《黑神話:悟空》成功背后的動態(tài)捕捉技術,助力專業(yè)教學突破“三高三難”瓶頸
游戲《黑神話:悟空》的火爆給文旅市場注入新活力,尤其是山西省,懸空寺、云岡石窟、永安寺等游戲取景地熱度居高不下。據(jù)統(tǒng)計報告顯示,大同、朔州、臨汾等目的地訂單同比增長超30%。臨汾市隰縣小西天景區(qū)游客蜂擁而至,現(xiàn)場出現(xiàn)了排隊長龍。
梅花香自苦寒來,為了打磨一款兼具藝術性與游戲性的精品,制作團隊前往全國各地采集超30座古建,以通過實地掃描,還原結構、石刻、造像。為了確保游戲中的虛擬場景、形象動作都能栩栩如生,團隊還用上了另外兩項“黑科技”——光線追蹤技術與高精度動作捕捉技術。
動態(tài)捕捉技術對畫面逼真度的提升
這其中,高精度動捕技術具有產量高、速度快、效率高的特點,相比手繪動畫,不僅制作流程更加高效,動畫細節(jié)更加豐富,也能夠使得動畫作品呈現(xiàn)出更加真實、生動的動作效果,動捕的實時預覽還能在動作設計方面提供一定的幫助。
虛擬的引擎,真實數(shù)據(jù)的采集,高精度的動作捕捉,《黑神話:悟空》成功背后的技術,其實也被應用于虛擬仿真教育課程資源的制作。隨著相關技術的普及與社會經(jīng)濟的發(fā)展,一個巨大的跨專業(yè)、跨行業(yè)的校企合作聯(lián)盟,正在虛擬仿真的加持下興起。
動捕技術助力突破“三高三難”教育瓶頸
傳統(tǒng)教育大多采取知識灌輸模式,缺乏實踐結合、創(chuàng)造力培養(yǎng)與多人協(xié)作等手段或方式,這種教育模式在能力培養(yǎng)上的缺陷顯而易見。而必要的傳統(tǒng)實訓亦存在“三高三難”瓶頸,即“高投入、高難度、高風險,難實施、難觀摩、難再現(xiàn)”——
高投入,即其設施、場地、素材需要花費大量資金購置;高難度,即上手實操難度大;高風險,即實操或實驗由于必須在真實條件下完成,因此也具有風險性,特別是涉及核、生、化或高空、高溫、高壓條件下的作業(yè);難實施,即實驗或實操設計、組織均有難度,需要漫長的準備過程;難觀摩,即微觀機理難以呈現(xiàn);難再現(xiàn),即實驗或實操過程不可逆,不便于反復教學。
數(shù)字化轉型是當下教育應對數(shù)字時代發(fā)展與挑戰(zhàn)的必然選擇。虛擬仿真實訓,將虛擬現(xiàn)實和人工智能等新一代信息技術與專業(yè)實訓課程和實訓設施深度融合,設計虛擬仿真實訓項目,搭建虛擬仿真實訓系統(tǒng),開展實訓教學、技術創(chuàng)新和生產服務,其本質是以數(shù)字化轉型系統(tǒng)驅動教學模式和治理方式變革,根本目的是解決實訓教學過程中“三高三難”痛點和難點問題,有效實現(xiàn)人才培養(yǎng)的信息化、智能化和現(xiàn)代化。
2021年,教育部制定虛擬仿真實訓基地建設指南并立項建設215個國家職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓基地,從建設情況來看,各項目在育人模式創(chuàng)新中取得了顯著成效。
動捕技術應用實例——MR大空間協(xié)同系統(tǒng)
基于新一代互聯(lián)網(wǎng)(空間互聯(lián)網(wǎng))平臺,恒點綜合運用空間計算、AIGI、大空間激光三維建模、虛擬互動、元字宙、虛擬仿真技術,為教育用戶、行業(yè)用戶、政企單位提供各崗各專業(yè)的智能實驗實訓空間的整體設計解決方案。
這套虛擬仿真實驗實訓空間能夠用于賦能智能創(chuàng)新實驗室、智能實訓空間、各類黨政培訓、產教融合實訓條件建設以及虛擬仿真實驗實訓基地和中心的建設,在虛擬仿真的研創(chuàng)和虛擬教研等方面也有更好的賦能作用
恒點虛擬仿真實訓空間主要有以下的裝備和設備組成:3D-LED交互顯示系統(tǒng)、MR大空間協(xié)同系統(tǒng)、XR智能設備(包括)、虛擬仿真中控系統(tǒng)、視景仿真程控系統(tǒng)、智慧交互指揮官。
大空間動作捕捉技術,能夠提供更廣的光學追蹤范圍、更精準的交互操作,為用戶帶來更自由的虛擬交互體驗;獨有的中心控制系統(tǒng)能夠支持多人交互、設備一鍵管理、跨終端互聯(lián)的功能。
MR大空間協(xié)同系統(tǒng)可以在有限的空間中呈現(xiàn)無限的世界。體驗者置身于設備房間中,乍看空無一物,但頭戴顯示設備(MR智能眼鏡和VR虛擬現(xiàn)實眼鏡)能在真是空間中呈現(xiàn)各種各樣的虛擬場景和物體。
體驗者在逼真的模擬環(huán)境中參與虛擬互動,獲得人機互動、虛實融合的沉浸式體驗,提升現(xiàn)場實操、應變能力與多人協(xié)同水平,從而解決高等教育、職業(yè)教育中“高投入、高難度、高風險,難實施、難觀摩、難再現(xiàn)”的實訓問題。
結語
智能實驗實訓空間是智能技術賦能教育創(chuàng)新的新質生產力,代表著高效能、高質量的教育特征,符合教育創(chuàng)新發(fā)展理念。人工智能技術的進步,為塑造教育形態(tài)、推動創(chuàng)新發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。
在虛擬仿真技術與專業(yè)教學結合的應用道路上,還需要在內涵特征、建構邏輯和建設路徑等方面提升認識,系統(tǒng)構建虛擬仿真生態(tài)體系,優(yōu)化實踐教學體系。前路漫漫,未來可期,正如《黑神話·悟空》中天命人一路披荊斬棘,虛擬仿真技術也將為教育突破重重難關,推動當代教育不斷向前發(fā)展。
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