基于3D動畫模擬技術的VR慕課創新與研究

李雷鳴

（華南農業大學藝術學院 廣東·廣州 510642；世宗大學公演·影像·動畫系 韓國·首爾 05006）

1 傳統慕課的教學思維與發展現狀

“慕課”(MOOC)，“M”代表Massive(范圍廣)，與實體課程幾十個學生不同，慕課一門課程最多可達上萬人；第二個字母“O”代表Open(開放式)，不限范圍、不限專業去注冊登錄；第三個字母“O”代表Online(在線)，學習過程在網絡上進行，不受課程進程表的限制；第四個字母“C”代表Course，也就是課程計劃的意思，“MOOC”就是以網絡化學習的開放教育為基礎的平臺系統。傳統教育機構依據培訓培養原則，對學生進行“基礎授課，基本考核”的寬松政策，從最基礎的內容設定到最基本的考試標準，把培訓培養的目的與價值高度統一，實踐知識的教學比例不高，主要還是老師課堂教課、學生現場學習的原始狀態。相比之下慕課有一套完整的線上教學體系。

在慕課教學體系里，學生突破現有教室的空間約束，通過多元化的課程視頻調動了學習的主動性。教師的講解也不同于傳統的班級授課，開始進行網絡講學和同步指導的信息交互模式。學生和教師雙方都可以獲得實體課堂的視聽效果與感覺，課后學生還可以進入各種學習網絡社群參與互動討論。視頻課程被剪輯成二十分鐘的時長，在課程中嵌入隨堂測試，就像網絡游戲里的關卡設置，只有答對了才能繼續通關聽課，提高了學生的積極性和注意力，增加了學生隨時隨地學習的機會。也就是說慕課教學除了教材上統一知識點的貫穿，還立足實踐行為動態，廣泛參與教學大綱與課程計劃更新與升級。在不斷求新創實的過程中，VR 虛擬現實與“互聯網+”的人文關懷和科技優勢成為了改革驅動力。在國內慕課教學模式逐漸成熟的狀態下，積極尋找新的授課體系來助力現代教育傳播與發展，但是慕課對于教學的框架信息還是有限的，很多方面都借鑒了實體教育機構的意識形態，遵循了傳統的培養機制，這種保守的教學現狀也極大程度限制了慕課的后期成效。

2 VR 慕課的創新形式與臨界嘗試

隨著5G 時代的來臨，慕課略顯出一些存在的問題，如高度結構化的課程體系與更新知識信息碎片化之間的不統一，預先定制的課程內容與信息知識爆炸性增長之間的不同步。“互聯網+”教學思維必須是過濾式、多角度下的課程研發體系，將學生的自主性與差異性關聯評估，將教學反饋成果與數據信息接軌，讓大數據成為慕課系統評估的客觀要素，并且在VR 虛擬現實與3D 數字動畫模擬技術的推動下，開始了VR 新慕課模式的創建思路。

由于固有的整體教育機制和墨守成規的課程體系都成為慕課改革中的阻礙，在網絡新媒體技術的不斷突破下，教學方式也不斷演變升級成新型的VR 慕課模式。如同VR 網絡游戲一樣在3D 數字動畫模擬技術平臺下即時刷新信息數據，同步跟隨虛擬時空的變化，產生出帶入性的視聽感受，這種感官反饋是傳統慕課視頻教學所達不到的。更重要的是在5G 高速信息網絡的支持下,學生以游學的VR 虛擬角色去選擇個性化空間進行流暢的學習，老師以巡講的VR 虛擬角色與多名學生在VR 空間里無障礙討論與肢體交流，這種雙向性的特征打破了傳統慕課固有框架體系和思維方式，同時與信息知識更新速度可以保持高度一致。通過新媒體技術對VR 慕課教學系統的解構、分析和編譯等方法，對系統信息數據的統籌和演算都可以得到科學客觀的指導和精準有效的調整，這樣使VR 慕課從課程內容的編排和感官體驗都具有獨特的敘事性，挖掘潛在的知識情節，引起受眾的共鳴。

3D數字動畫模擬技術的虛擬空間與虛擬角色相結合的視聽感知，全面提高了交互程度，節約了授課實踐的運行成本，以此來突出慕課改革的合理性。讓學生能夠真正掌握專業內涵與實時動態，幫助學生建立對課程內容的直觀感受，通過便捷VR 系統菜單進入虛擬場景并開展敘事性的體驗式學習，也就是虛擬角色進行內容讀取和按關卡指令進行，在對每一個關卡（課程測驗）開始以全身感官的方式去完成任務，以虛擬角色的身份獲得經驗值（成績分數與實踐效果），通過分享、交談、深化的形式去鞏固知識（升級裝備與開拓地圖），這種全新的學習闖關模式使VR 慕課適應了現代人們的審美標準和感官需求，通過虛擬角色與場景的豐富穿插與交互也說明了3D 數字動畫模擬技術可以完成現實世界中不能解決的空間維度平行與視角交叉的自定義設置。

3 3D 數字動畫的仿真特性與交互體驗

運用3D 數字動畫模擬技術的仿真性創建新的課程概念下的虛擬角色與虛擬空間，對虛擬空間形態的數字架構和虛擬角色的肢體動態設定，利用VR 游戲引擎構造出角色與空間交互的教學系統，同時優化VR 空間與VR 角色的敘事性和交互性，設定嚴謹又生動的故事性課程內容與測驗關卡，輸入知識信息之間的關聯并能延伸出自由的學習模式和自創性實踐方式。VR 新慕課教學過程中后期成果評價中將邀請不同專業任課老師、其他兄弟院校老師、優秀畢業生、行業資深專家出現在VR 虛擬會議室參與教學交流環節，從現代教育的觀點去發掘新思維下的慕課教學理念，充分體現傳統慕課與3D 數字動畫技術應用之間的密切聯系，以及人機交互的立體思維對于慕課發展的必要性。現在的VR 游戲是由一套由多個子系統共同構成的復雜系統，VR慕課也如VR游戲一樣可以從建模、材質紋理到角色動畫，從流體模塊、粒子特效、即時渲染，還有專業的分鏡腳本編輯，涵蓋了研發過程中所有的重要環節。VR 慕課教學從一個新的視角來詮釋敘事性互動體驗與新慕課教學建構主義元素之間的必然聯系，具體通過老師學生之間和學生與學生之間虛擬互動空間場所，包括答疑解惑、知識的運用、理論的親身實踐等，從而達到更好的培養效果。也就是基于3D數字動畫模擬技術的新慕課交互體驗是對傳統慕課教學方式的進一步創新與變革，3D 數字動畫模擬技術作為VR 新媒體互動的重要環節承擔著積極的作用，如果將3D 數字動畫模擬技術與現有的傳統慕課教學方式進行融合，可以完成普通教學視頻不能解決的教學VR(虛擬現實)新模式，為了研究在3D數字動畫模擬技術下，通過極致虛幻的場景空間展示來表達對慕課教學內容的視覺體感提升。根據目前網絡信息膨脹、知識更新速度加快的教學背景下，讓學生在3D 數字虛擬空間里建立自我虛擬角色，去引入新建構主義教學法的分享式學習理念。

運用3D 動畫模擬技術的藝術創造性來模擬慕課教學內容的視聽感官特效是對VR 慕課教學系統的一種數字化的包裝，同時也給予VR 慕課教學實踐的一種全景動態式的操作系統。3D 數字動畫模擬技術平臺下的新慕課教學從一個新的視角來詮釋3D 新網絡媒體互動體驗與新慕課教學建構主義元素之間的必然聯系，基于3D 數字動畫模擬技術平臺的新慕課教學模式研究與實踐需要解決的關鍵問題是運用3D 數字動畫模擬技術去建立具象化的內容數據和利用VR 游戲引擎構造出人性化的便捷操作界面，同時優化VR 空間與VR 角色的關聯性和互動性。根據不同的關卡空間來引申出隨機多變的角色即時反應，來引導體驗者的主體思維與感性表達。給課程內容融入虛擬3D 空間表達和虛擬角色互動扮演，例如雪花形成時間與空間的視覺瞬間慢動態效果，紅細胞流動的速度變化與心臟跳動頻率的交叉影像展示，且可修改性較強，質量要求也更易受到控制，對動態元素也可以進行角色互動扮演，在扮演的過程中對參與的空間和互動的角色都保持著積極的可變性，在無限可變的狀態下更能激發體驗者的創造力與頓悟感。所以在3D 立體思維引導下能夠對慕課教學中所表現的虛擬空間視覺效果和角色扮演互動起到前所未有的感官沖擊作用。

綜上所述，通過VR 虛擬現實的仿真性與交互性，運用3D動畫模擬技術來重塑慕課教學內容的感官交互體驗，這是對慕課教學形式的一種創新性改革，也是將VR 慕課模式進行科學普及的一次實驗性嘗試。基于3D 數字動畫模擬技術的VR 慕課在長期疫情的危機下，其課程教學體系和綜合發展模式已經成為了各高校教學改革研究的趨勢與目標，體現了面對未來教學理念的不斷革新與探索。