淺論三維基礎制作課程的教學內容設置

陳智勇

摘 要：當代高等院校培養的應用型人才不僅要具備一定的理論知識、較強的實踐動手能力及豐富的創造力的能力，而且是能在畢業后甚至在實習期間就能適應生產崗位要求的專業人才。泉州信息工程學院創意設計學院根據學校現有條件和學生原有基礎，不斷完善預期應用型人才培養目標的規格要求，在課程改革中不斷突出課程教學實踐能力和學生創新精神的培養，文中以創意設計學院數字媒體藝術專業的《三維基礎制作》課程進行分析，對其進行整體教學內容的完善和優化設置。

關鍵詞：Cinema 4D;教學課程;三維基礎制作;教學內容設置

《三維基礎制作》是數字媒體藝術專業的專業必修課，是《三維動畫制作》課的前導課程，它的課程任務是讓學生了解3D設計的基本概念、功能及原理，使學生能夠進行基本的3D應用制作。該課程主要是培養學生的專業素質和專業能力，使學生充分認識3D設計在商業設計中的重要性和3D未來發展的趨勢，并通過對3D基礎部分的研究和練習，掌握其基本規律和應用技巧，為今后的各項專業設計制作打下堅實基礎。

《三維基礎制作》課程在軟件上對比了3DMAX、MAYA，采用相對容易上手的Cinema 4D進行教學，選用Cinema 4D教學的一個原因在于即便只學會一些基礎的3D功能也足以制作出優秀的作品，教學以遞進式講解商業項目的制作，逐步讓學生達到3D制作商業應用的水平。以泉州信息工程學院創意設計學院2017-2018第二學期16級數字媒體藝術1班的《三維基礎制作》課程為例，進行2課時的3D概況講解、2課時基礎入門操作講解，12課時的廣告牌案例制作，12課時的卡通小車案例，4課時布光講解制作，12課時材質講解，8課時的攝像機圖像校正案例講解制作，12課時的變形工具講解，共計64課時。以該班級的期末作品效果來看雖達到教學大綱要求但以商業應用水平來衡量就還不夠，在教學中教師進行深入探究，發現其問題、原因及相應的解決措施，現進行分析如下：

一、《三維基礎制作》課程的內容設置存在的問題

（一）建模方面

大部分模型的制作停留在案例講解中的模型制作套路上，并沒有太大的變化缺乏有創意的造型物體。

（二）燈光方面

材質與模型之間的配合度不夠，并不能很好的體現物體，或不能融合在環境當中。

（三）構圖方面

很多學生在創作上的構圖并沒有太用心思考，顯得較隨意因此最后呈現出不倫不類的作品。

（四）后期合成方面

對于作品最后呈現的氣氛上面沒有較統一的調整，比如光線、色彩、要么太暗、要么飽和度過高。

二、從《三維基礎制作》的教學內容設置來分析產生問題的原因

（一）建模方面

建模的第一次練習為簡單的沙發制作，該案例將基本幾何體進行組合堆砌即可，這個作業大大提高學生的積極性和樹立學習3D的自信心.接下來第二次以富有特色的廣告牌做為模型練習的案例。這里結合了NURBS工具組的大部分工具進行練習，目標是能靈活運用NURBS工具組。學生在該案例的后期會感覺比較吃力，比如在曲線的編輯結合擠壓、放樣等工具時進行細節的調整，是需要一定的操作熟練度才能完成。此時開始有些學生因為跟不上制作進度而降低了學生積極性。第三個卡通小車的練習對學生還是有一定難度的，特別是轉成可編輯圖形后擠壓命令的靈活運用，當中的一些細節操作，在一開始學生很容易混亂，為了達到與范例一樣的效果，這使部分學生一直糾結于該案例，以至影響到下一個案例的學習，因此可以考慮更換案例，并要能與接下來的燈光知識單元進行結合。

（二）燈光方面

燈光知識為4課時，重點講述區域光以及燈光各屬性應用，把重點放在對物體均衡光照的練習上，在燈光的衰減、反光板的運用及鏡頭的擺放的操作需要大量的時間練習，課堂時間是不夠的，因此需要點到既停。由于受到前一項卡通小車的影響，很多學生的小車都還做得不完整，就直接拿來進行打光練習，因此很多學生會帶著壓力進入到這項練習中，最后為卡通小車進行打光的效果自然不理想，這樣會打擊到一部分學生的學習心態。因此要么增加燈光和卡通小車的課時，要么更換燈光知識案例。

（三）材質方面

材質知識為8課時，先用多邊形擠壓工具進行一組文字的模型制作，再對這組模型進行不同的材質調整，這里也是對學生第一次進行多邊形建模，僅完成大的模型就進入材質系統的講解。講解的材質包括：SSS材質、透明材質、金屬材質、反光板和各向異性的使用，這部分講解使學生對材質系統有了較清晰的理解并能進行適當運用。由于模型制作不理想以及不能很好的利用環境球等因素因此在加上材質后也不能成為較好的作品。

（四）攝像機圖像校正技術

用8課時從攝像機圖像校正原理講解到實例運用并進行與模型的交互創建，學生在操作時會遇到很多細節沒設定好要反復調整，在模型上學生還比較生疏，因此在重塑物體和創建交互模型會遇到困難，最后發現時間遠遠超過8課時。

（五）分層渲染及后期合成

分層渲染及后期合成并沒有單獨列出來細講僅以攝像機圖像校正案例進行分層渲染和合成進行演示，在教學時間上顯得較為不足。

三、針對存在的問題，對《三維基礎制作》課程教學內容的調整

由上述，可以看出在該學期的《三維基礎制作》課程內容上安排較為緊湊，知識點較多，技能熟練度要求也較大，前44節課是教學和練習，而創作都歸到后20節課上，這樣就會導致學生學習量太大而導致應付作業，而不能輕松的投入最后的創作，因此課程需要精減和整合部份案例。如攝像機圖像校正案例，占用學生大量的時間在找圖片，最后并沒有讓學生在基礎方面得到較多的練習。因此改為綜合性強并能結合所學案例，每個階段都讓學生有個消化知識點的時間，將其轉化成自己階段性的作品。針對該問題進行如下教學內容的調整：

（一）建模方面

模型部分保留原沙發案例，將小車案例替換成卡通飛機案例，這樣會和沙發案例銜接得更好，在此基礎上再進行廣告牌案例，該案例就屬于讓學生了解nurbs建模的制作方式，再來是多邊形建模方式的撐握包括參數化物體的轉換，多邊形建模工具運用等。

（二）燈光部分

以彩帶案例做為初始講解，了解場景氣氛布光方法。由于彩帶模型制作簡單，又容易出效果這樣學生可將注意力集中在燈光的學習上，并能結合多邊形建模案例，將彩帶和文字進行組合，再次進行燈光打造練習。

（三）材質貼圖

結合各項目的模型運用到場景中，這就要求學生對每個模型的材質需要進行思考再給予。同時模型又是進一步的將之前所學建模知識的進一步整合運用。

（四）后期部分

把后期環節提前，主要是為了更好的讓學生把之前幾個階段所做的模型、材質、燈光經過分層渲染和在photoshop合成調整，做一個綜合性的優化。把這階段的作業能成為他們的第一個3D原創作品，讓學生有階段性的成就感，同時也讓他們發現自己作品的不足之處，比如構圖方面、整體模型和氣氛的設計感提升，為下個章節的作品做好準備。

（五）攝像機圖像校正案例

這是一個虛擬模型與現實環境相結合的案例，具有較高的商業實用價值。在2017-2018第二學期16級數字媒體藝術1班的攝像機圖像校正作業中，學生所提供的圖片可分為手機拍攝、單反拍攝、網絡下載。這三類中單反拍攝是最優質的圖源，但這類學生數量很少。其次手機拍攝效果參差不齊，很多都不具備后期的合成設計。而網絡下載的圖片往往像素過低，要么構圖上不合適結合虛擬模型，要么色彩上對比過于強烈或較因為明顯的藝術效果而失真，再者，網絡用圖都在其它作者的基礎上進行再創作，這意義不大。因此對于攝像機圖像校正案例的選材需給學生制定較明確的要求：

（1）照片要求：1.5MB以上大小，2500*1500以上尺寸。

（2）照片色彩不能太暗或太鮮艷，盡量貼近真實效果。

（3）構圖上要提前構思好與虛擬模型的結合方式。

（4）虛擬模型與照片的環境的互動制作的問題。

對于這個問題，那么我們可以制定要求：

（1）主題和主體要明確，主體模型一般放在視覺中心點處，輔助物體要起到引導觀眾視線的作用，和環境共同去體現主題。

（2）色彩要統一，整體感要強。

案例整合后最終在2018-2019第二學期中，對于《三維基礎制作》課程采用了層疊遞進教學。如下表：

通過這5個項目讓學生層層遞進，循環重復上個任務的知識技能要點。比如：“渲染“部分，在第一個項目中，只需要求會保存JPG圖片即可，而在第二項目要求要渲染出動畫序列幀并要輸出成GIF動畫，到第三項目要求能設置高清、無鋸齒，全局光、環境吸收等，在第四、五個項目中要求會分層渲染，并能運用PS進行合成等高級要求。

四、結語

那么，我們來看下根據上述方式，課程內容修改與整合后對比如下表：

可以發現在2018-2019第二學期授課內容上進行了大量的整合，在課程項目上少了，但實際授課內容和技能、知識點數量卻大大提高，讓學生對整個三維制作從設計到制作及出圖進行反復練習，對三維制作的相關應用上都能有所涉及。學生們在三維制作相關的理論運用能和建模知識、燈光及攝影知識，構圖還有光影關系等進行結合，通過CINEMA4D操作熟練NURBS工具、多邊形工具、參數化物體，變形器的使用來完成自己設計的作品。

本次教學通過線上線下的混合教學進行，運用了超星慕課平臺在理論的學習和技術的演示過程中結合創意引導和互動討論并搜集大量實用性案例和故事進行趣味性講解，使學生在接收理論知識時不是盲目被動，而是積極響應。在最后的實訓作品中，學生大量的綜合運用了多種創建方式制作，總體效果良好。

參考文獻

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基金項目：本論文為2017年福建省教育廳科技項目：基礎三維制作的應用的科研成果，項目編號：JAT170763。