云计算三维动画课程设计与实践

2022-09-21 15:37:31 来源:写作指导

动漫作为21世纪的活力产业,它是国家文化产业的分支,存在着庞大的开发潜力。动漫产业具有许多特点,其中消费群体广泛、市场需求量大、产品生命周期长、附加利润高是其主要特点,随着这些特点的不断加强,动漫产业逐渐成为全球文化产业中一项重要的文化。三维动画是现代动漫技术中一项重要的分支项目,目前已在游戏、影视等方面发挥了重要作用,因此三维动画人才的培养工作也逐渐取得了我国相关部门的关注。随着社会对于三维动画设计人才的需求不断增加,越来越多的高校开始引入三维动漫设计课程,尤其是在广告、新闻、游戏等高校专业中,三维动漫设计课程已经成为了其中一项主修课程。随着三维动画课程数量的增加,学习者也不断增加,但是现有三维动画教学方面所具备的师资力量仍然十分薄弱,实践研究环节相对落后。因此,如何进行我国三维动画教学改革工作,探索科学合理的三维课程教学模式,培养与社会需求相适应的人才成为了目前广大学者所关注的核心问题。

一、云计算的定义

美国国家标准与技术研究所对于云计算这一概念了具体的定义草案,表述为:云计算是以一种以服务模式而存在的物质,在这种服务模式之下,用户能够便捷地、按照自己的需求来访问共享网络中所存在的资源,例如网络、服务器及应用程序等,这一系列资源可以在最便捷的方式及最少的交互环节中得到快速的共享与获取。而维基百科对于云计算是这样定义的:云计算是一种现代化的商业计算模式,这种商业计算模式可以让用户在没有掌握任何相关服务技术知识及相关设备使用能力的情况下,使用互联网来获取自己所需要的服务及内容。我国研究云计算的专家刘鹏博士的观点与维基百科的描述存在一定的共性,他同样认为云计算是一种现代化商业计算模式,它可以将大量的计算任务分布在由计算机所组成的资源平台中,使其他各类应用系统可以根据自己的需求来取得计算、储存、或各种软件服务。不管外界对于云计算的定义有多少版本,其特性都是不尽相同的,之所以称为“云”,是因为它在一些方面确实具备云的特性:众所周知,云的规模通常较大,且其规模可以任意进行自由伸缩,不具备具体的边界,在空中漂浮不定,也无法确定它具体所处的位置,但是它又处在某个场所中。

二、我国三维动画课程的教学现状分析

(一)过度重视软件工具的教学,而忽视了动画规律的传授

现阶段,我国高校大部分动画、游戏、网络、媒体等专业在课程设置上,都包含了大量的软件开发课程,部分高校甚至将几个功能相似的三维设计软件分别进行开课,学生将大部分时间与精力都花费在三维设计软件的学习及使用上,一旦有新技术产生,便疲于跟进与追逐,成为了新软件、新技术、新功能的奴隶。再加上我国现阶段针对三维动画课程所编写的专业理论著作还相对较少,大部分三维动画著作都是通过翻译国外书籍而出版的,为了能更好地迎合读者,获得广大读者的青睐,常常冠以其“三维动画”或“数字艺术”的虚名,误导了很多相关专业的学生,让他们简单地认为只要掌握好三维软件的使用技术就能创造出优秀的动画作品。学生在动画的基本原理及主要遵循规律、动画创作程序等方面并没有引起较高的重视,从而使得动画教育的根本受到误解,因此无论学生对于软件具有多深刻的理解,最终还是难以创造出具有思想和创意的动画作品。

(二)现有三维动画教学模式过于传统

目前我国三维动画课程大多数还是采用课堂理论讲解与试验相结合的教学模式。教师通常按照教材上所划分的章节,并以软件功能模块作为区分,分别对软件的定义、参数设置及操作方式进行讲解。学生在计算机实际课程中,通常是利用软件对教师的测试命令来完成相应的作业。这种教学模式使得理论课程与上机操作过程相分离,学生在理论课上所学到的知识无法及时得到验证并快速进行消化,引起学习效率低下,不能很好地达到学习效果。另外,这种传统的教学模式通常是以教师为核心来进行的,学生无法发挥其主动性,只能被动地听讲,被动地获取教师所讲解的内容,这种学习方式中所学习的内容多数是重复而机械性的。学生通过这种方式所获得的知识和技能难以通过自己的发挥而得到综合应用,不利于学生自身素质的提高。

(三)不具备充分的团队合作精神及能力

传统的三维动画教学中,学生所有的学习过程都是相对独立完成的。无论是在课堂中的知识获取过程、还是课后的实验过程,或是作业完成过程,都是学生个人的事情,很少在教师的带领与组织之下,以团队或者小组的方式来进行。长期以这种方式进行学习,学生与周围同学之间的联系会越来越少,缺乏与同学共同探讨及交流的机会,因此在将来的三维制作团队过程中不具备与队员合作的精神与能力,需要花费一定的时间去重新适应这种新的环境。

(四)教学环境及教学设施过于陈旧

由于我国各地高校在教学条件、教学资金方面存在较大的差异,因此其在三维动画教学的环境及教学设施的配置情况方面也存在着相应的距离。很大一部分开设三维课程的高校中,并没有针对该门课程的教学特点来开设相应的教学设施及实验场所,其教学环境与传统课程的教学环境毫无区别,依然是使用普通的多媒体教室及计算机教室来进行。其中教学设备在性能方面无法满足三维动画设计的高度要求,特别是显卡性能的低下,常常导致教师在课堂演示及学生操作的过程中频频遇到卡机、死机等状况,使课堂效率大大下降。另外,很多学校在进行理论课讲授时候使用的大屏幕投影设备也很难满足三维动画教学的要求,因为三维课程的教师所展示的内容与其他学科中所展示的普通PPT文件不同,它是以庞大而复杂的三维软件形式而存在的,这些三维软件不仅操作界面非常复杂,且包含各种类型的操作命令,字体非常小,且演示的过程由于快速切换而形成了动态形式,受到普通投影设备分辨率低下及距离较远的印象,导致坐在后排的学生很难分辨出屏幕上的文字,因此有理由说这种投影式教学方式会使学生的学习效果大打折扣。笔者认为,在三维教学过程中,应该采用网络广播或是电子教室软件来组成一个局域网络屏幕系统,这种系统不仅可以将教师计算机屏幕上所显示的内容完完全全地传输到学生计算机屏幕上,还能够轻松实现学生与教师之间的互动与交流,对于教学质量具有积极的促进作用。

三、基于云计算的三维动画课程设计与实践

目前,我国在三维动画课程中所使用的教材大多是以软件教材为主,这些教材通常是根据软件的功能模块为顺序来进行整个教材的排版,即使学生在通过学习之后对于各个章节的内容进行了高度掌握,一旦要自己从零开始进行三维制作时,便会感觉难以下手,很难通过自己的思维来完成整个从无到有的制作过程。因此,在三维基础内容的教学阶段当中,实例教学是一直非常有效,且受到广大师生喜爱的教学方式。实例教学通常又被称作案例教学,是在较短的课时之内,教师首先进行实例演示,学生再通过上机实践来完成教师演示案例的一个教学过程。通过学生亲自进行实例制作,使学生更加深刻地体会到各部分理论知识在实际应用过程中分别起到的作用,在潜移默化的过程中学生会不断进行总结,分析之前所采用的方式是否存在改进空间,并尝试以一种新的方法来完善,实现举一反三的效果。当学生初步体验到成功所带来的喜悦的同时,也促进了他们对于学习兴趣的发展。现阶段,这种实例教学方式已经得到广泛的应用,笔者认为在这种教学方式开展的过程中,教师应主义案例讲授始末的前铺与后续。首先,教师并不能一开始在毫无铺垫的情况下直接进入操作演示过程,而应该先让学生了解该软件完成后最终所预期的效果,再与学生围绕这个预期效果共同设计制作思路及制作步骤、制作技巧,最后再按照之前所设计的步骤及方法进行演示。这样,才能使学生以一个清晰的思路来跟随教师进行演示,在演示的过程中也能更加清楚地了解到各个步骤的输出对于下一个步骤的输入存在一些什么意义。而不是机械式地接收教师所传授的内容。其次,教师不应在每个实例讲解完成之后,就随之完成该章节的教学内容,教师应在此基础上引导学生如何对这个知识点进行实际应用,要求学生思考这一些参数或者命令还可以用在哪些问题的解决上,教师应根据学生的回答进行适当的补充,并进行最终的总结与归纳,从而形成一个较为全面的知识拓展过程。最后,教师应根据本次课程中所讲解的案例,给学生布置多个与其原理类似的不同案例,要求学生根据课堂所讲解的知识点,并以自身兴趣为依据来选择案例进行制作。这种教学方式有效地应用了知识的迁移与综合应用,使学生的制作思路得到开拓,同时也实现了对于学生创造性思维的培养。例如,在讲解曲线建模过程中使用频率最高的车削命令时,教师可以先使用MAX前视口来制作一条曲线,接着在其右侧绘制另外一条与之垂直的直线,然后向学生进行提问:若曲线以直线为轴进行旋转一周后所形成的空间是怎样一个形状?由学生任意发挥自己想象力进行回答。接着,再分别将直线移动到曲线的左侧及中间,再要求学生思考其形状分别是什么。接下来,教师就可以告诉学生,这就是下面需要学习到的车削命令所遵循的工作原理,刚才所绘制的曲线就是物体的横截面图形,而直线则是车削的旋转轴。然后,教师可以在曲线之上进行车削命令的添加,对所涉及的各个参数的含义及作用进行讲解,并对旋转轴移动时模型的变化进行演示。再在视口背景中插入一张以酒瓶为中心的背景图片,通过描线及添加车削命令的方式在短时间内完成酒瓶三维模型的制作。接下来,教师可以继续向学生提问,让学生充分发挥想象,思考车削命令还可以运用在哪些模型的建立上面。学生的回答可能会集中在一些餐具、及水果物体上。教师可以根据学生的回答来总结这些物体的共同特征,最后得出轴承这一结论。此时,教师便可以通过计算机打开多张绘有轴对称物体的三维图形供学生欣赏,让学生想象自己是否能够通过车削命令来完成图片中的三维模型。最后,教师可以选择餐桌静物作为本节课的课后作业,要求学生通过自己对于课程的理解及想象来完成这一课题。

作者:张源静 单位:烟台职业学院