《中國燈彩》VR+教育資源內容開發實踐研究

魯娟 武漢軟件工程職業學院

一、項目開發背景

作為國家級非物質文化遺產，燈彩藝術需要傳承和保護。2018年自貢市政校企三方共建彩燈學院，授牌國家文化出口基地彩燈藝術中心。同年我校成立燈彩技藝工作室，以傳承、保護為建設目標，造就傳統技術與現代技術相結合的燈彩技藝人才。2019年全國彩燈行業首家認證培訓機構“彩燈三工職業培訓”開班，這標志著彩燈行業職業培訓的開端。如何運用VR新技術助力中國燈彩教育，值得探索。

二、項目開發設計

（一）設計思路

以非物質文化遺產——中國燈彩為主題，通過VR和AR技術打造面向教育的創新應用，進行《中國燈彩》VR+教育資源內容開發。

（二）設計方案

1.VR課件：以古裝美女為引，手提燈籠緩緩向前帶領體驗者走進古代街道，元宵佳節的各類燈籠擺在貨架上，大戲臺前“中國燈彩”四個大字突出了課程名稱，吸引著我們走到戲臺前駐足，突然光線瞬間變幻，仿佛時間的飛逝、有空間穿越的感覺。右側4個大紅燈籠高高掛起，將按鈕設計為燈籠造型，保持了畫面整體風格。使用HTC手柄觸碰燈籠可出現對應的教學內容，包括視頻、模型、音頻、PDF文檔。置身于古代街道，學習著中國非物質文化遺產，增強真實感、沉浸感，避免理論學習的枯燥感，加強記憶力，提供學習效率。

2.AR課件：介于HTC VIVE設備價格過高，學生購買能力有限，只適合課堂使用，設計使用AR技術輔助教學，可用于翻轉課堂，課前讓學生觀察不同燈彩區別，課堂進行前測。也可以用于課后復習，加強教學重點中燈彩種類的學習。

根據VR課件中的燈彩種類，設計制作了對應燈彩的明信片，使用Unity3D、Vuforia軟件實現圖片識別效果。支持Android6.0以上版本。學生可在手機上安裝APK文件，運行程序用手機攝像頭掃描明信片，出現對應燈彩模型，模型可縮放和移動，便于觀察特征。通過AR技術，豐富了教學手段，提高了學習興趣。

（三）開發過程

1.前期主題構思。行業走訪咨詢，收集非遺文化相關資料。

2.職業崗位分析。邀請行業專家為燈彩制作師職業崗位列出典型工作任務，歸類典型工作任務，凝練出適合產品造型設計專業或藝術設計專業的典型工作任務；并提煉出其典型工作任務所對應知識、能力和素質。劃分典型工作任務的難度等級（1～4級，1級為最低難度等級，4級為最高難度等級）。

3.教學設計。根據提煉出的典型工作任務所對應知識、能力和素質,組織適合使用虛擬現實技術的教學內容,設計教學目標,確定教學重難點，基于BOPPPS模型進行有效課堂教學設計。

4.項目應用產品策劃。根據課堂教學設計，進行項目產品設計：基礎部分：設計基礎創意（直接呈現想要制作的作品畫面，能說明概念）——設計核心玩法（設計的應用中最關鍵的功能內容）——設計故事線（VR體驗加入故事情景推演，增強趣味性和沉浸感，設計類似分鏡頭腳本）；功能部分：設計功能圖——設計概念圖——設計體驗者邏輯流程。

5.項目制作。團隊合理分工，制定項目進度表，完成工作任務。

6.項目應用及改進。使用HTC VIVE運用于燈彩工作室教學及外來人員參觀，收集修改意見，進行后期改進。

三、VR技術應用

1.使用3ds max軟件進行模型資源制作，包括古代元宵佳節街道場景、人物、燈籠等模型，如圖1所示。

圖1 《中國燈彩》VR教育課件模型場景

2.使用EVR軟件進行VR交互設計，完成包括燈彩起源、燈彩種類、地方燈彩、燈彩制作4塊教學內容，觸發燈籠造型的4個按鈕，可對應出現相關教學內容。實現HTC VIVE頭盔沉浸感體驗，提高學習效率。如圖2所示。

圖2 《中國燈彩》VR教育課件VR交互設計

3.使用Photoshop制作中國燈彩中的宮燈、蓮花燈、走馬燈、擬形燈4種明信片，通過Unity3D、Vuforia軟件進行AR圖片識別交互設計，打包完成APK為Android平臺安裝包。實現攝像頭掃描明信片，出現對應模型，模型可縮放和移動。如圖3所示。

圖3 《中國燈彩》VR教育課件模型AR交互設計

四、項目難點及創新點

項目采用EVR軟件制作VR教育資源課件，可實現HTC VIVE頭盔沉浸感交互體驗；Unity3D軟件制作AR識別，安卓6.0及以上版本手機均可使用，具有普適性。項目難點在于如何整體策劃設計，最大程度體現VR+教育的價值，如何設計制作古代元宵佳節街道場景，能讓學習者能有身臨其境的感覺，提高學習興趣。在VR教育資源內容開發主題選擇時，創新聚焦在非物質文化遺產上，以中國燈彩為主題，通過VR和AR技術打造面向教育的創新應用。

五、項目實用價值及應用

美譽海內外的中國彩燈，每年都吸引這各方游客，中國燈會成為對外出口的國家戰略產品。未來5年彩燈產業有望突破100億，做大做強彩燈產業，以此推動老工業城市轉型升級，需要新技術助力。大膽將虛擬現實技術運用于傳統彩燈教學，能有效普及傳統文化，解決彩燈攜帶不便、不好保存的問題；同時豐富教學手段提高了學習效率，為彩燈產業高速發展提供有力的技術支撐，加速彩燈文化產業向高端轉型邁進，向創新升級發展，全面提升國家文化出口基地的影響力和競爭力。

《中國燈彩》教育資源內容開發項目，獲得全國高校教師教學創新大賽―3D/VR/AR數字化虛擬仿真主題賽項總決賽二等獎，將中國傳統藝術與現代VR/AR技術完美融合，集藝術性與技術性為一體，獲得評委高度贊譽。資源可應用與開設該課程的院校、燈彩技藝工作室及培訓機構。項目展示運用于本校國家級VR/AR應用技術協同創新中心，接待了近百名來至發展中國家相關部門政府官員及相關企業管理人員。