高職院校動漫制作技術(shù)專業(yè)虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新探索

張艷

[摘? 要]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，高職院校動漫制作技術(shù)專業(yè)開始加強虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)的應(yīng)用，并在虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)中積極推廣，在一定程度上大大提升了動漫制作技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。本文闡述了虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)的基本概況，并對其優(yōu)勢進行了分析，指出虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)中存在的不足，提出虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)的創(chuàng)新對策，以期為高職院校動漫制作技術(shù)專業(yè)更好地融入VR技術(shù)提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]高職院校? 動漫制作? VR技術(shù)? 教學(xué)創(chuàng)新

VR技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實是多媒體技術(shù)的終極應(yīng)用形式，是計算機技術(shù)、計算機圖形、計算機視覺、視覺生理學(xué)、視覺心理學(xué)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)、立體顯示技術(shù)、傳感與測量技術(shù)、語音識別與合成技術(shù)、人機接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及人T智能技術(shù)等多種高新技術(shù)集成的結(jié)晶，其逼真性和實時交互性為系統(tǒng)仿真技術(shù)提供有力的支撐。廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真、應(yīng)急演練、地理、教育、水文地質(zhì)、維修、培訓(xùn)實訓(xùn)、船舶制造、汽車仿真、軌道交通、生物力學(xué)、康復(fù)訓(xùn)練等方面。

1.VR技術(shù)的主要類型

根據(jù)《虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》可以將虛擬現(xiàn)實定義為虛擬現(xiàn)實（VR：virtual reality）、增強現(xiàn)實（AR：augmented reality）和混合現(xiàn)實（MR：mixed reality）三類技術(shù)應(yīng)用方式。實際上，在學(xué)術(shù)界的劃分中，混合現(xiàn)實技術(shù)分為增強現(xiàn)實和增強虛擬環(huán)境兩類。

2.制約VR技術(shù)發(fā)展的因素

制約VR技術(shù)發(fā)展的因素主要包括兩個方面：一是需求方面，二是供給方面。在需求方面，當(dāng)前VR技術(shù)并不能很好地與實際需求相對應(yīng)，其模擬內(nèi)容相對較少，在應(yīng)用過程中不能與VR技術(shù)硬件之間互通，且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸速度無法支撐VR技術(shù)數(shù)據(jù)量的增長。在供給方面，VR技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但并沒有形成規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，這就無法預(yù)估其使用的范圍。

3.VR技術(shù)的優(yōu)勢

（1）成本低

VR技術(shù)使用成本很低，其可以根據(jù)不同資源進行各種實踐操作活動，能夠減少高職院校對實踐設(shè)施的投入，在一定程度上大大節(jié)約了學(xué)校購進設(shè)備的成本，同時也減少了學(xué)校實踐設(shè)備的維修費用。

（2）效率高

VR技術(shù)可以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)實踐活動，學(xué)生通過虛擬環(huán)境進行反復(fù)練習(xí)，對不熟悉的環(huán)節(jié)與細節(jié)可以反復(fù)進行操作，能夠不斷提高操作的精確度。除此之外，利用VR技術(shù)可以省去很多不必要的操作環(huán)節(jié)，能夠使學(xué)生更快地完成實踐操作，提升學(xué)生的實操能力。

（3）全景呈現(xiàn)和投入

VR技術(shù)主要是對現(xiàn)實自然環(huán)境的虛擬，可以使人完全沉浸其中，有利于學(xué)生更快地投入實踐活動中，并能夠提高學(xué)生掌握操作技能的速度。同時，VR技術(shù)還可以對極端環(huán)境進行虛擬操作，能夠為動漫制作專業(yè)學(xué)生帶來更多的體驗環(huán)境。

（4）交互性強

VR技術(shù)的交互性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是人與自然的交互，二是人與人之間的交互。人與自然的交互可以使人切實感受虛擬世界所帶來的影響。例如，用戶可以用手直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時手不但有握東西的感覺，還能感覺物體的重量，且被抓的物體也能隨著手的移動而移動。另外，VR技術(shù)將多個用戶置于同一場景中，每個用戶之間可以進行交流，這點與現(xiàn)實課堂教學(xué)類似，從而實現(xiàn)了人與人之間的交互。

（5）能夠激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力

當(dāng)前，高職院校在教學(xué)中更加注重創(chuàng)新，VR技術(shù)的應(yīng)用能夠使學(xué)生不受任何限制地豐富自身想象力和創(chuàng)造力。

虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程內(nèi)容的設(shè)置

1.VR全景實拍技術(shù)模塊

VR全景實拍技術(shù)模塊主要以視聽語言與電影美學(xué)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生運用相機進行全景實拍，掌握該技術(shù)后對學(xué)生勝任VR攝影攝像師崗位有很大的幫助。在教學(xué)中，學(xué)生需要掌握VR全景相機的使用技能、VR全景影片的后期剪輯與合成，能夠單獨進行相關(guān)影片的全景拍攝，全面了解分鏡頭腳本和分鏡頭畫面腳本，進而能夠更好地勝任VR全景實拍工作。

2.三維建模技術(shù)模塊

三維建模技術(shù)模塊是以素描、色彩造型為基礎(chǔ)的，在教學(xué)中讓學(xué)生熟練掌握Maya、3dsmax、Zbrush等三維建模軟件技術(shù)，使他們能夠應(yīng)用VR場景重建項目或VR動畫。值得注意的是在虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)重點培養(yǎng)學(xué)生減少模型面數(shù)即貼圖占用空間的能力，可以采用VR制作軟件對模型進行優(yōu)化，減少模型所占用的空間，進而達到提高運算速度的目的。該課程主要是培養(yǎng)學(xué)生勝任VR虛擬場景建模師與動畫師等崗位，使學(xué)生擁有獨立完成建模、貼圖、燈光與動畫等工作的能力。

3.三維掃描技術(shù)模塊

三維掃描技術(shù)模塊是以攝影、攝像為基礎(chǔ)的，教師應(yīng)該幫助學(xué)生熟練掌握三維掃描軟件技術(shù)，使其能夠熟練使用數(shù)碼相機、攝像機與虛擬飛行器等，并能更好地勝任三維掃描師的工作。讓學(xué)生能夠運用該模塊技術(shù)對古文物、非文化遺產(chǎn)進行掃描，以及對古文物360度環(huán)繞拍攝，并在后期采用相關(guān)軟件對圖片進行剪輯與合成，從而實現(xiàn)古文物的完全寫實與還原。此外，該技術(shù)模塊還可以運用到機械、醫(yī)療等方面，采用該技術(shù)可以對人體進行掃描檢查，極大地促進了醫(yī)療行業(yè)的進步與發(fā)展。

4.立體聲技術(shù)模塊

立體聲技術(shù)模塊是以立體聲理論為基礎(chǔ)的，教師應(yīng)該幫助學(xué)生掌握采集技術(shù)與后期處理技術(shù)，使其能夠更好地勝任采音師與音響師的工作。立體聲技術(shù)主要是對人的左右耳進行模擬錄音，聽者戴上耳機后就會有身臨其境的感覺，全面提升了聽者對現(xiàn)實環(huán)境的切身感受，并且該技術(shù)可以對聲音進行收錄與合成，能夠增強聽者的現(xiàn)場體驗感。

5.后期特效合成技術(shù)模塊

后期特效合成技術(shù)模塊與VR全景實拍技術(shù)模塊十分相似，也是以視聽語言、電影美學(xué)等理論為基礎(chǔ)的，主要是對相關(guān)畫面進行合成與輸出，該模塊培養(yǎng)的學(xué)生主要從事后期合成師職業(yè)。后期特效合成技術(shù)包括After Effect（簡稱AE）、Premiere Pro（簡稱Pr）、Unity3D等相關(guān)軟件的使用，其中AE主要是進行畫面合成與特效制作，Pr主要用于視頻剪輯，Unity3D則是游戲制作引擎，主要是制作手機端、電腦端的游戲，并可以有效地實現(xiàn)VR（虛擬現(xiàn)實）和AR（增強現(xiàn)實）功能。

虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)的不足

1.虛擬化的世界無法復(fù)制現(xiàn)實世界

雖然虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)可以對現(xiàn)實環(huán)境進行較大化的虛擬，但它始終無法真正替代現(xiàn)實，虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)雖然能夠幫助學(xué)生更好、更快地掌握相關(guān)技術(shù)技能與操作流程，可以使學(xué)生的技能與操作更加熟練，但其終究只是教學(xué)的一個輔助工具，并不能替代實踐教學(xué)。在教學(xué)過程中教師仍需要加強實踐教學(xué)。此外，虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)終究是虛擬世界，一旦在教學(xué)中運用不好就極易使學(xué)生沉溺虛擬世界而無法自拔，不利于學(xué)生身心健康的發(fā)展。因此，在虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)酌情運用虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)，使其在提高教學(xué)質(zhì)量的同時，能夠保證學(xué)生身心健康的發(fā)展，這樣才能真正達到運用該技術(shù)的目的。

2.VR設(shè)備有待優(yōu)化

當(dāng)前，VR設(shè)備基本達到了較高的水平，具有頂級的配套設(shè)施，在顯示刷新率與圖像處理上基本不會出現(xiàn)任何問題，同時由于其不會對視覺產(chǎn)生暫留，為此也就避免了頭暈現(xiàn)象的發(fā)生。此外，VR設(shè)備配備的眼鏡主要是模擬人眼對3D事物的識別，在一定程度上能夠?qū)θ搜燮鸬奖Ｗo作用，不會加深人眼的近視程度，同時還會有效解決人眼久視不適的問題。雖然VR設(shè)備具有這么多優(yōu)勢，但由于高職院校主要以班級教學(xué)為主，而VR設(shè)備并不能很好地適用于以班級為主的教學(xué)模式，這就需要學(xué)校對VR設(shè)備進行有效優(yōu)化，研發(fā)一整套適合以班級授課為主的教學(xué)體系，進而幫助高職院校更好地開展虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)。

3.虛擬教學(xué)資源匱乏

虛擬教學(xué)資源匱乏已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)的發(fā)展。虛擬教學(xué)資源匱乏是由于技術(shù)人員不足，無法擴大虛擬教學(xué)資源的開發(fā)，且得不到高校與教育部門的大力支持，資金缺乏嚴(yán)重阻礙了虛擬教學(xué)資源的擴大。當(dāng)前，雖然高職院校加強了對虛擬教學(xué)資源的開發(fā)，但所開發(fā)的教學(xué)資源缺乏基本操作和流程規(guī)范，且內(nèi)容不夠突出，在一定程度上也不適合高職學(xué)生，更不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力。

4.缺乏相關(guān)理論引導(dǎo)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各高職院校開始加強對虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)的研究，但VR技術(shù)并不是一個簡單的輔助教學(xué)工具，其在一定程度上已經(jīng)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教師可以通過遠程教學(xué)與在線教學(xué)進行授課，學(xué)生足不出戶就可以享受各種教學(xué)資源，極大地提高了虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)的效率，并且不同地區(qū)的學(xué)生可以在同一教室聽講，學(xué)生與學(xué)生之間可以相互交流，有利于促進學(xué)生全面的發(fā)展。但這種教學(xué)方式并沒有一個系統(tǒng)的理論支持與引導(dǎo)，在一定程度上阻礙了VR教學(xué)資源的開發(fā)。

虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新對策

1.增強師資力量

高職院校需要加強師資力量的培養(yǎng)力度。一方面，高職院校教師主要是為學(xué)生進行VR技術(shù)基礎(chǔ)理論知識的講解，讓學(xué)生熟練地掌握VR技術(shù)的基本理論知識。因此，高職院校應(yīng)該積極引進VR技術(shù)專業(yè)教師，并定期對其進行培訓(xùn)，不斷提高他們的專業(yè)知識素養(yǎng)。另一方面，高職院校應(yīng)與企業(yè)進行合作，聘請經(jīng)驗較為豐富的VR技術(shù)員任教，主要講授專業(yè)的VR技術(shù)技能技巧，從而提升學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。

2.全面開發(fā)VR技術(shù)

要想在虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)中充分運用VR技術(shù)就需要加大開發(fā)力度。由于VR技術(shù)對硬件設(shè)備的性能要求較高，且在運用過程中比較依賴硬件設(shè)備，因而高職院校對VR技術(shù)進行開發(fā)時應(yīng)當(dāng)加大VR技術(shù)硬件的開發(fā)。此外，在開發(fā)過程中可以充分利用當(dāng)前的云計算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)圖像與聲音的合成，可以利用即將到來的5G技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸，同時還可以利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的快速更新，進而切實促進VR技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。

3.創(chuàng)新教學(xué)方式

要想更好地提高虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量就需要創(chuàng)新教學(xué)方式。一方面教師可以采用案例教學(xué)法，在教學(xué)中為學(xué)生提供真實的VR技術(shù)案例，使學(xué)生在真實的案例中進行操作，這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以使學(xué)生更熟練地掌握VR技術(shù)。另一方面可以采用分組教學(xué)法。由于VR技術(shù)包含多個模塊，教師在教學(xué)中為了減輕學(xué)生的負擔(dān)，可以采用分組教學(xué)法，將不同模塊的學(xué)生分成不同的組，進而達到有效學(xué)習(xí)的目的。

4.加強校企合作

為了更好地促進VR技術(shù)的發(fā)展，高職院校應(yīng)當(dāng)與企業(yè)加強合作。在虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程應(yīng)以實訓(xùn)為主，并結(jié)合班級授課的特點進行規(guī)劃。在課程內(nèi)容設(shè)置上則需要制訂符合整個專業(yè)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，以確保教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性與有效性。這種校企合作的方式極大地加快了教學(xué)資源的推廣，促進了VR技術(shù)的飛速發(fā)展。

結(jié)? 語

綜上所述，VR技術(shù)應(yīng)用于高職院校動漫制作技術(shù)專業(yè)中在一定程度上大大提高了學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。因此，為了更好地促進VR技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，高職院校應(yīng)積極進行校企合作，不斷優(yōu)化教學(xué)資源，不斷創(chuàng)新教學(xué)方式，不斷增強師資力量，全面提升虛擬現(xiàn)實VR技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量。

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作者單位：陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院? ?陜西西安