虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在動漫教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們的生活步入了一個新階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正改變著人們的生活和工作方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢走進(jìn)了教育領(lǐng)域，甚至與動漫行業(yè)有了一定的融合趨勢，以至于社會對虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)動漫人才有大量的需求。本文主要介紹虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，討論動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的技術(shù)類型，分析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)結(jié)合的意義，最后研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在動漫教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；動漫制作；動漫教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-8883（2021）15-0111-02

基金項(xiàng)目：本論文為湖北省教育廳百校聯(lián)百縣——高校服務(wù)鄉(xiāng)村振興科技支撐行動計(jì)劃項(xiàng)目研究成果，項(xiàng)目編號：BXLBX1133

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種前沿技術(shù)，可以協(xié)助人們制作出實(shí)時交互性、操縱感強(qiáng)的虛擬現(xiàn)實(shí)場景，使畫面動動感十足，完全打破了傳統(tǒng)動畫的落后制作模式，倍受公眾關(guān)注。未來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫行業(yè)結(jié)合在一起，必然為動畫制作帶來空前繁榮的發(fā)展前景。從當(dāng)前來看，動漫制作是學(xué)校動漫教學(xué)的重要組成部分，但是單純的動漫制作要花費(fèi)大量資金，而且效率低下，難以滿足預(yù)期的動畫制作質(zhì)量。不過，部分高校動漫教學(xué)已經(jīng)引入了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，且取得了不錯的成績，在某種程度上展現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)融合的良好成效，可以說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠促進(jìn)動漫設(shè)計(jì)專業(yè)的良性發(fā)展。為此，本文重點(diǎn)探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在動漫教學(xué)中的應(yīng)用，以便為相關(guān)人員提供建議。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

作為隨時代發(fā)展出現(xiàn)的新生事物，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以具有較強(qiáng)的生命力，主要在于其具有三大特點(diǎn)。一是交互性，例如在動漫藝術(shù)專業(yè)教學(xué)中，教師可以把控各種要素，有效捕捉到操控過程中的種種變化。二是非物質(zhì)性，在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，數(shù)字化技術(shù)不斷豐富了藝術(shù)的形式，可以讓藝術(shù)突破時空的限制，觀眾可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離欣賞；三是超越性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的生成往往離不開計(jì)算機(jī)的處理，而在計(jì)算機(jī)處理過程中，教師能夠以學(xué)生水平為依據(jù)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)調(diào)整相關(guān)要素，確保動漫教學(xué)活動氛圍能吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生感知虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的良好動漫效果[1]。

三、動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合的技術(shù)類型

（一）三維建模系統(tǒng)

在動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合的過程中，離不開特定技術(shù)的支持，其中重要的技術(shù)類型就是建模系統(tǒng)。制作人員模擬現(xiàn)實(shí)世界，需要進(jìn)行“建?！?，確保虛擬與現(xiàn)實(shí)之間的緊密關(guān)聯(lián)性，這個過程就是對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。在動漫建模系統(tǒng)中，需要物理、景物外觀、虛實(shí)融合、行為等四種建模的相互相合[2]。其中，在對景物外觀進(jìn)行建模時，主要模仿景物的外觀形態(tài)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行幾何、材質(zhì)、光照信息、圖像等的處理。要確保各模型與現(xiàn)實(shí)景物高度的一致性，通常在建模前借助三維掃描儀對實(shí)物進(jìn)行掃描，以三維數(shù)據(jù)確定三維坐標(biāo)點(diǎn)，達(dá)到逼真的模仿效果[3]。

（二）運(yùn)動捕捉系統(tǒng)

運(yùn)用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)動漫制作效果，不是隨意地移動畫面，也不是憑空地構(gòu)建內(nèi)容，而要科學(xué)地調(diào)節(jié)動漫制作，這個過程需要采用動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合中的“運(yùn)動捕捉系統(tǒng)”技術(shù)類型。運(yùn)動捕捉系統(tǒng)主要將捕捉到的現(xiàn)實(shí)世界中的“真實(shí)動作信息”挪到建模系統(tǒng)之中，再借助這些動作信息生成真實(shí)的動漫畫面，目的是增強(qiáng)動漫制作的效果，讓動漫內(nèi)容更具可觀賞性，引發(fā)公眾的情感共鳴[4]。從某種意義上講，這種技術(shù)優(yōu)化了動漫制作的整體畫風(fēng)，以“虛擬現(xiàn)實(shí)”的特性實(shí)現(xiàn)了動漫的“超級真實(shí)”，既縮短了制作周期，又節(jié)省了成本，其在三維動漫制作中的應(yīng)用前景不可估量。

（三）運(yùn)動數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)

眾所周知，動漫制作是一項(xiàng)對技術(shù)要求較高的工作，涉及各種各樣人體動畫的制作，且該畫面的生成難度較大，主要是因?yàn)槿梭w運(yùn)動的幅度不一，無固定的標(biāo)準(zhǔn)。一旦遇到幅度較大的人體動作，動漫制作人員就很難進(jìn)行運(yùn)動形態(tài)的模擬，極易導(dǎo)致動漫圖像與真實(shí)圖像信息的差異較大。在動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合背景下，還有一種技術(shù)類型可以解決這種問題，即“運(yùn)動數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)”。通過計(jì)算機(jī)處理得到所需數(shù)據(jù)，動漫制作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動三維模型，以此生成人體動作，同時進(jìn)行鏡頭調(diào)整，從而讓動漫制作與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合更為緊密，讓動漫風(fēng)格更為生動，激發(fā)觀眾興趣。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)結(jié)合的意義

（一）有助于營造動漫虛擬環(huán)境

傳統(tǒng)的二維動畫教學(xué)是模擬固定的模型，整個課堂活動氛圍呆板，生機(jī)全無，雖然實(shí)現(xiàn)了動畫制作效果，但是無法與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的動漫效果相媲美。自從有了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，動漫教學(xué)也迎來了新的發(fā)展契機(jī)，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有助于營造動漫虛擬教學(xué)環(huán)境，促進(jìn)了動畫制作教學(xué)的現(xiàn)代化。在這種虛擬教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生面對超越現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)空間，能夠在三維動畫的協(xié)助下感受到多維的動態(tài)畫面，更真實(shí)的動漫情境能更好地激發(fā)學(xué)生的想象潛能。毫無疑問，二者的結(jié)合充分地利用了教學(xué)資源，呈現(xiàn)出動態(tài)的三維動漫圖像，為動漫教學(xué)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

（二）有助于教學(xué)中的沉浸體驗(yàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)的結(jié)合，讓課堂的“沉浸感”特征明顯，動漫教學(xué)氛圍更加活躍，學(xué)生上課積極性也不斷增強(qiáng)。如此一來，三維動畫情境所構(gòu)建的虛擬場景可以讓人物或物體形象更加逼真，有效地刺激學(xué)生的視覺，促使其沉浸在動漫教學(xué)活動中，真實(shí)地感受所制作的動漫效果，從而大大增強(qiáng)動漫教學(xué)效果。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入動漫教學(xué)，能夠構(gòu)造出極為真實(shí)的虛擬教學(xué)場景，有助于動漫教學(xué)中“沉浸體驗(yàn)”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（三）有助于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)

當(dāng)今社會，國家經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，各行各業(yè)都面臨轉(zhuǎn)型，人才的重要性凸顯，尤其是綜合素質(zhì)較高的創(chuàng)新型人才備受青睞。在動漫產(chǎn)業(yè)中，集創(chuàng)意與信息技術(shù)于一身的創(chuàng)作人才最具競爭力，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫制作的結(jié)合也為動漫行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了有力基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，這就要求學(xué)生既要掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，又要精通動漫知識，甚至要具備較強(qiáng)的藝術(shù)整合能力和創(chuàng)新能力。毋庸置疑，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將以獨(dú)特的優(yōu)勢促進(jìn)動漫行業(yè)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，有利于為社會培養(yǎng)出大批創(chuàng)新型的動漫人才。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在動漫教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）設(shè)計(jì)獨(dú)特真實(shí)的課件

為了克服傳統(tǒng)動漫教學(xué)的不足，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫教學(xué)活動相結(jié)合，由二維模型轉(zhuǎn)為三維模型，增加了虛擬場景、環(huán)境交互的新功能。要想更好地將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于動漫教學(xué)之中，教師必須學(xué)會設(shè)計(jì)獨(dú)特真實(shí)的課件，給學(xué)生展示美好的場景。在具體的動漫場景設(shè)計(jì)中，可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)編輯副本，先將虛擬現(xiàn)實(shí)的模型合理地放置到場景中，依據(jù)動漫場景的具體要求調(diào)整模型。然后將觸發(fā)的事件添加到模型中，并對各種動作進(jìn)行特效處理，對模型的“旋轉(zhuǎn)”“視角位移”“文字呈現(xiàn)”“音頻播放”等進(jìn)行優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出獨(dú)特真實(shí)的動漫課件。

（二）協(xié)調(diào)貼圖紋路和色彩

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入動漫教學(xué)中，主要采用“三維建?！薄斑\(yùn)動捕捉系統(tǒng)”“運(yùn)動數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)技術(shù)”等技術(shù)對動漫的分布比例、角色的造型等數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析和處理。例如在動漫課堂教學(xué)中，教師可以利用現(xiàn)有的圖片素材，在虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件中找到動漫內(nèi)容的副本，接著用“3ds Max”軟件自帶工具建模，合理地進(jìn)行動作的模型構(gòu)建。接著，教師要采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對貼圖紋路、色彩進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，再將模型導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引擎中，以此更好地展示動漫內(nèi)容效果。所以，教師必須善于利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)協(xié)調(diào)貼圖紋路和色彩，以此增強(qiáng)動漫教學(xué)效果。

（三）渲染真實(shí)比例的場景

一部優(yōu)秀的動漫作品對場景有較高的要求，一個大場景會包括多個小場景，且各個小場景都有一定的比例，這就要求教師做好場景比例的分布，并在此基礎(chǔ)上渲染真實(shí)比例的場景。例如動漫專業(yè)教師要注重圖片素材的整理，分析角色形象，合理地設(shè)計(jì)各種動漫角色的服飾材質(zhì)，同時要從“沙盤底座”模型素材出發(fā)，制作各個場景，并且展示出相應(yīng)的“微縮場景”，但要記得為其命名，以防忘記。此外，動漫專業(yè)教師要注重真實(shí)比例場景的優(yōu)化與完善，再為其命名作為記號。一切準(zhǔn)備就緒后，教師再借用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)啟動引擎工具，渲染真實(shí)比例場景，以此呈現(xiàn)出形態(tài)各異的動漫場景。

六、結(jié)語

信息技術(shù)迅猛發(fā)展，人類社會逐漸步入信息化時代，各個行業(yè)皆以信息技術(shù)為主導(dǎo)運(yùn)營工具，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也為動漫產(chǎn)業(yè)帶來了空前的發(fā)展機(jī)遇。具體來講，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫的融合，也是技術(shù)、藝術(shù)、產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合，在很大程度上促進(jìn)了動漫教學(xué)模式的優(yōu)化。當(dāng)前，我國許多學(xué)校動漫教學(xué)質(zhì)量并不令人滿意，必須及時引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以先進(jìn)的育人理念創(chuàng)新教學(xué)方法，幫助學(xué)生接觸新技術(shù)，迅速掌握動漫制作的竅門。作為動漫專業(yè)教師，一定要擁有豐富的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)知識，熟悉其操作流程，并且深刻地認(rèn)識到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動漫制作相結(jié)合的重要性，才能在課堂上更好地授課，引導(dǎo)學(xué)生走出傳統(tǒng)動漫設(shè)計(jì)的困境，不斷向更高層次的動漫制作領(lǐng)域發(fā)展，進(jìn)而推進(jìn)動漫產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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作者簡介：周鑫（1988—），男，湖北武漢人，碩士，助教，研究方向：影視動畫、數(shù)字媒體。