產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學模式研究

一、引言

自影視數(shù)字化誕生以來，影視行業(yè)技術經(jīng)歷了飛速的發(fā)展并逐漸趨于成熟。在這一背景下，數(shù)字化內(nèi)容創(chuàng)新與制作受到了越來越多的關注。虛幻5引擎軟件的出現(xiàn)為影視制作提供了強大的平臺和高效的工具，徹底改變了傳統(tǒng)影視的制作流程：如簡化流程，整合各項技術，降低對人員的需求，并帶來更逼真的效果；減少傳統(tǒng)影視特效中煩瑣的模型、材質(zhì)、紋理和貼圖工作。虛幻5引擎軟件為影視制作帶來了革命性的變化，推動了影視行業(yè)的進步。因此，將虛幻5引擎融入課堂進行實踐教學十分必要，在國內(nèi)大部分動漫專業(yè)的高校教學中，該軟件也成了動畫制作的主流手段。而在當今應用型高校教育改革中，產(chǎn)教融合作為當前教育改革的重要方向，對于培養(yǎng)符合市場需求的高素質(zhì)人才具有重要意義。隨著數(shù)字技術的快速發(fā)展，影視行業(yè)對高素質(zhì)技術人才的需求日益迫切。因此，高校在構(gòu)建產(chǎn)教融合背景下的三維動畫制作課堂時，應使教學內(nèi)容符合市場需求，突出專業(yè)教學特色，重視提高資源整合與共享水平，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新思維，促進產(chǎn)教融合的深入發(fā)展，滿足學生能力培養(yǎng)的實際需求。

二、虛幻5引擎的特點與優(yōu)勢

虛幻5引擎是一款由游戲公司Epic Games開發(fā)的軟件，是虛幻引擎（Unreal Engine）的第五代版本。它是一款面向下一代游戲機和個人電腦的游戲開發(fā)平臺，提供了游戲開發(fā)的核心技術、數(shù)據(jù)生成工具和基礎支持。虛幻5引擎內(nèi)置了高品質(zhì)的音頻和動畫制作工具，使游戲音效和動畫更加真實、生動，因而廣泛應用于影視制作領域。虛幻5引擎提供了更加逼真的材質(zhì)、光照和特效，能夠制作出更加真實的動畫效果。并且支持實時渲染和交互功能，同時提供了豐富的開發(fā)工具和插件，能夠滿足各種制作需求，降低制作難度，并且支持多種平臺發(fā)布。

隨著傳統(tǒng)三維動畫產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，虛幻5引擎的技術應用范圍也在不斷擴大。除了游戲開發(fā)，虛幻5引擎還廣泛應用于影視、室內(nèi)設計、動畫、廣告、航空航天、醫(yī)療、教育等各個領域。虛幻 5引擎作為一個強大的數(shù)字創(chuàng)作平臺，為動畫制作帶來了許多革命性的工具，這些工具在生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮著至關重要的作用，打破了傳統(tǒng)三維動畫制作的線性工作流程，使整個制作過程更加靈活高效。使用虛幻 5引擎的初衷不僅僅是為了實現(xiàn)實時渲染，而是為了進一步優(yōu)化整個制作流程。實時渲染技術使動畫師可以在制作過程中實時查看渲染效果，從而更快速地做出調(diào)整和決策，大大提高了制作效率。虛幻5引擎強大的功能還為生產(chǎn)人員提供了更多的可能性，使整個生產(chǎn)過程更加高效順暢。

此外，隨著動畫行業(yè)的發(fā)展和競爭的加劇，對動畫生產(chǎn)效率的要求也越來越高。虛幻5引擎的出現(xiàn)正是為了滿足這一需求，通過優(yōu)化制作流程和提高生產(chǎn)效率，幫助動畫制作公司更好地適應行業(yè)發(fā)展的速度。通過使用虛幻5引擎，企業(yè)可以在保證高質(zhì)量生產(chǎn)成果的同時，更快地完成項目，從而在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。

三、產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學模式的構(gòu)建

（一）產(chǎn)教融合教育模式的基本概念

產(chǎn)教融合模式最初是職業(yè)院校開辟的一條人才培養(yǎng)道路，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一種高校的人才培養(yǎng)模式。產(chǎn)教融合是指將產(chǎn)業(yè)與教育緊密結(jié)合，通過實踐教學、校企合作等方式實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會需求的對接。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行業(yè)對人才的需求越來越多樣化，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足人才市場的需求。因此，產(chǎn)教融合成為當前教育改革的重要方向。通過產(chǎn)教融合，學?？梢耘c企業(yè)合作，共同制定人才培養(yǎng)方案，實現(xiàn)教學資源共享，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。同時，企業(yè)也可以通過與學校的合作，引入符合自身需求的高素質(zhì)人才，進而提高企業(yè)的核心競爭力。

（二）三維動畫的制作流程

傳統(tǒng)三維動畫制作以流水線式的工作流程貫穿始終，如《玩具總動員》系列、《冰河世紀》系列、《功夫熊貓》系列等。傳統(tǒng)三維動畫制作流程大致可以分為三個部分：前期設定、中期制作、后期處理。傳統(tǒng)的三維動畫制作流程需要多個軟件協(xié)同操作，需要較高的技術門檻和較長的制作周期。雖然傳統(tǒng)的三維動畫線性管線制作流程多年以來久經(jīng)驗證，但它仍有一個很大的缺點——缺乏靈活性，這個固有缺點會在一定程度上抑制動畫制作人員的創(chuàng)造力。因此，要想真正顛覆傳統(tǒng)的線性制作流程，就要徹底改變其線性的本質(zhì)，在整個制作過程中提供更高的創(chuàng)作靈活度。

使用虛幻5引擎制作三維動畫可以實現(xiàn)制作流程上的非線性化，非線性制作流程是指多項任務并行的重疊式工作流程。在這種新型工作模式下，三維動畫制作依舊保留了傳統(tǒng)線性工作流程涉及的職能和部門，如分鏡設計、建模、綁定、動畫、燈光、特效等，但這些工作避免了以往按部就班的執(zhí)行步驟，各項工作的開始時間與執(zhí)行順序發(fā)生了變化，這就為制作人員提供了更高的創(chuàng)作靈活度，大大節(jié)省了項目制作周期和成本。

在課堂實踐中，學生可利用虛幻5引擎進行三維動畫制作。首先，通過學習建模技巧，利用引擎的強大工具創(chuàng)建各種角色和場景模型。然后利用材質(zhì)系統(tǒng)為模型添加紋理和細節(jié)，提高其逼真度。再設置燈光和相機，營造氛圍和拍攝角度。在此基礎上，學生可以根據(jù)自己的創(chuàng)意設計人物的動作和表情。最后結(jié)合特效系統(tǒng)添加火焰、煙霧等效果來增強動畫的表現(xiàn)力。在實踐過程中，學生需要掌握運用虛幻5引擎的實時渲染功能，對作品的效果和質(zhì)量進行預覽和調(diào)試。同時，需要了解如何將作品發(fā)布到不同的平臺，以滿足動畫市場的需求。

以中期模型制作為例，在三維動畫影視模型制作過程中，傳統(tǒng)的制作方法需要使用高精度模型面數(shù)和高分辨率貼圖，不斷細化精進模型的精細程度。再使用烘焙的方式，將高精度的模型細節(jié)烘焙到低面數(shù)的模型上，在這個過程中難免會因為技術的原因?qū)е聛G失細節(jié)。但隨著虛幻5引擎的發(fā)布，模型在精度方面不再是一個難點，可以直接使用高精度的模型作為最終模型，省去烘焙這一步驟，從而也避免了細節(jié)丟失的問題。為了更好地應對這種變化，三維動畫影視模型實踐教學采用實踐性、模塊化和綜合性的教學方法，以實際操作為主要手段，利用虛幻5引擎的Lumen和Nanite技術，學生可以利用高精度模型直接渲染，利用攝像機創(chuàng)建序列，并運用分層渲染技術與中后期聯(lián)動，以方便產(chǎn)品的包裝調(diào)整。不僅解決了學生在模型制作技術上的局限性，也打破了學生橫向發(fā)展的壁壘。為了更好地實現(xiàn)三維動畫模型制作的教學目標，應采用課堂教學與實踐教學相結(jié)合的方式，進行案例分析、教師講授、實踐操作和實驗室實踐。通過這種教學方式，學生可以更好地將理論知識與實踐操作相結(jié)合，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實踐能力。

（三）產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學的構(gòu)建

根據(jù)三維動畫制作過程的特點，本文設計了實踐教學環(huán)節(jié)，包括造型、材質(zhì)、燈光、動畫、特效等。通過實際項目案例，開展實踐教學，提高學生的實踐能力。通過將課堂教學與實踐教學相結(jié)合，校企合作，共同建設實踐教學資源庫。同時，校企共同建立商業(yè)項目，與學生一起參與實踐教學。

在整體的實踐教學過程中，以吉林動畫學院動畫產(chǎn)業(yè)學院師生創(chuàng)作的動畫短片《星愿》為例，該短片采用虛幻5引擎制作流程，搭配影視化高質(zhì)量動畫技術，設計實踐教學環(huán)節(jié)，提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新思維。在教學過程中采用項目式學習，對標項目需求，進一步提升學生的實踐操作水平。結(jié)合最新的藝術設計理念，向?qū)W生介紹多種工業(yè)項目表現(xiàn)手法，并強調(diào)了制作過程的建構(gòu)原則。在教學內(nèi)容方面，注重創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，幫助學生掌握前沿技能。同時，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，通過重構(gòu)學習過程、增加師生互動和及時反饋，更好地讓學生理解和掌握知識。吉林動畫學院致力于培養(yǎng)具有高素質(zhì)高技術的專業(yè)型人才，在產(chǎn)教融合方面具有資深經(jīng)驗。該校與吉動天博、吉動禹碩等影視公司建立合作，使得教學實踐內(nèi)容滿足市場需求。校企合作將工業(yè)生產(chǎn)的開發(fā)流程和過程融入課程中，避免項目過程與課程內(nèi)容相脫節(jié)，通過“做中學”不斷提高學生的工作能力。同時，學校有企業(yè)與學院雙師雙向指導，使得學生避免與社會需求脫節(jié)，進一步促進產(chǎn)教融合的深入發(fā)展，滿足學生能力素養(yǎng)提升的實際需要。

四、三維動畫制作流程中融入虛幻5引擎的應用效果

首先，虛幻5引擎通過其先進的圖形渲染技術，為動畫制作帶來了革命性的變革。利用實時光線追蹤，虛幻5引擎能夠模擬光線在場景中的精確傳播和反射，從而生成極為逼真的陰影、反射和折射效果。這種技術顯著增強了動畫場景的真實感，讓觀眾沉浸其中，仿佛置身于一個真實的三維世界。同時虛幻5引擎推出的Nanite虛擬幾何系統(tǒng)，為動畫創(chuàng)作者提供了前所未有的創(chuàng)作自由度。通過Nanite，動畫設計人員可以實時呈現(xiàn)高多邊形細節(jié)的模型，而無需擔心性能損耗。在《黑神話：悟空》的過場動畫中，制作團隊充分利用Nanite系統(tǒng)，結(jié)合從重慶、貴州等地實地采集的高精度掃描模型數(shù)據(jù)，以及Lumen全局光照技術，成功還原了宏偉的古建筑場景的真實細節(jié)，這一實例充分展示了虛幻5引擎在動畫制作中的巨大潛力和價值。

其次，虛幻5引擎的實踐教學資源十分豐富，為學生提供了高質(zhì)量的案例素材和插件，從而極大地促進了他們對三維動畫制作技能的學習與掌握。通過實際項目案例進行實踐教學，可以提高學生的實踐能力，增強學生的創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力。虛幻5引擎集成了MetaHuman和Quixel Megascans兩大頂級數(shù)字模型資源插件，為高質(zhì)量動畫角色與場景的制作提供了高效解決方案。MetaHuman框架允許用戶在短時間內(nèi)快速創(chuàng)建出逼真的角色，包括精細的頭發(fā)和服裝，極大地提高了角色制作的效率和質(zhì)量。而Quixel Megascans的資源庫則包含了海量的掃描模型資源和高分辨率紋理，這些資源在虛幻5引擎中都可以免費使用，為場景制作提供了極大的便利和選擇空間。這些先進的教學資源和工具不僅幫助學生更好地掌握三維動畫制作技能，還激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維，為學生未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。

當虛幻5引擎與三維動畫制作流程相結(jié)合，并融入產(chǎn)教融合的教學模式時，學生的實踐能力和就業(yè)競爭力得到了顯著的提升。在這種模式下，學校與企業(yè)緊密合作，使學生有機會直接參與實際的三維動畫項目，利用虛幻5引擎進行實踐操作。這樣的經(jīng)歷不僅讓學生在實踐中掌握了專業(yè)技能，還使他們深入了解了行業(yè)前沿的技術標準和需求。與此同時，企業(yè)也能從這種合作中獲益，因為他們可以從中選拔和培養(yǎng)出符合自身需求的高素質(zhì)人才。這種產(chǎn)教融合的模式實現(xiàn)了學校與企業(yè)的互利共贏，為三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。此外，為了豐富教學資源，學校還應積極建設實踐教學資源庫。這一資源庫需要包含大量的案例素材和實踐項目，為學生提供廣闊的學習和實踐平臺。教師則可以根據(jù)企業(yè)反饋和市場調(diào)研，靈活調(diào)整課程內(nèi)容和教學計劃，確保教學內(nèi)容與市場需求保持同步。

五、實踐教學模式對三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動

通過實踐教學模式，學生可以獲得更多的實踐機會，提高自己的實踐能力。這對于三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常重要，因為三維動畫制作需要技術人員具有豐富的實踐經(jīng)驗和技能。通過實踐教學模式，學生可以更好地掌握三維動畫制作技能，為以后的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。實踐教學模式能夠促進產(chǎn)教融合，加強企業(yè)與學校的合作。企業(yè)可以提供實際的項目案例和反饋，學?？梢愿鶕?jù)企業(yè)需求調(diào)整教學內(nèi)容和計劃，培養(yǎng)符合市場需求的人才。這種合作模式有利于促進三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高整個行業(yè)的水平。

同時，實踐教學模式還可以促進教師隊伍的建設。教師需要具備豐富的實踐經(jīng)驗和技能，需要不斷與市場接軌，才能更好地指導學生。通過實踐教學模式，教師可以不斷地更新自己的知識和技能，提高自己的教學水平和實踐能力，為三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更好的支持。

六、結(jié)語

綜上所述，基于產(chǎn)教融合的三維動畫制作流程實踐教學模式在提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力方面具有顯著的優(yōu)勢。通過校企合作、實踐教學資源建設、實踐教學環(huán)節(jié)設計等多方面的措施，可以有效培養(yǎng)學生的實際操作能力和團隊協(xié)作精神，提高其綜合素質(zhì)。然而，該模式也存在著技術更新快、硬件設備要求高、需要團隊合作和優(yōu)秀教師資源等挑戰(zhàn)。因此，在未來的研究中需要進一步探討如何克服這些難題，優(yōu)化實踐教學模式，拓寬學生的動畫制作技能，使學生有更廣泛的技術支持，以更好地適應市場需求和人才培養(yǎng)的需求。

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★基金項目：本文系吉林動畫學院教學改革與建設基金項目“產(chǎn)教融合背景下三維動畫模型實踐教學模式研究”（項目編號：Y2023003）的研究成果。

（作者簡介：孫宏宇，男，本科，吉林動畫學院，助教，研究方向：三維模型、虛擬引擎）

（責任編輯 王瑞鋒）