基于理性思维的艺术设计专业电脑三维制作教学探究

陈意辉

（福建技术师范学院文化传媒与法律学院 , 福建福清 350300）

一、电脑三维制作教学的现状

电脑三维制作是一门应用性很广的技术，在各个专业中均有开设，教学主要以讲授软件操作为主，同时这门课程又是一门理性思维很强的课程。目前电脑三维制作教育体系大致分为两大类：一类是高职院校教育；另一类是社会培训机构教育，主要目的是看好市场对该类人才的需求，以解决个人的就业问题，简单地说，学会这个技能就能找到工作。这种“接单式”的培训模式，只是一味追求电脑软件的操作，以满足社会就业的需求，完全忽视设计的基本原则。虽然有些培训机构增加美术课程和理性思维训练，但仍然缺乏系统、全面教与学的教学体系，结果在行业中自然而然出现“不懂设计的设计师”。即使是高职院校教育，也是将电脑三维制作课程作为一块“楔子”，硬塞入传统的艺术设计教学模式中，简单作为一个应用软件来教学，这是一个误区。结果学生只会机械式地操作，不会综合、灵活地运用，更谈不上“辅助设计”。纵观电脑三维制作的图书资料，更是千篇一律地讲授各工具的操作，所举的例子寥寥无几、粗制滥造、缺乏美感，市面上很少有适合艺术设计类学生学习的教材。所以，要真正培养电脑三维制作应用型人才，转变教学方法势在必行。

二、理性思维在教学中的重要性

每个学习电脑三维制作的学生都希望自己成为这方面的能手，也为之付出了大量的时间和精力，但真正能适应市场需求的不多。熟悉3D软件的各种功能，不等于就能做出好的三维作品。如：表现静物时却不懂构图的基本原理；表现人物角色却不懂人物解剖的基础知识；表现动画却不知道运动的基本规律；制作建筑效果图却不懂建筑基本结构；制作室内效果图却不懂用光线营造空间；设置材质不懂色彩学和材料学等等[1]，这些因素直接影响三维作品的真实性和艺术性。所以在讲授软件操作的同时，相应地讲解一些有关数理学科的基础知识，对提高学生三维制作能力是很有帮助的。千万不要以为这些知识很难，艺术设计专业学生听不进去，其实一些基本常识就存在我们的日常生活中，只要我们合理训练理性思维，引导学生用心观察身边的事和物，乃至整个自然界，不管是艺术设计类学生还是理工科学生，不管是感性思维强的学生还是理性思维强的学生，都会对周围的事物和自然现象怀有好奇心，观察它的造型、分析它的规律。然后应用3D软件去表现，创造过去、现在、未来的3D世界。所以在教学过程中培养理性思维，才能真正使电脑三维制作为艺术设计服务，也使该项技能每一步操作有据可依、有理可循，学生更容易理解操作目的及应用，而不是死记硬背、盲目模仿，以至于缺乏创新能力。

三、理性思维在三维制作教学中的培养

三维艺术创作往往具有直观的感性特征，但内在的意义则积淀了大量的理性因素。理性思维是一种有明确的思维方向，有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维[2]。严谨的理性是电脑三维制作的基础，艺术设计专业的学生往往忽视理性思维。例如3DMAX软件的各模块功能的运用，就离不开数学和物理的基础知识。笔者从多年的教学实践中，探索出适合电脑三维制作教学的方法。下面就以3DMAX软件教学为例。

（一）造型艺术与软件技术相结合

任何3D软件都是以真实的自然世界的属性为依据，软件的编程极具逻辑性，既要理性分析立体造型的艺术规律，又要符合软件的技术特点和操作流程，所以在建模和材质模块教学中，就必须通过艺术与技术的结合来训练学生的理性思维。比如制作玻璃杯。

首先，在讲授构造一个玻璃杯的造型时，就出现了这样的问题：玻璃杯剖面图的绘制步骤（图1），对艺术设计专业的学生就难于理解了。他们通过传统绘画来绘制一个玻璃杯子自然轻而易举，但是运用3DMAX软件进行制作，就得结合软件的技术特点及三维建模流程，通过观察玻璃杯艺术造型理性分析、思考，归纳出玻璃杯剖面图的演变过程，并提炼出适合3DMAX软件绘制的图形，由软件的旋转工具产生完美的三维造型。

其次，设置玻璃的材质参数中，由玻璃产生的折射和散焦效果的艺术之美，不是凭空想象出来，是根据光线通过玻璃时的物理属性计算出来的结果[3]，观察现实中玻璃的折射和散焦的现象（图2），科学的分析光线在空气和玻璃中传播生产的折射和反射的次数（图3），并结合软件相应的参数逼真地制作出杯子的艺术效果。

图1 玻璃杯剖面示意图

图2 玻璃产生的折射和反射

图3 光线在空气和玻璃中传播产生的折射和反射示意图

（二）感性与理性相结合

艺术设计专业学生对色彩的感觉有一定的优势，在灯光模块的教学中，结合这类学生感性思维的优势，将最初的感性认识的元素进行理性地概括、提炼，创作出合理的光与色的表现。比如先让学生观察一个白色的球体（图4），不难发现球体的颜色实际上是由光源色和环境色的共同作用来决定的，具体地、理性地分析，归纳出亮部的颜色主要受光源色的影响，暗部的颜色主要受环境色的影响，过渡区的颜色则主要呈现出球体固有色的特点。然后运用3DMAX软件中虚拟灯光的功能及其营造，方法是遵循自然的物理现象和色彩学原理[5]，不是“无中生有”。所以在灯光模块教学过程中，从感性认识上升到理性思维是掌握3DMAX灯光模块的一种重要方法。

图4白色球体受光源色和环境色的影响

（三）虚拟与现实相结合

电脑三维动画是通过计算机绘制出连续的动作画面。当每秒变化的画面超过15帧时，连续画面就会在人的眼睛里产生动画影像[6]。对这种技术的掌握应具有数理方面的理性思维来完成，借助三维动作捕捉设备采集的数据，真实地模拟现实的动态世界。

比如制作人物行走的动画（图5），在教学过程中可以借助三维动作捕捉设备进行辅助教学，将动作捕捉设备绑定在人体各个主要关节，将人体的运动数据采集到3DMAX软件中进行分析和提炼，通过电脑的虚拟和现实的数据进行再创作，表现出栩栩如生的动画效果。

图5 人物行走的动画

四、结语

不管是何种三维软件，在电脑三维制作教学中培养学生的理性思维具有重要意义。即会熟练软件操作，又会在艺术设计中灵活地运用，才是市场之所需。三维动画技术不仅需要艺术设计和电脑技术知识的兼修，更需要精确的理性思维，在培养理性思维的基础上，将感性认识上升到理性认识来指导电脑三维的制作，进一步强化自身的强项、提升自身的弱项，实现理性思维和感性思维协同发展，创作出丰富多彩的电脑艺术作品，同时也有效地培养学生创新思维的能力，为电脑三维制作技术在艺术设计中的运用奠定了扎实的基础。