云計算環(huán)境下三維動畫課程設(shè)計與實踐

張源靜

（煙臺職業(yè)學院，山東 煙臺 264670）

動漫作為21世紀的活力產(chǎn)業(yè)，它是國家文化產(chǎn)業(yè)的分支，存在著龐大的開發(fā)潛力。動漫產(chǎn)業(yè)具有許多特點，其中消費群體廣泛、市場需求量大、產(chǎn)品生命周期長、附加利潤高是其主要特點，隨著這些特點的不斷加強，動漫產(chǎn)業(yè)逐漸成為全球文化產(chǎn)業(yè)中一項重要的文化。

三維動畫是現(xiàn)代動漫技術(shù)中一項重要的分支項目，目前已在游戲、影視等方面發(fā)揮了重要作用，因此三維動畫人才的培養(yǎng)工作也逐漸取得了我國相關(guān)部門的關(guān)注。隨著社會對于三維動畫設(shè)計人才的需求不斷增加，越來越多的高校開始引入三維動漫設(shè)計課程，尤其是在廣告、新聞、游戲等高校專業(yè)中，三維動漫設(shè)計課程已經(jīng)成為了其中一項主修課程。隨著三維動畫課程數(shù)量的增加，學習者也不斷增加，但是現(xiàn)有三維動畫教學方面所具備的師資力量仍然十分薄弱，實踐研究環(huán)節(jié)相對落后。因此，如何進行我國三維動畫教學改革工作，探索科學合理的三維課程教學模式，培養(yǎng)與社會需求相適應(yīng)的人才成為了目前廣大學者所關(guān)注的核心問題。

一、云計算的定義

美國國家標準與技術(shù)研究所對于云計算這一概念發(fā)布了具體的定義草案，表述為：云計算是以一種以服務(wù)模式而存在的物質(zhì)，在這種服務(wù)模式之下，用戶能夠便捷地、按照自己的需求來訪問共享網(wǎng)絡(luò)中所存在的資源，例如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及應(yīng)用程序等，這一系列資源可以在最便捷的方式及最少的交互環(huán)節(jié)中得到快速的共享與獲取。

而維基百科對于云計算是這樣定義的：云計算是一種現(xiàn)代化的商業(yè)計算模式，這種商業(yè)計算模式可以讓用戶在沒有掌握任何相關(guān)服務(wù)技術(shù)知識及相關(guān)設(shè)備使用能力的情況下，使用互聯(lián)網(wǎng)來獲取自己所需要的服務(wù)及內(nèi)容。

我國研究云計算的專家劉鵬博士的觀點與維基百科的描述存在一定的共性，他同樣認為云計算是一種現(xiàn)代化商業(yè)計算模式，它可以將大量的計算任務(wù)分布在由計算機所組成的資源平臺中，使其他各類應(yīng)用系統(tǒng)可以根據(jù)自己的需求來取得計算、儲存、或各種軟件服務(wù)。

不管外界對于云計算的定義有多少版本，其特性都是不盡相同的，之所以稱為“云”，是因為它在一些方面確實具備云的特性：眾所周知，云的規(guī)模通常較大，且其規(guī)?？梢匀我膺M行自由伸縮，不具備具體的邊界，在空中漂浮不定，也無法確定它具體所處的位置，但是它又處在某個場所中。

二、我國三維動畫課程的教學現(xiàn)狀分析

（一）過度重視軟件工具的教學，而忽視了動畫規(guī)律的傳授

現(xiàn)階段，我國高校大部分動畫、游戲、網(wǎng)絡(luò)、媒體等專業(yè)在課程設(shè)置上，都包含了大量的軟件開發(fā)課程，部分高校甚至將幾個功能相似的三維設(shè)計軟件分別進行開課，學生將大部分時間與精力都花費在三維設(shè)計軟件的學習及使用上，一旦有新技術(shù)產(chǎn)生，便疲于跟進與追逐，成為了新軟件、新技術(shù)、新功能的奴隸。再加上我國現(xiàn)階段針對三維動畫課程所編寫的專業(yè)理論著作還相對較少，大部分三維動畫著作都是通過翻譯國外書籍而出版的，為了能更好地迎合讀者，獲得廣大讀者的青睞，常常冠以其“三維動畫”或“數(shù)字藝術(shù)”的虛名，誤導(dǎo)了很多相關(guān)專業(yè)的學生，讓他們簡單地認為只要掌握好三維軟件的使用技術(shù)就能創(chuàng)造出優(yōu)秀的動畫作品。學生在動畫的基本原理及主要遵循規(guī)律、動畫創(chuàng)作程序等方面并沒有引起較高的重視，從而使得動畫教育的根本受到誤解，因此無論學生對于軟件具有多深刻的理解，最終還是難以創(chuàng)造出具有思想和創(chuàng)意的動畫作品。

（二）現(xiàn)有三維動畫教學模式過于傳統(tǒng)

目前我國三維動畫課程大多數(shù)還是采用課堂理論講解與試驗相結(jié)合的教學模式。教師通常按照教材上所劃分的章節(jié)，并以軟件功能模塊作為區(qū)分，分別對軟件的定義、參數(shù)設(shè)置及操作方式進行講解。學生在計算機實際課程中，通常是利用軟件對教師發(fā)布的測試命令來完成相應(yīng)的作業(yè)。這種教學模式使得理論課程與上機操作過程相分離，學生在理論課上所學到的知識無法及時得到驗證并快速進行消化，引起學習效率低下，不能很好地達到學習效果。另外，這種傳統(tǒng)的教學模式通常是以教師為核心來進行的，學生無法發(fā)揮其主動性，只能被動地聽講，被動地獲取教師所講解的內(nèi)容，這種學習方式中所學習的內(nèi)容多數(shù)是重復(fù)而機械性的。學生通過這種方式所獲得的知識和技能難以通過自己的發(fā)揮而得到綜合應(yīng)用，不利于學生自身素質(zhì)的提高。

（三）不具備充分的團隊合作精神及能力

傳統(tǒng)的三維動畫教學中，學生所有的學習過程都是相對獨立完成的。無論是在課堂中的知識獲取過程、還是課后的實驗過程，或是作業(yè)完成過程，都是學生個人的事情，很少在教師的帶領(lǐng)與組織之下，以團隊或者小組的方式來進行。長期以這種方式進行學習，學生與周圍同學之間的聯(lián)系會越來越少，缺乏與同學共同探討及交流的機會，因此在將來的三維制作團隊過程中不具備與隊員合作的精神與能力，需要花費一定的時間去重新適應(yīng)這種新的環(huán)境。

（四）教學環(huán)境及教學設(shè)施過于陳舊

由于我國各地高校在教學條件、教學資金方面存在較大的差異，因此其在三維動畫教學的環(huán)境及教學設(shè)施的配置情況方面也存在著相應(yīng)的距離。很大一部分開設(shè)三維課程的高校中，并沒有針對該門課程的教學特點來開設(shè)相應(yīng)的教學設(shè)施及實驗場所，其教學環(huán)境與傳統(tǒng)課程的教學環(huán)境毫無區(qū)別，依然是使用普通的多媒體教室及計算機教室來進行。其中教學設(shè)備在性能方面無法滿足三維動畫設(shè)計的高度要求，特別是顯卡性能的低下，常常導(dǎo)致教師在課堂演示及學生操作的過程中頻頻遇到卡機、死機等狀況，使課堂效率大大下降。另外，很多學校在進行理論課講授時候使用的大屏幕投影設(shè)備也很難滿足三維動畫教學的要求，因為三維課程的教師所展示的內(nèi)容與其他學科中所展示的普通PPT文件不同，它是以龐大而復(fù)雜的三維軟件形式而存在的，這些三維軟件不僅操作界面非常復(fù)雜，且包含各種類型的操作命令，字體非常小，且演示的過程由于快速切換而形成了動態(tài)形式，受到普通投影設(shè)備分辨率低下及距離較遠的印象，導(dǎo)致坐在后排的學生很難分辨出屏幕上的文字，因此有理由說這種投影式教學方式會使學生的學習效果大打折扣。筆者認為，在三維教學過程中，應(yīng)該采用網(wǎng)絡(luò)廣播或是電子教室軟件來組成一個局域網(wǎng)絡(luò)屏幕系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅可以將教師計算機屏幕上所顯示的內(nèi)容完完全全地傳輸?shù)綄W生計算機屏幕上，還能夠輕松實現(xiàn)學生與教師之間的互動與交流，對于教學質(zhì)量具有積極的促進作用。

三、基于云計算的三維動畫課程設(shè)計與實踐

目前，我國在三維動畫課程中所使用的教材大多是以軟件教材為主，這些教材通常是根據(jù)軟件的功能模塊為順序來進行整個教材的排版，即使學生在通過學習之后對于各個章節(jié)的內(nèi)容進行了高度掌握，一旦要自己從零開始進行三維制作時，便會感覺難以下手，很難通過自己的思維來完成整個從無到有的制作過程。因此，在三維基礎(chǔ)內(nèi)容的教學階段當中，實例教學是一直非常有效，且受到廣大師生喜愛的教學方式。

實例教學通常又被稱作案例教學，是在較短的課時之內(nèi)，教師首先進行實例演示，學生再通過上機實踐來完成教師演示案例的一個教學過程。通過學生親自進行實例制作，使學生更加深刻地體會到各部分理論知識在實際應(yīng)用過程中分別起到的作用，在潛移默化的過程中學生會不斷進行總結(jié)，分析之前所采用的方式是否存在改進空間，并嘗試以一種新的方法來完善，實現(xiàn)舉一反三的效果。當學生初步體驗到成功所帶來的喜悅的同時，也促進了他們對于學習興趣的發(fā)展。

現(xiàn)階段，這種實例教學方式已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，筆者認為在這種教學方式開展的過程中，教師應(yīng)主義案例講授始末的前鋪與后續(xù)。首先，教師并不能一開始在毫無鋪墊的情況下直接進入操作演示過程，而應(yīng)該先讓學生了解該軟件完成后最終所預(yù)期的效果，再與學生圍繞這個預(yù)期效果共同設(shè)計制作思路及制作步驟、制作技巧，最后再按照之前所設(shè)計的步驟及方法進行演示。這樣，才能使學生以一個清晰的思路來跟隨教師進行演示，在演示的過程中也能更加清楚地了解到各個步驟的輸出對于下一個步驟的輸入存在一些什么意義。而不是機械式地接收教師所傳授的內(nèi)容。其次，教師不應(yīng)在每個實例講解完成之后，就隨之完成該章節(jié)的教學內(nèi)容，教師應(yīng)在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學生如何對這個知識點進行實際應(yīng)用，要求學生思考這一些參數(shù)或者命令還可以用在哪些問題的解決上，教師應(yīng)根據(jù)學生的回答進行適當?shù)难a充，并進行最終的總結(jié)與歸納，從而形成一個較為全面的知識拓展過程。最后，教師應(yīng)根據(jù)本次課程中所講解的案例，給學生布置多個與其原理類似的不同案例，要求學生根據(jù)課堂所講解的知識點，并以自身興趣為依據(jù)來選擇案例進行制作。這種教學方式有效地應(yīng)用了知識的遷移與綜合應(yīng)用，使學生的制作思路得到開拓，同時也實現(xiàn)了對于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

例如，在講解曲線建模過程中使用頻率最高的車削命令時，教師可以先使用MAX前視口來制作一條曲線，接著在其右側(cè)繪制另外一條與之垂直的直線，然后向?qū)W生進行提問：若曲線以直線為軸進行旋轉(zhuǎn)一周后所形成的空間是怎樣一個形狀？由學生任意發(fā)揮自己想象力進行回答。接著，再分別將直線移動到曲線的左側(cè)及中間，再要求學生思考其形狀分別是什么。接下來，教師就可以告訴學生，這就是下面需要學習到的車削命令所遵循的工作原理，剛才所繪制的曲線就是物體的橫截面圖形，而直線則是車削的旋轉(zhuǎn)軸。然后，教師可以在曲線之上進行車削命令的添加，對所涉及的各個參數(shù)的含義及作用進行講解，并對旋轉(zhuǎn)軸移動時模型的變化進行演示。再在視口背景中插入一張以酒瓶為中心的背景圖片，通過描線及添加車削命令的方式在短時間內(nèi)完成酒瓶三維模型的制作。接下來，教師可以繼續(xù)向?qū)W生提問，讓學生充分發(fā)揮想象，思考車削命令還可以運用在哪些模型的建立上面。學生的回答可能會集中在一些餐具、及水果物體上。教師可以根據(jù)學生的回答來總結(jié)這些物體的共同特征，最后得出軸承這一結(jié)論。此時，教師便可以通過計算機打開多張繪有軸對稱物體的三維圖形供學生欣賞，讓學生想象自己是否能夠通過車削命令來完成圖片中的三維模型。最后，教師可以選擇餐桌靜物作為本節(jié)課的課后作業(yè)，要求學生通過自己對于課程的理解及想象來完成這一課題。

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