计算机动画技术课程是一门基于计算机图形学、数字图像处理等多种学科的综合性课程。如何直观、形象地呈现计算机动画技术所涉及的复杂公式和算法是提高教学质量、学习效率的关键。目前大部分高校在教学过程中,以幻灯片为主的讲解是常见的教学方法,课程内容主要以黑板和幻灯片为辅助工具进行呈现。在这种方式的教学过程中学生与教师之间的互动比较少,学生以听教师讲解为主。并且,在时间和地点的选择上,教师主讲的课堂模式更为固定,受到的限制更多,这会限制学生的听课时与教师进行互动,导致学生的听课效率比较低,对教师讲授的知识理解不够透彻。如何运用新的技术构建新的教学模式来打破教师单方传授、学生被动听讲的学习模式是值得研究的问题。增强现实技术是一个良好的沉浸式协同仿真媒介,可以将虚拟的教学内容叠加在物理环境中,给用户提供视觉上的即时反馈。本文提出了一种基于HoloLens的计算机动画教学系统,本课程系统构建了以学生为中心的教学模式。学习者可以主动参与算法关键参数的设置,系统可实时将渲染结果呈现给学习者,达到即时反馈的效果。本系统支持语音、手势、手柄等多种方式,支持多用户协作学习,以此达到更好地展示课程内容的目的。此外,教师还可以通过该系统收集学习者的反馈意见,帮助教师提供更有针对性的补充讲解。本系统以一种生动的方式向学生展示抽象算法,并提供沉浸式学习环境,允许学生参与、互动、发现和反馈问题。抽象算法的视觉呈现有利于学习者通过生动有趣的图像和动画来学习知识,帮助他们理解和记忆知识,最终达到预期的教学目的。本文主要对基于增强现实技术的计算机动画课程教学系统的设计和实现进行详细的介绍。本文提出的教学系统采用微软HoloLens头戴式显示设备,融合了多人协同、手势交互、语音交互等技术。主要包括以下模块:教学设计模块——包括课程内容安排、交互界面的设计、课程模型动画设计等;人机交互模块——实现了系统中的主要交互功能,包括语音交互、凝视点交互、手势交互、手柄操作;HoloLens协同模块——用于实现多人协同交互,即佩戴HoloLens的不同用户在同一时间可以看到位于同一位置、同一姿态的虚拟物体,当其中一个用户对虚拟环境中的模型进行移动或者其他操作后,其他佩戴者也能看到同样的变化。在本文设计的系统中,每一位用户都可以佩戴HoloLens参与学习,通过Socket通信方式实现与主服务器以及教师端的通信去实现学生与教师、学生与学生在课堂中进行更为自由自主的学习互动,提高整体课堂的交互性和参与性。学生可以看到具象化的算法内容进行体验学习,教师也可以更为方便地讲解以及获取学生的知识难点进行精讲,提高教学效率。