动作捕捉技术在高职舞蹈教学中的应用

徐磊 广东省外语艺术职业学院艺术教育学院

动作捕捉技术可以随时跟踪运动物体当中的关键部位，获得动作数据，早期主要运用于动画制作中，当前在捕捉舞蹈动作中获得了广泛应用，这为高职舞蹈教学提供了全新方法，不仅有利于推动舞蹈教学的有效实施，也为舞蹈的发展、创新创造了良好条件。

一、高职舞蹈教学的特色

首先，高职舞蹈教育比较重视实践。舞蹈为肢体表现艺术，具有流动性特点，可以将思想情感表达出来，也能将社会生活展现出来，具有一种独特的艺术魅力，同时舞蹈也能传播美的真谛，是一门实践性较强的课程。高职院校舞蹈教学过程中重视实践，会将表演、训练和教学法结合在一起，关注学生独立意识和综合能力的发展，学生开展实践活动时，学校会较为关注学生对于技能的掌握，其中尤为重视对学生基本功的训练，旨在使学生在动作中表达艺术和呈现美感。

其次，教学内容与未来工作岗位（幼儿园、艺术培训机构）对接。对于高职院校舞蹈专业学生来讲，今后可能会在艺术培训机构、幼儿园等地方工作，因此在舞蹈教学过程中，比较注重教学内容和今后岗位之间的对接。教学中重视学生舞蹈编排能力的形成，根据幼儿园以及艺术培训机构实际需要进行舞蹈编排，使学生在今后步入工作岗位收获成就感。同时注重学生良好舞蹈素质的形成，对于高职院校学生来讲，部分高难度动作可能达不到教师的动作要求，因此教师会将动作幅度适当减弱，强化动作要点讲解，使学生深化对动作的认识与了解，体现出教学的针对性，促进学生舞蹈素质的不断提升。

最后，注重信息化、作品化教学。信息技术在教学中的运用，能够对教育资源进一步开发，促进教育过程优化，提升学生综合信息素养，将舞蹈教学和信息技术之间进行整合是当前高职院校舞蹈教学时运用的重要方式。学生学习舞蹈的过程中，对学习资料产生兴趣有利于其深入学习，强化学习的内在动机。此外高职院校舞蹈教学时，重视作品化教学方法的运用，通过将教学内容进行作品化的编排，引导学生创编课堂舞蹈微作品，这可以极大地提升学生的作品编创能力，激发学习兴趣，并且在此过程中教学内容可以更为丰富，课堂氛围更活跃，加强学生掌握舞蹈技能，同时也能使其创造能力、舞蹈思维获得进一步发展，推动舞蹈教学不断优化。

二、概述动作捕捉技术

动作捕捉主要是针对运动物体关键部位进行跟踪器设置，对于这一技术来讲，会涉及物理空间物体定位、尺寸测量、方位测定等多个方面，可以通过计算机对处理数据进行直接解读。系统捕捉到跟踪器位置后，再通过计算机进行处理，之后获得三维空间坐标对应数据。数据再经过计算机识别以后，能够运用于步态分析、动画制作、人机工程、生物力学等多个领域中。

首先，发展历程。运动捕捉技术可以对人体运动信息进行记录，旨在满足回放、分析等需要。针对这一技术整体发展历程进行回顾，能够了解到技术最先运用于迪士尼动画中。科技发展革新过程中，动作捕捉技术变得愈发完善，实际应用性明显提高，广泛运用于游戏动画、虚拟现实等多种场景设计当中。

其次，基本原理。通过真实性三维场景，借助不同功能多个传感器，针对测量数据展开采集处理，结合采集对象时的运动形态，利用图像方式进行保存，然后运用计算机技术展开科学处理与合理分析，进而精准获取物体空间坐标。针对舞蹈动作进行捕捉时，捕捉系统多数为光学式，依据一定的原理与标准，将摄像角度聚集于表演区域，进而获得舞蹈的精确姿态。

再次，系统组成和类别。第一，传感器。对于运动捕捉体系来讲，传感器属于在运动目标对应关键部位设置的有效追踪装备，结合传感器的物理信号能够对运动物体速度、位移、角度展开捕捉，检验对象不同，其检验部位也会有所不同，因此传感器数量的设置要求也会不同。捕捉人体动作时对于传感器的实际需求量比较低，针对人体部分运动进行研究，其中包括手势捕捉、面部表情变化等，需要的传感器便会比较多。第二，信号捕捉设备。这种设备由于动作捕捉系统类型的不同存在一定差别。对于机械捕捉系统来讲，主要通过电路板进行电信号采集，当前光学捕捉系统的运用比较广泛，主要通过红外摄像头进行信号捕捉。第三，数据传输设备。这种设备会将运动捕捉系统获取的运动参数向计算机系统上传，利用计算机系统针对参数进行分析处理，传输时保证高效性以及准确性。第四，数据处理设备。通过动作捕捉设备得到的运动数据需进行加工和修正，然后和三维模型之间相互匹配，数据在处理以后可以促使三维模型以更为自然、真实的状态呈现。在对捕捉技术类别进行划分时，结合捕获位置，可以将其划分为手姿态、面部、躯干；结合时效性，可以将其划分为非实时性与实时性；结合应用角度存在的差异，可以将其划分为面部神情、躯体捕捉；结合动作部位，可以将其划分为局部、全身；结合工作原理，会将其划分为电磁捕捉、机械捕捉、光学捕捉、声学捕捉和利用视频的运动捕捉。

最后，技术优势。相比于传统记录方式，动作捕捉技术可以对舞蹈姿态进行完整记录与精确记录，并且人们可以根据记录数据完备、科学地分析舞蹈，精确再现与复原姿态，技术运用时，需要的成本比较低，人员也比较少。同时运用这一技术，可以使舞蹈动作更具直观性，呈现出优美的舞蹈，促进舞蹈资源优化重组。

三、动作捕捉技术在高职舞蹈教育中的运用

（一）可以分析动作运动轨迹，将动作在不同方位、不同空间进行多角度分析，用于提升教学方法的科学性

动作捕捉技术可以在实时状态下对物体处于真实三维空间当中的运动姿态和运动轨迹进行准确记录和准确测量，并且在三维空间当中对运动物体各个时刻中的运动状态进行重建，会涉及到物理空间中的物体定位、尺寸测量、方位测定等技术，由计算机对数据进行直接处理，运动物体在关键部位会有追踪器设置，利用计算机进行处理以后获得三维空间对应坐标数据。在舞蹈教学过程中，可以通过光学动作捕捉系统获取运动三维数据，利用精度较高的摄像机针对指定范围中的人体运动进行拍摄。为了方便进行捕捉和有效处理三维数据，表演者可以身着单色服装，在运动关键部位贴上反射性较高的标记点，使捕捉三维数据向计算机转换，计算机识别了三维数据以后，全面展开实时高精度三维运动数据相关捕捉。实际教学中，可以将舞蹈标准动作制作成为三维动画形式，学生课前自主对动画当中的舞蹈动作进行学习，观看过程中脑海中自然会形成姿态动作，分析动作运动轨迹，将动作在不同方位、不同空间进行多角度分析，对于不懂的动作，可以基于多角度运用分段方式实现反复演示。同时学生在教师的引导下也能对自己的动作进行捕捉，将自己动作和标准动作之间展开对比，然后教师可以结合数据对学生进行针对性指导，使学生掌握标准的舞蹈动作。从技术应用层面进行分析，动作捕捉技术可以生成动画视频，利用多媒体展开辅助教学，整体教学更具形象性、直观性以及生动性，可以将虚拟现实技术价值和作用充分地发挥出来，系统分析学生实际学习情况，使学生学习舞蹈时能获得有效建议和指导。基于教学形式进行分析，技术的运用促进了教学方法的不断创新，可以使教师认识到运用这一技术的优势，避免传统方法对教学产生影响与束缚，在舞蹈形式有所不同的情况下，通过动作捕捉技术进行细节演示以及效果反馈，使学生了解自身对于动作的实际完成情况，进而规范自身舞蹈动作。动作捕捉技术属于数字化教学形式，可以将教育技术学、计算机科学、教育心理学等多个学科交叉在一起，并且注重对其他领域新技术、新理论以及新方法的借鉴，提升教学方法整体科学性，不断提高教学质量，加强学生对舞蹈动作运动轨迹、动作在不同空间和不同方位的了解，使学生有效掌握舞蹈学习内容。

（二）制作舞蹈动画并上传至互联网平台，也可以作为日后教授少儿舞蹈的视频教材，激发小朋友们学习舞蹈的热情

近几年来，三维动画合成技术被广泛地运用于游戏动画、电影特效、虚拟现实等数字媒体领域，已然成为计算机图形学领域的研究热点。该技术的实现依赖于动作捕捉技术，通过动作捕捉系统获取到运动物体的数据信息，再利用动作融合模型将捕获到的原始动作数据合成最终需要的三维动画。在高职院校舞蹈教学过程中，应注重对动作捕捉技术的运用，通过这一技术制作舞蹈动画，教学中通过动画进行播放演示。具体实施时，可以进行跨学院的艺术教学与作品创作。在教师引导下，由舞蹈专业与信息技术专业学生共同合作完成舞蹈动画，打造艺术与科技并行的跨界课堂。舞蹈专业学生将课堂教学内容进行作品化的编创，信息技术专业学生进行动作捕捉，共同制作完成舞蹈动画。教师可以提供平台，将动画作品上传到互联网平台中。互联网平台学习不受时空的限制，学生仅需网络便能及时掌握知识，节约了教育资源，并且师生间能够实现互动，有效展开反馈与交流，这与传统的学习方式相比更为方便，并且效率更高。对于学生来讲，传统学习模式比较单一、被动，而运用互联网平台，能够使学习变成自主探索、主动发现、有效协商等多样性形式，学生能降低对教师的依赖，更充分发挥自主能动意识，主要探索学习相关的知识以及资源，并且学生学习范围与交流对象能够在网络平台影响下得以延伸。学生在跨界合作的过程中提升艺术审美，巩固自身专业知识，激发学习内动力，增强文化自信。信息时代背景下，知识更新速度较快，仅仅凭借教材中的内容进行舞蹈学习，难以使学生掌握的知识适应实际工作需要，不能保证学生自身能力和工作要求、工作岗位相适应。学生学习舞蹈的过程中，需结合具体内容针对学习方法和学习模式进行总结，形成较好的学习习惯，进而为自身持续性学习打下良好基础。基于动作捕捉技术形成的动画内容在网络中的上传，可以使学生在自主学习过程中获得有效参考，使学生通过自主学习获得更为强烈的学习自信。同时学生可以将制作的动画内容运用于今后的教学中，作为日后教授少儿舞蹈的视频教材，为小朋友提供丰富多样的学习内容，激发小朋友学习舞蹈的热情，增强小朋友学习舞蹈的主动性与积极性，降低小朋友舞蹈学习难度，使舞蹈内容以比较直观、生动、形象的方式呈现出来，保证教学质量与教学效果。并且运用舞蹈视频，可以使小朋友在学习时有效突破学习中遇到的重难点内容，降低遗忘概率，体现出教学的层次性、针对性，也能促进教学效率的提升。除此之外，还能实现情境模拟和情境再现，使学生探索能力和创造能力获得更好的培养。

（三）制作舞蹈游戏，用动作捕捉技术结合VR 设备研发舞蹈游戏，在游戏中提升学生舞蹈节奏的综合认知

VR 是一场交互方式的新革命，人们正在实现由界面到空间的交互方式的变迁，具有强交互性和强调沉浸感。和传统视频相比，VR 可以呈现出全景画面，人们在使用时可以全面感知氛围，在距离感与空间感上会更加有层次性，同时为学生提供了全新的学习场景，形成开放性较强的教学环境，也能使教学内容通过多角度、全方位形式展现，有利于教学内容变得更为丰富。VR 较为常见的动作捕捉及空间定位技术主要包括这几方面：首先，激光定位。空间中安装数个能够进行发射激光的装置，针对空间发射横向、竖向两个方向的激光。对于被定位物体来讲，会放置多个激光感应方面的接收器，运用计算两束光线与定位物体之间存在的角度差，得出物体对应三维坐标，在物体移动过程中，三维坐标相应也会发生变化，进而获得动作信息，并完成捕捉动作。

其次，红外光学定位。在空间中会安装较多红外发射摄像头，针对整个空间展开覆盖拍摄，定位物体表面安装的为红外反光点，从摄像头中发出的红外光会经反光点进行反射，然后捕捉到经反射红外光，与多个摄像头配合工作，进而通过后续程序进行计算后方能获得被定位物体的对应空间坐标。

最后，计算机视觉动作捕捉。这一技术在运用时，由较多高速相机基于不同角度针对运动目标展开拍摄，目标的运动轨迹被多台摄像机获取以后，运用后续程序进行运算，便能在电脑中获取与目标相应的轨迹信息，进而完成动作捕捉。除此之外，也包括可见光定位、惯性传感器的动作捕捉。动作捕捉技术和VR 的结合，可以实现稳定精准的目标追踪和实时流畅的动作捕捉。具体实施时，可以使VR 结合动作捕捉在内的多种技术建立起一个与众不同的VR 体验中心。捕捉系统追踪舞蹈的动作和位置，将学生置于虚拟环境中，学生可以一边进行舞蹈动作学习，一边玩游戏。教学中游戏的运用可以实现寓教于乐的目的，游戏教学中学生能够充分发挥自身主体地位，增强课堂学习中的参与度，调动学生的学习兴趣与学习热情，也能减少学生学习时的压力，使教学内容化难为易，强化学生对学习内容的掌握。游戏也能挖掘学生潜能，使学生通过游戏在不自主状态下发挥自身能力，发挥自身想象力与创造力。并且游戏可以帮助学生掌握更多的舞蹈知识与技能，学生在游戏中能够接触以往未能接触的事物，不断拓展自身事业，实现对知识的巩固、技能的强化，实现能力的不断发展。具体实施时，教师可以通过游戏展示舞蹈节奏和舞蹈造型，就舞蹈造型来讲，主要包括三种类型，第一种为静态造型，为静止舞蹈姿态，或者特定地区、民族、人物以及时代舞姿形态，或者是表达一定意境、思想、美感、气氛等的造型。第二种为动态舞蹈造型，为舞蹈步法、舞蹈动作，特定地区、特定民族和特定人物舞蹈动作或者是动作组合。第三种技巧舞蹈造型，其中包括跳跃、旋转等，舞蹈造型可以使舞蹈作品进入高潮。舞蹈和节奏之间联系紧密，节奏是推动舞蹈情绪的重要表现手段。动作的快、慢、强、弱与音乐相呼应，不同的动作节奏对学生的肌肉素质与控制能力起到了不同的训练效果。在舞蹈教学中，舞蹈节奏准确，可以使整体教学更具韵律感，加深人物形象的塑造。为实现对新技术的运用，优化教学效果，教师进行舞蹈教学时，用动作捕捉技术结合VR 设备，针对舞蹈游戏进行研发，将舞蹈造型、舞蹈节奏融入游戏中，使学生在游戏中对舞蹈造型和舞蹈节奏形成比较真实的体验，加强对相关知识的学习与理解，并且学生通过游戏进行舞蹈造型与舞蹈节奏的学习，可以在一定程度上减少学习中的抵触情绪，增强学习中的主动性与积极性，提高学习热情，形成舞蹈的系统性、综合性认识，保证舞蹈学习质量与效率。

四、结语

动作捕捉技术在高职院校舞蹈教学中的运用，可以使虚拟场景和现实场景之间实现实时交互，教师需要针对舞蹈教学展开量化分析，及时纠正学生出现的不规范舞蹈动作，也能使舞蹈内容以更直观、生动的形式呈现。具体运用时，可以分析动作运动轨迹，将动作在不同方位、不同空间进行多角度分析，用于提升教学方法的科学性。制作舞蹈动画，激发学生学习热情，上传至互联网平台，增强学生自信，也可以作为日后教授少儿舞蹈的视频教材，激发小朋友们学习舞蹈的热情。