基于3D动画模拟技术的VR慕课创新与研究

李雷鸣

（华南农业大学艺术学院 广东·广州 510642；世宗大学公演·影像·动画系 韩国·首尔 05006）

1 传统慕课的教学思维与发展现状

“慕课”(MOOC)，“M”代表Massive(范围广)，与实体课程几十个学生不同，慕课一门课程最多可达上万人；第二个字母“O”代表Open(开放式)，不限范围、不限专业去注册登录；第三个字母“O”代表Online(在线)，学习过程在网络上进行，不受课程进程表的限制；第四个字母“C”代表Course，也就是课程计划的意思，“MOOC”就是以网络化学习的开放教育为基础的平台系统。传统教育机构依据培训培养原则，对学生进行“基础授课，基本考核”的宽松政策，从最基础的内容设定到最基本的考试标准，把培训培养的目的与价值高度统一，实践知识的教学比例不高，主要还是老师课堂教课、学生现场学习的原始状态。相比之下慕课有一套完整的线上教学体系。

在慕课教学体系里，学生突破现有教室的空间约束，通过多元化的课程视频调动了学习的主动性。教师的讲解也不同于传统的班级授课，开始进行网络讲学和同步指导的信息交互模式。学生和教师双方都可以获得实体课堂的视听效果与感觉，课后学生还可以进入各种学习网络社群参与互动讨论。视频课程被剪辑成二十分钟的时长，在课程中嵌入随堂测试，就像网络游戏里的关卡设置，只有答对了才能继续通关听课，提高了学生的积极性和注意力，增加了学生随时随地学习的机会。也就是说慕课教学除了教材上统一知识点的贯穿，还立足实践行为动态，广泛参与教学大纲与课程计划更新与升级。在不断求新创实的过程中，VR 虚拟现实与“互联网+”的人文关怀和科技优势成为了改革驱动力。在国内慕课教学模式逐渐成熟的状态下，积极寻找新的授课体系来助力现代教育传播与发展，但是慕课对于教学的框架信息还是有限的，很多方面都借鉴了实体教育机构的意识形态，遵循了传统的培养机制，这种保守的教学现状也极大程度限制了慕课的后期成效。

2 VR 慕课的创新形式与临界尝试

随着5G 时代的来临，慕课略显出一些存在的问题，如高度结构化的课程体系与更新知识信息碎片化之间的不统一，预先定制的课程内容与信息知识爆炸性增长之间的不同步。“互联网+”教学思维必须是过滤式、多角度下的课程研发体系，将学生的自主性与差异性关联评估，将教学反馈成果与数据信息接轨，让大数据成为慕课系统评估的客观要素，并且在VR 虚拟现实与3D 数字动画模拟技术的推动下，开始了VR 新慕课模式的创建思路。

由于固有的整体教育机制和墨守成规的课程体系都成为慕课改革中的阻碍，在网络新媒体技术的不断突破下，教学方式也不断演变升级成新型的VR 慕课模式。如同VR 网络游戏一样在3D 数字动画模拟技术平台下即时刷新信息数据，同步跟随虚拟时空的变化，产生出带入性的视听感受，这种感官反馈是传统慕课视频教学所达不到的。更重要的是在5G 高速信息网络的支持下,学生以游学的VR 虚拟角色去选择个性化空间进行流畅的学习，老师以巡讲的VR 虚拟角色与多名学生在VR 空间里无障碍讨论与肢体交流，这种双向性的特征打破了传统慕课固有框架体系和思维方式，同时与信息知识更新速度可以保持高度一致。通过新媒体技术对VR 慕课教学系统的解构、分析和编译等方法，对系统信息数据的统筹和演算都可以得到科学客观的指导和精准有效的调整，这样使VR 慕课从课程内容的编排和感官体验都具有独特的叙事性，挖掘潜在的知识情节，引起受众的共鸣。

3D数字动画模拟技术的虚拟空间与虚拟角色相结合的视听感知，全面提高了交互程度，节约了授课实践的运行成本，以此来突出慕课改革的合理性。让学生能够真正掌握专业内涵与实时动态，帮助学生建立对课程内容的直观感受，通过便捷VR 系统菜单进入虚拟场景并开展叙事性的体验式学习，也就是虚拟角色进行内容读取和按关卡指令进行，在对每一个关卡（课程测验）开始以全身感官的方式去完成任务，以虚拟角色的身份获得经验值（成绩分数与实践效果），通过分享、交谈、深化的形式去巩固知识（升级装备与开拓地图），这种全新的学习闯关模式使VR 慕课适应了现代人们的审美标准和感官需求，通过虚拟角色与场景的丰富穿插与交互也说明了3D 数字动画模拟技术可以完成现实世界中不能解决的空间维度平行与视角交叉的自定义设置。

3 3D 数字动画的仿真特性与交互体验

运用3D 数字动画模拟技术的仿真性创建新的课程概念下的虚拟角色与虚拟空间，对虚拟空间形态的数字架构和虚拟角色的肢体动态设定，利用VR 游戏引擎构造出角色与空间交互的教学系统，同时优化VR 空间与VR 角色的叙事性和交互性，设定严谨又生动的故事性课程内容与测验关卡，输入知识信息之间的关联并能延伸出自由的学习模式和自创性实践方式。VR 新慕课教学过程中后期成果评价中将邀请不同专业任课老师、其他兄弟院校老师、优秀毕业生、行业资深专家出现在VR 虚拟会议室参与教学交流环节，从现代教育的观点去发掘新思维下的慕课教学理念，充分体现传统慕课与3D 数字动画技术应用之间的密切联系，以及人机交互的立体思维对于慕课发展的必要性。现在的VR 游戏是由一套由多个子系统共同构成的复杂系统，VR慕课也如VR游戏一样可以从建模、材质纹理到角色动画，从流体模块、粒子特效、即时渲染，还有专业的分镜脚本编辑，涵盖了研发过程中所有的重要环节。VR 慕课教学从一个新的视角来诠释叙事性互动体验与新慕课教学建构主义元素之间的必然联系，具体通过老师学生之间和学生与学生之间虚拟互动空间场所，包括答疑解惑、知识的运用、理论的亲身实践等，从而达到更好的培养效果。也就是基于3D数字动画模拟技术的新慕课交互体验是对传统慕课教学方式的进一步创新与变革，3D 数字动画模拟技术作为VR 新媒体互动的重要环节承担着积极的作用，如果将3D 数字动画模拟技术与现有的传统慕课教学方式进行融合，可以完成普通教学视频不能解决的教学VR(虚拟现实)新模式，为了研究在3D数字动画模拟技术下，通过极致虚幻的场景空间展示来表达对慕课教学内容的视觉体感提升。根据目前网络信息膨胀、知识更新速度加快的教学背景下，让学生在3D 数字虚拟空间里建立自我虚拟角色，去引入新建构主义教学法的分享式学习理念。

运用3D 动画模拟技术的艺术创造性来模拟慕课教学内容的视听感官特效是对VR 慕课教学系统的一种数字化的包装，同时也给予VR 慕课教学实践的一种全景动态式的操作系统。3D 数字动画模拟技术平台下的新慕课教学从一个新的视角来诠释3D 新网络媒体互动体验与新慕课教学建构主义元素之间的必然联系，基于3D 数字动画模拟技术平台的新慕课教学模式研究与实践需要解决的关键问题是运用3D 数字动画模拟技术去建立具象化的内容数据和利用VR 游戏引擎构造出人性化的便捷操作界面，同时优化VR 空间与VR 角色的关联性和互动性。根据不同的关卡空间来引申出随机多变的角色即时反应，来引导体验者的主体思维与感性表达。给课程内容融入虚拟3D 空间表达和虚拟角色互动扮演，例如雪花形成时间与空间的视觉瞬间慢动态效果，红细胞流动的速度变化与心脏跳动频率的交叉影像展示，且可修改性较强，质量要求也更易受到控制，对动态元素也可以进行角色互动扮演，在扮演的过程中对参与的空间和互动的角色都保持着积极的可变性，在无限可变的状态下更能激发体验者的创造力与顿悟感。所以在3D 立体思维引导下能够对慕课教学中所表现的虚拟空间视觉效果和角色扮演互动起到前所未有的感官冲击作用。

综上所述，通过VR 虚拟现实的仿真性与交互性，运用3D动画模拟技术来重塑慕课教学内容的感官交互体验，这是对慕课教学形式的一种创新性改革，也是将VR 慕课模式进行科学普及的一次实验性尝试。基于3D 数字动画模拟技术的VR 慕课在长期疫情的危机下，其课程教学体系和综合发展模式已经成为了各高校教学改革研究的趋势与目标，体现了面对未来教学理念的不断革新与探索。