MOOC環(huán)境下三維虛擬演播室系統(tǒng)在高校中的應(yīng)用研究

部洪超+孫建迎+王志獻(xiàn)+葉紅+部秀鳳

摘 要 近年來(lái)MOOC的出現(xiàn)給高等教育改革帶來(lái)巨大影響，MOOC具有覆蓋范圍廣、學(xué)習(xí)資源豐富、學(xué)習(xí)方便等特點(diǎn)，深受高校師生的歡迎。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)積極參與MOOC建設(shè)，主要使用三維虛擬演播室系統(tǒng)錄制MOOC。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，講述錄課時(shí)需要考慮的因素和注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞 MOOC；三維虛擬演播室系統(tǒng)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：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(guī)模在線開放課程，它的興起給高校教學(xué)改革帶來(lái)前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。MOOC具有豐富的學(xué)習(xí)資源、靈活的教學(xué)手段、民主化的教學(xué)理念，促使大學(xué)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、改進(jìn)教學(xué)方法、提高教學(xué)技能，開發(fā)優(yōu)質(zhì)課程資源。

MOOC理念的核心在于以學(xué)生為中心，彰顯以學(xué)為中心的教學(xué)價(jià)值體系，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力[1]。MOOC視頻的呈現(xiàn)形式有拍攝式、錄屏式、錄屏式與拍攝式相結(jié)合三種。拍攝式有在教室內(nèi)進(jìn)行課堂實(shí)錄、在演播室錄制、在戶外實(shí)地拍攝、在會(huì)議室采訪、在會(huì)議室面對(duì)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(xué)李戈老師的計(jì)算機(jī)概論）、PPT+教師形象（如臺(tái)灣大學(xué)葉丙成老師的Probability概率）；錄屏式與拍攝式相結(jié)合的方式包括隨堂實(shí)錄與錄屏相結(jié)合（如北京大學(xué)魏麗萍老師的生物信息學(xué)）、演播室拍攝與錄屏相結(jié)合（如北京大學(xué)陳江老師的電子線路）。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)主要采用三維虛擬演播室系統(tǒng)的方式錄制MOOC課程。

國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)高校的MOOC建設(shè)才剛剛起步，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)非常重視MOOC課程的建設(shè)與發(fā)展，MOOC建設(shè)所需的軟硬件均已配備[2]。2014年，學(xué)校研發(fā)的“神農(nóng)在線”MOOC平臺(tái)正式上線。三維虛擬演播室系統(tǒng)是學(xué)校引進(jìn)的先進(jìn)的MOOC制作系統(tǒng)，在使用過(guò)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(tǒng)介紹

數(shù)字化三維虛擬演播室的工作原理是通過(guò)色鍵技術(shù)，將攝像機(jī)拍攝到的以綠幕為背景的視頻圖像作為前景畫面，計(jì)算機(jī)中的三維動(dòng)畫作為虛擬背景[3]，使教師與虛擬場(chǎng)景形成正確的透視關(guān)系，以數(shù)字電視信號(hào)格式進(jìn)行實(shí)時(shí)播出與演示。同時(shí)通過(guò)攝像機(jī)平搖俯仰變化，虛擬的前景畫面和背景畫面都相應(yīng)變化，從而虛擬出真實(shí)的演員置身于“真實(shí)”的場(chǎng)景中的畫面效果。

虛擬演播室系統(tǒng)由三部分組成：一是攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)；二是計(jì)算機(jī)虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)；三是視頻合成系統(tǒng)。攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)攝像機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將其傳遞給實(shí)時(shí)生成虛擬場(chǎng)景的計(jì)算機(jī)。虛擬場(chǎng)景生成系統(tǒng)負(fù)責(zé)根據(jù)接收到的攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，生成與前景空間關(guān)系一致的虛擬場(chǎng)景圖形。視頻合成的基本技術(shù)是色鍵器摳像技術(shù)，攝像機(jī)在藍(lán)室中拍攝的真實(shí)景物先通過(guò)色鍵器進(jìn)行摳像處理，然后與計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)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(tǒng)有許多優(yōu)勢(shì)：具有強(qiáng)大的場(chǎng)景功能，將場(chǎng)景設(shè)計(jì)和制作移入計(jì)算機(jī)，省去大型演播室的建筑費(fèi)用；省去搭建場(chǎng)景的費(fèi)用，只需要操作電腦就可以更換場(chǎng)景；可以制作出多種虛擬特效的效果，提升電視節(jié)目的創(chuàng)作水平；突破傳統(tǒng)色鍵系統(tǒng)限制，做到教師可以深入到虛擬的三維場(chǎng)景中，并能與虛擬對(duì)象實(shí)時(shí)交互；可以將教學(xué)內(nèi)容以數(shù)字電視的形式傳送到遠(yuǎn)程客戶端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地教學(xué)；實(shí)現(xiàn)節(jié)目錄制的數(shù)字化，節(jié)目的播出可以以流媒體形式在網(wǎng)上直播。

當(dāng)使用系統(tǒng)拍攝MOOC的時(shí)候，要提前調(diào)整好攝像機(jī)的位置、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、攝像機(jī)感光方式，以保證教師和布景的三維透視關(guān)系、光學(xué)效果、運(yùn)動(dòng)速度完全相同，使二者有機(jī)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(xiàn)的景物范圍進(jìn)行區(qū)分，一般分為遠(yuǎn)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(guī)律，又要能夠體現(xiàn)所要表達(dá)的電視畫面語(yǔ)言的邏輯關(guān)系[5]。景別的變化帶來(lái)視點(diǎn)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(dǎo)觀眾去注意和觀看事物的不同側(cè)面，使畫面對(duì)事物的表現(xiàn)和敘述更有層次和重點(diǎn)[6]。

遠(yuǎn)景是表現(xiàn)廣闊的空間和開闊場(chǎng)面的畫面。遠(yuǎn)景畫面視野深遠(yuǎn)、范圍廣闊，用來(lái)介紹事物發(fā)生的地點(diǎn)及周圍的環(huán)境，具有特殊的抒情作用。

全景是用來(lái)表現(xiàn)被拍攝者全身或場(chǎng)景全貌的畫面。全景用來(lái)介紹教師自己、所講授的學(xué)科內(nèi)容，使學(xué)習(xí)者對(duì)教師和講授的主題有個(gè)整體的印象。在拍攝MOOC時(shí)，會(huì)使用幾秒鐘的全景作為開篇或結(jié)尾的畫面，這樣可以直觀地展現(xiàn)教師和拍攝場(chǎng)景的特點(diǎn)，使其充當(dāng)介紹、記錄表現(xiàn)的重要角色，起到畫龍點(diǎn)睛的作用。endprint