之間，雖然其并非真實存在，卻能夠很好地讓人體產(chǎn)生沉浸感。并且虛擬現(xiàn)實技術(shù)的操作也并不復(fù)雜，通過計算機的鍵盤以及鼠標或者傳感設(shè)備便能夠很好地進行人機交互。而這一技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，例如，電影、游戲等。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)的結(jié)合也必然會帶來巨大的行業(yè)改變，通過虛擬沉浸讓動畫人物和場景更為真實，并且能夠讓人通過多個角度觀察到動畫的場景內(nèi)容，為觀看者帶來新的視聽體驗，讓其突破時間與空間的限制，完全帶到三維動畫的內(nèi)容之中，在未來的三維動畫發(fā)展之中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)必然會成為重要的動畫制作技術(shù)。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫結(jié)合的優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)平面到立體的視覺技術(shù)升級。在以往的動畫制作之中，主要是平面二維動畫為主，觀看者沒有空間感，視覺體驗一般。而隨著三維動畫技術(shù)的發(fā)展，通過與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，動畫制作可以創(chuàng)造出一個立體、多維的動畫場景，讓觀看者從平面視覺體驗升級到立體視覺體驗，而用戶也可以進行良好的人機交互，多方位的進行觀看，帶來更為震撼的視覺刺激和觀看體驗。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫的結(jié)合，能夠大大創(chuàng)新動畫制作的模式。在傳統(tǒng)的動畫制作過程中，是靠動畫制作者進行手繪，再使用攝影機拍攝的方法進行制作的，其制作周期長、制作工序復(fù)雜，費時費力且最終展現(xiàn)的成果也較為普通。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫結(jié)合后，平面動畫轉(zhuǎn)換為立體動畫，將大大改變動畫的制作模式，并且動畫制作出的效果更為逼真，能夠很好地提高動畫的人物、場景的制作效果。[2]

3.三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合的特點

三維動畫具備的特征為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了很大的可能性。三維動畫具備特點有：第一，對物體的純技術(shù)擬人特性，能夠展現(xiàn)出比真實電影或視頻更高的趣味性;第二，通過技術(shù)手段實現(xiàn)真實世界難以形成的光線、天氣、場景等條件，把觀看者帶到超越現(xiàn)實世界的場景之中，通過全新的感官體驗來激發(fā)觀看者的想象力;第三，可以高效地將現(xiàn)有圖像，轉(zhuǎn)變成動態(tài)三維圖像。在進行三維動畫教學(xué)活動中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也帶來了強大的技術(shù)支撐，突破了三維動畫的傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境。三維虛擬情境的交互技術(shù)，給予使用者更為良好的使用體驗，例如利用3DMAX等三維動畫制圖軟件，能夠把二維動畫圖形轉(zhuǎn)變成三維動畫圖像，讓使用者進入到三維動畫的多維、直觀情境之中。

4.三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合的沉浸教學(xué)

在三維動畫教學(xué)之中的交互性，主要就是指隔空的人機對話。通過三維動畫技術(shù)，讓現(xiàn)實世界的真實模型在動畫情境之中進行復(fù)原和重建，對于整個虛擬的三維動畫場景進行技術(shù)搭建，突破時間和空間桎梏，把動畫制作最大化還原至現(xiàn)實中人的感受，從而去達到目標的視覺效果。[3]在進行實際的三維動畫教學(xué)活動過程中，高度逼真的人物、動物以及高度還原的動畫場景，能夠讓學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感受，對于知識的學(xué)習(xí)與理解也會更為直觀和便捷。高度沉浸感是三維動畫與虛擬現(xiàn)實技術(shù)最為明顯的特征，在使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行三維動畫教學(xué)的過程之中，能夠讓使用者高度沉浸于動畫場景之中，產(chǎn)生真實世界與虛擬世界融合的感受，從而更為主動地投入到該世界之中，對于現(xiàn)實世界的外在影響因素的注意力大大降低。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫技術(shù)，在教學(xué)中會讓使用者產(chǎn)生錯覺，難以分辨現(xiàn)實與虛擬的區(qū)別，全身心的與虛擬場景融合，從而高度沉浸在虛擬技術(shù)所創(chuàng)造的場景之中。例如在進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合三維動畫的教學(xué)中，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作模擬星空，學(xué)生在虛擬星空場景之中，能夠非常簡單的觸摸到星星，便會產(chǎn)生真實置身在星河的感受，在這種虛擬環(huán)境之中，學(xué)生的代入感極強，高度沉浸下時間感也會變?nèi)?，進而忽略掉現(xiàn)實世界時間的流逝。

5.虛擬現(xiàn)實技術(shù)與課程教學(xué)的結(jié)合

5.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)三維場景編輯的優(yōu)勢

三維場景編輯是虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)研究中的一個重要環(huán)節(jié)，其目標是通過高度逼真的物體，讓使用者通過交互式感官體驗，產(chǎn)生沉浸感，并主動進行場景探索。將三維場景與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融合，能夠最大程度將動畫情境轉(zhuǎn)換成高度逼真的虛擬情境。而使用者在虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建出的三維場景中，進行人機交互，能夠很好地讓使用者產(chǎn)生存在感，發(fā)揮其主動性。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)制造該類場景，可以讓使用者對其中的內(nèi)容進行全方位的觀察和探索。虛擬場景與傳統(tǒng)媒體相比，其立體的三維情境會大大彌補傳統(tǒng)二維的空間缺陷，高效和快捷的傳播方式也是其特點之一。在近些年的虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了游戲與影視制作之中，但因為其設(shè)備價格的昂貴，在教學(xué)領(lǐng)域一直沒有得到應(yīng)用普及。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用三維建模來營造出的高度逼真動畫情境，能夠很好地讓使用者沉浸其中，將注意力從客觀真實世界轉(zhuǎn)移至虛擬情境，從而忘卻時間流逝，沉浸感極高。虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用至教學(xué)活動中，能夠很好地彌補傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，例如，灌輸式講授模式，抽象知識難以講解等問題?？梢酝ㄟ^高度真實的情境，實現(xiàn)多維度和多空間的教學(xué)體驗，調(diào)動學(xué)生興趣，降低學(xué)生知識理解難度，把教學(xué)時間最大化利用起來。

5.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)計算機開發(fā)

通過計算機的鼠標鍵盤便能實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的場景交互，因此教學(xué)中為學(xué)生配備計算機便能夠很好的起到虛擬現(xiàn)實與三維動畫結(jié)合的交互性優(yōu)勢。計算機的操作方法簡單，沉浸效果也極高，雖然計算機的虛擬場景交互性與逼真度不能達到與真實世界一致，學(xué)生在進行交互操作時容易受到客觀世界的影響，從而造成沉浸感削弱，但是其能夠帶來的三維虛擬現(xiàn)實場景感受仍舊是傳統(tǒng)教學(xué)不可比擬的。而且計算機相較于其他設(shè)備成本低且操作更為簡單，在學(xué)校的教學(xué)活動中更加容易推廣和應(yīng)用。在一些知識內(nèi)容抽象或者有一定風險的實驗教學(xué)活動中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于教學(xué)的開展起到了很好的輔助作用，在三維虛擬場景之中，其高度逼真的沉浸感受，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，直觀地將學(xué)習(xí)中的知識難點展現(xiàn)在學(xué)生眼前，方便學(xué)生進行理解和吸收。而在現(xiàn)階段的發(fā)展中，虛擬現(xiàn)實設(shè)備產(chǎn)量偏低，而且價格高，也讓很多學(xué)校放棄了對于該類設(shè)備的采購計劃。

5.3虛擬現(xiàn)實結(jié)合三維動畫教學(xué)的集成技術(shù)

三維建模軟件可以通過和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融合，為使用者搭建出高度還原真實世界的虛擬情境，使用者在學(xué)習(xí)和操作過程中能夠使用簡單的設(shè)備做到隔空人機對話的交互，從而讓整個學(xué)習(xí)情境從靜態(tài)轉(zhuǎn)換為動態(tài)，而且操作上更為簡單。在進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)學(xué)習(xí)過程中，使用者能夠很好地體會到“情境”“協(xié)作”“會話”，在這樣高度自由和動態(tài)的虛擬教學(xué)情境中，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并發(fā)揮其主觀能動性，自主探索知識內(nèi)容，提高整個三維動畫課程的教學(xué)質(zhì)量。三維虛擬動畫教學(xué)環(huán)境是基于二維動畫教學(xué)環(huán)境進行構(gòu)建的，而與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合的三維動畫教學(xué)情境，是三維動畫與二維動畫的集成教學(xué)情境，仍然可以使用現(xiàn)階段最為常用的網(wǎng)頁制作技術(shù)Dreamweaver、HTML、SAP，來把多種教學(xué)資源匯集在一起，進行學(xué)習(xí)平臺的構(gòu)筑。利用超鏈接把虛擬現(xiàn)實教學(xué)情境與網(wǎng)頁相結(jié)合，學(xué)生只要通過鼠標進行操作便能夠讓網(wǎng)頁與三維場景進行轉(zhuǎn)換，使得學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程變得更為便捷和自然，知識學(xué)習(xí)更為直觀，學(xué)習(xí)效果更高。

6.教學(xué)設(shè)計的主要內(nèi)容

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)環(huán)境下，必須符合教學(xué)設(shè)計的一般屬性，還要做到學(xué)習(xí)開放化，讓整個教學(xué)過程都以學(xué)生為核心。

6.1明確教學(xué)目標

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式之下，教學(xué)目的是教學(xué)設(shè)計中最為重要的環(huán)節(jié)，而在三維虛擬教學(xué)模式中也同樣不可忽視。在進行教學(xué)設(shè)計時，其目的必須是更好的幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標，從而正確進行知識攝取。教學(xué)設(shè)計必須以教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)反饋為著手點，首先是要嚴格按照教學(xué)大綱的規(guī)定，將教學(xué)目標進行明確，再合理使用現(xiàn)有的教學(xué)條件，通過科學(xué)的教學(xué)手段來處理問題。在進行教學(xué)設(shè)計時，教學(xué)目標要由教師準確、高效地傳遞給學(xué)生，并且將教學(xué)的知識內(nèi)容與生動的教學(xué)環(huán)境相結(jié)合。教師還要以教學(xué)目標為基礎(chǔ)，將有限的課堂時間充分利用起來，有層次的將教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生，并且要安排好媒體表現(xiàn)形式和時間，從整體教學(xué)結(jié)構(gòu)上進行管理和把控。

6.2以學(xué)生為主體的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，一直是以教師作為課堂教學(xué)的主體，而學(xué)生是被動的接收者，而在現(xiàn)代社會的教育需求中，這樣的教學(xué)模式顯然已經(jīng)不能滿足學(xué)生的知識需求了。因此，這也要求教、學(xué)必須是在同等的重要位置上，把學(xué)生提升到與教師同等的課堂地位上。教師扮演好其引導(dǎo)者的角色，讓學(xué)生自主自發(fā)投入到學(xué)習(xí)中，突破傳統(tǒng)教學(xué)中的灌輸式教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生知識吸收慢、教師教學(xué)講解難的問題。在這種教學(xué)模式之下，教師的主要職責是針對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和個性進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)資源收集，通過合理的引導(dǎo)讓學(xué)生掌握適合自身的學(xué)習(xí)方法，并以此進行知識內(nèi)容的吸收和理解。而教師在教學(xué)之中，不必要做過多的干預(yù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中作為主體，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、獨立思考能力以及獨立發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

6.3教師教學(xué)設(shè)計的要求

在實際的教學(xué)過程中，教師必須客觀地對學(xué)生認知水平、學(xué)習(xí)能力進行分析，并以教學(xué)大綱的要求為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)生的個性和學(xué)習(xí)能力，進行教學(xué)設(shè)計，其中還要充分考慮現(xiàn)有的教學(xué)條件。在進行教學(xué)設(shè)計時，教師要確保教學(xué)內(nèi)容的準確性，以及教學(xué)資源的有效性，不浪費教學(xué)時間，教學(xué)活動必須有層次的展開，不能出現(xiàn)教學(xué)過程混亂的情況。

6.4教學(xué)評價

教師在進行教學(xué)活動時，要及時對學(xué)生予以客觀、真實的評價，讓學(xué)生找出自身學(xué)習(xí)過程中的不足之處。對于學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)優(yōu)良的學(xué)生，教師要及時予以表揚和鼓勵，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，樹立學(xué)習(xí)榜樣，而對于學(xué)生在學(xué)習(xí)中的錯誤和疏漏，教師也要第一時間進行矯正。教學(xué)評價可以分為及時性評價、階段性評價以及總結(jié)性評價三種方式。及時性評價是指在教師進行課堂教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)問題或發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生時，第一時間予以評價和指正。階段性評價是指，在特定的教學(xué)時間或節(jié)點對于所有學(xué)生展開學(xué)習(xí)評價，為其提供后續(xù)學(xué)習(xí)思路。總結(jié)性評價是指，在所有課程教學(xué)完畢之后，對整個教學(xué)過程予以評價和指導(dǎo)，讓學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中能夠自主自發(fā)的進行探究。

7.以生為本的教學(xué)設(shè)計重點

7.1備課環(huán)節(jié)的設(shè)計

教師在進行實際教學(xué)活動之前，必須有良好的備課階段，通過制定教學(xué)目標、內(nèi)容、環(huán)節(jié)以及收集教學(xué)資源來保證后續(xù)教學(xué)工作開展的質(zhì)量和有效性。設(shè)定出良好的教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，在正式教學(xué)開始之前對學(xué)過的知識進行記憶加深，為接下來的課程做好鋪墊，將學(xué)生的注意力轉(zhuǎn)移到課堂中。教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)對于整堂課的教學(xué)有著很大的影響，因此，教師要在進行教學(xué)設(shè)計時對教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)予以足夠的重視。

7.2通過被虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合課堂教學(xué)能夠很好地改善教學(xué)環(huán)境，通過高度還原虛擬情境，將學(xué)生帶到教學(xué)中，產(chǎn)生身臨其境的感官體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，讓教學(xué)內(nèi)容更為生動，而且高度還原的虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠很好地把教學(xué)重點、難點直觀地表現(xiàn)出來。讓原本抽象難以理解的知識內(nèi)容，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)變?yōu)樾蜗?、直觀的知識，方便學(xué)生理解和掌握，降低了學(xué)習(xí)難度。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)支撐的課堂環(huán)境中，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力能夠得到最大化地激發(fā)，其自主學(xué)習(xí)的意識和能力提高，樂于通過自主學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。此外，虛擬三維情境的高交互性，也能讓學(xué)生的思維能力得到培養(yǎng)，并以此來加強其學(xué)習(xí)能力，提高教學(xué)效果。

7.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)的未來展望

虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫課程教學(xué)的結(jié)合是時代發(fā)展的必然結(jié)果，在現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互仍然處于發(fā)展期，還存在著很多尚未克服的技術(shù)障礙，但其在未來的發(fā)展中必然會產(chǎn)生更大作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫的結(jié)合能夠很好地解決二維動畫中空間感不足的缺點，帶給使用者全新的視覺感官體驗。而將其應(yīng)用到三維動畫課堂教學(xué)之中，更是能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其綜合素質(zhì)，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)意識，進而起到加強三維動畫課程教學(xué)質(zhì)量的效果。

結(jié)語

綜上所述，本文通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維動畫課程教學(xué)相結(jié)合的方法與優(yōu)勢分析，提出了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)環(huán)境搭建方法。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于教學(xué)而言，有著十分積極的輔助作用，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高其綜合能力，改變傳統(tǒng)教學(xué)的灌輸式缺點，通過高度沉浸式的虛擬教學(xué)情境，使學(xué)習(xí)變得更為簡單和便捷。

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作者簡介：楊家明（1982-），男，重慶，主任，講師，研究方向：動畫及虛擬現(xiàn)實技術(shù)。