虚拟学习环境中构建三维动画资源与交互设计研究

摘 要：在虚拟学习环境下进行教学，是当前三维动画设计教学的一种新尝试，与这是环境下教学相比，它具有很多优势和特点，并且这些优势和特点对收获较好的教学效果是非常有帮助的。本文首先介绍了虚拟环境的构建，然后对虚拟学习环境下的三维动画资源与交互设计要点进行了简要阐述。下面本文将对虚拟学习环境中构建三维动画资源与交互设计进行研究。

关键词：计算机;网络信息安全;技术管理;应用分析

引言：虚拟学习环境下的三维动画设计，首先需要学习者能够建立起相应的虚拟环境，虚拟环境的构建离不开相应软件的支持。事实上，当前虚拟学习环境下的教学都是借助相应的计算机技术来实现的，熟悉软件功能和应用要领，将有助于教学活动顺利开展。

一、虚拟环境的构建

三维动画技术与虚拟现实技术是虚拟学习环境构建的主要基础。在环境构建中，我们首先需要明确构建要素和构建步骤，对于课堂教学来说，结合实际教学内容做好教学分析是第一步;在此基础上进行三维模型与动画资源设计，这是第二步;交互设计是第三步;最后一步是对设计作品进行测试并发布。

虚拟学习环境构建的第一步，即教学分析，主要包括设计需求分析、当堂课或任务教学目标分析、具体知识点分析、学习者分析和媒体制作分析。在3ds Max三维模型与动画资源设计方面，内容主要包括分镜头脚本设计、实物建模设计、材质和灯光设计、动画设计、渲染、剪辑和画面效果。在Virtools交互设计方面（主要是模型整合），利用交互行为模块，即BB，VSL脚本语言，软件开发包SDK完成模型整合。在测试发布方面，主要输出网页浏览格式文件或exe执行文件。

二、虚拟学习环境下的三维动画资源与交互设计

1.三维动画资源的艺术性设计

三维动画资源的艺术性设计需要在实际教学中被突出，这主要与视觉效果的表达充分性有关，可以最大限度激发学生的学习兴趣和欲望。结合上述分析我们可以知道三维动画资源设计主要包含的内容，下面我们结合具体内容对设计要点进行分析。

（1）实物建模中的艺术设计要点

作为虚拟空间里的主要视觉载体，实物模型在三维动画资源的艺术性设计中发挥着重要性作用。但需要注意到，在实际教学中为了更好地去突出教学的层次性，以及满足学习要求，我们往往不建议对虚拟空间下物体进行过分真实的刻画和塑造，而是根据实际需要对其进行适当的加工，尽可能把物体的主要特征突出出来。

（2）材质和灯光中的艺术设计要点

关于材质和灯光在整个三维动画设计中所发挥的作用，有经验的老师会赋予它们更具艺术性的表达，比如将材质看成是构成动画资源的魅力因素，将灯光比喻成表现造型的灵魂。在灯光和材质的双重作用下，学习者可以体验到身临其境般的学习感受，对刻画造型和渲染气氛均有很好帮助，从而能够更好地突出主体。

（3）动画中的艺术设计要点

关于动画中的艺术设计要点，我们会着重强调动作表现。需要认识到，无论是人体肢体语言表达，还是物体运动，都具有一定的规律性，我们把这种规律性的运动称作运动规律。对于一个优质的三维动画资源来说，其优质性的表现就是动作表达的真实性，因此在制作过程中，学习者必须清楚地认识到事物运动规律对制作效果真实性及优劣所产生的重要影响。

（4） 渲染中的艺术设计要点

渲染在三维动画合成中扮演着重要角色。前期学习中所涉及到的模型、材质、灯光等，是三维动画合成的主要对象，而渲染行为的顺利实现，则需要有计算机技术作为支持，一般需要借助计算机的渲染引擎进行精密计算，以完成对画面的制作，画面制作通常以“帧”为单位进行计算。

（5）剪辑中的技术设计要点

在某种意义上，剪辑也可看成是一种合成或整合，其对象除了动画外，还包括配音、字幕、音乐等元素。剪辑其实就是将前期的制作成果合成在一起，如果不能很好理解“剪辑”，以及它在整个三维动作制作中所发挥的重要作用，可以从制作结果（即效果）倒回来看，可以将它可理解成是作品成型的前一个步骤。剪辑需要注意视觉与听觉的相互联系和沟通，即要能够达到协调统一的程度。

（6）画面效果中的视觉艺术设计要点

在整个画面效果中的视觉艺术设计中，动态画面构图和色彩是两个比较关键的要素，其中色彩可以强化对重点事物的表达，实际运用中要求学习者能够掌握相应的设计技巧。对于动态画面构图来说，它主要是通过调整整个画面中全部元素的大小比例来实现对重点事物的突出，最终带给观赏者最优质的感受。简单来说就是，一幅换面的“主角”需要被置于画面的中心位置，但“中心位置”并不一定要在换面的正中间。

2.交互性设计

所谓交互性设计，是指学习者在整个三维动画设计中要能够全身心投入进去，把自己看成是虚拟环境下操作设计和信息获取的反馈者，而非被动执行者和接受者，即突出学习者的学习主动性。对比学习者和教学者，学习者应该被置于整个设计操作的主体地位，教学者所发挥的作用是指导和引导。对于教学者来说，其教学行为与其他学科老师的教学行为应当相同，即通过科学合理的教学设计去激发学习者的学习热情，牵引着他们全身心地投入到三维动画设计中，从而收获到比较理想的教学效果。

结束语

对于三维动画设计教学来说，相比在真实的教学情境下去实施和完成教学内容，虚拟学习环境下的教学更容易收获到较好的教学效果，以及完成既定的教学任务。虚拟学习环境下的三维动画设计，需要学生具备一定空间想象能力，空间思考能力，空间思维能力，同时还需要具备较强的观察力和创造力。从当前实际教学情况看，学生在“新”的学习“环境”下表现出了空前高涨的学习热情，但对该教学模式的研究还正在进行中，相关经验上前，若想获得更好的效果，还有待做进一步尝试。

参考文献：

[1]李莹.虚拟学习环境中构建三维动画资源与交互设计研究[J].中国文艺家，2019（04）：267.

[2]胡佳.虚拟环境中构建三维动画资源与交互设计[J].艺术百家，2017，33（05）：254-255.

[3]刘俐利，凌毓涛，王艳凤. 虚拟学习环境中构建三维动画资源与交互设计研究[J]. 中国电化教育，2014，（02）：123-128.

作者简介：

王晓惠（1989.4—），女，汉族，河北省石家莊市高邑县，硕士，毕业于河北师范大学专业美术学，研究方向，动画艺术研究。