導(dǎo)語：攝影專業(yè)仿真實驗室設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：近年來隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，高校各專業(yè)都借助于虛擬技術(shù)開發(fā)并運用了仿真實驗室，通過仿真實驗室教學(xué)，一方面提高了高校的教學(xué)效率，另一方面大大降低了教學(xué)成本，因此建立虛擬仿真實驗室越來越受到教育工作者的關(guān)注和推崇。在此背景下，作者以高校攝影專業(yè)為例，對仿真虛擬實驗室的設(shè)計進行了細(xì)致的研究，闡述了建設(shè)仿真實驗室對攝影專業(yè)教學(xué)的幫助，并對高校攝影專業(yè)仿真實驗室系統(tǒng)模塊構(gòu)建進行了分析，最后就攝影專業(yè)仿真實驗室的開發(fā)與實現(xiàn)進行了總結(jié)。希望通過文章的研究，能夠為我國高校攝影專業(yè)仿真實驗室的設(shè)計提供一定的建議和意見，從而更好的促進我國高等教育體系的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：攝影專業(yè)；仿真實驗室；設(shè)計；研究

1概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，即VR技術(shù)，最早出現(xiàn)于上世紀(jì)八十年代，近年來其在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下取得了突破性的進展，在軍事、教育、建筑以及影視攝像領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用。尤其在教育領(lǐng)域，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上，大量專業(yè)仿真實驗室被建立，開啟了教育模式新紀(jì)元：一方面利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，教學(xué)成本大幅度下降，從根本上彌補了教育資源不足的問題，另一方面提升了學(xué)生實驗課程質(zhì)量，提高了學(xué)校教學(xué)效率，因此這種仿真實驗室受到了國內(nèi)各大高校的歡迎。本文以高校攝影專業(yè)為例，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入到高校攝影專業(yè)課程中，對攝影專業(yè)仿真實驗室的建設(shè)與開發(fā)進行了一定的研究，在一定程度上推動了高校攝影專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量發(fā)展。

2仿真實驗室建設(shè)的背景

便攜性、實用性以及高效性是數(shù)字?jǐn)z影所特有的優(yōu)勢，它在攝影產(chǎn)業(yè)中有著重要的作用，但是不可避免的數(shù)字?jǐn)z影教學(xué)也存在著一些急需解決的問題，具體分析起來主要包括以下幾個方面：首先，數(shù)字設(shè)備成本高昂且產(chǎn)品更新?lián)Q代速度極快，如果購買一整套數(shù)字?jǐn)z影設(shè)備會花費很多的資金，教學(xué)成本直接提升，給學(xué)校造成較大的經(jīng)濟壓力。通常情況下，高校的攝影課程根據(jù)學(xué)生的專業(yè)情況可以分為專業(yè)類教學(xué)和選修類教學(xué)，專業(yè)類教學(xué)的數(shù)字設(shè)備支出是一個很龐大的組成，眾所周知，攝影設(shè)備類別多種多樣，相機、鏡頭、閃光燈、三腳架等都是攝影過程中必不可少的組成構(gòu)建，而每個組成種類下又可以分為很多種不同的類型，例如相機鏡頭可以分為拍攝風(fēng)景或者專業(yè)大場景的廣角鏡頭、拍攝局部特寫的微距鏡頭、拍攝遠(yuǎn)處細(xì)節(jié)的遠(yuǎn)射鏡頭等，學(xué)校為了保證教學(xué)的全面性必須將各種類別的鏡頭全部購買下來，這無疑是一筆巨大的費用支出。另外，數(shù)字設(shè)備的更新速度極快，學(xué)校在購買一套設(shè)備后可能在僅使用一段時間后，市場上又出現(xiàn)了新型的攝影設(shè)備，如果學(xué)校不進行設(shè)備更新，學(xué)生的技能無法得到保障，如果及時進行設(shè)備更新，學(xué)校的投入和產(chǎn)出必然出現(xiàn)失衡。其次，數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備具有較高的損壞率，各個零件如果操作或者保護不當(dāng)都可能出現(xiàn)故障，而針對于高校初學(xué)者來說，這種情況發(fā)生的可能性則更大。第三，學(xué)校僅使用數(shù)字設(shè)備進行教學(xué)，在理論課程上會缺乏直觀的操作效果，課程教學(xué)效果也會受到一定影響。尤其對于攝影課程這種理論和實踐結(jié)合度較高的學(xué)科來說，一旦理論和實踐脫節(jié)就會嚴(yán)重影響學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。最后，學(xué)校每年設(shè)備采購經(jīng)費都有一定的限制，導(dǎo)致很多學(xué)校攝影設(shè)備使用年限和購買周期都過長，實踐課程很難及時獲得新型設(shè)備。

3建設(shè)仿真實驗室對攝影專業(yè)教學(xué)的幫助

3.1有效降低攝影專業(yè)教學(xué)成本。建立攝影專業(yè)仿真實驗室能夠有效降低專業(yè)教學(xué)成本，傳統(tǒng)的數(shù)字設(shè)備配件多且各個部件都屬于精密儀器，因此需要花費人員去進行維護保養(yǎng)，同時設(shè)備昂貴又容易過時也導(dǎo)致攝影專業(yè)教學(xué)成本過高。但是如果能夠利用虛擬技術(shù)建立仿真實驗室，就能夠建立大量虛擬的攝影材料庫，例如虛擬相機、虛擬鏡頭、虛擬閃光燈等，這樣能夠有效緩解學(xué)校教學(xué)資金壓力，從而降低專業(yè)教學(xué)成本。3.2能夠更好的實現(xiàn)資源共享。當(dāng)今社會，可以說很多行業(yè)都離不開攝影技術(shù)的支持，因此如果能建立虛擬仿真實驗室就能夠更好的實現(xiàn)不同學(xué)科甚至不同行業(yè)之間的資源共享。例如建立虛擬仿真實驗室，藝術(shù)設(shè)計專業(yè)可以使用，數(shù)字媒體專業(yè)可以使用，另外建筑專業(yè)建筑攝影教學(xué)也可以使用。從一般高等院校的教學(xué)資源配置方面來看，數(shù)字?jǐn)z影專業(yè)學(xué)生的攝影實踐課程設(shè)計的較為豐富，學(xué)生使用器材的配備也較齊全，但是對于其他專業(yè)來說，教學(xué)設(shè)備問題就相對較多，不光學(xué)生使用的相機型號較單一，其功能模式也相對不夠新穎健全，另外相機鏡頭通常只配備最基礎(chǔ)的型號，接觸的其他硬件設(shè)備也十分有限，導(dǎo)致實踐效果和理論效果都難以符合教學(xué)要求。但是如果能夠建立虛擬仿真實驗室，則能夠很好的解決這類問題，不但設(shè)備資源能夠?qū)崿F(xiàn)跨專業(yè)共享，學(xué)生還能夠通過虛擬環(huán)境、模擬實驗，獲得最直觀的感受。3.3實驗項目多樣化，實驗不受制約。建立虛擬仿真實驗室，學(xué)生在進行實驗教學(xué)時受到的限制就會相對較少。舉例來說，當(dāng)采用傳統(tǒng)實驗室進行實驗教學(xué)時，由于受到實驗設(shè)備的限制，通常要進行分組式教學(xué)，且學(xué)生實驗時間受實驗室開放時間限制程度也較大，因此每個同學(xué)的實踐參與度相對較低，實驗教學(xué)效果較差。但是如果建立并使用虛擬仿真實驗室，由于實驗室主要依托于計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，因此只要計算機網(wǎng)絡(luò)方面允許，就能夠讓多組學(xué)生同時進行實驗項目操作，甚至可以實現(xiàn)不同專業(yè)教師同時進行實驗教學(xué)的效果。3.4更加符合教學(xué)規(guī)律。虛擬仿真實驗室的建立更加符合現(xiàn)代社會的教學(xué)規(guī)律，當(dāng)前的大學(xué)生多為95后甚至00后，他們對枯燥的理論知識和單調(diào)的實踐課程已提不起興趣，因此再采取傳統(tǒng)的教學(xué)實驗方式很難達(dá)到既定的教學(xué)效果。但是如果能運用虛擬仿真實驗室進行教學(xué)，不但能夠提升教師和學(xué)生之間的交互性，還能提升課程的娛樂性，顯然這種教學(xué)方式更加符合當(dāng)前的教學(xué)規(guī)律。

4高校攝影專業(yè)仿真實驗室系統(tǒng)模塊構(gòu)建概述

4.1建立虛擬基礎(chǔ)實驗設(shè)計。對攝影基礎(chǔ)操作部分進行的實驗教學(xué)可以歸集為虛擬基礎(chǔ)實驗設(shè)計模塊之中，這一教學(xué)內(nèi)容主要包括：小孔成像實驗和曝光控制實驗。小孔成像的原理主要基于光線的直線傳播原理，當(dāng)小孔足夠小，只能讓一線光源通過時，投光屏上只能呈現(xiàn)出一根光束投射的像，而對整個光源來說，光源上任意一點都有一根光束通過小孔投射在投光屏上，投光屏上就會呈現(xiàn)一組光源的像。屏幕與小孔之間的距離就是像距，要想改變投光屏上呈像的大小就可以通過調(diào)節(jié)像距的大小得以實現(xiàn)。如果小孔的直徑增加，光源上某一點發(fā)出的光線就會通過小孔形成較大的光斑，同樣光源上每一點都會透過小孔在屏幕上形成較大的光斑，這種光斑就會相互重疊，從而在屏幕上無法形成清晰的呈像。由此可以得知，選擇適當(dāng)?shù)男】状笮?，是得到清晰圖像的決定性因素。相機鏡頭中可調(diào)節(jié)大小的孔洞即是相機的光圈，如果想要對進入鏡頭的光線數(shù)量進行調(diào)節(jié)掌控，就可以通過調(diào)節(jié)光圈大小來實現(xiàn)，通常情況下，相機光圈開的越大，進入相機鏡頭內(nèi)的光就越多?？扉T是控制光線進入的閘門，快門速度越高，進入的光線就越少，反之亦然。ISO是感光材料的感光速度，通常來說，ISO值越低，照片的質(zhì)量就會越高。虛擬基礎(chǔ)實驗設(shè)計模塊就是通過虛擬仿真技術(shù)來對曝光三要素加以展示的過程。4.2建立虛擬燈光系統(tǒng)與拍攝效果。攝影專業(yè)除了普通攝影學(xué)習(xí)外，還有廣告攝影、商業(yè)攝影等課程，其中商業(yè)攝影主要是在閃光燈的作用下，對商業(yè)標(biāo)的進行的高品質(zhì)拍攝，因此為了提升學(xué)生商業(yè)攝影水平，就需要讓他們進行充分的虛擬燈光系統(tǒng)實踐。閃光燈主要包括以下幾個特點：光位、光質(zhì)（即光的屬性分為柔光和硬光）、光型、光度、光色和光比。

5高校攝影專業(yè)仿真實驗室的開發(fā)與實現(xiàn)

5.1虛擬仿真相機設(shè)備庫的開發(fā)與實現(xiàn)。虛擬仿真相機設(shè)備庫與傳統(tǒng)數(shù)字相機設(shè)備庫一樣，主要由相機、鏡頭、三腳架、云臺、閃光燈和儲存卡組成，要想開發(fā)虛擬仿真相機設(shè)備庫首先要設(shè)計制作相關(guān)結(jié)構(gòu)的三維模型，并運用3dmax，C4D三維軟件進行后期處理。5.2虛擬仿真基礎(chǔ)技術(shù)實驗的開發(fā)與實現(xiàn)。相機光圈、快門的控制，ISO、曝光技術(shù)的處理等都可以劃分到虛擬仿真基礎(chǔ)技術(shù)實驗當(dāng)中，為了保證實驗的精確性和有效性，相機各個構(gòu)件參數(shù)都要有一個嚴(yán)格而又精確的數(shù)值設(shè)置。在實驗過程中要想獲得不同的實驗效果，就可以對數(shù)值進行不同的設(shè)置。以上內(nèi)容同樣可以使用C4D軟件建立三維模型，也可以采用flash的ActionScript語言對教學(xué)模塊進行虛擬演示。

6結(jié)束語

綜上所述，本文通過對攝影實驗課現(xiàn)狀進行分析，展現(xiàn)了建立虛擬仿真實驗室的重要性和必要性。虛擬仿真實驗室是高校實驗室教學(xué)的一個發(fā)展趨勢，在虛擬實踐中不僅能節(jié)約一定的物力財力，更能在參與實踐過程中提高學(xué)生攝影學(xué)習(xí)的積極性，增強攝影動手能力，樹立更強的自信心。

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作者:朱杰 單位:上海師范大學(xué)