山東省莘縣明天小學(xué) 王增福
在21世紀(jì)信息化的今天，3D對(duì)于我們來說已經(jīng)不再陌生。特別是最近兩年STEM創(chuàng)客教育的提出和發(fā)展，作為STEM項(xiàng)目之一的3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)是借助于3D建模軟件在電腦中創(chuàng)建立體的、有光的、有色的生動(dòng)的三維立體的模型，能夠虛擬的、逼真的表達(dá)出大腦中想象的設(shè)計(jì)的模型效果，也是一門將數(shù)學(xué)、技術(shù)、科學(xué)和藝術(shù)等融合為一體的跨學(xué)科的課程。這門課程也適應(yīng)了當(dāng)前STEM創(chuàng)客教育主流，它已經(jīng)進(jìn)入中小學(xué)教材，走進(jìn)創(chuàng)新課堂。作為中小學(xué)新興的一門課程，在學(xué)習(xí)過程中對(duì)于初學(xué)者怎樣學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)呢？
通過這兩年我對(duì)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和探索，我個(gè)人認(rèn)為要想掌握3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)這門課程和技術(shù)，經(jīng)過以下4個(gè)階段性的學(xué)習(xí)：
第一階段：基礎(chǔ)理論和基本操作
基礎(chǔ)理論和基本操作是3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的初步階段，也是最關(guān)鍵的一個(gè)學(xué)習(xí)階段，在這一階段理論是基礎(chǔ)，操作是實(shí)踐，理論指導(dǎo)著實(shí)踐，實(shí)踐是對(duì)理論的驗(yàn)證。因此，在3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中，理論學(xué)習(xí)至關(guān)重要，我們只有掌握了基礎(chǔ)理論知識(shí)，才能夠更好的為實(shí)踐操作打基礎(chǔ)。
那么，我們?cè)?D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程中，該怎樣去學(xué)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)呢？其實(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識(shí)的途徑有以下幾種：
1.看書籍
書籍是我們學(xué)習(xí)知識(shí)的一個(gè)重要途徑，在書籍中我們不僅能夠通過文字了解所學(xué)知識(shí)，而且通過插圖更能直觀的了解到書中所講知識(shí)相關(guān)的信息。尤其在3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)相關(guān)的書籍中更能體現(xiàn)出這一點(diǎn)，通過文字了解相關(guān)的3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論知識(shí)以及基本操作方法技巧，插圖能夠讓讀者進(jìn)一步直觀的了解文字所講的內(nèi)容。
比如i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)為了進(jìn)一步幫助3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)愛好者學(xué)習(xí)或者幫助中小學(xué)開設(shè)好3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)這門課程，特此設(shè)置了“教材書籍”欄目，這個(gè)欄目中主要想初學(xué)者推薦了信息技術(shù)教材、校本教材和大咖專著等（如圖1所示），我們可以從書籍中了解學(xué)習(xí)關(guān)于3DOne理論基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作。
圖 1
2.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程
特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們進(jìn)入了信息化的網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，就是在這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代里，網(wǎng)絡(luò)教程成為一種網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)的主流。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程相對(duì)于書籍來說是一個(gè)直觀學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程的路徑，我們通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程，不僅能聽到理論基礎(chǔ)知識(shí)，而且還能通過視頻畫面直觀的看到相關(guān)的基本操作。比如i3DOne青少年三維創(chuàng)意社區(qū)為了讓初學(xué)者或者3D愛好者快速的掌握關(guān)于3DOne創(chuàng)意設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，設(shè)置了3DOne系列入門教程（如圖2所示），通過觀看這些入門教程。
圖 2
3.參加培訓(xùn)
培訓(xùn)就是培養(yǎng)+訓(xùn)練，通過培養(yǎng)加訓(xùn)練使受訓(xùn)者掌握某種技能的方式，它主要包括線上培訓(xùn)和線下培訓(xùn)。線上培訓(xùn)又稱網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)主要是指借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或者手機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的培訓(xùn)。比如在i3DOne青少年三維社區(qū)中“培訓(xùn)中心”欄目就為老師們打造三維創(chuàng)新教育講師培訓(xùn)課堂（如圖3所示）。初學(xué)者就可以通過“三維創(chuàng)新教育講師培訓(xùn)課堂”學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論、基本操作方法和技巧。
圖 3
線下培訓(xùn)又稱現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)主要是指在指定的場(chǎng)合教師和學(xué)員面對(duì)面的培訓(xùn)學(xué)習(xí)的方式，在培訓(xùn)過程中，學(xué)員能夠直觀的感受現(xiàn)場(chǎng)濃厚學(xué)習(xí)的分為，同時(shí)學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中如有不會(huì)或者不懂的問題可以面對(duì)面的和教師交流。比如2019年山東省泰山版新教材現(xiàn)場(chǎng)備課研討會(huì)中，王永強(qiáng)老師現(xiàn)場(chǎng)和學(xué)員交流3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中3D建模遇到的問題（如圖4所示）。
圖 4
第二階段：仿制階段
仿制階段就是效仿，模仿的階段，是在第一階段基礎(chǔ)理論和基本操作基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)。在這一階段學(xué)習(xí)中，就像學(xué)美術(shù)初級(jí)階段臨摹一樣，通過仿制他人的3D模型作品，從中學(xué)習(xí)別人的制作方法和操作技巧，進(jìn)而提升自身的3D建模水平。在這一階段為了更好的幫助初學(xué)者快速的提升自我，可以試著從以下兩個(gè)途徑學(xué)習(xí)。
1.參考模型
參考模型就是在3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，根據(jù)優(yōu)秀的3D模型進(jìn)行3D建模學(xué)習(xí)。不過，在參考模型過程中，初學(xué)者首先要分析所參考模型，就是站在作者的角度去思考所參考模型的制作思路、制作方法和操作技巧。
比如我制作的植物大戰(zhàn)僵尸角色“噴射蘑菇”3D模型（如圖5所示）來分析：
圖 5
蘑菇形體：首先使用草圖繪制出蘑菇形體一半，然后對(duì)其旋轉(zhuǎn)；然后根據(jù)自己所模型的分析自己嘗試著制作出模型。
蘑菇頭頂花紋：將視圖切換到上視圖，在蘑菇頂部位置使用草圖畫出花紋，然后對(duì)其投影曲線和鑲嵌曲線，最后對(duì)花紋邊緣圓角。
蘑菇嘴部：使用草圖畫出嘴的形狀，然后對(duì)其旋轉(zhuǎn)，最后調(diào)整好位置使其和蘑菇形體組合編輯加運(yùn)算。
蘑菇眼睛：使用草圖畫出眼睛圖形，然后對(duì)其投影曲線和鑲嵌曲線，最后對(duì)其邊緣圓角。
像這樣對(duì)一個(gè)模型分析完后，就可以按照分析的思路、制作方法和操作技巧進(jìn)行模仿制作了，不過這種學(xué)習(xí)方法只能根據(jù)所參考模型靠自己的悟性和思維去了解模型的結(jié)構(gòu)、制作方法和操作技巧。
在i3DOne青少年三維社區(qū)“作品天地”欄目中，就向初學(xué)者推薦了每周精選模型、最受歡迎作品和優(yōu)秀作品（如圖6所示），我們從中可以欣賞一些來自全國(guó)各地老師、學(xué)生以及社區(qū)大咖優(yōu)秀作品來提升自身的審美能力，也可以從中挑選自己喜歡的模型嘗試著制作，進(jìn)而培養(yǎng)自身的創(chuàng)作思維能力。
圖 6
2.視頻教程
視頻教程是學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)的最佳路徑和方法，因?yàn)槌鯇W(xué)者在學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)的過程中，可以通過視頻教程直接聆聽3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)模型的制作方法以及操作技巧的講解和直觀的觀看3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)模型制作過程。視頻教程不僅能為初學(xué)者提供模型制作的方法技巧音頻，同時(shí)還提供模型制作的畫面過程，這樣對(duì)于初學(xué)者來說更容易接受和學(xué)習(xí)，對(duì)于不清楚或者不懂的地方，初學(xué)者還可以多次觀看這個(gè)片段。
在i3DOne青少年三維社區(qū)“課程中心”中的“章節(jié)課程”就為初學(xué)者準(zhǔn)備了大量的視頻教程，其中包含有大咖專家錄制一系列的3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)視頻教程，初學(xué)者可以通過有選擇性的去學(xué)習(xí)和觀看這些課程（如圖7所示）。
圖 7
第三階段：半借鑒半創(chuàng)作階段
半借鑒半創(chuàng)作就是在初學(xué)者掌握3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)基本操作和3D建模的基礎(chǔ)上，借鑒生活中的生活中常見的實(shí)物，進(jìn)行3D建模，不過在3D建模過程中不僅要注入自己的創(chuàng)新理念和創(chuàng)新點(diǎn)，還要注意模型的美感，。對(duì)于初學(xué)者來說，在這一階段的學(xué)習(xí)可以從以下兩個(gè)方面來學(xué)。
1.現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)物
在3D創(chuàng)意學(xué)習(xí)過程中，借鑒現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)物創(chuàng)作3D模型是最好的選擇，因?yàn)?D創(chuàng)意設(shè)計(jì)本身就是來源于生活，高于生活，然后在用于生活，3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)離不開生活。借鑒生活中的實(shí)物創(chuàng)作3D模型還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，就是在創(chuàng)作過程中，可以通過360度觀察實(shí)物，對(duì)其創(chuàng)作進(jìn)行思考和啟發(fā)（如圖8所示）。
圖 8
2.網(wǎng)絡(luò)圖片
在我們3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)中，除去現(xiàn)實(shí)生活給我們提供的3D創(chuàng)意資源外，我們還可以通過網(wǎng)絡(luò)去搜索生活中找不到的資源，然后把它下載到電腦上作為3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)的參考。比如我制作的“手提式南瓜燈”就是借鑒了馬提燈，在制作這個(gè)模型時(shí)，現(xiàn)在由于馬提燈在生活中很難找到，于是我就通過網(wǎng)絡(luò)搜索馬提燈圖片資源，了解馬提燈文化，在創(chuàng)作過程中基本上就是把馬提燈和南瓜燈二者合一進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作（如圖9所示）。
圖 9
第四階段：3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)創(chuàng)作階段
經(jīng)過前三個(gè)階段性的學(xué)習(xí)，初學(xué)者掌握了3D建模的操作方法技巧，了解了3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)的創(chuàng)作思路，為3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)創(chuàng)作打下了基礎(chǔ)。在3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)創(chuàng)作階段，初學(xué)者可以根據(jù)自己的思路和想法嘗試著進(jìn)行創(chuàng)作，不過創(chuàng)作的過程是一個(gè)不斷的打磨的過程，在這個(gè)過程中也許經(jīng)歷著很多次的不如意或者失敗，這就要求初學(xué)者在創(chuàng)作過程中不斷的堅(jiān)持和探索。接下來我就以第21屆全國(guó)中小學(xué)生電腦活動(dòng)制作大賽中學(xué)組3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)（未來智造設(shè)計(jì)）主題“智慧生活”為例說說3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)創(chuàng)作流程。
1.選題材
3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)中的題材指3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品描繪的社會(huì)生活的領(lǐng)域，即現(xiàn)實(shí)生活的某一面，比如“節(jié)約用水”、“節(jié)約用電”、“環(huán)境保護(hù)”等等。
2.3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)思路
待選好題材后，我們就可以對(duì)所選題材查找存在問題、然后分析問題，再解決問題。
第一步：查找存在問題。
查找現(xiàn)有事物存在問題，是3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)首要任務(wù)。因?yàn)槲覀円敫愫脛?chuàng)新，設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品，我們首先要對(duì)現(xiàn)有的事物進(jìn)行全方位的查找問題。比如我們常用來喝水的茶杯來說，平時(shí)喝水時(shí)有時(shí)一不小心就會(huì)被燙著，如果長(zhǎng)時(shí)間不喝水就會(huì)變涼，那么查找的問題就是“喝水時(shí)為什么會(huì)被燙著，長(zhǎng)時(shí)間不喝為什么水會(huì)變涼？”
第二步：分析問題
對(duì)所查找的問題進(jìn)行分析，想一想所存在問題的原因是什么。比如平時(shí)喝水用的茶杯存在燙著原因就是人們喝水時(shí)不能精確判斷水的溫度，水變涼的原因就因?yàn)樗谡舭l(fā)的過程中要吸熱,熱量會(huì)從開水散發(fā)到空氣中。
第三步：解決問題
在3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過分析找到現(xiàn)有事物存在問題之后，就可以對(duì)所出現(xiàn)的問題對(duì)癥下藥了。比如“智能水杯”這個(gè)案例中，針對(duì)于“判斷不清水的溫度”這個(gè)問題，具體方法如下表（圖 10所示）。
圖 10
第四步：書寫創(chuàng)意說明
書寫創(chuàng)意說明這個(gè)環(huán)節(jié)是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)就是結(jié)合“根據(jù)對(duì)問題的所思所想，寫一寫創(chuàng)意想法”
在“智能茶杯”案例中的它的創(chuàng)意說明就是“智能茶杯是一款多功能飲水工具，它主要有電源開關(guān)、顯示屏、溫度傳感器、加熱板和USB接口組成，其中電源開關(guān)控制著整個(gè)智能茶杯供電問題，使用時(shí)使用者輕輕按下茶杯把上方的電源開關(guān)，讓智能茶杯進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)溫度感應(yīng)器進(jìn)入對(duì)水溫偵測(cè)狀態(tài)，顯示屏中就會(huì)顯示出當(dāng)前水溫，當(dāng)綠色的常溫指示燈亮?xí)r，說明此時(shí)飲水正合適；當(dāng)溫度感應(yīng)器偵測(cè)水溫過低時(shí)，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)茶杯底部的加熱板對(duì)茶杯中的水進(jìn)行加熱，加熱時(shí)紅色的加溫指示燈就會(huì)亮起來，這樣人們?cè)陲嬎畷r(shí)就會(huì)方便很多；為了供足智能茶杯電的使用，在茶杯把下方設(shè)計(jì)了一個(gè)USB接口，這樣當(dāng)智能水杯供電不足的情況下，我們可以通過數(shù)據(jù)線接入U(xiǎn)SB接口為智能茶杯充電?！?/p>
第五步：創(chuàng)意設(shè)計(jì)
這一環(huán)節(jié)主要是結(jié)合創(chuàng)意說明在紙上畫出作品設(shè)計(jì)草圖，這一環(huán)節(jié)對(duì)所設(shè)計(jì)的模型不要求畫的非常逼真，當(dāng)然畫的越精細(xì)越好，在繪制草圖過程中可以標(biāo)出所設(shè)計(jì)作品的各個(gè)部分名稱和用途，比如“智能茶杯”草圖（如圖11所示）。
圖 11
第六步：作品制作
使用3DOne軟件，結(jié)合“創(chuàng)意說明”和“創(chuàng)意設(shè)計(jì)”圖紙，制作出作品。這一環(huán)節(jié)是整個(gè)制作過程的重中之重的環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@一環(huán)節(jié)決定作品的成敗。同時(shí)，在這一環(huán)節(jié)還得注意作品的“技術(shù)性”和“藝術(shù)性”，就是說在制作過程中，注意制作的作品結(jié)構(gòu)要合理，美觀大方，如“智能水杯”案例模型（如圖12所示）。
圖 12
因此，我們?cè)?D創(chuàng)意設(shè)計(jì)中一定要抓住主題，然后再根據(jù)主題去設(shè)計(jì)模型，當(dāng)然在設(shè)計(jì)和制作過程中為了讓制作的模型體現(xiàn)出人性化和藝術(shù)性的特點(diǎn)，那就少不了美術(shù)因素在里面。
總之，3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)四個(gè)階段性學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)、由易到難，有梯度的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中要想掌握這門課程，首先要掌握基礎(chǔ)理論和基本操作，因?yàn)檫@一階段是3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，然后再進(jìn)行3D建模練習(xí)掌握建模操作技巧，最后再自由創(chuàng)作設(shè)計(jì)。我們只有這樣有梯度、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)，才能夠真正的掌握3D創(chuàng)意設(shè)計(jì)這門課程和技術(shù)。
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更新時(shí)間：2020-08-18
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