滕厚雷，陳慶龍，肖瑩盈，何琳瑜

（1.韶關(guān)學(xué)院 教師教育學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005；2.韶關(guān)學(xué)院 文學(xué)與傳媒學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005）

“立德樹人”作為我國教育的根本任務(wù)，在高校人才培養(yǎng)過程中始終堅(jiān)持的主線和原則. 2020 年6 月教育部發(fā)布的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》（以下簡稱“《綱要》”）中指出：系統(tǒng)進(jìn)行中國特色社會主義和中國夢教育、社會主義核心價值觀教育、法治教育、勞動教育、心理健康教育、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育等［1］.《綱要》對新時期高校課程建設(shè)提出了新的要求，進(jìn)一步明確了課程的德育價值和時代使命.黨的十八大以來，習(xí)近平總書記圍繞繼承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化發(fā)表了一系列重要講話.著名學(xué)者、哲學(xué)史家陳來先生在《二十世紀(jì)思想史研究中的“創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化”》一文中將習(xí)近平總書記系列重要講話精神歸結(jié)為“兩有”“兩相”“兩創(chuàng)”三個方針［2］.其中“與當(dāng)代文化相適應(yīng)、與現(xiàn)代社會相協(xié)調(diào)”的“兩相”方針講的是繼承和弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的實(shí)踐要求. 2019 年中共中央辦公廳 國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于深化新時代學(xué)校思想政治理論課改革創(chuàng)新的若干意見》中指出，“落實(shí)立德樹人根本任務(wù)”“扎根中國大地辦教育，同生產(chǎn)勞動和社會實(shí)踐相結(jié)合，加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國、辦好人民滿意的教育”［3］.

從高校課程層面來看，國家出臺的一系列政策不僅明確課程使命和價值，同時也為如何開展課程提供了新思路.大學(xué)專業(yè)與課程不同，其肩負(fù)的使命和發(fā)揮的價值也有所區(qū)分.選擇大學(xué)影視教育中的創(chuàng)作類課程作為研究對象，針對目前影視創(chuàng)作課程現(xiàn)狀與問題，探討虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建，并以“打鐵花文化專題片創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)”的構(gòu)建為例進(jìn)行說明.

1 影視創(chuàng)作課程的現(xiàn)狀與問題

1.1 影視創(chuàng)作課程功能

課程是與人才培養(yǎng)共存共生的教學(xué)要素，大學(xué)課程對人才培養(yǎng)至關(guān)重要［4］.影視教育在立德樹人中具有獨(dú)特價值，在塑造學(xué)生世界觀、人生觀、價值觀及道德品行等方面有著潛移默化的滲透和內(nèi)化作用［5］.影視創(chuàng)作類課程是影視教育中由理論走向?qū)嵺`的重要組成，如以“專題片創(chuàng)作”課程為例，該課程主要面向數(shù)字媒體技術(shù)、廣播電視編導(dǎo)等專業(yè)開設(shè)，課程實(shí)施以實(shí)踐創(chuàng)作環(huán)節(jié)為主，強(qiáng)調(diào)社會調(diào)研、文案撰寫、作品拍攝與剪輯、團(tuán)隊(duì)合作等能力的提升.作為高校創(chuàng)作類課程，有著一般創(chuàng)作課程的特點(diǎn)，如看重學(xué)生的創(chuàng)新意識、重視實(shí)踐能力培養(yǎng)、產(chǎn)生創(chuàng)作成果.同時，作為影視教育的重要組成，影視創(chuàng)作課程也有自身特色，在大學(xué)教育中發(fā)揮獨(dú)特價值.在美育功能上，強(qiáng)化學(xué)生的審美感知力、想象力、理解力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的審美趣味，提高學(xué)生的審美能力和品行人格.在德育功能上，優(yōu)秀的影視作品中內(nèi)涵大量的藝術(shù)文化和正確思想，愛國主義、集體主義、社會主義、創(chuàng)造意識、科學(xué)精神、高尚道德情操都可體現(xiàn)［6］.在影視教育過程中，不論是內(nèi)容創(chuàng)作者還是賞析者，都在潛移默化中凈化心靈、激發(fā)自我教育潛能，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確世界觀、人生觀、價值觀.

在傳承與弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、促進(jìn)文化自信方面，影視創(chuàng)作課程可發(fā)揮自身的優(yōu)勢，一是影視創(chuàng)作課程可以為國家培養(yǎng)正能量的媒體創(chuàng)作者和傳播者，二是繼承優(yōu)秀文化精神的前提下，創(chuàng)作更有價值的、符合時代發(fā)展的媒體作品.縱觀影視創(chuàng)作類課程，存在不可忽視的現(xiàn)實(shí)困境.

1.2 影視創(chuàng)作課程教學(xué)問題

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備與設(shè)施缺乏、損耗率高.影視本身是科技和藝術(shù)的結(jié)合體，憑借高科技產(chǎn)品為支撐的影視教育需要充足的教育資金投入［7］.大部分影視創(chuàng)作課程都需要一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，且影視創(chuàng)作所需設(shè)備與設(shè)施造價昂貴.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，這些設(shè)備一般使用5~8 年就需要更新，且更新成本很高［8］.影視創(chuàng)作課程傾向創(chuàng)作實(shí)踐，在實(shí)踐中掌握與創(chuàng)新理論，具備一定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與設(shè)施是學(xué)生從理論走向?qū)嵺`的重要保障.但高昂的設(shè)備與設(shè)施成本讓學(xué)校在購置時謹(jǐn)小慎微，往往采取購置較低成本、部分、較少設(shè)備與設(shè)施等方案，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所需的硬件數(shù)量和質(zhì)量難以滿足需求.另外，影視創(chuàng)作所需攝像機(jī)、光學(xué)鏡頭等設(shè)備屬于高精度和精細(xì)設(shè)備，學(xué)生在熟悉設(shè)備過程中，不可避免損耗設(shè)備，減少了學(xué)生練習(xí)機(jī)會，又很難達(dá)到教學(xué)效果.

（2）真實(shí)現(xiàn)場創(chuàng)作難以實(shí)現(xiàn).影視創(chuàng)作課程考核要求涉及主題影視作品創(chuàng)作，創(chuàng)作大多依賴一定的真實(shí)環(huán)境，由于不同主題需要，所需環(huán)境更為多樣和復(fù)雜.在校園環(huán)境范圍內(nèi)進(jìn)行作品創(chuàng)作，扼殺了影視創(chuàng)作的更多可能性.若將學(xué)生帶入真實(shí)場景進(jìn)行創(chuàng)作，又不得不顧慮成本和安全等因素.尤其是2020 年以來，很多創(chuàng)作課程都受空間約束無法開展，促使教師選擇一些替代方案，也間接驗(yàn)證了其代替真實(shí)場景創(chuàng)作的可能性和性價比.

（3）與傳統(tǒng)文化教育融合不夠.在媒體日益發(fā)達(dá)的今天，影視教育成為宣揚(yáng)傳統(tǒng)文化教育的重要途徑.影視創(chuàng)作課程與傳統(tǒng)文化教育融合，有著廣泛的基礎(chǔ)和巨大的教育價值.通過影視作品去承載和傳播傳統(tǒng)文化內(nèi)容是最直接便捷的方式，如作品創(chuàng)作以非遺為主題，學(xué)生以非遺紀(jì)錄者的身份體驗(yàn)非遺、感知文化，同時不乏優(yōu)秀作品以數(shù)媒傳播的方式實(shí)現(xiàn)非遺的保護(hù)與傳承，進(jìn)而提升其專業(yè)使命感、職業(yè)情操和道德品質(zhì)［9］.在實(shí)際教學(xué)過程中，很多傳統(tǒng)文化偏隅一方、具有很強(qiáng)的地域性，而影視創(chuàng)作又往往受地域等因素限制很難進(jìn)行現(xiàn)場創(chuàng)作，這種融合看似合拍實(shí)則困難.國家提出文化自信，建設(shè)文化強(qiáng)國，在大學(xué)教育中，傳統(tǒng)文化教育有著深遠(yuǎn)的德育價值.程為民等對國內(nèi)10 余所高校學(xué)生對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化認(rèn)同狀況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：當(dāng)代大學(xué)生基本認(rèn)同中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化價值內(nèi)涵，但對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的整體認(rèn)知較為欠缺［10］.這也說明大學(xué)傳統(tǒng)文化教育接受意識和學(xué)習(xí)動機(jī)已經(jīng)具備，但缺少好的教育形式.基于虛擬仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)以中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化為主題的影視創(chuàng)作虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，或許是一種可行的教育形式.

1.3 現(xiàn)有影視創(chuàng)作類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用虛擬仿真技術(shù)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，學(xué)生運(yùn)用各種虛擬機(jī)械設(shè)備對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行虛擬操作，完成各項(xiàng)預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就是為滿足影視創(chuàng)作實(shí)驗(yàn)需要創(chuàng)設(shè)的虛擬仿真系統(tǒng).虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息技術(shù)在教育領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，是教育信息化的重要組成部分［11］.近年來，國家高度重視虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)，尤其2020 年以來，虛擬仿真在學(xué)生專業(yè)實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)、見習(xí)與實(shí)習(xí)等過程中發(fā)揮了更重要的作用.以“實(shí)驗(yàn)空間—國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺”為例，截至2023 年4 月，已共享的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共計(jì)3 468 個，包括一流課程國家級727 個、省級1 525 個.在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課程中，工學(xué)類（1 584）、理學(xué)類（444）、醫(yī)學(xué)類（496）實(shí)驗(yàn)課程占據(jù)多數(shù).影視創(chuàng)作所屬的藝術(shù)學(xué)類有181 門、文學(xué)類有101 門，與“影視創(chuàng)作”相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)大多是新聞制作與報(bào)道類型主題，以傳統(tǒng)文化為主題的影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程有2門，分別是山東師范大學(xué)的“紅色影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”、云南師范大學(xué)的“中國優(yōu)秀文化VR 定格動畫影像創(chuàng)作實(shí)踐”.整體來看，影視創(chuàng)作的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)量偏少.

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建

影視創(chuàng)作屬于藝術(shù)創(chuàng)作的一種，具有多主題、多線索、多場景等特點(diǎn)，雖有工序流程，但更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)意與個性發(fā)揮，導(dǎo)致影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)難度很大.盡管影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)困難重重，但他的存在能夠很好地應(yīng)對影視教育問題，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備與設(shè)施缺乏與高損耗率、真實(shí)現(xiàn)場創(chuàng)作難以實(shí)現(xiàn)、與傳統(tǒng)文化教育的融合不夠等，具有開發(fā)價值.虛擬仿真最大的特點(diǎn)就是“虛擬”和“仿真”，類似于其他信息資源，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有極高的可共享性，影視教育中涉及的學(xué)校資源與社會資源兩個主體，可以在此以極低的成本實(shí)現(xiàn)融合，一定程度上促進(jìn)了教育資源與教育發(fā)展的均衡.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生獲得一個還原度高、可操作性強(qiáng)的影視創(chuàng)作實(shí)驗(yàn)操作與訓(xùn)練機(jī)會，突破了線上教學(xué)無“實(shí)踐”的限制，有效地橋聯(lián)了理論與實(shí)踐相互割裂的狀態(tài).

對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)而言，困難與阻礙越多，一定程度上說明其開發(fā)的價值與意義越大.“打鐵花文化專題片創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)”是為影視教育中的專題片創(chuàng)作等課程設(shè)計(jì)開發(fā)的，幫助學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中圍繞中華傳統(tǒng)文化進(jìn)行影視創(chuàng)作，主要側(cè)重?cái)z像機(jī)拍攝與鏡頭畫面導(dǎo)出功能實(shí)現(xiàn)，以下是設(shè)計(jì)與開發(fā)過程說明.

2.1 前期構(gòu)思與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

最初的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)思是仿真整個專題片創(chuàng)作過程，主要包括選題與調(diào)研、策劃、文稿創(chuàng)作、采訪、拍攝、后期編輯等，但專題片創(chuàng)作采訪之前的環(huán)節(jié)大多不太適合做虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，或者其采用虛擬仿真技術(shù)的意義和作用并不大，因此打鐵花專題片創(chuàng)作虛擬仿真系統(tǒng)主要側(cè)重中期的影視素材采集過程，將系統(tǒng)中拍攝得出的鏡頭直接導(dǎo)出后，借助其他影視編輯軟件進(jìn)行剪輯合成.

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行邏輯遵循專題片內(nèi)容結(jié)構(gòu)，參照其他文化專題片形式，從主要內(nèi)容呈現(xiàn)上主要劃分為3 部分：打鐵花的介紹、打鐵花技藝展示、打鐵花的發(fā)展；從可操作的角度上，整個運(yùn)行邏輯遵循文稿先行的原則，在引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)參與者創(chuàng)建解說詞的基礎(chǔ)上進(jìn)行素材采集的仿真實(shí)驗(yàn).其中，構(gòu)造采訪和打鐵花技藝展示是兩個主要的虛擬仿真內(nèi)容.在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，主要是兩個層面的實(shí)現(xiàn)，一是現(xiàn)場的虛擬仿真，如采訪現(xiàn)場、打鐵花舞臺展示現(xiàn)場；二是鏡頭拍攝的虛擬仿真，如攝像機(jī)、無人機(jī)等攝像設(shè)備、三腳架、導(dǎo)軌等承托設(shè)備，以及操作設(shè)備的交互實(shí)現(xiàn)等.

2.2 系統(tǒng)開發(fā)

2.2.1 主題選擇

打鐵花這一擁有近千年歷史內(nèi)涵的活動以及其壯觀刺激的畫面，十分符合預(yù)想中的場景.打鐵花是只需要簡單舞臺和少數(shù)表演人員就可以綻放華美煙火的一項(xiàng)活動，在虛擬舞臺場景中，可以靈活控制場景中的元素，便于體驗(yàn)者從不同角度拍攝美觀的畫面，以便后期剪輯處理.

2.2.2 制作工具選擇

使用虛幻引擎5.0 作為制作該虛擬仿真系統(tǒng)的工具.相對其他游戲引擎，虛幻引擎具備出色的畫面和簡易的藍(lán)圖交互系統(tǒng)，可用較短的時間就獲得較好的畫面效果，并利用藍(lán)圖交互系統(tǒng)降低了編程難度，很多時候無需編寫代碼也可實(shí)現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)的基本功能.

2.2.3 模型建構(gòu)與貼圖

使用Maya、C4D 等建模軟件制作模型，并使用Substance Painter 為模型制作貼圖.Substance Painter軟件是一款功能強(qiáng)大的3D 紋理貼圖軟件，該軟件提供了大量的畫筆與材質(zhì)，用戶可設(shè)計(jì)出符合要求的圖形紋理模型.同時通過PBR 流程，將制作好的模型貼圖導(dǎo)出基礎(chǔ)顏色、法線、金屬度、粗糙度以及環(huán)境遮蔽五張貼圖.將模型放入虛幻引擎中，使用材質(zhì)編輯器將5 張貼圖和模型對應(yīng)連接，還原substance painter里貼圖模型效果.

2.2.4 動畫制作

使用Maya 制作角色動畫.根據(jù)人物模型的關(guān)節(jié)活動部位綁定好骨骼，使用IK（Inverse Kinematics，反向運(yùn)動）骨骼這一技術(shù)，能更好地還原真實(shí)動作.骨骼綁定完成后，就可以通過移動骨骼給角色模型設(shè)計(jì)動作.為了讓骨骼驅(qū)動模型產(chǎn)生更加合理的運(yùn)動形變，采用蒙皮技術(shù)將模型綁定到骨骼上.蒙皮過程中，需要注意設(shè)置好骨骼對蒙皮的影響權(quán)重，如關(guān)節(jié)部分拉伸程度大的設(shè)置高的網(wǎng)格權(quán)重，多次試驗(yàn)效果，直至讓角色模型接近真實(shí)的運(yùn)動拉伸效果.完成這些基本的準(zhǔn)備工作后，就可以對模型進(jìn)行K 幀，也就是通過移動骨骼給模型擺姿勢，將這一姿勢記錄下來（關(guān)鍵幀），不同姿勢之間通過軟件自動完成過渡，以此完成動畫.

2.2.5 素材整合與制作煙花效果

制作好場景、模型及動畫后，就可以將其導(dǎo)入到虛幻引擎中進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理，添加效果.利用虛幻引擎中的Niagara 系統(tǒng)制作打鐵花的煙花效果.Niagara 是虛幻引擎的一個粒子系統(tǒng)，內(nèi)置豐富的工具和功能，如粒子發(fā)射、粒子生命周期、粒子屬性模擬、粒子碰撞等. Niagara 的交互式編輯器允許用戶實(shí)時預(yù)覽特效并調(diào)整參數(shù)，能夠輕松地創(chuàng)建復(fù)雜的動態(tài)效果.通過不斷調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)，使打鐵花的煙花效果（見圖1）接近現(xiàn)實(shí)中的形態(tài)和運(yùn)動趨勢.

圖1 打鐵花煙花效果圖

2.2.6 交互設(shè)計(jì)

在虛幻引擎中添加攝像機(jī)錄制畫面功能，并添加可以調(diào)整攝像機(jī)錄制的參數(shù)面板，如錄制的幀率、分辨率、壓縮率以及視頻導(dǎo)出的路徑等.為了更好地讓用戶體驗(yàn)攝像機(jī)拍攝，系統(tǒng)設(shè)置兩種攝像機(jī)，無人機(jī)和導(dǎo)軌攝像機(jī).添加可以調(diào)控?cái)z像機(jī)拍攝的參數(shù)面板，通過快捷鍵等方式控制攝像機(jī)的拍攝距離、位置、方向、運(yùn)動速度等.

3 結(jié)束語

影視文化是民族現(xiàn)代文化不可或缺的重要組成部分，影視文化教育對于一個國家和民族的文化水平提升和文化強(qiáng)國建設(shè)都至關(guān)重要［12］.如“打鐵花文化專題片創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”等影視創(chuàng)作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，不僅充實(shí)影視文化教育的實(shí)踐教學(xué)資源，在弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、促進(jìn)文化自信等方面也具有應(yīng)用價值.同時，體驗(yàn)者在虛擬實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)成果，又可以導(dǎo)入真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行再次創(chuàng)作，增加了虛擬體驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的聯(lián)系，在虛擬與現(xiàn)實(shí)交互層面做出了一次小嘗試.