產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學(xué)模式研究

一、引言

自影視數(shù)字化誕生以來，影視行業(yè)技術(shù)經(jīng)歷了飛速的發(fā)展并逐漸趨于成熟。在這一背景下，數(shù)字化內(nèi)容創(chuàng)新與制作受到了越來越多的關(guān)注。虛幻5引擎軟件的出現(xiàn)為影視制作提供了強大的平臺和高效的工具，徹底改變了傳統(tǒng)影視的制作流程：如簡化流程，整合各項技術(shù)，降低對人員的需求，并帶來更逼真的效果；減少傳統(tǒng)影視特效中煩瑣的模型、材質(zhì)、紋理和貼圖工作。虛幻5引擎軟件為影視制作帶來了革命性的變化，推動了影視行業(yè)的進步。因此，將虛幻5引擎融入課堂進行實踐教學(xué)十分必要，在國內(nèi)大部分動漫專業(yè)的高校教學(xué)中，該軟件也成了動畫制作的主流手段。而在當(dāng)今應(yīng)用型高校教育改革中，產(chǎn)教融合作為當(dāng)前教育改革的重要方向，對于培養(yǎng)符合市場需求的高素質(zhì)人才具有重要意義。隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，影視行業(yè)對高素質(zhì)技術(shù)人才的需求日益迫切。因此，高校在構(gòu)建產(chǎn)教融合背景下的三維動畫制作課堂時，應(yīng)使教學(xué)內(nèi)容符合市場需求，突出專業(yè)教學(xué)特色，重視提高資源整合與共享水平，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維，促進產(chǎn)教融合的深入發(fā)展，滿足學(xué)生能力培養(yǎng)的實際需求。

二、虛幻5引擎的特點與優(yōu)勢

虛幻5引擎是一款由游戲公司Epic Games開發(fā)的軟件，是虛幻引擎（Unreal Engine）的第五代版本。它是一款面向下一代游戲機和個人電腦的游戲開發(fā)平臺，提供了游戲開發(fā)的核心技術(shù)、數(shù)據(jù)生成工具和基礎(chǔ)支持。虛幻5引擎內(nèi)置了高品質(zhì)的音頻和動畫制作工具，使游戲音效和動畫更加真實、生動，因而廣泛應(yīng)用于影視制作領(lǐng)域。虛幻5引擎提供了更加逼真的材質(zhì)、光照和特效，能夠制作出更加真實的動畫效果。并且支持實時渲染和交互功能，同時提供了豐富的開發(fā)工具和插件，能夠滿足各種制作需求，降低制作難度，并且支持多種平臺發(fā)布。

隨著傳統(tǒng)三維動畫產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，虛幻5引擎的技術(shù)應(yīng)用范圍也在不斷擴大。除了游戲開發(fā)，虛幻5引擎還廣泛應(yīng)用于影視、室內(nèi)設(shè)計、動畫、廣告、航空航天、醫(yī)療、教育等各個領(lǐng)域。虛幻 5引擎作為一個強大的數(shù)字創(chuàng)作平臺，為動畫制作帶來了許多革命性的工具，這些工具在生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，打破了傳統(tǒng)三維動畫制作的線性工作流程，使整個制作過程更加靈活高效。使用虛幻 5引擎的初衷不僅僅是為了實現(xiàn)實時渲染，而是為了進一步優(yōu)化整個制作流程。實時渲染技術(shù)使動畫師可以在制作過程中實時查看渲染效果，從而更快速地做出調(diào)整和決策，大大提高了制作效率。虛幻5引擎強大的功能還為生產(chǎn)人員提供了更多的可能性，使整個生產(chǎn)過程更加高效順暢。

此外，隨著動畫行業(yè)的發(fā)展和競爭的加劇，對動畫生產(chǎn)效率的要求也越來越高。虛幻5引擎的出現(xiàn)正是為了滿足這一需求，通過優(yōu)化制作流程和提高生產(chǎn)效率，幫助動畫制作公司更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的速度。通過使用虛幻5引擎，企業(yè)可以在保證高質(zhì)量生產(chǎn)成果的同時，更快地完成項目，從而在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。

三、產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學(xué)模式的構(gòu)建

（一）產(chǎn)教融合教育模式的基本概念

產(chǎn)教融合模式最初是職業(yè)院校開辟的一條人才培養(yǎng)道路，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一種高校的人才培養(yǎng)模式。產(chǎn)教融合是指將產(chǎn)業(yè)與教育緊密結(jié)合，通過實踐教學(xué)、校企合作等方式實現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會需求的對接。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行業(yè)對人才的需求越來越多樣化，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足人才市場的需求。因此，產(chǎn)教融合成為當(dāng)前教育改革的重要方向。通過產(chǎn)教融合，學(xué)?？梢耘c企業(yè)合作，共同制定人才培養(yǎng)方案，實現(xiàn)教學(xué)資源共享，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。同時，企業(yè)也可以通過與學(xué)校的合作，引入符合自身需求的高素質(zhì)人才，進而提高企業(yè)的核心競爭力。

（二）三維動畫的制作流程

傳統(tǒng)三維動畫制作以流水線式的工作流程貫穿始終，如《玩具總動員》系列、《冰河世紀(jì)》系列、《功夫熊貓》系列等。傳統(tǒng)三維動畫制作流程大致可以分為三個部分：前期設(shè)定、中期制作、后期處理。傳統(tǒng)的三維動畫制作流程需要多個軟件協(xié)同操作，需要較高的技術(shù)門檻和較長的制作周期。雖然傳統(tǒng)的三維動畫線性管線制作流程多年以來久經(jīng)驗證，但它仍有一個很大的缺點——缺乏靈活性，這個固有缺點會在一定程度上抑制動畫制作人員的創(chuàng)造力。因此，要想真正顛覆傳統(tǒng)的線性制作流程，就要徹底改變其線性的本質(zhì)，在整個制作過程中提供更高的創(chuàng)作靈活度。

使用虛幻5引擎制作三維動畫可以實現(xiàn)制作流程上的非線性化，非線性制作流程是指多項任務(wù)并行的重疊式工作流程。在這種新型工作模式下，三維動畫制作依舊保留了傳統(tǒng)線性工作流程涉及的職能和部門，如分鏡設(shè)計、建模、綁定、動畫、燈光、特效等，但這些工作避免了以往按部就班的執(zhí)行步驟，各項工作的開始時間與執(zhí)行順序發(fā)生了變化，這就為制作人員提供了更高的創(chuàng)作靈活度，大大節(jié)省了項目制作周期和成本。

在課堂實踐中，學(xué)生可利用虛幻5引擎進行三維動畫制作。首先，通過學(xué)習(xí)建模技巧，利用引擎的強大工具創(chuàng)建各種角色和場景模型。然后利用材質(zhì)系統(tǒng)為模型添加紋理和細節(jié)，提高其逼真度。再設(shè)置燈光和相機，營造氛圍和拍攝角度。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可以根據(jù)自己的創(chuàng)意設(shè)計人物的動作和表情。最后結(jié)合特效系統(tǒng)添加火焰、煙霧等效果來增強動畫的表現(xiàn)力。在實踐過程中，學(xué)生需要掌握運用虛幻5引擎的實時渲染功能，對作品的效果和質(zhì)量進行預(yù)覽和調(diào)試。同時，需要了解如何將作品發(fā)布到不同的平臺，以滿足動畫市場的需求。

以中期模型制作為例，在三維動畫影視模型制作過程中，傳統(tǒng)的制作方法需要使用高精度模型面數(shù)和高分辨率貼圖，不斷細化精進模型的精細程度。再使用烘焙的方式，將高精度的模型細節(jié)烘焙到低面數(shù)的模型上，在這個過程中難免會因為技術(shù)的原因?qū)е聛G失細節(jié)。但隨著虛幻5引擎的發(fā)布，模型在精度方面不再是一個難點，可以直接使用高精度的模型作為最終模型，省去烘焙這一步驟，從而也避免了細節(jié)丟失的問題。為了更好地應(yīng)對這種變化，三維動畫影視模型實踐教學(xué)采用實踐性、模塊化和綜合性的教學(xué)方法，以實際操作為主要手段，利用虛幻5引擎的Lumen和Nanite技術(shù)，學(xué)生可以利用高精度模型直接渲染，利用攝像機創(chuàng)建序列，并運用分層渲染技術(shù)與中后期聯(lián)動，以方便產(chǎn)品的包裝調(diào)整。不僅解決了學(xué)生在模型制作技術(shù)上的局限性，也打破了學(xué)生橫向發(fā)展的壁壘。為了更好地實現(xiàn)三維動畫模型制作的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)采用課堂教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的方式，進行案例分析、教師講授、實踐操作和實驗室實踐。通過這種教學(xué)方式，學(xué)生可以更好地將理論知識與實踐操作相結(jié)合，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實踐能力。

（三）產(chǎn)教融合背景下三維動畫制作流程實踐教學(xué)的構(gòu)建

根據(jù)三維動畫制作過程的特點，本文設(shè)計了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括造型、材質(zhì)、燈光、動畫、特效等。通過實際項目案例，開展實踐教學(xué)，提高學(xué)生的實踐能力。通過將課堂教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合，校企合作，共同建設(shè)實踐教學(xué)資源庫。同時，校企共同建立商業(yè)項目，與學(xué)生一起參與實踐教學(xué)。

在整體的實踐教學(xué)過程中，以吉林動畫學(xué)院動畫產(chǎn)業(yè)學(xué)院師生創(chuàng)作的動畫短片《星愿》為例，該短片采用虛幻5引擎制作流程，搭配影視化高質(zhì)量動畫技術(shù)，設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。在教學(xué)過程中采用項目式學(xué)習(xí)，對標(biāo)項目需求，進一步提升學(xué)生的實踐操作水平。結(jié)合最新的藝術(shù)設(shè)計理念，向?qū)W生介紹多種工業(yè)項目表現(xiàn)手法，并強調(diào)了制作過程的建構(gòu)原則。在教學(xué)內(nèi)容方面，注重創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生掌握前沿技能。同時，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過重構(gòu)學(xué)習(xí)過程、增加師生互動和及時反饋，更好地讓學(xué)生理解和掌握知識。吉林動畫學(xué)院致力于培養(yǎng)具有高素質(zhì)高技術(shù)的專業(yè)型人才，在產(chǎn)教融合方面具有資深經(jīng)驗。該校與吉動天博、吉動禹碩等影視公司建立合作，使得教學(xué)實踐內(nèi)容滿足市場需求。校企合作將工業(yè)生產(chǎn)的開發(fā)流程和過程融入課程中，避免項目過程與課程內(nèi)容相脫節(jié)，通過“做中學(xué)”不斷提高學(xué)生的工作能力。同時，學(xué)校有企業(yè)與學(xué)院雙師雙向指導(dǎo)，使得學(xué)生避免與社會需求脫節(jié)，進一步促進產(chǎn)教融合的深入發(fā)展，滿足學(xué)生能力素養(yǎng)提升的實際需要。

四、三維動畫制作流程中融入虛幻5引擎的應(yīng)用效果

首先，虛幻5引擎通過其先進的圖形渲染技術(shù)，為動畫制作帶來了革命性的變革。利用實時光線追蹤，虛幻5引擎能夠模擬光線在場景中的精確傳播和反射，從而生成極為逼真的陰影、反射和折射效果。這種技術(shù)顯著增強了動畫場景的真實感，讓觀眾沉浸其中，仿佛置身于一個真實的三維世界。同時虛幻5引擎推出的Nanite虛擬幾何系統(tǒng)，為動畫創(chuàng)作者提供了前所未有的創(chuàng)作自由度。通過Nanite，動畫設(shè)計人員可以實時呈現(xiàn)高多邊形細節(jié)的模型，而無需擔(dān)心性能損耗。在《黑神話：悟空》的過場動畫中，制作團隊充分利用Nanite系統(tǒng)，結(jié)合從重慶、貴州等地實地采集的高精度掃描模型數(shù)據(jù)，以及Lumen全局光照技術(shù)，成功還原了宏偉的古建筑場景的真實細節(jié)，這一實例充分展示了虛幻5引擎在動畫制作中的巨大潛力和價值。

其次，虛幻5引擎的實踐教學(xué)資源十分豐富，為學(xué)生提供了高質(zhì)量的案例素材和插件，從而極大地促進了他們對三維動畫制作技能的學(xué)習(xí)與掌握。通過實際項目案例進行實踐教學(xué)，可以提高學(xué)生的實踐能力，增強學(xué)生的創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力。虛幻5引擎集成了MetaHuman和Quixel Megascans兩大頂級數(shù)字模型資源插件，為高質(zhì)量動畫角色與場景的制作提供了高效解決方案。MetaHuman框架允許用戶在短時間內(nèi)快速創(chuàng)建出逼真的角色，包括精細的頭發(fā)和服裝，極大地提高了角色制作的效率和質(zhì)量。而Quixel Megascans的資源庫則包含了海量的掃描模型資源和高分辨率紋理，這些資源在虛幻5引擎中都可以免費使用，為場景制作提供了極大的便利和選擇空間。這些先進的教學(xué)資源和工具不僅幫助學(xué)生更好地掌握三維動畫制作技能，還激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維，為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

當(dāng)虛幻5引擎與三維動畫制作流程相結(jié)合，并融入產(chǎn)教融合的教學(xué)模式時，學(xué)生的實踐能力和就業(yè)競爭力得到了顯著的提升。在這種模式下，學(xué)校與企業(yè)緊密合作，使學(xué)生有機會直接參與實際的三維動畫項目，利用虛幻5引擎進行實踐操作。這樣的經(jīng)歷不僅讓學(xué)生在實踐中掌握了專業(yè)技能，還使他們深入了解了行業(yè)前沿的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和需求。與此同時，企業(yè)也能從這種合作中獲益，因為他們可以從中選拔和培養(yǎng)出符合自身需求的高素質(zhì)人才。這種產(chǎn)教融合的模式實現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的互利共贏，為三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。此外，為了豐富教學(xué)資源，學(xué)校還應(yīng)積極建設(shè)實踐教學(xué)資源庫。這一資源庫需要包含大量的案例素材和實踐項目，為學(xué)生提供廣闊的學(xué)習(xí)和實踐平臺。教師則可以根據(jù)企業(yè)反饋和市場調(diào)研，靈活調(diào)整課程內(nèi)容和教學(xué)計劃，確保教學(xué)內(nèi)容與市場需求保持同步。

五、實踐教學(xué)模式對三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動

通過實踐教學(xué)模式，學(xué)生可以獲得更多的實踐機會，提高自己的實踐能力。這對于三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常重要，因為三維動畫制作需要技術(shù)人員具有豐富的實踐經(jīng)驗和技能。通過實踐教學(xué)模式，學(xué)生可以更好地掌握三維動畫制作技能，為以后的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。實踐教學(xué)模式能夠促進產(chǎn)教融合，加強企業(yè)與學(xué)校的合作。企業(yè)可以提供實際的項目案例和反饋，學(xué)校可以根據(jù)企業(yè)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和計劃，培養(yǎng)符合市場需求的人才。這種合作模式有利于促進三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高整個行業(yè)的水平。

同時，實踐教學(xué)模式還可以促進教師隊伍的建設(shè)。教師需要具備豐富的實踐經(jīng)驗和技能，需要不斷與市場接軌，才能更好地指導(dǎo)學(xué)生。通過實踐教學(xué)模式，教師可以不斷地更新自己的知識和技能，提高自己的教學(xué)水平和實踐能力，為三維動畫模型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更好的支持。

六、結(jié)語

綜上所述，基于產(chǎn)教融合的三維動畫制作流程實踐教學(xué)模式在提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和就業(yè)競爭力方面具有顯著的優(yōu)勢。通過校企合作、實踐教學(xué)資源建設(shè)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計等多方面的措施，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和團隊協(xié)作精神，提高其綜合素質(zhì)。然而，該模式也存在著技術(shù)更新快、硬件設(shè)備要求高、需要團隊合作和優(yōu)秀教師資源等挑戰(zhàn)。因此，在未來的研究中需要進一步探討如何克服這些難題，優(yōu)化實踐教學(xué)模式，拓寬學(xué)生的動畫制作技能，使學(xué)生有更廣泛的技術(shù)支持，以更好地適應(yīng)市場需求和人才培養(yǎng)的需求。

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★基金項目：本文系吉林動畫學(xué)院教學(xué)改革與建設(shè)基金項目“產(chǎn)教融合背景下三維動畫模型實踐教學(xué)模式研究”（項目編號：Y2023003）的研究成果。

（作者簡介：孫宏宇，男，本科，吉林動畫學(xué)院，助教，研究方向：三維模型、虛擬引擎）

（責(zé)任編輯 王瑞鋒）