影视动画教学中增强现实技术应用的实践性探究

马卫

摘要：针对当前多媒体教学环境不能完全满足影视动画教学需要的现状，增强现实技术通过集成虚拟与现实的信息，满足了对复杂抽象教学内容的展示，为学生提供更好的协作方式，有效地加强学生与教师、学生与教学内容之间的交互性，提高教学质量。文章对影视动画专业教学中增强现实技术的应用进行了分析和探索。

关键词：现实技术；教学软件；教学质量

传统意义上，影视动画教学借助多媒体手段，可以给学生直观、具体的影像拍摄、制作体验。近几年，伴随着数字传媒技术的发展，设备的精良化，操作的复杂化，越来越需要实际操作才能更好地掌握。同时，影视设备的更新加快，购买花费巨大。如今，增强现实技术的快速发展，以其现实、逼真、交互技术，为影视动画教学带来了新的机遇。

1 增强现实的内涵与应用价值分析

增强现实（Augmented Reality，简称AR），是虚拟与现实之间的桥梁。它是一个直接或间接的物理现实，通过将计算机系统生成的声音、视频、图像、GPS数据叠加到真实环境中，从而使现实得到增强。

增强现实技术作为新兴的影像教学方式，改变了传统的人机交互方式。学习者可以通过视、听、嗅和触觉全方位感受接纳来自虚拟世界中的知识。

增强现实技术将原本抽象的理念具象化、复杂的事物简单化，学习者能够浸入式的学习，师生之间能够互动，使学生的实践能力得以提升，从而弥补了传统学习的不足。

目前，增强现实可以通过处理器、显示设备、传感器、输入设备以及相关软硬件技术，将人工信息植入现实环境。在军事、科技、教育、医疗、工业设计、航海、娱乐与体育等领域，增强现实有广阔的应用前景。增强现实技术主要依靠3个部分：头戴式显示器、追踪系统、移动计算能力等。另外，随着增强现实全息影像（ARHT）的发展，在一些重要活动中，真人与虚拟人表现之间的差异越发减少。

增强现实建构的学习环境既符合皮亚杰“把实验室搬到课堂中去”的设想与实践，又符合建构主义学习理论的关于“学习是一种真实情境的体验”的观点。

增强现实的教育应用目前在国外已经做了许多实验与探索。学生能够借助增强现实技术，参与重大历史事件的互动，探查历史名胜遗迹。在高等教育中，学生可以更直观地理解机械工程与几何概念，可视化地学习化学分子结构、3D可视生物与人体结构。不同地方的学生，可以依靠增强现实系统，共享学习资源并且进行实时互动。

通过增强现实，教师还可以利用手机APP，在课堂教学中带入过去无法看到的事物，增加教学效果与教学吸引力。

2 增强现实技术在影视动画专业教学中的功能设计

2.1 模拟展示

在影视动画专业的教学中有很多需要模拟演示的部分，比如照相机、摄像机的工作原理。以往讲照相机内部结构以及成像原理时，一直在使用平面图的方式去展现设备内部结构。这种方式很不直观，由于每个组成部分分开讲解，有的学生想象不出来这几个部分是如何协同工作的。利用增强现实技术演示设备内部结构能克服一般演示方法的缺陷，如在讲相机工作原理时，学生可以拍摄教科书上的相机图片，手机软件通过增强现实技术在平面图上显示3D动画进行演示。学生还可以单独放大某一个组成部分，查看单独的某一部分的工作方式，这些部分在相机的什么部位，如何协同工作。这种方式非常直观，画面感强，印象深刻。不同的学生对同一个问题也会有不同的理解和问题，通过这种增强现实的自助交互式学习，学生可以找到自己没明白的地方单独查看、学习，达到高效、精准的教学效果。

2.2 模拟练习

在影视动画专业教学过程中，有一些需要实践的教学内容，比如练习摄像机的使用、焦距的调整、拍摄运动镜头等。由于设备有限，不可能保证上课的时候每个学生人手一台，而且在课后设备也不能让学生带回寝室随时练习。利用增强现实技术，可以针对某些特殊的操作，增加相应的练习模块，在手机屏幕上实时进行模拟拍摄，不但可以练习设备的操作，还可以在讲到某些拍摄手法或者镜头运用的时候及时地使用手机进行模拟拍摄练习，理论和实践相结合加深知识点的记忆。课后学生还可以使用软件随时随地练习，减少了硬件设施对教学效果的影响，使拍摄练习变得十分简单轻松，减轻负担，提高了学生自主学习积极性。

2.3 测试

利用模拟练习系统进行知识点的测试，如一些操作步骤的测试、拍摄方法的测试。做完测试后，学生通过网络把答案从手机终端传到教师的电脑中，软件自动打分，汇总成绩。教师可以在第一时间及时了解学生对当前知识点的掌握情况，根据具体情况，及时复习、强化、提高，改善了以往作业必须课下评阅、信息回馈不及时、不能及时修改教学内容的问题。

3 增强现实技术在教育领域应用展望.

情景化、可视化、浸入式这3个特点使得增强现实技术广泛应用于各种学习活动中。作为人机交互的重要手段，教师、学生与企业运用增强现实技术可以实现团队协作、校企合作与跨界合作。