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摘 要：介绍逆向工程的基本概念及其体系结构。提出了动画场景漫游实训教学中的问题。介绍了逆向工程软件在动画场景漫游实训教学中的运用，分析了该技术的重难点及制作经验，举例说明逆向反推制作技术在动画场景漫游实训教学中的显著效果。关键词：逆向工程
场景漫游
逆向反推制作技术传统的动画实训需要大量手工操作，时间长且过程繁琐。在竞争与就业形势下，学生始终力不从心。如何利用逆向工程软件来缩短制作周期，通过调整流程来制定高质高效实训方案，是高校动画专业健康发展的首要目标。1 逆向工程概念及发展现状1.1 逆向工程的概念逆向工程 (Reverse Engineering）逆向工程也称反求工程或反向工程。是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。逆向工程技术由于可以迅速、精确、方便地获得实物模型的三维数据及模型，为产品设计界提供了先进的产品开发、设计及制造的途径。1.2 逆向工程的发展现状如今，逆向工程在艺术品设计、文物复制及修补、古建修复、建筑测量、模具制造及产品再创造行业中得到更广泛的应用。据统计，国外70%以上的技术来自于反求。逆向工程已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带，并成为消化和吸收先进技术、实现新产品快速开发的重要技术手段。2 逆向工程在高校特定专业实训中的意义2.1 现代教育理念与教学改革的意义“所谓教育理念，是指关于教育未来发展的理想的观念。它是未来教育发展的一种理想的、永恒的、精神性的和终极的范型”。现代教育理念为我们提出了教育的理想模式：为了适应经济与社会多元化发展，高校教育必须与时俱进，教育理念必须跟随教学改革进行合理化调整。所以，在现代教学理念指导下探索和尝试更加科学高效的教学方法，保障教育质量稳步提高，促使教育的健康发展，具有重要的理论价值和现实意义。2.2 专科动画实训教学中突出的问题三维动画制作是一门实践性很强的应用学科，它要求在教学中将理论与实践紧密结合，特别强调实训教学的实用性，重视与市场接轨。实训教学是目前高校培养本科和专科人才的一种普遍而有效教学模式。但是，在现行的教育体制的限制下，针对部分高校动画专科的实际教学情况，笔者发现有一些问题特别突出：学时不足，课程类别繁多、学生学习积极性不高。据调查，在开设专科动画专业的院校里，每周教学量在16个学时左右。除了理论课占据的时间，剩下的实训课课时不多。按照17周每周16个课时算，最终半学期只有不到23天的实训课课时。在这样的情况下，训练强度和标准与市场严重脱节；再者，由于竞争与就业的压力，学生必须在短时间掌握技能，部分意志薄弱的学生选择放弃该专业。所以“课时少、环节多、重点难巩固；课后自学的过程充满险阻，又无法得到专业教师的协助，久而久之对动画专业失去了信心”是目前动画专业学生的普遍心态，尤其针对那些基础差、学习主动性不强的专科学生。所以，面对这些问题，只有进行探索和尝试更加科学高效的教学方法，才能保障教育质量稳步提高，才能最终缓解乃至消除这些教育问题，促使教育的健康发展。3 逆向工程的在实训教学中的应用3.1 动画实训教学的重要性动画实训课是实践性课程的重要组成部分，现代教育的思想重视对复合型人才的培养。既强调艺术性也要强调动手能力。动画教学实训就是为了促进学生深入理解、掌握专业知识，获得从业能力（包括职业道德、职业技能等）。在提高学生的综合素质和就业能力同时，加快培养符合动漫产业发展特点的综合型人才，为中国动画市场输送更多高质量优秀人才。所以，实训教学的在动画教学中非常重要。 3.2 动画场景漫游实训流程及方式动画场景漫游实训课程开设主要针对建筑漫游以及游戏场景制作展示的需要。建筑虚拟漫游展示分两种方式：①虚拟现实技术（Virtual Reality，VR)；②建筑漫游视频展示。3.2.1 传统动画场景漫游实训流程。虚拟演示系统的制作流程是：①CAD图纸设计；②3DSMAX建模贴材质渲染；③导入VR4）上传到网页，测试调试。建筑漫游视频展示流程为：①CAD设计制图；②3dsmax建模贴图渲染；③后期配乐合成；④广告媒介（电视、电梯口显示器、售楼部、车载电视）展播放。3.2.2 传统流程的弊端及革新思路。实训教学的主要内容，学生都必须参与。但是，按照传统的步骤，去实现过去的动画场景漫游实训流程，在学时不多的情况下，矛盾和问题会立刻出现。所以针对这些情况，笔者进行了大量的思考和教学改革，最终确定了一些思路，通过了实验和调查被证明是完全可行的：将工业界经常使用的一些逆向反推法应用在实际实训教学中。逆向工程软件技术反推法的优点是制作周期短、效率高、成品品质高。虽然在高校无法使用工业上的一些逆向工程硬件系统，但是完全可以利用一些实组合与利用某些软件的逆向反推特性可以将让动画场景漫游的实训课变得非常高效而且有趣。所以，在大量实验与测试之后，笔者将传统动画场景漫游实训流程进行了调整，具体为：①实体建筑拍照；②导入IMAGE MODELER2009进行逆向反推建筑模型及贴图；③导入3dsmax修整，设置摄像机动画并渲染；④配音与合成。与传统的流程相比，利用该流程制作一个复杂的寺庙建筑（包含完整模型、贴图）到最后渲染合成最多折合时间为一天，效率大大提高，这在过去是无法想象（因为使用传统流程制作一个高复杂庙宇模型与材质需要连续不间断地进行一周时间。）所以传统实训很难调动学生积极性。笔者发现，经过了一段时间之后，参与的班级无论男女，大家的学习积极性都空前提高，最 终都能高效地提交出高品质的作业，都有成就感。3.3 重点、难点、经验革新后的流程极大的优化了手工操作步骤，将学生从制作中解脱出来，并能愉快地体验整个过程。不过，有些必须注意的环节也会影响最终实训效果，所以必须在此强调。3.3.1前期拍摄照片参考环节需要注意：3.3.1.1需要拍摄高清晰照片作为参考，尺寸尽可能的大。3.3.1.2需要拍摄最能体现透视的角度和方位的建筑不同的面。3.3.1.3拍摄一些能更好反映细节的画面。3.3.2逆向工程软件IMAGE MODELER2009中需要注意：3.3.2.1找到图片中最能体现透视的转角。3.3.2.2定义的单向坐标数量最好不好超过2。3.3.2.3坐标的解算精度最好超过98%，这个环节相对难度要大一些，需要花费一定的时间去适应系统，在熟悉了解了该系统特性后就能很好确定坐标。3.3.2.4模型一定要分类组合，并优化看不到的面。3.3.2.5展开贴图的尺寸精度最好调整为最大，保证精度。3.3.2.6导出的模型必须是OBJ。3.3.3 3dsmax2012中需要注意：3.3.3.1导入的模型的空间位置一定不能移动。3.3.3.2优化模型特别注意将悬浮顶点、看不见和隐藏的面删除。3.3.3.3重新对导入的模型进行UV分配，必须优化UV空间，提高空间利用率。3.4 举例笔者对2010-2012期间的不同动画专科班展开了动画场景漫游实训课，开展了《逆向工程反推重庆罗汉寺》的动画场景漫游实训项目，并进行了跟踪调查，发现真的能够收到了很好的教学效果。寺庙的建筑一直是场景动漫画漫游制作难度最大的环节，但是学生都很有兴趣，通过类似近郊风景写生的方式去实地测量和拍照，通过利用逆向工程软件技术，在快乐轻松的状态下解决了矛盾和问题。学生学习兴趣空前提高，作品精品度高达94%。4 结论由逆向工程发展而来的逆向反推制作技术作为一门新兴的技术，为动画实训教学领域提供了更加灵活的新思路，它极大的缩短了制作周期，降低了实训强度，提高了学生学习的兴趣与作品质量。相信逆向反推制作技术会在动画实训领域得到更加广泛的应用，发挥更多显著的作用。参考文献：[1]金涛.逆向工程技术[M].机械工业出版社，2003.8[2]刘济良.论大学的教育理念[J].河南社会科学，2004（9）[3]苏靖.逆向工程技术在纺织工业中的应用[J].国际纺织导报，2007(12)
场景漫游
逆向反推制作技术传统的动画实训需要大量手工操作，时间长且过程繁琐。在竞争与就业形势下，学生始终力不从心。如何利用逆向工程软件来缩短制作周期，通过调整流程来制定高质高效实训方案，是高校动画专业健康发展的首要目标。1 逆向工程概念及发展现状1.1 逆向工程的概念逆向工程 (Reverse Engineering）逆向工程也称反求工程或反向工程。是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。逆向工程技术由于可以迅速、精确、方便地获得实物模型的三维数据及模型，为产品设计界提供了先进的产品开发、设计及制造的途径。1.2 逆向工程的发展现状如今，逆向工程在艺术品设计、文物复制及修补、古建修复、建筑测量、模具制造及产品再创造行业中得到更广泛的应用。据统计，国外70%以上的技术来自于反求。逆向工程已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带，并成为消化和吸收先进技术、实现新产品快速开发的重要技术手段。2 逆向工程在高校特定专业实训中的意义2.1 现代教育理念与教学改革的意义“所谓教育理念，是指关于教育未来发展的理想的观念。它是未来教育发展的一种理想的、永恒的、精神性的和终极的范型”。现代教育理念为我们提出了教育的理想模式：为了适应经济与社会多元化发展，高校教育必须与时俱进，教育理念必须跟随教学改革进行合理化调整。所以，在现代教学理念指导下探索和尝试更加科学高效的教学方法，保障教育质量稳步提高，促使教育的健康发展，具有重要的理论价值和现实意义。2.2 专科动画实训教学中突出的问题三维动画制作是一门实践性很强的应用学科，它要求在教学中将理论与实践紧密结合，特别强调实训教学的实用性，重视与市场接轨。实训教学是目前高校培养本科和专科人才的一种普遍而有效教学模式。但是，在现行的教育体制的限制下，针对部分高校动画专科的实际教学情况，笔者发现有一些问题特别突出：学时不足，课程类别繁多、学生学习积极性不高。据调查，在开设专科动画专业的院校里，每周教学量在16个学时左右。除了理论课占据的时间，剩下的实训课课时不多。按照17周每周16个课时算，最终半学期只有不到23天的实训课课时。在这样的情况下，训练强度和标准与市场严重脱节；再者，由于竞争与就业的压力，学生必须在短时间掌握技能，部分意志薄弱的学生选择放弃该专业。所以“课时少、环节多、重点难巩固；课后自学的过程充满险阻，又无法得到专业教师的协助，久而久之对动画专业失去了信心”是目前动画专业学生的普遍心态，尤其针对那些基础差、学习主动性不强的专科学生。所以，面对这些问题，只有进行探索和尝试更加科学高效的教学方法，才能保障教育质量稳步提高，才能最终缓解乃至消除这些教育问题，促使教育的健康发展。3 逆向工程的在实训教学中的应用3.1 动画实训教学的重要性动画实训课是实践性课程的重要组成部分，现代教育的思想重视对复合型人才的培养。既强调艺术性也要强调动手能力。动画教学实训就是为了促进学生深入理解、掌握专业知识，获得从业能力（包括职业道德、职业技能等）。在提高学生的综合素质和就业能力同时，加快培养符合动漫产业发展特点的综合型人才，为中国动画市场输送更多高质量优秀人才。所以，实训教学的在动画教学中非常重要。 3.2 动画场景漫游实训流程及方式动画场景漫游实训课程开设主要针对建筑漫游以及游戏场景制作展示的需要。建筑虚拟漫游展示分两种方式：①虚拟现实技术（Virtual Reality，VR)；②建筑漫游视频展示。3.2.1 传统动画场景漫游实训流程。虚拟演示系统的制作流程是：①CAD图纸设计；②3DSMAX建模贴材质渲染；③导入VR4）上传到网页，测试调试。建筑漫游视频展示流程为：①CAD设计制图；②3dsmax建模贴图渲染；③后期配乐合成；④广告媒介（电视、电梯口显示器、售楼部、车载电视）展播放。3.2.2 传统流程的弊端及革新思路。实训教学的主要内容，学生都必须参与。但是，按照传统的步骤，去实现过去的动画场景漫游实训流程，在学时不多的情况下，矛盾和问题会立刻出现。所以针对这些情况，笔者进行了大量的思考和教学改革，最终确定了一些思路，通过了实验和调查被证明是完全可行的：将工业界经常使用的一些逆向反推法应用在实际实训教学中。逆向工程软件技术反推法的优点是制作周期短、效率高、成品品质高。虽然在高校无法使用工业上的一些逆向工程硬件系统，但是完全可以利用一些实组合与利用某些软件的逆向反推特性可以将让动画场景漫游的实训课变得非常高效而且有趣。所以，在大量实验与测试之后，笔者将传统动画场景漫游实训流程进行了调整，具体为：①实体建筑拍照；②导入IMAGE MODELER2009进行逆向反推建筑模型及贴图；③导入3dsmax修整，设置摄像机动画并渲染；④配音与合成。与传统的流程相比，利用该流程制作一个复杂的寺庙建筑（包含完整模型、贴图）到最后渲染合成最多折合时间为一天，效率大大提高，这在过去是无法想象（因为使用传统流程制作一个高复杂庙宇模型与材质需要连续不间断地进行一周时间。）所以传统实训很难调动学生积极性。笔者发现，经过了一段时间之后，参与的班级无论男女，大家的学习积极性都空前提高，最 终都能高效地提交出高品质的作业，都有成就感。3.3 重点、难点、经验革新后的流程极大的优化了手工操作步骤，将学生从制作中解脱出来，并能愉快地体验整个过程。不过，有些必须注意的环节也会影响最终实训效果，所以必须在此强调。3.3.1前期拍摄照片参考环节需要注意：3.3.1.1需要拍摄高清晰照片作为参考，尺寸尽可能的大。3.3.1.2需要拍摄最能体现透视的角度和方位的建筑不同的面。3.3.1.3拍摄一些能更好反映细节的画面。3.3.2逆向工程软件IMAGE MODELER2009中需要注意：3.3.2.1找到图片中最能体现透视的转角。3.3.2.2定义的单向坐标数量最好不好超过2。3.3.2.3坐标的解算精度最好超过98%，这个环节相对难度要大一些，需要花费一定的时间去适应系统，在熟悉了解了该系统特性后就能很好确定坐标。3.3.2.4模型一定要分类组合，并优化看不到的面。3.3.2.5展开贴图的尺寸精度最好调整为最大，保证精度。3.3.2.6导出的模型必须是OBJ。3.3.3 3dsmax2012中需要注意：3.3.3.1导入的模型的空间位置一定不能移动。3.3.3.2优化模型特别注意将悬浮顶点、看不见和隐藏的面删除。3.3.3.3重新对导入的模型进行UV分配，必须优化UV空间，提高空间利用率。3.4 举例笔者对2010-2012期间的不同动画专科班展开了动画场景漫游实训课，开展了《逆向工程反推重庆罗汉寺》的动画场景漫游实训项目，并进行了跟踪调查，发现真的能够收到了很好的教学效果。寺庙的建筑一直是场景动漫画漫游制作难度最大的环节，但是学生都很有兴趣，通过类似近郊风景写生的方式去实地测量和拍照，通过利用逆向工程软件技术，在快乐轻松的状态下解决了矛盾和问题。学生学习兴趣空前提高，作品精品度高达94%。4 结论由逆向工程发展而来的逆向反推制作技术作为一门新兴的技术，为动画实训教学领域提供了更加灵活的新思路，它极大的缩短了制作周期，降低了实训强度，提高了学生学习的兴趣与作品质量。相信逆向反推制作技术会在动画实训领域得到更加广泛的应用，发挥更多显著的作用。参考文献：[1]金涛.逆向工程技术[M].机械工业出版社，2003.8[2]刘济良.论大学的教育理念[J].河南社会科学，2004（9）[3]苏靖.逆向工程技术在纺织工业中的应用[J].国际纺织导报，2007(12)