虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中構(gòu)建三維動(dòng)畫資源與交互設(shè)計(jì)研究

摘 要：在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下進(jìn)行教學(xué)，是當(dāng)前三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)教學(xué)的一種新嘗試，與這是環(huán)境下教學(xué)相比，它具有很多優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，并且這些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)對(duì)收獲較好的教學(xué)效果是非常有幫助的。本文首先介紹了虛擬環(huán)境的構(gòu)建，然后對(duì)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的三維動(dòng)畫資源與交互設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。下面本文將對(duì)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中構(gòu)建三維動(dòng)畫資源與交互設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò)信息安全;技術(shù)管理;應(yīng)用分析

引言：虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，首先需要學(xué)習(xí)者能夠建立起相應(yīng)的虛擬環(huán)境，虛擬環(huán)境的構(gòu)建離不開相應(yīng)軟件的支持。事實(shí)上，當(dāng)前虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)都是借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，熟悉軟件功能和應(yīng)用要領(lǐng)，將有助于教學(xué)活動(dòng)順利開展。

一、虛擬環(huán)境的構(gòu)建

三維動(dòng)畫技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的主要基礎(chǔ)。在環(huán)境構(gòu)建中，我們首先需要明確構(gòu)建要素和構(gòu)建步驟，對(duì)于課堂教學(xué)來(lái)說(shuō)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容做好教學(xué)分析是第一步;在此基礎(chǔ)上進(jìn)行三維模型與動(dòng)畫資源設(shè)計(jì)，這是第二步;交互設(shè)計(jì)是第三步;最后一步是對(duì)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行測(cè)試并發(fā)布。

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建的第一步，即教學(xué)分析，主要包括設(shè)計(jì)需求分析、當(dāng)堂課或任務(wù)教學(xué)目標(biāo)分析、具體知識(shí)點(diǎn)分析、學(xué)習(xí)者分析和媒體制作分析。在3ds Max三維模型與動(dòng)畫資源設(shè)計(jì)方面，內(nèi)容主要包括分鏡頭腳本設(shè)計(jì)、實(shí)物建模設(shè)計(jì)、材質(zhì)和燈光設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、渲染、剪輯和畫面效果。在Virtools交互設(shè)計(jì)方面（主要是模型整合），利用交互行為模塊，即BB，VSL腳本語(yǔ)言，軟件開發(fā)包SDK完成模型整合。在測(cè)試發(fā)布方面，主要輸出網(wǎng)頁(yè)瀏覽格式文件或exe執(zhí)行文件。

二、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的三維動(dòng)畫資源與交互設(shè)計(jì)

1.三維動(dòng)畫資源的藝術(shù)性設(shè)計(jì)

三維動(dòng)畫資源的藝術(shù)性設(shè)計(jì)需要在實(shí)際教學(xué)中被突出，這主要與視覺效果的表達(dá)充分性有關(guān)，可以最大限度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和欲望。結(jié)合上述分析我們可以知道三維動(dòng)畫資源設(shè)計(jì)主要包含的內(nèi)容，下面我們結(jié)合具體內(nèi)容對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

（1）實(shí)物建模中的藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

作為虛擬空間里的主要視覺載體，實(shí)物模型在三維動(dòng)畫資源的藝術(shù)性設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要性作用。但需要注意到，在實(shí)際教學(xué)中為了更好地去突出教學(xué)的層次性，以及滿足學(xué)習(xí)要求，我們往往不建議對(duì)虛擬空間下物體進(jìn)行過分真實(shí)的刻畫和塑造，而是根據(jù)實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぃM可能把物體的主要特征突出出來(lái)。

（2）材質(zhì)和燈光中的藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

關(guān)于材質(zhì)和燈光在整個(gè)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中所發(fā)揮的作用，有經(jīng)驗(yàn)的老師會(huì)賦予它們更具藝術(shù)性的表達(dá)，比如將材質(zhì)看成是構(gòu)成動(dòng)畫資源的魅力因素，將燈光比喻成表現(xiàn)造型的靈魂。在燈光和材質(zhì)的雙重作用下，學(xué)習(xí)者可以體驗(yàn)到身臨其境般的學(xué)習(xí)感受，對(duì)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(dòng)畫中的藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

關(guān)于動(dòng)畫中的藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，我們會(huì)著重強(qiáng)調(diào)動(dòng)作表現(xiàn)。需要認(rèn)識(shí)到，無(wú)論是人體肢體語(yǔ)言表達(dá)，還是物體運(yùn)動(dòng)，都具有一定的規(guī)律性，我們把這種規(guī)律性的運(yùn)動(dòng)稱作運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)于一個(gè)優(yōu)質(zhì)的三維動(dòng)畫資源來(lái)說(shuō)，其優(yōu)質(zhì)性的表現(xiàn)就是動(dòng)作表達(dá)的真實(shí)性，因此在制作過程中，學(xué)習(xí)者必須清楚地認(rèn)識(shí)到事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制作效果真實(shí)性及優(yōu)劣所產(chǎn)生的重要影響。

（4） 渲染中的藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

渲染在三維動(dòng)畫合成中扮演著重要角色。前期學(xué)習(xí)中所涉及到的模型、材質(zhì)、燈光等，是三維動(dòng)畫合成的主要對(duì)象，而渲染行為的順利實(shí)現(xiàn)，則需要有計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支持，一般需要借助計(jì)算機(jī)的渲染引擎進(jìn)行精密計(jì)算，以完成對(duì)畫面的制作，畫面制作通常以“幀”為單位進(jìn)行計(jì)算。

（5）剪輯中的技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在某種意義上，剪輯也可看成是一種合成或整合，其對(duì)象除了動(dòng)畫外，還包括配音、字幕、音樂等元素。剪輯其實(shí)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(gè)三維動(dòng)作制作中所發(fā)揮的重要作用，可以從制作結(jié)果（即效果）倒回來(lái)看，可以將它可理解成是作品成型的前一個(gè)步驟。剪輯需要注意視覺與聽覺的相互聯(lián)系和溝通，即要能夠達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一的程度。

（6）畫面效果中的視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在整個(gè)畫面效果中的視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)中，動(dòng)態(tài)畫面構(gòu)圖和色彩是兩個(gè)比較關(guān)鍵的要素，其中色彩可以強(qiáng)化對(duì)重點(diǎn)事物的表達(dá)，實(shí)際運(yùn)用中要求學(xué)習(xí)者能夠掌握相應(yīng)的設(shè)計(jì)技巧。對(duì)于動(dòng)態(tài)畫面構(gòu)圖來(lái)說(shuō)，它主要是通過調(diào)整整個(gè)畫面中全部元素的大小比例來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)事物的突出，最終帶給觀賞者最優(yōu)質(zhì)的感受。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)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(shè)計(jì)

所謂交互性設(shè)計(jì)，是指學(xué)習(xí)者在整個(gè)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中要能夠全身心投入進(jìn)去，把自己看成是虛擬環(huán)境下操作設(shè)計(jì)和信息獲取的反饋者，而非被動(dòng)執(zhí)行者和接受者，即突出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。對(duì)比學(xué)習(xí)者和教學(xué)者，學(xué)習(xí)者應(yīng)該被置于整個(gè)設(shè)計(jì)操作的主體地位，教學(xué)者所發(fā)揮的作用是指導(dǎo)和引導(dǎo)。對(duì)于教學(xué)者來(lái)說(shuō)，其教學(xué)行為與其他學(xué)科老師的教學(xué)行為應(yīng)當(dāng)相同，即通過科學(xué)合理的教學(xué)設(shè)計(jì)去激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情，牽引著他們?nèi)硇牡赝度氲饺S動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，從而收獲到比較理想的教學(xué)效果。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)說(shuō)，相比在真實(shí)的教學(xué)情境下去實(shí)施和完成教學(xué)內(nèi)容，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)更容易收獲到較好的教學(xué)效果，以及完成既定的教學(xué)任務(wù)。虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，需要學(xué)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(shí)還需要具備較強(qiáng)的觀察力和創(chuàng)造力。從當(dāng)前實(shí)際教學(xué)情況看，學(xué)生在“新”的學(xué)習(xí)“環(huán)境”下表現(xiàn)出了空前高漲的學(xué)習(xí)熱情，但對(duì)該教學(xué)模式的研究還正在進(jìn)行中，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)上前，若想獲得更好的效果，還有待做進(jìn)一步嘗試。

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作者簡(jiǎn)介：

王曉惠（1989.4—），女，漢族，河北省石家莊市高邑縣，碩士，畢業(yè)于河北師范大學(xué)專業(yè)美術(shù)學(xué)，研究方向，動(dòng)畫藝術(shù)研究。

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