淺析人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在動(dòng)畫類專業(yè)智慧課堂的運(yùn)用

【摘 要】近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)和腦科學(xué)的加速發(fā)展，以智能手機(jī)、智能駕駛、智能制造、和機(jī)器人為代表的智能技術(shù)開(kāi)始逐漸成熟。而虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過(guò)特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運(yùn)動(dòng)，來(lái)調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能，就能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行考察或操作。本文主要是研究人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在動(dòng)畫類專業(yè)課堂教學(xué)上的應(yīng)用，簡(jiǎn)稱智慧課堂，將人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)兩者結(jié)合起來(lái)并運(yùn)用在動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)，帶來(lái)科技時(shí)代全新的動(dòng)畫類專業(yè)智慧課堂教學(xué)體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù);虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);智慧課堂;動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)

一、引言

在中國(guó)傳統(tǒng)的動(dòng)畫類專業(yè)的教學(xué)中，老師在講臺(tái)上講，學(xué)生在下面聽(tīng)，這種一沉不變的教學(xué)方式，使得追求多變與創(chuàng)新的動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)死板無(wú)趣，因此建立動(dòng)畫類專業(yè)科學(xué)合理的培養(yǎng)方案是從宏觀方面進(jìn)行課堂教學(xué)與教育方法變革的指導(dǎo)性方針。教學(xué)方式和教學(xué)方法直接影響到教學(xué)效果。在顧小存的《感受美國(guó)高校的現(xiàn)代化課堂教學(xué)模式》一文中提到的利用多元的途徑、實(shí)施多樣的方法對(duì)教學(xué)進(jìn)行的改革，實(shí)際上，這種教學(xué)模式在我們國(guó)家的高等教育中也一些嘗試，只是囿于師資水平、學(xué)生層次和教學(xué)環(huán)境等多方面的原因，在我國(guó)的課堂教學(xué)中并沒(méi)有真正的推廣開(kāi)來(lái)。而信息時(shí)代，科技的發(fā)展給我們的生活與學(xué)習(xí)帶來(lái)了極大的便利，AI與VR在應(yīng)用方面已取得了重大成就，若將這兩種科技結(jié)合，并利用現(xiàn)在的信息技術(shù)打造一種全新的動(dòng)畫類專業(yè)智慧課堂，促使動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，不僅能夠節(jié)省教學(xué)成本，也能夠打破傳統(tǒng)課堂上的枯燥性、單一性和局限性，為動(dòng)畫類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)更好的教學(xué)效果，具有一定的創(chuàng)新意義。本文就AI與VR結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)在動(dòng)畫類專業(yè)課堂教學(xué)上的運(yùn)用帶來(lái)的創(chuàng)新進(jìn)行探究。

二、動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)改革的必要性

在基礎(chǔ)教育和高中教育階段，盡管新課改已經(jīng)提出了十多年，但是在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的班級(jí)授課制并沒(méi)有改變。而這種傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，尤其是動(dòng)畫類專業(yè)的課堂教學(xué)，已經(jīng)深深的束縛了教師課堂的發(fā)揮和教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，使交互性現(xiàn)實(shí)變得更為直觀和便捷，同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)的動(dòng)畫類專業(yè)教學(xué)方法帶來(lái)了極大的沖擊。

通過(guò)互聯(lián)和AI與VR相結(jié)合，打造一種虛擬的藝術(shù)類專業(yè)教學(xué)環(huán)境，這樣能夠最大化的利用現(xiàn)有的資源，學(xué)生的眼界也將被放大，有利于動(dòng)畫類專業(yè)的藝術(shù)生思維能力與文化課學(xué)生思維能力有所區(qū)分。在實(shí)用方面，藝術(shù)生能夠隨時(shí)隨地的去學(xué)，只要有時(shí)間，想去學(xué)，就可以去學(xué)，而且在這種虛擬的動(dòng)畫類專業(yè)課堂教學(xué)環(huán)境中能夠?yàn)閷W(xué)生提供更為真實(shí)、生動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生能夠身臨其境的去感受。在這種環(huán)境中去學(xué)習(xí)，不僅能夠讓學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)一些枯燥的理論知識(shí)，而且激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。這種學(xué)習(xí)方式打破了以往的藝術(shù)類專業(yè)的教學(xué)方式，具有一定的劃時(shí)代意義。

三、AI與VR技術(shù)在動(dòng)畫類專業(yè)智慧課堂的應(yīng)用

人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在高校課堂教學(xué)中的應(yīng)用潛力巨大、前景廣闊，主要體現(xiàn)在其具有激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)、感受心理沉浸、跨越時(shí)空界限、動(dòng)感交互穿越和跨界知識(shí)融合等多方面的優(yōu)勢(shì)。虛人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）的應(yīng)用，能夠?yàn)榻逃ぷ髡咛峁┤碌慕虒W(xué)工具，同時(shí)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣，讓學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)中迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。因此人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）應(yīng)用于教育行業(yè)是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的飛躍，它營(yíng)造了不同于傳統(tǒng)“填鴨式”被動(dòng)教學(xué)的自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式演變?yōu)閷W(xué)生通過(guò)新型信息化環(huán)境和工具來(lái)獲取知識(shí)和技能的新型學(xué)習(xí)方式，符合新一輪教學(xué)改革的教育理念，有助于學(xué)生核心素質(zhì)的培養(yǎng)。

人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)（AI）和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）設(shè)備有多種，AI與VR相結(jié)合的藝術(shù)類智慧課堂通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和系統(tǒng)仿真手段建造出虛擬的智慧課堂教學(xué)環(huán)境，使其為動(dòng)畫類專業(yè)學(xué)生提供更為真實(shí)生動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而取得更好地學(xué)習(xí)效果。通過(guò)AI技術(shù)對(duì)現(xiàn)代教育進(jìn)行書本上的再詳細(xì)化，就是指實(shí)體的書籍虛擬的旁白信息等，使用3D軟件技術(shù)在電腦上進(jìn)行繪制創(chuàng)作虛擬物體，進(jìn)而將現(xiàn)實(shí)三維世界信息和虛擬的二維世界信息進(jìn)行“無(wú)縫”的集成新技術(shù)，即利用本在三維世界中固定的空間范圍內(nèi)部難以撲捉到的網(wǎng)頁(yè)物體虛擬信息，通過(guò)電腦建模編程及軟件加工等新興的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行仿真建模后再疊加繪制，再進(jìn)一步將虛擬的物體信息反饋到真實(shí)世界，通過(guò)一個(gè)小小的接收器被人類的感官所感知，從而達(dá)到虛幻與現(xiàn)實(shí)同在的感官體驗(yàn)。

而VR則是利用電腦建模模擬產(chǎn)生一個(gè)“真實(shí)存在”的三度空間的虛擬世界，它會(huì)為需求者提供五感的模擬感覺(jué)，是使用者宛如身臨其境，帶給人們更深層次上的觸動(dòng)和感官，同時(shí)在未來(lái)科技更加強(qiáng)大的VR世界中“虛擬即使真實(shí)”，它可以做到實(shí)時(shí)、無(wú)空間無(wú)限制地仿制甚至創(chuàng)造一個(gè)虛幻的三度空間事物。而如今的科技已經(jīng)可以利用使用者進(jìn)行位移時(shí)，電腦將精確的3D世界信息傳送給予反饋使用者。和AI不同的最大區(qū)別在于，VR看到的場(chǎng)景和人物全都是虛假的，是指在虛擬世界里創(chuàng)始者在對(duì)人的感官進(jìn)行其“描繪過(guò)程”，因此VR更易在學(xué)習(xí)上進(jìn)行趣味探討，也會(huì)促進(jìn)師生情誼。在動(dòng)畫類專業(yè)課堂教學(xué)中可將動(dòng)畫中的環(huán)境場(chǎng)景、動(dòng)漫人物及某些環(huán)境景觀設(shè)計(jì)場(chǎng)景等都可以通過(guò)Al創(chuàng)造，然后通過(guò)VR虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行切身感受，取得更好的學(xué)習(xí)效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 顧小存. 《感受美國(guó)高校的現(xiàn)代化課堂教學(xué)模式》[J].中國(guó)高等教育，2006.

作者簡(jiǎn)介：李鵬（1988 -），男，安徽合肥人，安徽新華學(xué)院藝術(shù)學(xué)院大三學(xué)生，主要研究方向：藝術(shù)學(xué)。

指導(dǎo)教師：汪明天

項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本文內(nèi)容為安徽省2017年省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目：人工智能遠(yuǎn)程模擬技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在藝術(shù)類專業(yè)智慧課堂的運(yùn)用【項(xiàng)目編號(hào)：201712216049】研究成果。