淺談VR技術在動漫專業(yè)實踐教學中的應用研究

劉博，任劍超

（天津理工大學 藝術學院，天津 300384）

隨著藝術設計的智能化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢，動漫產(chǎn)品的市場占有率越來越大，其已不再僅僅局限于實物、游戲等虛擬動漫產(chǎn)品，這種發(fā)展趨勢正在倒逼動漫專業(yè)教育的相應改革，以適應新型人才培養(yǎng)的需要。虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality）簡稱VR，是20世紀中后期發(fā)展起來的一項新的視覺仿真技術，具有較強交互性和沉浸感。今天VR技術已經(jīng)成功地被應用到了虛擬駕駛、虛擬娛樂、虛擬醫(yī)療等領域，將其引入到動漫專業(yè)的實踐課程中，一方面可以促進教學的現(xiàn)代化改革，滿足學科發(fā)展的需要；另一方面可以使學生們的學習過程更加直觀，從而大幅提高學生的學習興趣，實現(xiàn)比傳統(tǒng)教學手段更好的教學效果。下面將從VR技術在動漫專業(yè)實踐教學中的優(yōu)勢為基點，系統(tǒng)地分析其在動漫專業(yè)各個階段實踐教學中的應用方法。

一、VR技術在動漫實踐教學中的優(yōu)勢

（一）有助于培養(yǎng)學生的“立體化”思維

在動漫專業(yè)教學中，涉及到的大量學習內(nèi)容需要學生掌握“立體化”思維，如角色設計、場景設計、立體構(gòu)成設計等。但對于習慣了多年使用紙筆繪畫和設計的學生來講，培養(yǎng)他們的“立體化”思維并不輕松，往往需要較長的時間反復訓練才可以逐漸培養(yǎng)“立體化”思維，這大大影響了動漫專業(yè)的教學的進度。VR技術的展示效果具有直觀和互動性強的優(yōu)勢，使得學生無需學習復雜的三維制圖軟件就可以高效地進行“立體化”思維訓練，使得專業(yè)學習的進度整體前移。

（二）提升了學生學習的興趣

在傳統(tǒng)的動漫實踐教學中，需要教師帶領學生學習復雜的大型三維動畫軟件，如3Dmax、MAYA等。學生需要在短時間內(nèi)掌握大量的軟件指令和操作流程，由于學習強度大往往使學生們產(chǎn)生抵觸情緒。而采用VR技術的仿真實驗，通過虛擬程序模擬實驗操作即可使學生們了解相關知識，使軟件學習場景化。這降低了學習過程的復雜度，提高了教學案例的完成度，為學生深入地理解動漫產(chǎn)品的精髓創(chuàng)造了比傳統(tǒng)教學模式更好的實驗條件。

（三）有利于開展動漫專業(yè)線上教育

近些年，在線教育發(fā)展迅速。特別是2020年春，在全國人民共同抗擊新冠疫情的過程中，數(shù)字化線上教育成為“停課不停學”工作的主要手段。動漫專業(yè)教學與普通的文學和理工科教學不同，有大量的實踐教學環(huán)節(jié)，需要學生掌握一定的動手操作能力，這是線上授課通常采用的視頻直播加課件講解的模式所無法完成的。而VR技術具有較高的現(xiàn)場還原能力和操作代入感，作為新的線上教學手段，它有力地支持了動漫專業(yè)實踐教學在網(wǎng)絡上的開展。

（四）有利于優(yōu)勢教育資源的共享

VR仿真實驗的普及將使優(yōu)勢教育資源的共享變得更加容易。眾所周知，打造高水平的傳統(tǒng)動漫實驗室需要配備大量高端實驗設備，需要持續(xù)的大資金投入和組建高水平的實驗教師隊伍。因此，目前國內(nèi)只有不到10%的院校擁有高水平的動漫設計實驗室，大多數(shù)綜合院校中的動漫實驗室，只配備了簡化的實驗設備，甚至有些學校要將動漫實踐教學外包給相關企業(yè)進行。近些年，隨著VR設備價格的持續(xù)走低，建設虛擬仿真實驗室已經(jīng)成為普通高校的可選項。在虛擬仿真實驗室中學生們可以依托VR技術參與跨地區(qū)的虛擬仿真實驗和在線教學，可以通過教學共享平臺進入頂級教師或設計師的在線課堂中學習。這在一定程度上解決了優(yōu)秀師資隊伍在地域上的分布不均問題。

二、VR技術在動漫實踐教學中的應用思路

在藝術設計學科中動漫專業(yè)的實踐教學任務比較重，從前期的創(chuàng)意設計教學階段，到中期的動漫規(guī)律教學階段，以及動漫造型與動畫設計教學階段，再到最后的教學效果展示與評估階段，都需要相應的設計實驗來支持才能獲得良好的教學效果。VR技術支持下的仿真實驗，將在很大定程度上解決傳統(tǒng)動漫教學中實驗難度高、實驗完成度低等難點問題。這種新型模式也將大幅度提升動漫實踐教學的數(shù)字化水平，能夠使其可以更方便地嵌入到慕課、微課、SPOC課程中。這更加適合網(wǎng)絡化教學，以及特殊時期在線教學的需要。

（一）在創(chuàng)意設計教學階段的應用

在動漫專業(yè)前期的創(chuàng)意草圖階段，學生可以借助VR技術在三維虛擬空間中進行草案創(chuàng)作，培養(yǎng)“立體化”的思維習慣。教師可以指導學生使用虛擬現(xiàn)實草圖軟件如Gravity Sketch（重力草圖）進行創(chuàng)意訓練。相比傳統(tǒng)教學中先用彩鉛、馬克筆在紙面上進行平面手繪，然后利用ZBrush、3Dmax等三維軟件進行建模的教學方法，VR虛擬草圖訓練更加直觀，學生可以通過手持虛擬設備在半空中進行3D草圖的繪制。與傳統(tǒng)建模軟件需要通過多個視角進行繁瑣的三維曲線繪制不同，學生通過簡單的手勢即可對草圖模型進行創(chuàng)建、旋轉(zhuǎn)、縮小等操作，這種方式使得立體化的創(chuàng)意設計過程更加直觀、高效和方便，也使學生能夠更加自由地展示自己的創(chuàng)意思維。

（二）在動漫造型設計教學階段的應用

在動漫造型設計教學方面，引入VR技術可以打破傳統(tǒng)教學中的各種局限。在教學中教師可以生動快捷地演示動漫角色設計和場景設計的過程，例如利用三維動漫形象的虛擬展示來多角度地講解動漫造型特點和內(nèi)部結(jié)構(gòu)關系等；可以展示虛擬動漫角色的變形和演化，在虛擬空間中通過“移動”“旋轉(zhuǎn)”和“塑造”等虛擬操作，直觀地講解動漫角色的造型特征塑造和行為運動的卡通化等典型問題。

學生們通過VR設備可以以一種全新的方式來學習掌握動漫造型設計和動漫運動設計的要領，可以在虛擬環(huán)境中“親身感受”不同體量、視角和個性等對動漫角色外型設計的影響。例如在虛擬環(huán)境中對一位動漫角色設計作品進行動態(tài)的多視角觀察，除了分析造型設計的各個細節(jié)，還可以研究在不同光線、環(huán)境下對動漫造型設計的影響。在課程的后期教師通過3D打印設備輸出部分教學案例和學生作業(yè)，使學生們通過虛擬與實體設計相結(jié)合的方式更好地理解動漫造型設計的要領。

（三）在動漫規(guī)律和動畫教學階段的應用

動漫規(guī)律和動畫教學相關課程是動漫教學中的重點環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學方式中關于動漫規(guī)律部分主要是針對小球運動、行走的人等經(jīng)典案例進行分析和臨摹，而對動畫制作方面大多只能是停留在案例講授層面。學生們無法直觀地體會動漫角色運動規(guī)律的形成過程，無法快捷準確的將運動優(yōu)化的結(jié)果直觀地表現(xiàn)在自己的作品中。通過VR技術利用虛擬仿真手段進行動漫規(guī)律和動畫教學，一方面簡化教學流程、節(jié)約教學資源，豐富的案例也提升了學生學習的興趣；另一方面，這種教學方式通過計算機動態(tài)模擬使學生能夠沉浸在與動漫角色形成的虛擬互動中，從而使他們的動畫作品更具活力，更容易引發(fā)觀眾的共鳴。

（四）在教學效果展示與評估階段的應用

VR技術的交互性和沉浸感很適合在虛擬環(huán)境中展示動漫作品。一方面，它為學生的數(shù)字化動漫成果提供了新穎的互動展示方案；另一方面，教師也可以通過VR將學生作品在虛擬環(huán)境中進行評估和測試，例如，將學生們的作品全部放置在虛擬場景中，通過同樣的動作來直觀地進行測試比對和評價。這相比于傳統(tǒng)的以PPT為主的課程匯報手段，其虛擬展示的方式更加符合動漫專業(yè)的互動特征。另外，這種方式也會間接地提高教學評價的準確性和公正性。

教師還可以利用VR技術的交互性，在作品展示過程中實時地共享到網(wǎng)絡上，邀請學生和外審專家共同參與作業(yè)展示和分析的環(huán)節(jié)，這將大大提升課堂的互動性和教學效率。

三、結(jié)論

通過分析，VR技術的高交互性、沉浸感等優(yōu)勢，將在教學數(shù)字化的發(fā)展過程中發(fā)揮越來越重要的作用。它在動漫專業(yè)實踐教學中的多層次和系統(tǒng)化應用，將大大提升動漫教學的信息化水平，并可以增強學生學習的積極性和自主性，改善課堂授課中學生的參與度，從而提升學生的學習效果和效率。同時，VR技術也能夠使我們在網(wǎng)絡虛擬環(huán)境中完成過去只能在實驗室和工作室中才能完成的實踐項目，滿足特殊時期學生遠程線上學習的需求。當然VR技術的應用也存在著硬件設備兼容性差、教學課件制作成本高和制作周期長等問題，但這些都不是根本性的阻礙因素或技術屏障。相信隨著應用軟件的更新和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，VR技術的成熟度將持續(xù)提升，將在動漫實踐教學中發(fā)揮越來越重要的作用。