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三维数字艺术设计在计算机辅助教学中的应用


□ 刘 硕


内容摘要:本文旨在阐述为何要利用三维数字艺术设计技术来帮助计算机辅助教育以及如何才能使利用三维数字艺术设计技术的教育软件发挥其最大的功效。
关键词:计算机辅助教学 科学视觉化 计算机图形艺术设计 三维数字 艺术设计技术

一、计算机辅助教学与科学视觉化的重要性

计算机辅助教学软件自20世纪50年代出现至今的几十年间,已经从最初只具有简单示意性功能的软件逐渐发展成为在使用功能和教学效果两方面都已达到、甚至超越了目前学校课堂教学要求的有力工具。现在,计算机辅助教学软件不仅在基础教育的课堂上得到了广泛的应用,而且一些具有较强操作性和知识性、由具有多年教学经验的名师编辑的教学软件也在高等教育的课堂上得到了应用。
随着计算机技术的进一步发展,计算机图形艺术设计在义务教育、高等教育及科学普及教育过程中的作用将日益增大,计算机三维图形艺术设计已被广泛应用于计算机辅助教学系统中,产生了多媒体的教学方式和教学效果。它可以使教学过程更加生动、形象、直观,极大地提高了学生的学习兴趣,增强了教学效果,并且改变了学生的学习方式。

二、目前计算机辅助教学所遇到的问题与限制

首先,现有的教学软件仍然保留了传统纸面媒介教学时相对简单的示意性画面,虽然做出了一定的艺术处理,但是仍然不足以达到令使用者在看到画面时便对图像信息产生强烈信服感的效果。
其次,动态画面与静止画面相比,无疑具有更大的吸引力。因此,让教学软件的画面充满动感无疑是潜移默化地令使用者保持注意力集中的有效手段。
最后,虽然我们可以通过知识和经验的积累制作出富有教育性的计算机辅助教学软件来,但是仍然很难吸引那些对教学内容本身不感兴趣,或是兴趣不高的学生积极参与到课程学习活动中来。
基于以上几个主要方面的陈述,答案已经摆在我们面前,也就是三维交互技术与计算机辅助教学的结合。这不仅解决了传统教学软件缺乏足够人机交互的问题,而且具有高真实度的可操作动态画面(互动操作),不仅可以吸引使用者的注意力,而且还可以创造出一种身临其境的沉浸感。

三、如何利用三维艺术设计来帮助计算机辅助教学

传统的教学软件一直在使用平面的电脑图像技术,虽然在精心的设计和丰富的教学内容充实下,可以发挥一定的教授知识和活跃课堂的作用,但是由于这些课件并未能解决以上三个主要问题,因而始终无法发挥其应有的功效。
1. 物体细节的表现多少是影响画面所表现事物的可信程度的关键因素。那么,首先就要通过高精度三维模型和基于实物质感的材质来构建一个与真实世界极其相似的学习环境。 ......
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摘自:装饰
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