实验项目简介

实验原理

1.实验原理

1.实验原理

(1)实验环境

意境体验的内核,要求实验环境的高度仿真效果。本项目以“诗之岛”江心屿为原型,萃取了具象的山灵水秀,涵容了虚灵的想象境界,开发设计了一套诗景、诗境与诗思交响的“意境体验”虚拟仿真软件。力求再现不同时代诗人的自然审美观与家国情怀。本项目围绕山水诗鼻祖谢灵运的五言古诗《登江中孤屿》展开实验设计的核心——超越时空的诗人雅集,通过共赴江屿之神的邀约、江上问答、澄鲜阁论艺、浩然楼评诗等实验环境的设置,为学生提供山水诗意境体验的现场,从而产生对中国传统文化深深的认同感。

(2)实验内容

场景构建:真实的山水美景会伴随着时光流逝而变迁凋零;基于真实的虚拟山水则可以让学生有效体验具有美感的、相对稳定的意境。同时,人工、虚拟、精准、高效、解构与重组的科技感也在这个过程中得以体现。本项目基于温州著名风景区的雁荡山、楠溪江和江心屿实拍的影像素材,经过特效调色加工生成山水画轴,为学生建立实景体验框架,解决感悟山水意境受制于视阈限制的教学难点。

体验重构:通过角色扮演,学生以第一人称谢灵运的视角,进入虚拟山水诗境之中,增强学生在山水意境场景中流连徜徉的现场体验感受;在实验过程中,通过第一人称视角和第三人称视角的多次切换,拉动虚拟摄像机呈现一幅幅兼具整体性和流动感的虚拟仿真水墨画卷,再现物象与心境融合的意境之美,促进学生的意境审美体验感受;以悠扬清越的古琴、长啸等声音要素,配合整体画面的展开,进一步展现诗人的内心感受,解决学生视听感官无法与意境审美同步的问题。

(3)效果评测

结合文学类教学评价的主观性强的特点,实验报告输出区分为主客观题模块和主观题模块,并加入学生学习的心得体会,加深师生之间的情感交流。

表2-4-1 评价模式

评价模式

评价方法

主观题模块

主观题教师人工批改为主,系统记录多位老师的评价评语和学生用词频率,多层次生成山水诗教学效果的评价数据库,力图实验结果可以自动批改。

客观题模块

选择测试题的方式,同步记录学生选择错误数据,任课教师可以通过平台分析学生选择错误原因,多维度评估学习效果;实验过程智能指导,学生在实验过程中遇到问题,系统可给出指导信息。

2.核心要素仿真度

核心要素包括:山水意境和诗人心境两部分。

(1)山水意境要素仿真度:山水意境场景中的模型、材质和纹理等格式均为fbx、obj、3ds等,采用3D仿真技术,建模和真实物等比例缩放;贴图材质进行烘焙处理,生成带有阴影、高光、反射等效果的贴图;所有模型采用实物贴图,并做优化处理,色彩协调,明暗和冷暖统一。贴图基本占满画布,无明显缝隙;UV展开均匀,利用率高;材质大小宽像素为2的次方倍数,贴图大小最大不超过1024*1024;同种贴图使用一个材质球;采用了大量粒子特效自动的发生变化,模拟现实环境效果,高度仿真还原自然真实环境中的江、山、植物、亭台楼阁古风建筑等实景。

  山水场景制作:无分辨率限制,支持单机版1920*1080分辨率的三维视景,网路版分辨率根据网速自适应,帧率25帧。

  山水场景布置:基本物件无缩放,有旋转的物体保留旋转信息,无镜像物体。

(2)诗人心境要素仿真度:诗人所创造出的山水意境,并不等同于自然山水,而是自然山水与心境的高度融合。采用虚拟仿真技术,能再造出符合诗人心境的山水意境。

诗人的角色造型和服饰依照古典文献记载进行设计,力图精准还原。在诗人穿越时空限制,邀约“诗之岛”江心屿虚拟情境中,三位诗人的心境以吟诗对话、登船游江等运动路径和视角的变化中展开,风趣幽默,引发学生学习兴趣。

交互开发:采用主流虚拟引擎工具制作,Unity 3D 2018版本,支持直接读取导入3D max、Catia、UG、Pro/E、Solidworks等主流建模软件数据,完整保留其几何结构、图形信息、几何信息、PMI信息,支持B/S结构网络技术,支持TCP/IP协议,支持网络发布和显示,支持网络实时云渲染技术。

提供了前后上下左右移动和左右旋转功能,场景的各种控制方式采用键盘、鼠标来控制,交互运动符合逻辑运行流畅,角色人物运动不穿模。交互过程可非线性具备按场景切换,软件交互在主流配置计算机上流畅运行,诗人角色谢灵运可在部分场景中漫游。

3.实验知识点

知识点:共  10  

  • 谢灵运山水诗创作的文化背景 ;

  • 实验相关山水诗歌的了解与记诵 ;

  • 山水意象的典型特征,包括质地、形状、线条、色彩、音响、运动等 ;

  • 诗人欣赏山水的视角变化 ;

  • 意象所处时空环境的变化,包括景物配置、古今变迁、季节变化、日夜变化、气候变化等 ;

  • 意象中所包含的诗人情感与时代风尚 。

本项目设定了4个可供选择的单元检测目标,由学生分别根据专业方向或兴趣爱好选择其一完成。

  • 中文师范方向——教学方案的设计原理 ;

  • 文化创意方向——导游词的写作规范 ;

  • 广告方向——广告文案的编写技能 ;

  • 文学创作方向——古体山水诗的写作技法 。

知识体系构建:

本项目包含识记、理解、应用三个部分的知识点。识记部分要求学生掌握常识性的诗人及作品的社会文化背景及作品相关内容;理解部分要求学生把握山水诗的写作范式并能落实到具体诗歌的分析中;应用部分包括教学应用模式(师范方向)、文旅应用模式(文化创意方向)、广告应用模式(文化创意、广告方向)和文学创作模式,由学生依据专业方向及兴趣爱好自主选择相应模式完成相关作业。运用虚拟仿真技术,对这三个部分进行分层次、分阶段的针对性学习和训练,更有利于学生对项目知识点的把握、巩固和应用。

 通过实验全程跟进,及对学生答题数据的收集与分析,能够及时有效地发现学生在知识掌握、理解及输出方面所存在的问题,并加以及时改进。

以上知识点,①②为识记性知识点,③④⑤⑥为理解性知识点,在实验过程中完成。⑦⑧⑨⑩为应用性知识点,在线下完成。

 

图2-4-1  知识点思维导图


1 实验目的
2 实验原理
3 实验仪器设备
4 实验材料
5 实验教学方法
6 实验方法与步骤要求
7 实验结果与结论要求
8 考核要求