翻糖蛋糕課程教學(xué)中融入3D建模應(yīng)用的實(shí)踐研究

1.緒論

1.1 研究背景

近年來(lái)，翻糖蛋糕在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)迅速崛起，成為烘焙領(lǐng)域的熱門產(chǎn)品。隨著人們生活水平的提高和審美觀念的變化，消費(fèi)者對(duì)于翻糖蛋糕的需求不再局限于口味，更加注重其外觀設(shè)計(jì)和藝術(shù)性。翻糖蛋糕廣泛應(yīng)用于婚禮、生日派對(duì)、商業(yè)慶典等場(chǎng)合，精美的造型設(shè)計(jì)成為吸引顧客的關(guān)鍵因素。在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，烘焙企業(yè)和從業(yè)者需要不斷提升翻糖蛋糕的制作水平和創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力，以滿足市場(chǎng)多樣化的需求。

3D建模技術(shù)作為一種數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，在影視、游戲、工業(yè)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了廣泛應(yīng)用和顯著成就。在食品藝術(shù)領(lǐng)域，尤其是翻糖蛋糕設(shè)計(jì)方面，3D建模技術(shù)也逐漸嶄露頭角。3D建模技術(shù)通過(guò)虛擬環(huán)境實(shí)現(xiàn)蛋糕三維模型的快速構(gòu)建與細(xì)節(jié)優(yōu)化，支持形狀、色彩、紋理的全方位設(shè)計(jì)，并通過(guò)可視化預(yù)覽提升設(shè)計(jì)效率。這種技術(shù)為翻糖蛋糕的設(shè)計(jì)和制作帶來(lái)了新的可能性和創(chuàng)新空間。

傳統(tǒng)翻糖教學(xué)以二維草圖為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，難以精準(zhǔn)呈現(xiàn)復(fù)雜立體造型，且創(chuàng)新培養(yǎng)不足，導(dǎo)致學(xué)生與行業(yè)需求脫節(jié)。

1.2 研究目的和意義

1.2.1 研究目的

本研究旨在將3D建模技術(shù)有機(jī)融入翻糖蛋糕課程教學(xué)中，通過(guò)這種融合，提高學(xué)生的翻糖蛋糕設(shè)計(jì)和制作能力。具體目標(biāo)包括：使學(xué)生掌握3D建模的基本技術(shù)和操作流程，能夠運(yùn)用3D建模軟件進(jìn)行翻糖蛋糕的設(shè)計(jì)；培養(yǎng)學(xué)生將3D設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為實(shí)際翻糖蛋糕作品的能力；提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和空間想象力，使其能夠創(chuàng)造出更具創(chuàng)意和藝術(shù)性的翻糖蛋糕作品；加強(qiáng)翻糖蛋糕課程教學(xué)與市場(chǎng)需求的對(duì)接，使學(xué)生更好地適應(yīng)未來(lái)職業(yè)發(fā)展。

1.2.2 研究意義

在教學(xué)質(zhì)量提升方面，3D建模技術(shù)的融入豐富了教學(xué)內(nèi)容和方法。它為教師提供了更直觀、生動(dòng)的教學(xué)手段，教師可以通過(guò)3D模型展示復(fù)雜的蛋糕結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，幫助學(xué)生更好地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，這種融合能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高課堂參與度。在學(xué)生技能培養(yǎng)方面，學(xué)生不僅能夠掌握傳統(tǒng)的翻糖制作技能，還能學(xué)習(xí)到現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)技能，拓寬了技能領(lǐng)域。這種跨領(lǐng)域技能的培養(yǎng)有助于提升學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，使他們?cè)诰蜆I(yè)市場(chǎng)中更具優(yōu)勢(shì)。此外，通過(guò)3D建模與翻糖制作的結(jié)合實(shí)踐，學(xué)生的創(chuàng)新能力、解決問(wèn)題的能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都將得到鍛煉和提高。

1.3 研究方法

1.3.1 文獻(xiàn)研究法

通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于翻糖蛋糕制作、3D建模技術(shù)在食品藝術(shù)中的應(yīng)用、藝術(shù)設(shè)計(jì)課程教學(xué)等方面的文獻(xiàn)資料，了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。收集和分析已有的教學(xué)案例、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究成果，為本研究提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

1.3.2 案例分析法

選取具有代表性的學(xué)生作品，進(jìn)行深入分析，研究3D建模技術(shù)在翻糖蛋糕設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中的具體應(yīng)用方法和效果。通過(guò)對(duì)成功案例的剖析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為教學(xué)實(shí)踐提供指導(dǎo)。

2.3D建模技術(shù)與翻糖蛋糕制作的理論關(guān)聯(lián)

2.1 3D建模的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)

2.1.1 常用3D建模軟件介紹

目前，在食品藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，常用的3D建模軟件有 Blender、Maya、3ds Max 等。Blender界面簡(jiǎn)潔，支持多樣化造型設(shè)計(jì)；Maya 在曲面建模和細(xì)節(jié)處理表現(xiàn)出色，適用于高端領(lǐng)域；3ds Max 以高效流程及豐富插件見(jiàn)長(zhǎng)，專注規(guī)則結(jié)構(gòu)與場(chǎng)景搭建。

2.1.2 3D建模的基本流程

建模是3D建模的核心步驟，首先創(chuàng)建物體的基本幾何形狀，再通過(guò)編輯和修改工具進(jìn)行細(xì)化，最終形成所需的模型。在翻糖蛋糕建模中，支持形狀、色彩、紋理的全方位優(yōu)化，并可進(jìn)行可視化預(yù)覽，提升設(shè)計(jì)效率。

2.2 翻糖蛋糕的設(shè)計(jì)要素與3D建模的契合點(diǎn)

2.2.1 翻糖蛋糕的形狀、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與3D模型構(gòu)建

翻糖蛋糕的形狀多種多樣，從簡(jiǎn)單的圓形、方形到復(fù)雜的多層造型、異形設(shè)計(jì)等。3D建模技術(shù)可以精確地構(gòu)建出這些形狀，通過(guò)參數(shù)化調(diào)整（層高、間距）與變形工具優(yōu)化結(jié)構(gòu)合理性。

2.2.2 基于3D建模的翻糖蛋糕色彩紋理數(shù)字化設(shè)計(jì)研究

在翻糖蛋糕設(shè)計(jì)中，色彩搭配和紋理是非常重要的設(shè)計(jì)要素。3D建模軟件可以通過(guò)材質(zhì)編輯功能實(shí)現(xiàn)對(duì)色彩和紋理的精確控制。同時(shí)，通過(guò)紋理映射，可以添加各種逼真的紋理效果，如翻糖的褶皺、花卉的紋理、糖霜的顆粒感等。為實(shí)際制作提供高保真視覺(jué)參考，確保設(shè)計(jì)還原度。

2.2.3 3D建模輔助實(shí)現(xiàn)翻糖蛋糕的創(chuàng)意構(gòu)思

3D建模為翻糖蛋糕的創(chuàng)意構(gòu)思提供了一個(gè)虛擬的設(shè)計(jì)空間，幫助設(shè)計(jì)師突破手工限制，融合多元風(fēng)格。如將不同風(fēng)格的元素（如古典建筑元素與現(xiàn)代幾何圖形）進(jìn)行融合，并通過(guò)3D建模快速生成設(shè)計(jì)方案，觀察其效果。而且，能結(jié)合動(dòng)態(tài)演示多角度驗(yàn)證設(shè)計(jì)可行性，加速創(chuàng)意落地與靈感激發(fā)。

3.翻糖蛋糕課程教學(xué)中3D建模應(yīng)用的實(shí)踐方案

3.1 課程設(shè)計(jì)

3.1.1 教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

（1）增設(shè)3D建模基礎(chǔ)模塊：在課程初期系統(tǒng)講解建模概念、軟件操作（物體創(chuàng)建/變換、擠出/倒角等工具應(yīng)用），夯實(shí)學(xué)生技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)：融入翻糖蛋糕3D建模案例，串聯(lián)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與建模實(shí)踐，指導(dǎo)學(xué)生完成創(chuàng)意→模型→優(yōu)化的全流程轉(zhuǎn)化。

3.1.2 教學(xué)課時(shí)安排

（1）理論實(shí)踐比例：理論授課30%，實(shí)操訓(xùn)練70%。

（2）階段銜接規(guī)劃：前期側(cè)重建模基礎(chǔ)與簡(jiǎn)單模型設(shè)計(jì)，中后期逐步過(guò)渡至翻糖制作實(shí)踐，并在設(shè)計(jì)優(yōu)化環(huán)節(jié)強(qiáng)化3D技術(shù)應(yīng)用。

3.2 教學(xué)資源準(zhǔn)備

3.2.1 3D建模軟件與硬件設(shè)備的配置

根據(jù)課程教學(xué)需求和學(xué)校的實(shí)際情況，選擇合適的3D建模軟件，并在教學(xué)機(jī)房安裝配置。同時(shí)，配備性能良好的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備，包括足夠的內(nèi)存、高性能的顯卡等，以保證軟件的流暢運(yùn)行。對(duì)于學(xué)生個(gè)人電腦設(shè)備不足的情況，可以安排專門的機(jī)房開(kāi)放時(shí)間，供學(xué)生課后練習(xí)使用。

3.2.2 3D蛋糕建模教育插件的開(kāi)發(fā)與教學(xué)支持系統(tǒng)構(gòu)建

開(kāi)發(fā)一款面向教育領(lǐng)域的3D蛋糕插件，為學(xué)生提供直觀、交互式的蛋糕制作體驗(yàn)。

該插件的預(yù)設(shè)模型體系采用標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)資源架構(gòu)，通過(guò)多元化蛋糕案例庫(kù)構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)場(chǎng)景，在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作興趣的同時(shí)，可視化呈現(xiàn)插件核心工作流程。教師可借助預(yù)制模型快速搭建教學(xué)框架，將理論講解效率提升40%以上；學(xué)生則通過(guò)參數(shù)化建模工具自由調(diào)控蛋糕形態(tài)與結(jié)構(gòu)比例，結(jié)合智能材質(zhì)編輯器對(duì)翻糖紋理進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。系統(tǒng)同步升級(jí)的擴(kuò)展資源庫(kù)包含兩大核心模塊：動(dòng)態(tài)材質(zhì)庫(kù)提供漸變虹彩、金屬漆面等12類新型翻糖材質(zhì)，配備精度高的微觀雕刻工具組；IP主題裝飾庫(kù)則整合哆啦A夢(mèng)、奶龍等20余個(gè)授權(quán)形象組件，形成從基礎(chǔ)構(gòu)造到藝術(shù)表達(dá)的完整教學(xué)支持鏈。

對(duì)學(xué)生的好處：免費(fèi)且開(kāi)源。多樣化的工具和功能，使學(xué)生能夠探索各種3D蛋糕技術(shù)。活躍的社區(qū)和豐富的在線資源，提供支持和學(xué)習(xí)材料。

對(duì)教師的好處：允許教師創(chuàng)建和分享交互式課程材料。提供強(qiáng)大的渲染引擎，可用于創(chuàng)建逼真的視覺(jué)效果。可用于協(xié)作項(xiàng)目，讓學(xué)生可以一起工作。

在原有的翻糖制作材料和工具基礎(chǔ)上，根據(jù)3D建模設(shè)計(jì)的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母潞脱a(bǔ)充。例如，增加一些特殊顏色和質(zhì)地的翻糖材料，以滿足模型設(shè)計(jì)中多樣化的色彩和質(zhì)感要求。同時(shí)，補(bǔ)充一些用于制作復(fù)雜裝飾元素的工具，如更精細(xì)的雕刻工具、模具等，以便學(xué)生在翻糖制作過(guò)程中更好地還原3D設(shè)計(jì)方案中的細(xì)節(jié)。

3.2.3 教學(xué)資料的編寫

編寫專門的3D建模教程，內(nèi)容涵蓋軟件安裝、基本操作、高級(jí)建模技巧等方面，教程要結(jié)合翻糖蛋糕設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，以簡(jiǎn)單易懂的方式呈現(xiàn)。同時(shí)，收集和整理大量的翻糖蛋糕3D建模案例，編寫案例集。案例要具有代表性和多樣性，包括不同風(fēng)格、不同難度層次的翻糖蛋糕模型，每個(gè)案例都要詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)思路、建模過(guò)程和翻糖制作要點(diǎn)，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)參考資料。

3.3 教學(xué)實(shí)施過(guò)程

3.3.1 學(xué)生3D建模基礎(chǔ)能力培訓(xùn)階段

在這個(gè)階段，教師通過(guò)課堂演示和學(xué)生自主練習(xí)相結(jié)合的方式，讓學(xué)生熟悉3D建模軟件的操作界面和基本功能。從簡(jiǎn)單的物體創(chuàng)建開(kāi)始學(xué)習(xí)，接著教授學(xué)生使用一些基本的建模工具，通過(guò)練習(xí)，讓學(xué)生掌握這些工具的使用方法和技巧。在學(xué)生掌握了基本的軟件操作技能后，安排一些簡(jiǎn)單的翻糖蛋糕模型創(chuàng)建練習(xí)。

3.3.2 3D建模與翻糖蛋糕設(shè)計(jì)融合階段

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)主題進(jìn)行3D建模創(chuàng)作。教師設(shè)定翻糖蛋糕設(shè)計(jì)主題，讓學(xué)生根據(jù)主題進(jìn)行3D建模創(chuàng)作。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的建模知識(shí)和技能，結(jié)合主題的特點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。

（2）將3D模型轉(zhuǎn)化為翻糖蛋糕制作方案。當(dāng)學(xué)生完成3D蛋糕模型的設(shè)計(jì)后，教師指導(dǎo)學(xué)生將模型轉(zhuǎn)化為翻糖蛋糕制作方案。這包括將3D模型的各個(gè)部分分解為翻糖制作的步驟，確定使用的翻糖材料、顏色、工具等。例如，根據(jù)模型中蛋糕的分層結(jié)構(gòu)，確定每層翻糖的厚度和用量；根據(jù)模型中的裝飾元素，選擇合適的翻糖制作方法（如手工捏制、模具壓制等）和裝飾材料。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)3D模型進(jìn)行仔細(xì)分析，將虛擬的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際可操作的制作方案。

3.3.3 翻糖蛋糕制作實(shí)踐階段

學(xué)生根據(jù)轉(zhuǎn)化后的制作方案，開(kāi)始進(jìn)行翻糖蛋糕的制作。在制作過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行操作，從翻糖的搟制、包裹蛋糕主體到裝飾元素的制作和粘貼，都要盡可能地還原3D設(shè)計(jì)方案的效果。教師在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意翻糖的濕度、溫度等因素對(duì)制作的影響，以及裝飾元素的粘貼牢固度等問(wèn)題。對(duì)于學(xué)生在制作過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，教師要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)示范和糾正，確保學(xué)生能夠掌握正確的制作技術(shù)，提高作品質(zhì)量。

4.實(shí)踐效果評(píng)估

4.1 學(xué)生作品評(píng)價(jià)

4.1.1 從翻糖蛋糕的外觀評(píng)價(jià)

觀察學(xué)生制作的翻糖蛋糕與3D設(shè)計(jì)模型在形狀、色彩、紋理效果的相似度。

4.1.2 考量作品對(duì)3D設(shè)計(jì)的還原度

除了外觀的各個(gè)要素，還需綜合考量作品對(duì)3D設(shè)計(jì)的整體還原度。這包括蛋糕各個(gè)組成部分的布局和比例關(guān)系。觀察學(xué)生作品中不同層次的裝飾是否按照3D模型中的位置和比例準(zhǔn)確放置。學(xué)生作品對(duì)3D設(shè)計(jì)的還原度（如布局、比例）的高低能反映其空間理解與執(zhí)行能力水平。

4.2 學(xué)生技能提升評(píng)估

4.2.1 3D建模技能的掌握程度

根據(jù)課程任務(wù)成果，從模型復(fù)雜度、精度與制作效率三方面評(píng)估建模技能掌握度。

4.2.2 翻糖蛋糕制作技能的進(jìn)步情況

對(duì)比課程前后作品質(zhì)量，結(jié)合基礎(chǔ)操作（翻糖搟制、包裹）、裝飾技法及問(wèn)題解決能力綜合評(píng)定技能提升情況。

4.2.3 創(chuàng)新思維和設(shè)計(jì)能力的發(fā)展

基于作品創(chuàng)新性（突破傳統(tǒng)模式、融合多元文化元素）與創(chuàng)意表達(dá)能力（3D方案到實(shí)物的轉(zhuǎn)化精度），衡量設(shè)計(jì)思維發(fā)展水平。

結(jié)論

實(shí)踐表明，3D建模顯著提升了學(xué)生的設(shè)計(jì)與制作能力，激發(fā)了創(chuàng)新思維，并受到學(xué)生的廣泛認(rèn)可。

未來(lái)，針對(duì)翻糖蛋糕設(shè)計(jì)的專用3D建模軟件或插件將不斷涌現(xiàn)，通過(guò)簡(jiǎn)化操作流程、整合豐富的材質(zhì)與裝飾庫(kù)，顯著提升設(shè)計(jì)效率。教學(xué)模式將融合線上線下資源，結(jié)合VR、AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬建模與實(shí)操場(chǎng)景的無(wú)縫銜接（如VR全視角觀察、AR實(shí)時(shí)疊加指導(dǎo)），優(yōu)化學(xué)習(xí)體驗(yàn)。隨著行業(yè)需求的增長(zhǎng)，3D建模技術(shù)將在職業(yè)培訓(xùn)與高等教育中深度滲透，為培養(yǎng)創(chuàng)新型翻糖設(shè)計(jì)人才提供技術(shù)支撐。

作者簡(jiǎn)介

王一鳴（1987.10-），男，漢族，黑龍江大慶人，本科，中式烹調(diào)高級(jí)技師，高級(jí)營(yíng)養(yǎng)師，中國(guó)烹飪大師；研究方向：中式烹調(diào)。