MOOC環境下三維虛擬演播室系統在高校中的應用研究

部洪超+孫建迎+王志獻+葉紅+部秀鳳

摘 要 近年來MOOC的出現給高等教育改革帶來巨大影響，MOOC具有覆蓋范圍廣、學習資源豐富、學習方便等特點，深受高校師生的歡迎。山東農業大學積極參與MOOC建設，主要使用三維虛擬演播室系統錄制MOOC。根據實際工作經驗，講述錄課時需要考慮的因素和注意的事項。

關鍵詞 MOOC；三維虛擬演播室系統；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）16-0051-03

Abstract In recent years， the emergence of MOOC has brought greatinfluences on the reform of higher education. MOOC has the charac-teristics of wide coverage， rich learning resources and convenient learning. Our school is also actively involved in the construction ofMOOCs， we mainly use 3D virtual studio system on MOOC. Accor-ding to our own actual work experience， we tell about the factors andmatters needing attention，when recording the course.

Key words MOOC； 3D virtual studio system； educational reform

1 MOOC介紹

MOOC（Massive Open Online Course），即大規模在線開放課程，它的興起給高校教學改革帶來前所未有的機遇與挑戰。MOOC具有豐富的學習資源、靈活的教學手段、民主化的教學理念，促使大學教師轉變教學理念、改進教學方法、提高教學技能，開發優質課程資源。

MOOC理念的核心在于以學生為中心，彰顯以學為中心的教學價值體系，重點在于培養學生的自主學習能力和創新能力[1]。MOOC視頻的呈現形式有拍攝式、錄屏式、錄屏式與拍攝式相結合三種。拍攝式有在教室內進行課堂實錄、在演播室錄制、在戶外實地拍攝、在會議室采訪、在會議室面對面的討論以及在線討論交流；錄屏式包括單純錄制PPT（如北京大學李戈老師的計算機概論）、PPT+教師形象（如臺灣大學葉丙成老師的Probability概率）；錄屏式與拍攝式相結合的方式包括隨堂實錄與錄屏相結合（如北京大學魏麗萍老師的生物信息學）、演播室拍攝與錄屏相結合（如北京大學陳江老師的電子線路）。山東農業大學主要采用三維虛擬演播室系統的方式錄制MOOC課程。

國內農業高校的MOOC建設才剛剛起步，山東農業大學非常重視MOOC課程的建設與發展，MOOC建設所需的軟硬件均已配備[2]。2014年，學校研發的“神農在線”MOOC平臺正式上線。三維虛擬演播室系統是學校引進的先進的MOOC制作系統，在使用過程中有許多需要注意的方面值得研究。

2 三維虛擬演播室系統介紹

數字化三維虛擬演播室的工作原理是通過色鍵技術，將攝像機拍攝到的以綠幕為背景的視頻圖像作為前景畫面，計算機中的三維動畫作為虛擬背景[3]，使教師與虛擬場景形成正確的透視關系，以數字電視信號格式進行實時播出與演示。同時通過攝像機平搖俯仰變化，虛擬的前景畫面和背景畫面都相應變化，從而虛擬出真實的演員置身于“真實”的場景中的畫面效果。

虛擬演播室系統由三部分組成：一是攝像機跟蹤系統；二是計算機虛擬場景生成系統；三是視頻合成系統。攝像機跟蹤系統負責檢測攝像機的各項運動參數，并將其傳遞給實時生成虛擬場景的計算機。虛擬場景生成系統負責根據接收到的攝像機運動參數，生成與前景空間關系一致的虛擬場景圖形。視頻合成的基本技術是色鍵器摳像技術，攝像機在藍室中拍攝的真實景物先通過色鍵器進行摳像處理，然后與計算機生成的虛擬場景合成。虛擬演播室工作原理如圖1所示[4]。

三維虛擬演播室系統有許多優勢：具有強大的場景功能，將場景設計和制作移入計算機，省去大型演播室的建筑費用；省去搭建場景的費用，只需要操作電腦就可以更換場景；可以制作出多種虛擬特效的效果，提升電視節目的創作水平；突破傳統色鍵系統限制，做到教師可以深入到虛擬的三維場景中，并能與虛擬對象實時交互；可以將教學內容以數字電視的形式傳送到遠程客戶端，實現遠程異地教學；實現節目錄制的數字化，節目的播出可以以流媒體形式在網上直播。

當使用系統拍攝MOOC的時候，要提前調整好攝像機的位置、運動參數、攝像機感光方式，以保證教師和布景的三維透視關系、光學效果、運動速度完全相同，使二者有機融合在一起。

3 景別的變化

景別的劃分通常由拍攝畫面表現的景物范圍進行區分，一般分為遠景、全景、中景、近景、特寫。景別的變化要符合電視畫面組合的基本規律，又要能夠體現所要表達的電視畫面語言的邏輯關系[5]。景別的變化帶來視點的變化，滿足觀眾不同視距、視角觀看景物的心理要求。它引導觀眾去注意和觀看事物的不同側面，使畫面對事物的表現和敘述更有層次和重點[6]。

遠景是表現廣闊的空間和開闊場面的畫面。遠景畫面視野深遠、范圍廣闊，用來介紹事物發生的地點及周圍的環境，具有特殊的抒情作用。

全景是用來表現被拍攝者全身或場景全貌的畫面。全景用來介紹教師自己、所講授的學科內容，使學習者對教師和講授的主題有個整體的印象。在拍攝MOOC時，會使用幾秒鐘的全景作為開篇或結尾的畫面，這樣可以直觀地展現教師和拍攝場景的特點，使其充當介紹、記錄表現的重要角色，起到畫龍點睛的作用。endprint