论文部分内容阅读
摘要：随着三维虚拟技术的不断跨界应用与发展，它也开始走入教育教学领域，并且将成为未来的一种新的发展趋势。
关键词：三维虚拟技术；包装设计；效果图
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）02-0298-01
近年来，三维虚拟技术已被大多数人熟知，但很多人还是只认为它仅与游戏相关，和实际生活关联不大。事实上，三维虚拟技术在应用方面的适用广度是空前的。世界上任何肉眼看到或看不到的客观存在的物质，还有人脑中想象出来的精神物质，都可以通过三维虚拟技术表现在荧幕上。随着三维虚拟技术的不断跨界应用与发展，它也开始走入教育教学领域，并且将成为未来的一种新的发展趋势。那么三维虚拟技术有哪些主要特点呢？它在艺术设计领域包装设计的课程教学中将怎样被广大的设计者和学生使用呢？
一、三维虚拟技术的主要特点
（一）三维虚拟技术的逼真性。三维虚拟技术综合利用了三维建模技术、三维仿真技术、人工智能技术、网络技术、多传感器技术等，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟情景中，让使用者能够感受到在客观世界中所经历的“身临其境”的逼真性。
（二）三维虚拟技术的交互性。三维虚拟技术是三维动画技术的延伸和拓展，它与三维动画技术的不同是有无互动性。三维动画只能按顺序播放，在观看的过程中我们无法修改，只能被动地观看欣赏。而三维虚拟技术不仅可以模拟出仿真的立体物象，而且在观看的过程中还可以按照人的意愿随意改变角度、色彩、场景等。三维虚拟技术其实是可以交互的三维动画技术，它能够通过语言、手势等方式与计算机进行实时交互，创建一种模拟化的多维信息空间。
二、三维虚拟技术在不同领域中的应用
（一）科技领域。在科技馆中，利用三维虚拟技术，我们可以真实再现浩瀚的宇宙空间中，外星球星体表面的状况，演示某一星体的结构和运动过程；还可以深入到天体内部，把其内部情况通过模拟图像的形式展示出来。
（二）设计领域。城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一。在展现规划方案时，三维虚拟技术不仅能为观者提供强烈、逼真的城市景观效果，以感官冲击获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟空间环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的投标、报批和管理。
（三）商业领域。虚拟技术常被用于商业投标、产品推广。例如建筑工程投标时，建筑及室内设计的方案用三维虚拟技术表现，可把业主带入未来的建筑物里参观，如室内尺度、门窗高度、朝向采光、装饰风格等，都可以感同身受。它同样可用于功能众多的商品推广展示，通过三维虚拟技术展示商品，比单用文字或图片进行平面宣传更有视觉冲击力。
（四）教育教学领域。随着三维虚拟技术的发展和教育教学要求的不断提高，虚拟技术也开始走入这一领域，并且将成为未来的一种发展趋势。对于艺术设计领域中的《包装设计》这门课程来说，利用三维虚拟技术对某一产品的包装设计方案进行展示与交互式地使用，也是三维技术在这一新领域中的拓展，是我们研究的对象。
包装设计是使产品转换为商品的一个环节，是保护产品和提升产品价值的一门设计艺术。世界商品竞争表现在包装形象的竞争，最突出的例子莫过于“可口可乐”与“百事可乐”的较量。而在设计实务中，能体现包装形象的主要载体就是包装效果图。所以，包装设计效果图承担着非常重要的视觉传达的作用，它是把设计者的理想方案通过一定的视觉形式传递给消费者和产品企业项目负责人的一种途径。它一方面，向消费者介绍包装的样式、容器的开启方式及产品的使用功能等；另一方面，为产品的生产企业（即包装设计的招标方）评审方案服务，主要功能是在设计招标过程中对包装设计方案进行展示、说明且说服，使企业项目负责团队成员能够充分了解设计方案，通过相关数据资料，便于项目的招投标与评审。
三、三维虚拟技术在包装设计效果图中的应用
（一）从平面到立体。常规包装大多为立体的造型，这些立体造型分别是由四到六个平面组合而成，通常称之为包装展开图。利用CAD计算机辅助技术可以将包装展开图每个面的内容按照实际尺寸准确地绘制出来。然后将其导入3D max中，在虚拟显示的制作过程中，设计者要在包装及容器造型、材质质感、光线色调、镜头设计组接、动画节奏等方面进行艺术的再创造，最终生成从平面展开图到立体效果图的三维动画展示。使观者通过触屏人机交互能充分感知该包装设计每个细节的准确信息。
（二）多角度全方位。由于包装立体属性的要求，所以在进行效果图制作时，最为完整的形式就是产品包装的各个面、各个角度全方位展示。因此摄像机技术非常关键，设计者相当于导演、摄影师、灯光师、美工，随着摄像机的环绕、旋转、近景、远景、特写等动作的设置，包装设计方案得以全方位展示。由于三维虚拟技术人工智能的介入，使消费者及招标企业负责人通过触屏等动作深入地多角度、全方位地了解该包装设计，实现人机互动。
（三）功能性展示。包装设计一般情况下不止展示外包装本身，它还包括内包装袋或容器瓶等。在利用三维虚拟技术进行包装效果展示时，如果能够把包装的开启方式（因有许多包装开启方式非常特别，如酒的包装）和使用功能进行三维仿真展示，并通过触屏、三维鼠标操作等传感装置技术，使观者轻触包装某一特定位置，即能看到包装开启等特效，将是非常有趣的展示。
（四）背景人文展示。包装设计效果图的背景设计通常以简约、能够烘托主体物为宜。但背景的内容可多角度展示，如产品的历史渊源、产品的文化背景、新的设计创意为产品带来的新的生活方式等。三维虚拟技术可将背景制作得深远而淡化，更好的为烘托产品服务。
（五）多种可能拓展。利用三维虚拟技术可为包装设计方案提供多种可能。如一款包装的色彩，通过三维虚拟技术可置换成多种可能，在消费者或企业项目负责团队观看或评审方案时，可通过触屏任意调换，为设计方案的多种可能提供了技术支持，同时也为设计者和学习者提供了多元的视觉效果。
我们相信未来的三维虚拟技术将更深入、更全面的走进设计教育领域。虚拟技术也将利用逼真的效果来虚拟教学场景中的方方面面，使其更加直观，效果更好。
注：本论文是黑龙江省教育科学规划课题----“运用现代教育技术深化高职?包装设计实训?项目化课程改革与实践”的课题研究项目之一，课题编号为：G2D1213017。
作者简介：张波，黑龙江建筑职业技术学院 环境艺术学院，副教授。
关键词：三维虚拟技术；包装设计；效果图
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）02-0298-01
近年来，三维虚拟技术已被大多数人熟知，但很多人还是只认为它仅与游戏相关，和实际生活关联不大。事实上，三维虚拟技术在应用方面的适用广度是空前的。世界上任何肉眼看到或看不到的客观存在的物质，还有人脑中想象出来的精神物质，都可以通过三维虚拟技术表现在荧幕上。随着三维虚拟技术的不断跨界应用与发展，它也开始走入教育教学领域，并且将成为未来的一种新的发展趋势。那么三维虚拟技术有哪些主要特点呢？它在艺术设计领域包装设计的课程教学中将怎样被广大的设计者和学生使用呢？
一、三维虚拟技术的主要特点
（一）三维虚拟技术的逼真性。三维虚拟技术综合利用了三维建模技术、三维仿真技术、人工智能技术、网络技术、多传感器技术等，模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能，使人能够沉浸在计算机生成的虚拟情景中，让使用者能够感受到在客观世界中所经历的“身临其境”的逼真性。
（二）三维虚拟技术的交互性。三维虚拟技术是三维动画技术的延伸和拓展，它与三维动画技术的不同是有无互动性。三维动画只能按顺序播放，在观看的过程中我们无法修改，只能被动地观看欣赏。而三维虚拟技术不仅可以模拟出仿真的立体物象，而且在观看的过程中还可以按照人的意愿随意改变角度、色彩、场景等。三维虚拟技术其实是可以交互的三维动画技术，它能够通过语言、手势等方式与计算机进行实时交互，创建一种模拟化的多维信息空间。
二、三维虚拟技术在不同领域中的应用
（一）科技领域。在科技馆中，利用三维虚拟技术，我们可以真实再现浩瀚的宇宙空间中，外星球星体表面的状况，演示某一星体的结构和运动过程；还可以深入到天体内部，把其内部情况通过模拟图像的形式展示出来。
（二）设计领域。城市规划一直是对全新的可视化技术需求最为迫切的领域之一。在展现规划方案时，三维虚拟技术不仅能为观者提供强烈、逼真的城市景观效果，以感官冲击获得身临其境的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟空间环境中随时获取项目的数据资料，方便大型复杂工程项目的投标、报批和管理。
（三）商业领域。虚拟技术常被用于商业投标、产品推广。例如建筑工程投标时，建筑及室内设计的方案用三维虚拟技术表现，可把业主带入未来的建筑物里参观，如室内尺度、门窗高度、朝向采光、装饰风格等，都可以感同身受。它同样可用于功能众多的商品推广展示，通过三维虚拟技术展示商品，比单用文字或图片进行平面宣传更有视觉冲击力。
（四）教育教学领域。随着三维虚拟技术的发展和教育教学要求的不断提高，虚拟技术也开始走入这一领域，并且将成为未来的一种发展趋势。对于艺术设计领域中的《包装设计》这门课程来说，利用三维虚拟技术对某一产品的包装设计方案进行展示与交互式地使用，也是三维技术在这一新领域中的拓展，是我们研究的对象。
包装设计是使产品转换为商品的一个环节，是保护产品和提升产品价值的一门设计艺术。世界商品竞争表现在包装形象的竞争，最突出的例子莫过于“可口可乐”与“百事可乐”的较量。而在设计实务中，能体现包装形象的主要载体就是包装效果图。所以，包装设计效果图承担着非常重要的视觉传达的作用，它是把设计者的理想方案通过一定的视觉形式传递给消费者和产品企业项目负责人的一种途径。它一方面，向消费者介绍包装的样式、容器的开启方式及产品的使用功能等；另一方面，为产品的生产企业（即包装设计的招标方）评审方案服务，主要功能是在设计招标过程中对包装设计方案进行展示、说明且说服，使企业项目负责团队成员能够充分了解设计方案，通过相关数据资料，便于项目的招投标与评审。
三、三维虚拟技术在包装设计效果图中的应用
（一）从平面到立体。常规包装大多为立体的造型，这些立体造型分别是由四到六个平面组合而成，通常称之为包装展开图。利用CAD计算机辅助技术可以将包装展开图每个面的内容按照实际尺寸准确地绘制出来。然后将其导入3D max中，在虚拟显示的制作过程中，设计者要在包装及容器造型、材质质感、光线色调、镜头设计组接、动画节奏等方面进行艺术的再创造，最终生成从平面展开图到立体效果图的三维动画展示。使观者通过触屏人机交互能充分感知该包装设计每个细节的准确信息。
（二）多角度全方位。由于包装立体属性的要求，所以在进行效果图制作时，最为完整的形式就是产品包装的各个面、各个角度全方位展示。因此摄像机技术非常关键，设计者相当于导演、摄影师、灯光师、美工，随着摄像机的环绕、旋转、近景、远景、特写等动作的设置，包装设计方案得以全方位展示。由于三维虚拟技术人工智能的介入，使消费者及招标企业负责人通过触屏等动作深入地多角度、全方位地了解该包装设计，实现人机互动。
（三）功能性展示。包装设计一般情况下不止展示外包装本身，它还包括内包装袋或容器瓶等。在利用三维虚拟技术进行包装效果展示时，如果能够把包装的开启方式（因有许多包装开启方式非常特别，如酒的包装）和使用功能进行三维仿真展示，并通过触屏、三维鼠标操作等传感装置技术，使观者轻触包装某一特定位置，即能看到包装开启等特效，将是非常有趣的展示。
（四）背景人文展示。包装设计效果图的背景设计通常以简约、能够烘托主体物为宜。但背景的内容可多角度展示，如产品的历史渊源、产品的文化背景、新的设计创意为产品带来的新的生活方式等。三维虚拟技术可将背景制作得深远而淡化，更好的为烘托产品服务。
（五）多种可能拓展。利用三维虚拟技术可为包装设计方案提供多种可能。如一款包装的色彩，通过三维虚拟技术可置换成多种可能，在消费者或企业项目负责团队观看或评审方案时，可通过触屏任意调换，为设计方案的多种可能提供了技术支持，同时也为设计者和学习者提供了多元的视觉效果。
我们相信未来的三维虚拟技术将更深入、更全面的走进设计教育领域。虚拟技术也将利用逼真的效果来虚拟教学场景中的方方面面，使其更加直观，效果更好。
注：本论文是黑龙江省教育科学规划课题----“运用现代教育技术深化高职?包装设计实训?项目化课程改革与实践”的课题研究项目之一，课题编号为：G2D1213017。
作者简介：张波，黑龙江建筑职业技术学院 环境艺术学院，副教授。