虚拟现实技术在动漫游戏教学设计中的应用研究*

徐 颖

(福州软件职业技术学院 游戏产业学院，福建 福州 350001)

作为计算机学科的衍生学科之一，动漫游戏专业的招生量逐年上升，覆盖面不断扩展。随着我国教育改革的深入推进以及社会对动漫游戏的需求愈加多元化，动漫游戏专业亟需改进教学理念，优化教学课程，以培养出满足社会发展需要的全方位人才。虚拟现实技术作为一种人机互动性极强的技术，可以完全复制模拟真实世界并模拟设计者所构想的世界,对于动漫游戏专业教学场景构建有着极大帮助。与此同时，虚拟现实技术还可突破传统教学在时间、空间上的限制，为师生教学提供极大便利。这些技术支持引导下，虚拟现实技术为动漫游戏专业教学带来全新思路。由此，相关院校动漫游戏专业需在充分结合虚拟现实技术的基础下，构建科学合理的教学课程体系，采取切实可行的教学方法。

一、虚拟现实技术内涵及特点

虚拟现实技术英文名称为 Virtual Reality，简称 VR 技术，集计算机算法、人体传感技术及行为心理学于一体，是一门新兴综合技术。借助图形显示、3D定位、触觉传感等高新技术的背后支撑，虚拟现实技术可通过构建虚拟空间，实现视力、听力真实模拟，为用户带来深度沉浸体验，在实现用户在真实世界与虚拟世界的交互行为的同时，满足人们对未来世界的构想。

(一)沉浸性

虚拟现实技术构建的虚拟环境具有现实感，能使用户感受到十分真实的画面、声音。人类可以在虚拟环境中健身、学习、旅游，在一定程度上可被称作“平行世界”。虚拟现实技术能在听力及视力方面实现沉浸效果。一是视觉沉浸。虚拟现实技术利用凸透镜制造虚拟现实眼镜，将画面内容输出为左眼、右眼各自独立的画面，加上封闭式头盔完全杜绝了真实世界，从而在视觉上带来沉浸式体验。虚拟现实眼镜的分辨率越高，用户所感受到的场景就越真实。当分辨率提升到8K以上，就可达到“人眼”分辨率，带来深度沉浸体验。二是听觉沉浸。虚拟现实技术可通过耳机输出声音，并使用杜比全景声，配合具体场景的变化过程，为用户呈现流动的声音音效，从而大幅度提升沉浸式体验。

(二)交互性

当人处于虚拟环境中，人们可与其中物体、场景进行实时交互。用户是交互主体，虚拟环境中的场景及物体为虚拟客体。虚拟主体与客体之间进行的交互行为是全方面的。虚拟现实技术通过定位器建立与真实世界比例相同的虚拟世界，并通过追踪虚拟现实头盔与手柄传感器的动作，将用户在真实世界的移动变成与虚拟世界的交互操作。对于虚拟世界里的物体，用户可对其进行操作。如用户可以用手去抓取模拟环境中的物体并改变物体的位置或形状。虚拟现实技术借助其强大交互功能，成为军事及航天领域模拟训练的重要工具。

(三)构想性

通过运用虚拟现实技术，使用者对未来世界的自由想象有机会成为现实。在虚拟空间内，设计人员可在人物、场景设计方面发挥想象力，如按照个性化要求设计人物形象、模拟建造仿真场景等。而对于体验者来说，虚拟现实技术不仅能使其沉浸其中，还能通过与虚拟环境的交流对真实世界进行反思，并进而对现实世界加以改造[1]。有了虚拟现实技术，人类将有机会体验理想世界。

二、虚拟现实技术应用于动漫游戏教学中的优势

将虚拟现实技术应用于动漫游戏教学时，具备色彩、层次丰富的感官体验以及立体逼真的3D立体环绕效果，使得虚拟现实技术能为教育技术带来飞跃发展。通过营造自由独立学习氛围，传统教学方式得到升级，转为学生通过自身与环境交互吸收知识。将虚拟现实技术应用于动漫游戏教学，具体有以下几方面优势：

(一)提高教学便利性

将虚拟现实技术应用于动漫游戏专业教学，可从以下几方面提高教学的便利性。一，教学资源更易获取。无论是虚拟现实技术还是动漫游戏，二者均高度依赖于计算机技术。因此虚拟现实技术以及动漫游戏专业的教学资源均可保存在网络存储空间内。根据使用的设备类型不同，教学资源可保存在台式电脑、平板电脑以及手机当中，摆脱了传统知识对于纸张书本的依赖。无论学生在教室上课、或是在图书馆自习，学生可摆脱知识媒介限制，随时调用教学资源进行自主学习。二，教学时间、空间限制缩小。传统课堂需要将教师与学生集中到教室里进行学习，对于地点、时间均有着强制要求。而通过将虚拟现实技术运用到动漫游戏当中，学生和老师可凭借虚拟现实设备，随时随地进入教学课堂，减少了传统教学对于时间、空间的限制。此外，若学生不能在课堂上完全掌握所学知识，可在课后下载相关教学资源，利用虚拟现实头盔等专有设备进行弥补学习。相比于传统教学，将虚拟现实技术运用于动漫游戏教学，学生能更轻易获取教学资源，减小教学在时间、空间上的限制，为自主学习提供了极大便利[2]。

(二)丰富教学内容及其表现形式

将虚拟现实技术与动漫游戏结合后，教学内容及其表现形式都得到了极大丰富。教学内容方面，虚拟现实技术的引入，为学生提供了充足的视觉、听觉教学素材，学生可在课堂上体验到视觉、听觉、触觉一体化的虚拟教学场景[3]。通过虚拟现实技术创建并呈现动漫游戏世界，学生可跨越时空界限，与动漫游戏中的场景及人物进行互动。还可结合教学需求，对动漫游戏场景进行控制，对其中的动漫游戏人物及要素展开操作。除了常规的书本知识以外，学生还获得了真实的游戏交互体验以及大量感知、操作的机会，课堂内容丰富度有了极大提升。表现形式方面，传统的教学内容表现形式一般包括课本及课件，整体较为单一。通过引入虚拟现实技术，原本扁平化的知识得以更加立体、更加真实的方式呈现，动漫游戏专业的教学内容也有了更加多元的表现形式。虚拟现实技术通过丰富课堂教学内容，并以更生动多样的表现形式将其表达，使得学生对于虚拟现实动漫游戏构建有了更深层次的理解。

(三)提升教学效果满意度

在传统的教学课堂，知识传递形式较为单一，学生只能通过“文字讲解+图片展示”的形式获取知识。在遇到教学情况较为复杂的课堂，如数学课上的立体几何、地理课的山体结构等课程章节，以扁平的文字与图片讲解，教师很难向学生解释清楚其中原理。教师的讲学效果、学生的学习效果也很难以令人满意。在动漫游戏专业教学时，课程对于知识的表现形式要求更高，单纯的文字与图片只能提供给学生单一的知识印象，教学效果较差。另外，动漫游戏专业对学生空间想象力要求本身就较高，若学生的立体感与空间感不够强，会导致教学效果不佳。这种情况下，采用虚拟现实技术进行组织教学，对动漫游戏进行三维立体呈现，能让学生感受到真实立体的动漫游戏。对于动漫游戏中的场景构建以及立体人物的刻画，学生都能从视觉、听觉等方面进行全方位立体感知。课堂的内容层次度、表现丰富度都得到全面提升，学生对于课堂也更加满意。

三、虚拟现实技术在动漫游戏教学设计中的应用分析

动漫游戏教学阶段，虚拟现实技术成为关键辅助工具。动漫游戏场景借助虚拟现实技术，能够提高画面丰富度及逼真度，进而提升学生课堂效率，创作出元素丰富的动漫游戏作品。虚拟现实技术应用于动漫游戏教学设计，应从教学思路、理念、目标、课程、实操等方面出发，加快二者的融合教学。

(一)教学思路：虚拟现实技术+动漫游戏教学先后跟进

在动漫游戏专业与虚拟现实技术有机结合的过程中，教学课程设计人员需树立“虚拟现实技术先行，动漫游戏专业跟进”的教学思路。首先，注重虚拟现实技术相关课程的教学。由于虚拟现实技术包含动态环境建模、三维图形生成等多项关键技术，教学过程中会涉及到人机交互、计算机图形图像处理等多方面的知识。因此教学人员应根据动漫游戏专业教学需要，依据虚拟现实技术特征，设置特有教学课程。通过此类型课程教学，为学生构建虚拟现实动漫游戏课程的基础知识体系[4]。其次，注重动漫游戏专业课程的教学。动漫游戏是综合了动漫专业与游戏产业的专业，对学生的创作能力、创新能力都提出了很高的要求。在教学过程中要注意培养学生美术基本功以及对游戏建构的基本认知。如可开设人物建构、图像模拟等基本课程，为学生开发动漫游戏打好美工基础。最后，在学生对虚拟现实技术及动漫游戏专业掌握一定基础知识后，可以开设虚拟现实动漫游戏专有课程，基于虚拟现实技术学习如何构建、开发动漫游戏，并在拓展课程中培养学生对二者相关联技术的掌握能力。

(二)教学理念：以学生为教学中心

传统课堂教学通常以教师为教学中心，不论是教学大纲、课程内容以及教学方法，教师均需亲力亲为，手把手进行教学。这也造成学生习惯在他人督促下进行学习，自主学习能力较差，难以全面深度掌握教学内容。基于虚拟现实技术开展动漫游戏教学时，要转变陈旧教学观念方法，转向以学生作为课堂内容教学主体，教师仅作为辅导人员。一方面，以学生为中心开展教学活动。动漫游戏专业对于学生个人的创新创作能力有着较高要求，在教学过程中要注意以学生为中心开展教学实践活动，教师需脱离传统教学主体行为，注重发挥自身引导与启发的作用[5]。例如在课堂上进行动漫游戏项目设计操作时，教师只提供大致操作思路，其余时间用于鼓励、引导学生使用虚拟现实技术进行大胆实验。另一方面，要发现并培养学生个人独有优势。未来的动漫游戏会在画面、人物、游戏机制等方面具有突出优势，因此游戏开发人才必定在某一重点领域有所建树。因此在教学过程中，教师应挖掘学生个人优势所在，将学生培养成为特长人才。如学生在图像绘画、模型构建等方面有着突出优势，则在教学过程中可进行针对性培养，做到因材施教，使学生如鱼在水，最大程度发挥自身特长能力。

(三)教学目标：明确发展人才培养方向

现阶段，虚拟现实动漫游戏涉及到众多工作岗位，包括在虚拟现实类制作公司担任三维模型制作师，在动漫游戏制作公司担任游戏开发工程师、动画特效师等诸多工作。对此，高校应针对市场需求，明确自身教学目标，将学生打造成为“长板人才”。对学校而言，要加大特色人才培养力度。在确保虚拟现实技术发展方向和动漫游戏专业教学紧跟市场导向的基础上，加大对虚拟现实技术应用于动漫游戏教学中的研究力度，为二者融合创造先决条件。可依据学科特点增设专业，制定针对性培养计划。对老师而言，可根据岗位特点，构建层次分明、方向明确的教学体系，结合自身工作经验为学生提出专业选择建议，培养学生成为某一专业领域的特有人才。对学生而言，应从个人兴趣爱好出发，基于自身对学科知识的掌握情况，结合社会对于虚拟技术及动漫游戏设计人才的需要，明确职业生涯规划。学生可提前了解社会所设岗位，针对岗位要求的专业知识与技能，在学习过程中做到有的放矢。通过对专业课程的学习，建立扎实的知识基础与实际应用能力，为日后继续深造或进入社会工作打造坚实基础。

(四)教学课程：采取金字塔式课程设置

高校在基于虚拟现实技术设置动漫游戏教学课程时，可采取金字塔式的课程体系。课程体系设置从下到上依次为通识教育课程、专业基础课程、专业核心课程以及专业拓展课程。通识教育课程包括计算机基础课程、虚拟现实技术通识课程及动漫游戏通识课程。通过学习通识课程，学生可对虚拟现实技术及动漫游戏的发展和应用领域拥有初步了解，为后续的深入学习建立良好基础。专业基础课程包括素描、色彩、视觉语言等多门课程。利用虚拟现实技术设计制作动漫游戏需具备一定美术基础及艺术审美，因此学生需具备一定美术绘画功底。通过基础课程学习提升学生的美学艺术素养以及专业绘画能力。专业核心课程则包括一系列与虚拟现实技术相关课程，例如虚拟现实模型构建、数字三维动画设计等课程。专业核心课程涉及到大量实操课程，在教学过程中需注重锻炼培养学生的实际操作能力。相关院校及企业可通过合作共同建立虚拟现实技术与动漫游戏的教学资源库，为学生提供丰富的实践学习资源；教师可与虚拟现实技术企业及动漫游戏企业专家共同组建专业教学工作室。通过学习真实商业案例，学生可了解到工作中涉及到的专业知识与技能。专业拓展课程则包括虚拟现实动漫游戏的开发策划，从设计、建模等多个流程出发学习虚拟现实动漫游戏产品的策划，开发简单动漫游戏产品或使用虚拟现实技术企业研发的编辑器进行简单项目研发。让学生对于虚拟现实动漫游戏的策划、制作、发布的完整开发过程有一定了解，有助于增长学生的实操经验并提升实操能力。通过构建金字塔式教学课程，搭建全面、有层次、有深度的课程体系。

(五)教学实操：构建实训教学平台

动漫游戏制作对学生的实践操作能力提出了极高的要求。因此在教学过程中，可通过构建实训教学平台培养学生的实操能力[6]。教师可根据教学内容以及学生必须掌握的知识技能，适时引入虚拟现实技术。由教师及相关专业人士设置实训环境，结合实际项目对学生进行启发引导式教学。通过对实际项目的参与，学生可发现自身知识掌握方面存在的问题。在虚拟现实技术帮助下，学生对于动漫游戏开发有了更深的了解，实操能力也得到了充分提升。实训教学流程如图1所示，具体步骤为：1.学生自由分组，人数规定3-4人，以团队形式进行项目学习。2.选取项目，团队成员可根据自身情况及项目难度，选取适合的项目进行操作学习。3.虚拟现实资源编辑，团队成员通过编辑动漫游戏所需素材，将其用虚拟现实技术表现出来。4.虚拟现实资源再编辑，对于已有素材进行多场景融合。5.基于虚拟现实技术的动漫游戏成果展示。通过小组展示互评，发现作品中存在问题并进行改进。基于实训教学平台，通过实训教学流程，学生能更加全面掌握所学专业知识。

图1 实训教学流程

四、结语

当下，在教育、娱乐、网络购物等领域，均能见到虚拟现实技术的应用。具体在数字游戏领域，虚拟技术在动漫游戏的深度应用已经成为现实。与传统游戏相比，玩家不仅关注游戏内容方面的体验需求，还关注如何通过游戏获得参与感。伴随虚拟现实技术发展的日新月异，动漫游戏更新换代升级速度加快，对相关人才的培养提出了更高要求。因此，相关院校需紧跟社会发展动态，对教学内容、手段进行创新变革。积极引入名校、名企以及国际上的优质教育资源，为社会培养专属虚拟现实技术高素质人才。将虚拟现实技术运用到数字游戏教学当中时，高校除了要考虑如何培养特色人才以外，还要考虑如何将二者相结合，挖掘出更多虚拟现实技术的社会价值。依托虚拟现实技术培养动漫游戏专业方向的人才，需将信息技术和相关艺术学科紧密结合。相关院校在进行人才教学培养时，需树立新的教学思路、转变教学理念、明确教学目标、按照金字塔式课程构建教学体系并建立实训教学平台，秉持实践为根、应用为本的原则进行教学。