《運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)研究

劉鵬　鄭志亮

摘要：文章闡述了《運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)的相關(guān)研究，包括前期對(duì)開設(shè)依據(jù)及開設(shè)條件的研究，還包括教學(xué)實(shí)踐過程中對(duì)課程重心的突出及教學(xué)方法優(yōu)化的探索。創(chuàng)新出適合本課程的“教、學(xué)、演、捕、做”一體化的教學(xué)思路。

關(guān)鍵詞：教學(xué)研究；運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)；教學(xué)思路1對(duì)于課程開設(shè)依據(jù)、開設(shè)條件的研究

運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)（Motion Capture）如今廣泛應(yīng)用于CG（Computer Graphics）行業(yè)、游戲制作、影視制作行業(yè)，本著與時(shí)俱進(jìn)的課程設(shè)置思路，學(xué)院開設(shè)了關(guān)于運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的課程，主要面對(duì)數(shù)字媒體藝術(shù)方向的學(xué)生。《運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)及應(yīng)用》是數(shù)字媒體藝術(shù)方向大二下學(xué)期所開設(shè)的新課程，教研團(tuán)隊(duì)針對(duì)開設(shè)依據(jù)及開設(shè)條件做了如下研究，包括縱向研究、橫向研究、行業(yè)研究、硬件優(yōu)勢四個(gè)方面。

（1）縱向研究與橫向研究?？v向研究主要是研究本課程在課程體系中的位置。本課程與前期的課程能夠保持良好的銜接，包括動(dòng)畫原理、動(dòng)畫編劇及分鏡頭設(shè)計(jì)、三維軟件技術(shù)等課程的銜接，其次是能夠啟發(fā)后續(xù)課程，包括三維動(dòng)畫作品編創(chuàng)、游戲作品編創(chuàng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程。除此之外，學(xué)生還可以依據(jù)本課程所學(xué)內(nèi)容開展科研活動(dòng)，創(chuàng)新作品，參加比賽等。橫向研究主要是研究其他高校相關(guān)課程的開設(shè)情況，包括課程的開設(shè)學(xué)期、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、軟硬件使用等，再根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)方案、學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況進(jìn)行比對(duì)，擇出不適合本專業(yè)、本課程的內(nèi)容，有選擇地吸收一些內(nèi)容，創(chuàng)新一些內(nèi)容，使得新課程更好地融入課程體系，有針對(duì)性地開展教學(xué)。

（2）行業(yè)參考。行業(yè)參考主要是考慮到運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在動(dòng)畫、游戲、影視特效等行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在國內(nèi)CG制作領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用并不陌生，可以說已經(jīng)作為制作流水線上不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，原因是此技術(shù)的應(yīng)用可以大大降低制作成本，減少人員開支，縮短制作周期，提高CG制作公司的核心競爭力。國內(nèi)有實(shí)力的制作公司或動(dòng)漫基地購置了運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備，在設(shè)備操作方面往往需要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)周期長、投入大是公司面臨的難題，如果學(xué)生在校期間接觸過運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)，熟悉運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備的軟硬件，就可以為公司減少相關(guān)的培訓(xùn)費(fèi)用、縮短培訓(xùn)周期，從公司的用人成本上考慮，從學(xué)生就業(yè)率的角度考慮，本課程的開設(shè)就顯得很有必要。

（3）硬件優(yōu)勢。運(yùn)動(dòng)捕捉實(shí)驗(yàn)室的建立，保證了專業(yè)的教學(xué)場所，其空間構(gòu)造符合設(shè)備安裝的基本條件，滿足雙人運(yùn)動(dòng)捕捉的空間。實(shí)驗(yàn)室所采購的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備是較為先進(jìn)的光學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備，基于計(jì)算機(jī)視覺原理，通過對(duì)目標(biāo)上特定光點(diǎn)的監(jiān)視和跟蹤來完成運(yùn)動(dòng)捕捉任務(wù)。表演者需要穿著特定的服裝，服裝上粘有反光能力很強(qiáng)的小球，這樣的小球布局在人身上的各個(gè)關(guān)節(jié)部位，攝像機(jī)捕捉小球的運(yùn)動(dòng)軌跡以此記錄表演者的運(yùn)動(dòng)信息。其優(yōu)勢在于捕捉精度較高，表演者可以運(yùn)動(dòng)自如，除了基本的走、跑、跳動(dòng)作外，還可以捕捉一些高難度的動(dòng)作。

2對(duì)于課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法的研究

根據(jù)課程教學(xué)情況、課內(nèi)實(shí)踐情況及學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容掌握情況，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行微調(diào)，教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化，突出課程重點(diǎn)，讓學(xué)生更容易理解和接受重點(diǎn)內(nèi)容，總結(jié)出符合本課程的教學(xué)思路。

（1）理論學(xué)習(xí)、軟硬件學(xué)習(xí)相結(jié)合。學(xué)生在前期課程當(dāng)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了動(dòng)畫原理，對(duì)角色運(yùn)動(dòng)規(guī)律理解透徹，前期課程也包含三維動(dòng)畫技術(shù)方面的課程，對(duì)三維動(dòng)畫軟件的應(yīng)用也有所掌握，結(jié)合本課內(nèi)容，做到理論學(xué)習(xí)、軟硬件學(xué)習(xí)相結(jié)合。充分利用運(yùn)動(dòng)捕捉實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備，開展對(duì)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的研究。參考電影《阿凡達(dá)》《猿族崛起》《丁丁歷險(xiǎn)記》，游戲《生化危機(jī)5》《戰(zhàn)神3》等運(yùn)動(dòng)捕捉環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，通過課堂講解，將光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備與其他類型的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，分析出不同類型的運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備的特點(diǎn)，并在學(xué)生實(shí)踐過程中，突出運(yùn)動(dòng)捕捉設(shè)備的使用重點(diǎn)以及相關(guān)注意事項(xiàng)。軟件方面的學(xué)習(xí)包括如何運(yùn)用MotionAnalysis捕捉系統(tǒng)獲取運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)，將獲取到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Autodesk MotionBuilder軟件中進(jìn)行調(diào)整，再將修改好的文件導(dǎo)出為FBX格式，最后導(dǎo)入至Autodesk Maya當(dāng)中進(jìn)行二次創(chuàng)作，二次創(chuàng)作包含對(duì)動(dòng)作藝術(shù)性的再創(chuàng)造，這種創(chuàng)造是無法利用運(yùn)動(dòng)捕捉完成的，比如動(dòng)畫角色的反關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、形體拉伸變形等等。最終在Autodesk Maya中渲染輸出。

（2）分組學(xué)習(xí)整合教學(xué)資源，保證教學(xué)效果。本課程在設(shè)計(jì)之初就考慮到學(xué)生人數(shù)與教學(xué)硬件條件的對(duì)應(yīng)情況，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)僅有一套，在捕捉過程中各方面操作加之人員表演至少需要2人以上配合完成，為了整合教學(xué)資源，并考慮到教學(xué)效果，將學(xué)生分成小組進(jìn)行學(xué)習(xí)，分組的同時(shí)還要考慮到學(xué)生缺少團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)驗(yàn)，除了學(xué)生自愿原則之外還要顧及學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)能力，將學(xué)生資源盡量均勻分配，3至4人一組為宜，同一組內(nèi)的學(xué)生之間能夠取長補(bǔ)短，各有分工，這樣就能夠提高學(xué)習(xí)效率，保證教學(xué)效果。

（3）重視運(yùn)動(dòng)的藝術(shù)表現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的重心。重視學(xué)生如何使用軟件和硬件，往往忽視了真正的目的，對(duì)數(shù)字媒體藝術(shù)方向的學(xué)生而言，提高動(dòng)作設(shè)定的能力并不是簡單地會(huì)使用硬件捕捉數(shù)據(jù)，使用軟件處理數(shù)據(jù)，軟件硬件僅僅作為工具使用，學(xué)習(xí)重點(diǎn)則是運(yùn)動(dòng)的藝術(shù)表現(xiàn)。在捕捉數(shù)據(jù)之前，增加學(xué)生的表演環(huán)節(jié)，一個(gè)動(dòng)作要經(jīng)過幾次的表演與推敲，捕捉數(shù)據(jù)的同時(shí)，還要將表演留存為動(dòng)態(tài)視頻，供其他學(xué)生參考學(xué)習(xí)。學(xué)生通過表演訓(xùn)練可得知，即使是一個(gè)簡單的動(dòng)作在設(shè)定過程中也要考慮很多的因素，一個(gè)角色行走的動(dòng)作可以分為幾十種甚至上百種的方式，表演的同時(shí)需要考慮到角色的體態(tài)特征與性格特點(diǎn)并且要將情緒元素融入其中，這樣設(shè)定出來的動(dòng)作才能夠讓觀眾信服，具有藝術(shù)感染力。因此，課程教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生的表演環(huán)節(jié)，注重運(yùn)動(dòng)的藝術(shù)表現(xiàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)動(dòng)作的理解。

（4）調(diào)整課程教學(xué)方法，創(chuàng)新出“教、學(xué)、演、捕、做”一體化的教學(xué)思路。課程教學(xué)研究的過程中，教學(xué)思路逐漸清晰，創(chuàng)新出“教、學(xué)、演、捕、做”一體化的教學(xué)思路，依據(jù)此思路進(jìn)行課程的教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)效果明顯提高，“教”不再是老師在臺(tái)上講學(xué)生在臺(tái)下聽的單一教學(xué)，而是老師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生之間的互教互學(xué)?！皩W(xué)”的方式多種多樣，運(yùn)動(dòng)無所不在，把課堂擴(kuò)充到了生活當(dāng)中，學(xué)生在生活中細(xì)致的觀察及體會(huì)給這門課的學(xué)習(xí)帶來很大的幫助，學(xué)生學(xué)到的是一種攫取知識(shí)方法，而不僅僅是課堂上的專業(yè)知識(shí)?！把荨笔钦n程的重心，這正是與其他課程不同的地方，也是最具特色的環(huán)節(jié)，學(xué)生通過演，能夠把握動(dòng)作的精髓，設(shè)定出具有藝術(shù)表現(xiàn)力的動(dòng)作。“捕”是通過運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)將推敲好的動(dòng)作數(shù)據(jù)化。“做”是整個(gè)過程中最后的一步，是將前四步實(shí)現(xiàn)的一步，不僅包括運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)的處理，還包括針對(duì)動(dòng)作的二次創(chuàng)作。可以說這五點(diǎn)在課程教學(xué)中相互影響，逐級(jí)遞進(jìn)，缺一不可。

3結(jié)語

《運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)及應(yīng)用》課程注重的是實(shí)踐性，這樣的實(shí)踐離不開理論的指導(dǎo)，合理利用軟硬件資源開展教學(xué)，通過對(duì)課程內(nèi)容及教學(xué)方法的研究、總結(jié)、創(chuàng)新，教學(xué)效果明顯提升。參考文獻(xiàn)：

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