滕厚雷，陈庆龙，肖莹盈，何琳瑜

（1.韶关学院 教师教育学院，广东 韶关 512005；2.韶关学院 文学与传媒学院，广东 韶关 512005）

“立德树人”作为我国教育的根本任务，在高校人才培养过程中始终坚持的主线和原则. 2020 年6 月教育部发布的《高等学校课程思政建设指导纲要》（以下简称“《纲要》”）中指出：系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育等［1］.《纲要》对新时期高校课程建设提出了新的要求，进一步明确了课程的德育价值和时代使命.党的十八大以来，习近平总书记围绕继承和弘扬中华优秀传统文化发表了一系列重要讲话.著名学者、哲学史家陈来先生在《二十世纪思想史研究中的“创造性转化”》一文中将习近平总书记系列重要讲话精神归结为“两有”“两相”“两创”三个方针［2］.其中“与当代文化相适应、与现代社会相协调”的“两相”方针讲的是继承和弘扬传统文化的实践要求. 2019 年中共中央办公厅 国务院办公厅发布的《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》中指出，“落实立德树人根本任务”“扎根中国大地办教育，同生产劳动和社会实践相结合，加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育”［3］.

从高校课程层面来看，国家出台的一系列政策不仅明确课程使命和价值，同时也为如何开展课程提供了新思路.大学专业与课程不同，其肩负的使命和发挥的价值也有所区分.选择大学影视教育中的创作类课程作为研究对象，针对目前影视创作课程现状与问题，探讨虚拟仿真教学实验系统构建，并以“打铁花文化专题片创作虚拟仿真实验教学系统”的构建为例进行说明.

1 影视创作课程的现状与问题

1.1 影视创作课程功能

课程是与人才培养共存共生的教学要素，大学课程对人才培养至关重要［4］.影视教育在立德树人中具有独特价值，在塑造学生世界观、人生观、价值观及道德品行等方面有着潜移默化的渗透和内化作用［5］.影视创作类课程是影视教育中由理论走向实践的重要组成，如以“专题片创作”课程为例，该课程主要面向数字媒体技术、广播电视编导等专业开设，课程实施以实践创作环节为主，强调社会调研、文案撰写、作品拍摄与剪辑、团队合作等能力的提升.作为高校创作类课程，有着一般创作课程的特点，如看重学生的创新意识、重视实践能力培养、产生创作成果.同时，作为影视教育的重要组成，影视创作课程也有自身特色，在大学教育中发挥独特价值.在美育功能上，强化学生的审美感知力、想象力、理解力和创造力，培养学生的审美趣味，提高学生的审美能力和品行人格.在德育功能上，优秀的影视作品中内涵大量的艺术文化和正确思想，爱国主义、集体主义、社会主义、创造意识、科学精神、高尚道德情操都可体现［6］.在影视教育过程中，不论是内容创作者还是赏析者，都在潜移默化中净化心灵、激发自我教育潜能，引导学生树立正确世界观、人生观、价值观.

在传承与弘扬中华优秀传统文化、促进文化自信方面，影视创作课程可发挥自身的优势，一是影视创作课程可以为国家培养正能量的媒体创作者和传播者，二是继承优秀文化精神的前提下，创作更有价值的、符合时代发展的媒体作品.纵观影视创作类课程，存在不可忽视的现实困境.

1.2 影视创作课程教学问题

（1）实验设备与设施缺乏、损耗率高.影视本身是科技和艺术的结合体，凭借高科技产品为支撑的影视教育需要充足的教育资金投入［7］.大部分影视创作课程都需要一定的实验设备和实验环境，且影视创作所需设备与设施造价昂贵.随着计算机技术和数字技术的飞速发展，这些设备一般使用5~8 年就需要更新，且更新成本很高［8］.影视创作课程倾向创作实践，在实践中掌握与创新理论，具备一定行业标准的实验设备与设施是学生从理论走向实践的重要保障.但高昂的设备与设施成本让学校在购置时谨小慎微，往往采取购置较低成本、部分、较少设备与设施等方案，导致实验所需的硬件数量和质量难以满足需求.另外，影视创作所需摄像机、光学镜头等设备属于高精度和精细设备，学生在熟悉设备过程中，不可避免损耗设备，减少了学生练习机会，又很难达到教学效果.

（2）真实现场创作难以实现.影视创作课程考核要求涉及主题影视作品创作，创作大多依赖一定的真实环境，由于不同主题需要，所需环境更为多样和复杂.在校园环境范围内进行作品创作，扼杀了影视创作的更多可能性.若将学生带入真实场景进行创作，又不得不顾虑成本和安全等因素.尤其是2020 年以来，很多创作课程都受空间约束无法开展，促使教师选择一些替代方案，也间接验证了其代替真实场景创作的可能性和性价比.

（3）与传统文化教育融合不够.在媒体日益发达的今天，影视教育成为宣扬传统文化教育的重要途径.影视创作课程与传统文化教育融合，有着广泛的基础和巨大的教育价值.通过影视作品去承载和传播传统文化内容是最直接便捷的方式，如作品创作以非遗为主题，学生以非遗纪录者的身份体验非遗、感知文化，同时不乏优秀作品以数媒传播的方式实现非遗的保护与传承，进而提升其专业使命感、职业情操和道德品质［9］.在实际教学过程中，很多传统文化偏隅一方、具有很强的地域性，而影视创作又往往受地域等因素限制很难进行现场创作，这种融合看似合拍实则困难.国家提出文化自信，建设文化强国，在大学教育中，传统文化教育有着深远的德育价值.程为民等对国内10 余所高校学生对中华优秀传统文化认同状况进行调查发现：当代大学生基本认同中华优秀传统文化价值内涵，但对中华优秀传统文化的整体认知较为欠缺［10］.这也说明大学传统文化教育接受意识和学习动机已经具备，但缺少好的教育形式.基于虚拟仿真技术，设计开发以中华优秀传统文化为主题的影视创作虚拟实验教学系统，或许是一种可行的教育形式.

1.3 现有影视创作类虚拟仿真实验系统介绍

虚拟仿真实验是根据实验教学的基本要求，在计算机系统中采用虚拟仿真技术模拟真实实验的环境，学生运用各种虚拟机械设备对实验对象进行虚拟操作，完成各项预定的实验项目.影视创作虚拟仿真实验系统就是为满足影视创作实验需要创设的虚拟仿真系统.虚拟仿真实验教学信息技术在教育领域具有重要应用，是教育信息化的重要组成部分［11］.近年来，国家高度重视虚拟仿真实验资源建设，尤其2020 年以来，虚拟仿真在学生专业实践、实训、见习与实习等过程中发挥了更重要的作用.以“实验空间—国家虚拟仿真实验教学课程共享平台”为例，截至2023 年4 月，已共享的虚拟仿真实验教学课程共计3 468 个，包括一流课程国家级727 个、省级1 525 个.在现有的实验课程中，工学类（1 584）、理学类（444）、医学类（496）实验课程占据多数.影视创作所属的艺术学类有181 门、文学类有101 门，与“影视创作”相关的虚拟仿真实验系统大多是新闻制作与报道类型主题，以传统文化为主题的影视创作虚拟仿真实验课程有2门，分别是山东师范大学的“红色影视创作虚拟仿真实验”、云南师范大学的“中国优秀文化VR 定格动画影像创作实践”.整体来看，影视创作的虚拟仿真实验系统数量偏少.

2 虚拟仿真实验教学系统构建

影视创作属于艺术创作的一种，具有多主题、多线索、多场景等特点，虽有工序流程，但更强调创意与个性发挥，导致影视创作虚拟仿真实验教学系统的设计与开发难度很大.尽管影视创作虚拟仿真实验教学系统设计与开发困难重重，但他的存在能够很好地应对影视教育问题，如实验设备与设施缺乏与高损耗率、真实现场创作难以实现、与传统文化教育的融合不够等，具有开发价值.虚拟仿真最大的特点就是“虚拟”和“仿真”，类似于其他信息资源，虚拟仿真实验系统具有极高的可共享性，影视教育中涉及的学校资源与社会资源两个主体，可以在此以极低的成本实现融合，一定程度上促进了教育资源与教育发展的均衡.虚拟仿真实验可使学生获得一个还原度高、可操作性强的影视创作实验操作与训练机会，突破了线上教学无“实践”的限制，有效地桥联了理论与实践相互割裂的状态.

对于系统设计与开发而言，困难与阻碍越多，一定程度上说明其开发的价值与意义越大.“打铁花文化专题片创作虚拟仿真实验教学系统”是为影视教育中的专题片创作等课程设计开发的，帮助学生在虚拟仿真实验系统中围绕中华传统文化进行影视创作，主要侧重摄像机拍摄与镜头画面导出功能实现，以下是设计与开发过程说明.

2.1 前期构思与系统设计

最初的虚拟仿真实验系统构思是仿真整个专题片创作过程，主要包括选题与调研、策划、文稿创作、采访、拍摄、后期编辑等，但专题片创作采访之前的环节大多不太适合做虚拟仿真实验，或者其采用虚拟仿真技术的意义和作用并不大，因此打铁花专题片创作虚拟仿真系统主要侧重中期的影视素材采集过程，将系统中拍摄得出的镜头直接导出后，借助其他影视编辑软件进行剪辑合成.

系统的结构和运行逻辑遵循专题片内容结构，参照其他文化专题片形式，从主要内容呈现上主要划分为3 部分：打铁花的介绍、打铁花技艺展示、打铁花的发展；从可操作的角度上，整个运行逻辑遵循文稿先行的原则，在引导实验参与者创建解说词的基础上进行素材采集的仿真实验.其中，构造采访和打铁花技艺展示是两个主要的虚拟仿真内容.在技术实现上，主要是两个层面的实现，一是现场的虚拟仿真，如采访现场、打铁花舞台展示现场；二是镜头拍摄的虚拟仿真，如摄像机、无人机等摄像设备、三脚架、导轨等承托设备，以及操作设备的交互实现等.

2.2 系统开发

2.2.1 主题选择

打铁花这一拥有近千年历史内涵的活动以及其壮观刺激的画面，十分符合预想中的场景.打铁花是只需要简单舞台和少数表演人员就可以绽放华美烟火的一项活动，在虚拟舞台场景中，可以灵活控制场景中的元素，便于体验者从不同角度拍摄美观的画面，以便后期剪辑处理.

2.2.2 制作工具选择

使用虚幻引擎5.0 作为制作该虚拟仿真系统的工具.相对其他游戏引擎，虚幻引擎具备出色的画面和简易的蓝图交互系统，可用较短的时间就获得较好的画面效果，并利用蓝图交互系统降低了编程难度，很多时候无需编写代码也可实现虚拟仿真系统的基本功能.

2.2.3 模型建构与贴图

使用Maya、C4D 等建模软件制作模型，并使用Substance Painter 为模型制作贴图.Substance Painter软件是一款功能强大的3D 纹理贴图软件，该软件提供了大量的画笔与材质，用户可设计出符合要求的图形纹理模型.同时通过PBR 流程，将制作好的模型贴图导出基础颜色、法线、金属度、粗糙度以及环境遮蔽五张贴图.将模型放入虚幻引擎中，使用材质编辑器将5 张贴图和模型对应连接，还原substance painter里贴图模型效果.

2.2.4 动画制作

使用Maya 制作角色动画.根据人物模型的关节活动部位绑定好骨骼，使用IK（Inverse Kinematics，反向运动）骨骼这一技术，能更好地还原真实动作.骨骼绑定完成后，就可以通过移动骨骼给角色模型设计动作.为了让骨骼驱动模型产生更加合理的运动形变，采用蒙皮技术将模型绑定到骨骼上.蒙皮过程中，需要注意设置好骨骼对蒙皮的影响权重，如关节部分拉伸程度大的设置高的网格权重，多次试验效果，直至让角色模型接近真实的运动拉伸效果.完成这些基本的准备工作后，就可以对模型进行K 帧，也就是通过移动骨骼给模型摆姿势，将这一姿势记录下来（关键帧），不同姿势之间通过软件自动完成过渡，以此完成动画.

2.2.5 素材整合与制作烟花效果

制作好场景、模型及动画后，就可以将其导入到虚幻引擎中进行进一步的加工处理，添加效果.利用虚幻引擎中的Niagara 系统制作打铁花的烟花效果.Niagara 是虚幻引擎的一个粒子系统，内置丰富的工具和功能，如粒子发射、粒子生命周期、粒子属性模拟、粒子碰撞等. Niagara 的交互式编辑器允许用户实时预览特效并调整参数，能够轻松地创建复杂的动态效果.通过不断调整各项参数，使打铁花的烟花效果（见图1）接近现实中的形态和运动趋势.

图1 打铁花烟花效果图

2.2.6 交互设计

在虚幻引擎中添加摄像机录制画面功能，并添加可以调整摄像机录制的参数面板，如录制的帧率、分辨率、压缩率以及视频导出的路径等.为了更好地让用户体验摄像机拍摄，系统设置两种摄像机，无人机和导轨摄像机.添加可以调控摄像机拍摄的参数面板，通过快捷键等方式控制摄像机的拍摄距离、位置、方向、运动速度等.

3 结束语

影视文化是民族现代文化不可或缺的重要组成部分，影视文化教育对于一个国家和民族的文化水平提升和文化强国建设都至关重要［12］.如“打铁花文化专题片创作虚拟仿真实验”等影视创作虚拟仿真实验系统的实现，不仅充实影视文化教育的实践教学资源，在弘扬优秀传统文化、促进文化自信等方面也具有应用价值.同时，体验者在虚拟实验过程中产生的学习成果，又可以导入真实实验环境下进行再次创作，增加了虚拟体验和现实实践的联系，在虚拟与现实交互层面做出了一次小尝试.