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山東省莘縣明天小學(xué)   王增福

在21世紀信息化的今天，3D對于我們來說已經(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項目之一的3D創(chuàng)意設(shè)計是借助于3D建模軟件在電腦中創(chuàng)建立體的、有光的、有色的生動的三維立體的模型，能夠虛擬的、逼真的表達出大腦中想象的設(shè)計的模型效果，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)了當前STEM創(chuàng)客教育主流，它已經(jīng)進入中小學(xué)教材，走進創(chuàng)新課堂。作為中小學(xué)新興的一門課程，在學(xué)習(xí)過程中對于初學(xué)者怎樣學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計呢？

通過這兩年我對3D創(chuàng)意設(shè)計的學(xué)習(xí)和探索，我個人認為要想掌握3D創(chuàng)意設(shè)計這門課程和技術(shù)，經(jīng)過以下4個階段性的學(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)計學(xué)習(xí)的初步階段，也是最關(guān)鍵的一個學(xué)習(xí)階段，在這一階段理論是基礎(chǔ)，操作是實踐，理論指導(dǎo)著實踐，實踐是對理論的驗證。因此，在3D創(chuàng)意設(shè)計學(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，才能夠更好的為實踐操作打基礎(chǔ)。

那么，我們在3D創(chuàng)意設(shè)計學(xué)習(xí)過程中，該怎樣去學(xué)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識呢？其實學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識的途徑有以下幾種：

1.看書籍

書籍是我們學(xué)習(xí)知識的一個重要途徑，在書籍中我們不僅能夠通過文字了解所學(xué)知識，而且通過插圖更能直觀的了解到書中所講知識相關(guān)的信息。尤其在3D創(chuàng)意設(shè)計相關(guān)的書籍中更能體現(xiàn)出這一點，通過文字了解相關(guān)的3D創(chuàng)意設(shè)計基礎(chǔ)理論知識以及基本操作方法技巧，插圖能夠讓讀者進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)為了進一步幫助3D創(chuàng)意設(shè)計學(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)計這門課程，特此設(shè)置了“教材書籍”欄目，這個欄目中主要想初學(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)知識和基本操作。

 圖 1

2.網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程

特別是進入21世紀以來，人們進入了信息化的網(wǎng)絡(luò)的時代，就是在這樣一個網(wǎng)絡(luò)的時代里，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)教程相對于書籍來說是一個直觀學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計基礎(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，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)主要是指借助于計算機網(wǎng)絡(luò)或者手機網(wǎng)絡(luò)進行的培訓(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)場培訓(xùn)主要是指在指定的場合教師和學(xué)員面對面的培訓(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)場濃厚學(xué)習(xí)的分為，同時學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中如有不會或者不懂的問題可以面對面的和教師交流。比如2019年山東省泰山版新教材現(xiàn)場備課研討會中，王永強老師現(xiàn)場和學(xué)員交流3D創(chuàng)意設(shè)計學(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)計學(xué)習(xí)中，根據(jù)優(yōu)秀的3D模型進行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，然后對其投影曲線和鑲嵌曲線，最后對花紋邊緣圓角。

蘑菇嘴部：使用草圖畫出嘴的形狀，然后對其旋轉(zhuǎn)，最后調(diào)整好位置使其和蘑菇形體組合編輯加運算。

蘑菇眼睛：使用草圖畫出眼睛圖形，然后對其投影曲線和鑲嵌曲線，最后對其邊緣圓角。

像這樣對一個模型分析完后，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)計的最佳路徑和方法，因為初學(xué)者在學(xué)習(xí)3D創(chuàng)意設(shè)計的過程中，可以通過視頻教程直接聆聽3D創(chuàng)意設(shè)計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，同時還提供模型制作的畫面過程，這樣對于初學(xué)者來說更容易接受和學(xué)習(xí)，對于不清楚或者不懂的地方，初學(xué)者還可以多次觀看這個片段。

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物，進行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，還要注意模型的美感，。對于初學(xué)者來說，在這一階段的學(xué)習(xí)可以從以下兩個方面來學(xué)。

1.現(xiàn)實生活中的實物

在3D創(chuàng)意學(xué)習(xí)過程中，借鑒現(xiàn)實生活中的實物創(chuàng)作3D模型是最好的選擇，因為3D創(chuàng)意設(shè)計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)計離不開生活。借鑒生活中的實物創(chuàng)作3D模型還有一個優(yōu)勢，就是在創(chuàng)作過程中，可以通過360度觀察實物，對其創(chuàng)作進行思考和啟發(fā)（如圖8所示）。

 圖 8

2.網(wǎng)絡(luò)圖片

在我們3D創(chuàng)意設(shè)計中，除去現(xiàn)實生活給我們提供的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，在制作這個模型時，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行設(shè)計創(chuàng)作（如圖9所示）。

 圖 9

第四階段：3D創(chuàng)意設(shè)計創(chuàng)作階段

經(jīng)過前三個階段性的學(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)計的創(chuàng)作思路，為3D創(chuàng)意設(shè)計創(chuàng)作打下了基礎(chǔ)。在3D創(chuàng)意設(shè)計創(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行創(chuàng)作，不過創(chuàng)作的過程是一個不斷的打磨的過程，在這個過程中也許經(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)作過程中不斷的堅持和探索。接下來我就以第21屆全國中小學(xué)生電腦活動制作大賽中學(xué)組3D創(chuàng)意設(shè)計（未來智造設(shè)計）主題“智慧生活”為例說說3D創(chuàng)意設(shè)計創(chuàng)作流程。

1.選題材

3D創(chuàng)意設(shè)計中的題材指3D創(chuàng)意設(shè)計作品描繪的社會生活的領(lǐng)域，即現(xiàn)實生活的某一面，比如“節(jié)約用水”、“節(jié)約用電”、“環(huán)境保護”等等。

2.3D創(chuàng)意設(shè)計思路

待選好題材后，我們就可以對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)計首要任務(wù)。因為我們要想搞好創(chuàng)新，設(shè)計出優(yōu)秀的3D創(chuàng)意設(shè)計作品，我們首先要對現(xiàn)有的事物進行全方位的查找問題。比如我們常用來喝水的茶杯來說，平時喝水時有時一不小心就會被燙著，如果長時間不喝水就會變涼，那么查找的問題就是“喝水時為什么會被燙著，長時間不喝為什么水會變涼？”

第二步：分析問題

對所查找的問題進行分析，想一想所存在問題的原因是什么。比如平時喝水用的茶杯存在燙著原因就是人們喝水時不能精確判斷水的溫度，水變涼的原因就因為水在蒸發(fā)的過程中要吸熱,熱量會從開水散發(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，就可以對所出現(xiàn)的問題對癥下藥了。比如“智能水杯”這個案例中，針對于“判斷不清水的溫度”這個問題，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)意說明這個環(huán)節(jié)是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)就是結(jié)合“根據(jù)對問題的所思所想，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)控制著整個智能茶杯供電問題，使用時使用者輕輕按下茶杯把上方的電源開關(guān)，讓智能茶杯進入工作狀態(tài)，此時溫度感應(yīng)器進入對水溫偵測狀態(tài)，顯示屏中就會顯示出當前水溫，當綠色的常溫指示燈亮?xí)r，說明此時飲水正合適；當溫度感應(yīng)器偵測水溫過低時，就會自動啟動茶杯底部的加熱板對茶杯中的水進行加熱，加熱時紅色的加溫指示燈就會亮起來，這樣人們在飲水時就會方便很多；為了供足智能茶杯電的使用，在茶杯把下方設(shè)計了一個USB接口，這樣當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USB接口為智能茶杯充電。”

第五步：創(chuàng)意設(shè)計

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)計草圖，這一環(huán)節(jié)對所設(shè)計的模型不要求畫的非常逼真，當然畫的越精細越好，在繪制草圖過程中可以標出所設(shè)計作品的各個部分名稱和用途，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”圖紙，制作出作品。這一環(huán)節(jié)是整個制作過程的重中之重的環(huán)節(jié)，因為這一環(huán)節(jié)決定作品的成敗。同時，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，我們在3D創(chuàng)意設(shè)計中一定要抓住主題，然后再根據(jù)主題去設(shè)計模型，當然在設(shè)計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，那就少不了美術(shù)因素在里面。

總之，3D創(chuàng)意設(shè)計四個階段性學(xué)習(xí)是一個循序漸進、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，因為這一階段是3D創(chuàng)意設(shè)計學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，然后再進行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。我們只有這樣有梯度、循序漸進的學(xué)習(xí)，才能夠真正的掌握3D創(chuàng)意設(shè)計這門課程和技術(shù)。