虛擬學習環境中構建三維動畫資源與交互設計研究

摘 要：在虛擬學習環境下進行教學，是當前三維動畫設計教學的一種新嘗試，與這是環境下教學相比，它具有很多優勢和特點，并且這些優勢和特點對收獲較好的教學效果是非常有幫助的。本文首先介紹了虛擬環境的構建，然后對虛擬學習環境下的三維動畫資源與交互設計要點進行了簡要闡述。下面本文將對虛擬學習環境中構建三維動畫資源與交互設計進行研究。

關鍵詞：計算機;網絡信息安全;技術管理;應用分析

引言：虛擬學習環境下的三維動畫設計，首先需要學習者能夠建立起相應的虛擬環境，虛擬環境的構建離不開相應軟件的支持。事實上，當前虛擬學習環境下的教學都是借助相應的計算機技術來實現的，熟悉軟件功能和應用要領，將有助于教學活動順利開展。

一、虛擬環境的構建

三維動畫技術與虛擬現實技術是虛擬學習環境構建的主要基礎。在環境構建中，我們首先需要明確構建要素和構建步驟，對于課堂教學來說，結合實際教學內容做好教學分析是第一步;在此基礎上進行三維模型與動畫資源設計，這是第二步;交互設計是第三步;最后一步是對設計作品進行測試并發布。

虛擬學習環境構建的第一步，即教學分析，主要包括設計需求分析、當堂課或任務教學目標分析、具體知識點分析、學習者分析和媒體制作分析。在3ds Max三維模型與動畫資源設計方面，內容主要包括分鏡頭腳本設計、實物建模設計、材質和燈光設計、動畫設計、渲染、剪輯和畫面效果。在Virtools交互設計方面（主要是模型整合），利用交互行為模塊，即BB，VSL腳本語言，軟件開發包SDK完成模型整合。在測試發布方面，主要輸出網頁瀏覽格式文件或exe執行文件。

二、虛擬學習環境下的三維動畫資源與交互設計

1.三維動畫資源的藝術性設計

三維動畫資源的藝術性設計需要在實際教學中被突出，這主要與視覺效果的表達充分性有關，可以最大限度激發學生的學習興趣和欲望。結合上述分析我們可以知道三維動畫資源設計主要包含的內容，下面我們結合具體內容對設計要點進行分析。

（1）實物建模中的藝術設計要點

作為虛擬空間里的主要視覺載體，實物模型在三維動畫資源的藝術性設計中發揮著重要性作用。但需要注意到，在實際教學中為了更好地去突出教學的層次性，以及滿足學習要求，我們往往不建議對虛擬空間下物體進行過分真實的刻畫和塑造，而是根據實際需要對其進行適當的加工，盡可能把物體的主要特征突出出來。

（2）材質和燈光中的藝術設計要點

關于材質和燈光在整個三維動畫設計中所發揮的作用，有經驗的老師會賦予它們更具藝術性的表達，比如將材質看成是構成動畫資源的魅力因素，將燈光比喻成表現造型的靈魂。在燈光和材質的雙重作用下，學習者可以體驗到身臨其境般的學習感受，對刻畫造型和渲染氣氛均有很好幫助，從而能夠更好地突出主體。

（3）動畫中的藝術設計要點

關于動畫中的藝術設計要點，我們會著重強調動作表現。需要認識到，無論是人體肢體語言表達，還是物體運動，都具有一定的規律性，我們把這種規律性的運動稱作運動規律。對于一個優質的三維動畫資源來說，其優質性的表現就是動作表達的真實性，因此在制作過程中，學習者必須清楚地認識到事物運動規律對制作效果真實性及優劣所產生的重要影響。

（4） 渲染中的藝術設計要點

渲染在三維動畫合成中扮演著重要角色。前期學習中所涉及到的模型、材質、燈光等，是三維動畫合成的主要對象，而渲染行為的順利實現，則需要有計算機技術作為支持，一般需要借助計算機的渲染引擎進行精密計算，以完成對畫面的制作，畫面制作通常以“幀”為單位進行計算。

（5）剪輯中的技術設計要點

在某種意義上，剪輯也可看成是一種合成或整合，其對象除了動畫外，還包括配音、字幕、音樂等元素。剪輯其實就是將前期的制作成果合成在一起，如果不能很好理解“剪輯”，以及它在整個三維動作制作中所發揮的重要作用，可以從制作結果（即效果）倒回來看，可以將它可理解成是作品成型的前一個步驟。剪輯需要注意視覺與聽覺的相互聯系和溝通，即要能夠達到協調統一的程度。

（6）畫面效果中的視覺藝術設計要點

在整個畫面效果中的視覺藝術設計中，動態畫面構圖和色彩是兩個比較關鍵的要素，其中色彩可以強化對重點事物的表達，實際運用中要求學習者能夠掌握相應的設計技巧。對于動態畫面構圖來說，它主要是通過調整整個畫面中全部元素的大小比例來實現對重點事物的突出，最終帶給觀賞者最優質的感受。簡單來說就是，一幅換面的“主角”需要被置于畫面的中心位置，但“中心位置”并不一定要在換面的正中間。

2.交互性設計

所謂交互性設計，是指學習者在整個三維動畫設計中要能夠全身心投入進去，把自己看成是虛擬環境下操作設計和信息獲取的反饋者，而非被動執行者和接受者，即突出學習者的學習主動性。對比學習者和教學者，學習者應該被置于整個設計操作的主體地位，教學者所發揮的作用是指導和引導。對于教學者來說，其教學行為與其他學科老師的教學行為應當相同，即通過科學合理的教學設計去激發學習者的學習熱情，牽引著他們全身心地投入到三維動畫設計中，從而收獲到比較理想的教學效果。

結束語

對于三維動畫設計教學來說，相比在真實的教學情境下去實施和完成教學內容，虛擬學習環境下的教學更容易收獲到較好的教學效果，以及完成既定的教學任務。虛擬學習環境下的三維動畫設計，需要學生具備一定空間想象能力，空間思考能力，空間思維能力，同時還需要具備較強的觀察力和創造力。從當前實際教學情況看，學生在“新”的學習“環境”下表現出了空前高漲的學習熱情，但對該教學模式的研究還正在進行中，相關經驗上前，若想獲得更好的效果，還有待做進一步嘗試。

參考文獻：

[1]李瑩.虛擬學習環境中構建三維動畫資源與交互設計研究[J].中國文藝家，2019（04）：267.

[2]胡佳.虛擬環境中構建三維動畫資源與交互設計[J].藝術百家，2017，33（05）：254-255.

[3]劉俐利，凌毓濤，王艷鳳. 虛擬學習環境中構建三維動畫資源與交互設計研究[J]. 中國電化教育，2014，（02）：123-128.

作者簡介：

王曉惠（1989.4—），女，漢族，河北省石家莊市高邑縣，碩士，畢業于河北師范大學專業美術學，研究方向，動畫藝術研究。