浅论三维基础制作课程的教学内容设置

陈智勇

摘 要：当代高等院校培养的应用型人才不仅要具备一定的理论知识、较强的实践动手能力及丰富的创造力的能力，而且是能在毕业后甚至在实习期间就能适应生产岗位要求的专业人才。泉州信息工程学院创意设计学院根据学校现有条件和学生原有基础，不断完善预期应用型人才培养目标的规格要求，在课程改革中不断突出课程教学实践能力和学生创新精神的培养，文中以创意设计学院数字媒体艺术专业的《三维基础制作》课程进行分析，对其进行整体教学内容的完善和优化设置。

关键词：Cinema 4D;教学课程;三维基础制作;教学内容设置

《三维基础制作》是数字媒体艺术专业的专业必修课，是《三维动画制作》课的前导课程，它的课程任务是让学生了解3D设计的基本概念、功能及原理，使学生能够进行基本的3D应用制作。该课程主要是培养学生的专业素质和专业能力，使学生充分认识3D设计在商业设计中的重要性和3D未来发展的趋势，并通过对3D基础部分的研究和练习，掌握其基本规律和应用技巧，为今后的各项专业设计制作打下坚实基础。

《三维基础制作》课程在软件上对比了3DMAX、MAYA，采用相对容易上手的Cinema 4D进行教学，选用Cinema 4D教学的一个原因在于即便只学会一些基础的3D功能也足以制作出优秀的作品，教学以递进式讲解商业项目的制作，逐步让学生达到3D制作商业应用的水平。以泉州信息工程学院创意设计学院2017-2018第二学期16级数字媒体艺术1班的《三维基础制作》课程为例，进行2课时的3D概况讲解、2课时基础入门操作讲解，12课时的广告牌案例制作，12课时的卡通小车案例，4课时布光讲解制作，12课时材质讲解，8课时的摄像机图像校正案例讲解制作，12课时的变形工具讲解，共计64课时。以该班级的期末作品效果来看虽达到教学大纲要求但以商业应用水平来衡量就还不够，在教学中教师进行深入探究，发现其问题、原因及相应的解决措施，现进行分析如下：

一、《三维基础制作》课程的内容设置存在的问题

（一）建模方面

大部分模型的制作停留在案例讲解中的模型制作套路上，并没有太大的变化缺乏有创意的造型物体。

（二）灯光方面

材质与模型之间的配合度不够，并不能很好的体现物体，或不能融合在环境当中。

（三）构图方面

很多学生在创作上的构图并没有太用心思考，显得较随意因此最后呈现出不伦不类的作品。

（四）后期合成方面

对于作品最后呈现的气氛上面没有较统一的调整，比如光线、色彩、要么太暗、要么饱和度过高。

二、从《三维基础制作》的教学内容设置来分析产生问题的原因

（一）建模方面

建模的第一次练习为简单的沙发制作，该案例将基本几何体进行组合堆砌即可，这个作业大大提高学生的积极性和树立学习3D的自信心.接下来第二次以富有特色的广告牌做为模型练习的案例。这里结合了NURBS工具组的大部分工具进行练习，目标是能灵活运用NURBS工具组。学生在该案例的后期会感觉比较吃力，比如在曲线的编辑结合挤压、放样等工具时进行细节的调整，是需要一定的操作熟练度才能完成。此时开始有些学生因为跟不上制作进度而降低了学生积极性。第三个卡通小车的练习对学生还是有一定难度的，特别是转成可编辑图形后挤压命令的灵活运用，当中的一些细节操作，在一开始学生很容易混乱，为了达到与范例一样的效果，这使部分学生一直纠结于该案例，以至影响到下一个案例的学习，因此可以考虑更换案例，并要能与接下来的灯光知识单元进行结合。

（二）灯光方面

灯光知识为4课时，重点讲述区域光以及灯光各属性应用，把重点放在对物体均衡光照的练习上，在灯光的衰减、反光板的运用及镜头的摆放的操作需要大量的时间练习，课堂时间是不够的，因此需要点到既停。由于受到前一项卡通小车的影响，很多学生的小车都还做得不完整，就直接拿来进行打光练习，因此很多学生会带着压力进入到这项练习中，最后为卡通小车进行打光的效果自然不理想，这样会打击到一部分学生的学习心态。因此要么增加灯光和卡通小车的课时，要么更换灯光知识案例。

（三）材质方面

材质知识为8课时，先用多边形挤压工具进行一组文字的模型制作，再对这组模型进行不同的材质调整，这里也是对学生第一次进行多边形建模，仅完成大的模型就进入材质系统的讲解。讲解的材质包括：SSS材质、透明材质、金属材质、反光板和各向异性的使用，这部分讲解使学生对材质系统有了较清晰的理解并能进行适当运用。由于模型制作不理想以及不能很好的利用环境球等因素因此在加上材质后也不能成为较好的作品。

（四）摄像机图像校正技术

用8课时从摄像机图像校正原理讲解到实例运用并进行与模型的交互创建，学生在操作时会遇到很多细节没设定好要反复调整，在模型上学生还比较生疏，因此在重塑物体和创建交互模型会遇到困难，最后发现时间远远超过8课时。

（五）分层渲染及后期合成

分层渲染及后期合成并没有单独列出来细讲仅以摄像机图像校正案例进行分层渲染和合成进行演示，在教学时间上显得较为不足。

三、针对存在的问题，对《三维基础制作》课程教学内容的调整

由上述，可以看出在该学期的《三维基础制作》课程内容上安排较为紧凑，知识点较多，技能熟练度要求也较大，前44节课是教学和练习，而创作都归到后20节课上，这样就会导致学生学习量太大而导致应付作业，而不能轻松的投入最后的创作，因此课程需要精減和整合部份案例。如摄像机图像校正案例，占用学生大量的时间在找图片，最后并没有让学生在基础方面得到较多的练习。因此改为综合性强并能结合所学案例，每个阶段都让学生有个消化知识点的时间，将其转化成自己阶段性的作品。针对该问题进行如下教学内容的调整：

（一）建模方面

模型部分保留原沙发案例，将小车案例替换成卡通飞机案例，这样会和沙发案例衔接得更好，在此基础上再进行广告牌案例，该案例就属于让学生了解nurbs建模的制作方式，再来是多边形建模方式的撑握包括参数化物体的转换，多边形建模工具运用等。

（二）灯光部分

以彩带案例做为初始讲解，了解场景气氛布光方法。由于彩带模型制作简单，又容易出效果这样学生可将注意力集中在灯光的学习上，并能结合多边形建模案例，将彩带和文字进行组合，再次进行灯光打造练习。

（三）材质贴图

结合各项目的模型运用到场景中，这就要求学生对每个模型的材质需要进行思考再给予。同时模型又是进一步的将之前所学建模知识的进一步整合运用。

（四）后期部分

把后期环节提前，主要是为了更好的让学生把之前几个阶段所做的模型、材质、灯光经过分层渲染和在photoshop合成调整，做一个综合性的优化。把这阶段的作业能成为他们的第一个3D原创作品，让学生有阶段性的成就感，同时也让他们发现自己作品的不足之处，比如构图方面、整体模型和气氛的设计感提升，为下个章节的作品做好准备。

（五）摄像机图像校正案例

这是一个虚拟模型与现实环境相结合的案例，具有较高的商业实用价值。在2017-2018第二学期16级数字媒体艺术1班的摄像机图像校正作业中，学生所提供的图片可分为手机拍摄、单反拍摄、网络下载。这三类中单反拍摄是最优质的图源，但这类学生数量很少。其次手机拍摄效果参差不齐，很多都不具备后期的合成设计。而网络下载的图片往往像素过低，要么构图上不合适结合虚拟模型，要么色彩上对比过于强烈或较因为明显的艺术效果而失真，再者，网络用图都在其它作者的基础上进行再创作，这意义不大。因此对于摄像机图像校正案例的选材需给学生制定较明确的要求：

（1）照片要求：1.5MB以上大小，2500*1500以上尺寸。

（2）照片色彩不能太暗或太鲜艳，尽量贴近真实效果。

（3）构图上要提前构思好与虚拟模型的结合方式。

（4）虚拟模型与照片的环境的互动制作的问题。

对于这个问题，那么我们可以制定要求：

（1）主题和主体要明确，主体模型一般放在视觉中心点处，辅助物体要起到引导观众视线的作用，和环境共同去体现主题。

（2）色彩要统一，整体感要强。

案例整合后最终在2018-2019第二学期中，对于《三维基础制作》课程采用了层叠递进教学。如下表：

通过这5个项目让学生层层递进，循环重复上个任务的知识技能要点。比如：“渲染“部分，在第一个项目中，只需要求会保存JPG图片即可，而在第二项目要求要渲染出动画序列帧并要输出成GIF动画，到第三项目要求能设置高清、无锯齿，全局光、环境吸收等，在第四、五个项目中要求会分层渲染，并能运用PS进行合成等高级要求。

四、结语

那么，我们来看下根据上述方式，课程内容修改与整合后对比如下表：

可以发现在2018-2019第二学期授课内容上进行了大量的整合，在课程项目上少了，但实际授课内容和技能、知识点数量却大大提高，让学生对整个三维制作从设计到制作及出图进行反复练习，对三维制作的相关应用上都能有所涉及。学生们在三维制作相关的理论运用能和建模知识、灯光及摄影知识，构图还有光影关系等进行结合，通过CINEMA4D操作熟练NURBS工具、多边形工具、参数化物体，变形器的使用来完成自己设計的作品。

本次教学通过线上线下的混合教学进行，运用了超星慕课平台在理论的学习和技术的演示过程中结合创意引导和互动讨论并搜集大量实用性案例和故事进行趣味性讲解，使学生在接收理论知识时不是盲目被动，而是积极响应。在最后的实训作品中，学生大量的综合运用了多种创建方式制作，总体效果良好。

参考文献

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[2] 吴平莉.浅谈三维设计软件Cinema 4D[J].视听，2019.

[3] MAGIC王靖.C4D商业海报实战教程[DB/OL].2018.

[4] 刘定操.CINEMA 4D在视觉传达设计中的应用[J].电脑知识与技术，2019.

基金项目：本论文为2017年福建省教育厅科技项目：基础三维制作的应用的科研成果，项目编号：JAT170763。