基于物聯(lián)網的數(shù)字動畫實驗室建設
引言
物聯(lián)網,顧名思義,就是物物相連的互聯(lián)網。物聯(lián)網的定義有兩層意思:第一,物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網,是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網是指運用傳感器、射頻識別(RFID)、智能嵌入式等技術,使信息傳感設備實時感知任何需要的信息,并按照約定的協(xié)議,通過可能的網絡(如基于Wi-Fi的無線局域網、2G/3G等)接入方式,把任何物體與互聯(lián)網相連接,進行信息交換和通信,實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接,實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、控制和管理。
當前,社會對數(shù)字娛樂、數(shù)字媒體、數(shù)字動畫的關注度與日俱增,整個數(shù)字文化產業(yè)正處于一個高速發(fā)展的進程中。同時,物聯(lián)網技術也在加速發(fā)展之中。因此,如何在當前的背景下,通過將物聯(lián)網技術與數(shù)字動畫實驗教學相結合,培養(yǎng)出數(shù)字文化產業(yè)所需求的高級人才,是當前擁有數(shù)字動畫專業(yè)的高校所面對的重要問題。目前,成都大學美術學院實驗示范中心在原有的基礎上,結合校內外優(yōu)勢資源,把握住數(shù)字化娛樂、數(shù)字化動畫的人才培養(yǎng)需求以及社會產業(yè)發(fā)展需要,成功整合并建立了數(shù)字動畫實驗中心并通過初驗收,完成了面向數(shù)字娛樂、數(shù)字媒體、數(shù)字動畫三大主題的相關實驗示范中心體系。但是,就實驗室目前情況而言,實驗室的整體體系仍是偏重于傳統(tǒng)的獨立分散模式。因此,如何培養(yǎng)出數(shù)字文化產業(yè)所需求的高級人才,是當前擁有數(shù)字動畫專業(yè)的實驗室所面臨的重要問題。
1基于物聯(lián)網的數(shù)字動畫實驗室建設思想
目前,成都大學美術學院已建成了實物定格動畫工作室、動畫非線性編輯室、基礎圖形軟件工作室、數(shù)碼繪畫寫生教室、MAYA三維動畫工作室、數(shù)字媒體技術實驗室、計算機網絡實驗室等多個獨立的實驗室。為了將學院實驗室推向更高層次,學院提出了基于物聯(lián)網模式的實驗室建設方案。其主要的理念在于,將動畫專業(yè)特色與學院“創(chuàng)意”文化本質進行融合,培養(yǎng)綜合型大學生。為了把實驗教學中心建設成為國內一流的、具有特色的示范中心,其核心理念可以歸結為“創(chuàng)新、創(chuàng)造,高端、高效,實用、開放”其中,“創(chuàng)新、創(chuàng)造”主要是提升動畫專業(yè)人才水平;“高端、高效”指的是全方面、多層次覆蓋;而“實用、開放”則表示面向不同類型的對象。
2基于物聯(lián)網的數(shù)字動畫實驗室建設目標
由于物聯(lián)網技術是一門新興的應用復合型學科,因此,在將物聯(lián)網技術應用于實驗室建設時,除了要擁有物聯(lián)網學科的專業(yè)知識背景外,同時要將重心放在各領域環(huán)境中,從而形成與該領域相結合的應用型實驗室。基于物聯(lián)網的實驗室建設,該學科的人才培養(yǎng)與學科建設要相輔相成,在實驗教學體系建設中,充分利用了科學研究、合作交流、基地建設等方面的資源、特色和成果,打造具有學院自身特色和優(yōu)勢的物聯(lián)網實驗體系品牌o
根據(jù)數(shù)字動畫專業(yè)的培養(yǎng)需求,實驗室不僅是面向普通實驗教學課程開放,同時還應該使學生參與科研開放、學生創(chuàng)意活動開放以及面向社會開放。物聯(lián)網實驗室總體建設目標:面向基礎性教學實驗的支持和面向行業(yè)的綜合應用性實驗的底層支持兩大類目標。
第一是面向基礎性實驗教學的支持。就是將物聯(lián)網技術應用與動畫專業(yè)中基礎性實驗課程相結合,使得基礎性實驗課能有序、高效地開展。
第二是面向動畫行業(yè)的綜合應用性實驗的底層支持。結合動畫行業(yè)的發(fā)展,通過依托實際的項目,將物聯(lián)網技術應用于實驗室建設中,以便以物聯(lián)網技術作為底層支撐,提供一個全方位的動畫實驗教學的研究平臺。
3數(shù)字動畫實驗室建設的必要性
整個數(shù)字動畫實驗室物聯(lián)網體系是由多個不同功能的實驗室按應用需求編織組成的。一部完整的動畫制作流程就是個例證。數(shù)字動畫實驗室體系中最重要的是每個獨立實驗室之間要形成橋梁。目前,基于物聯(lián)網性質的各高校實驗平臺正在不斷出現(xiàn),比如合肥工業(yè)大學物聯(lián)網聯(lián)合實驗室、北京郵電大學物聯(lián)網聯(lián)合實驗室等。
隨著數(shù)字動畫制作技術的不斷更新、資源整合一體化以及制作流程的逐步完善,動畫制作流程已經完成了從傳統(tǒng)制作方式向現(xiàn)代科技方式的逐步轉變,而數(shù)字動畫實驗體系也是隨著物聯(lián)網的發(fā)展,由傳統(tǒng)的單一獨立模式向著智慧實驗室過渡吐在當前階段,數(shù)字動畫實驗室建設的主要目標是構建具備“可靠、開放、可擴展、先進”特征,以智慧數(shù)字動畫實驗室來體現(xiàn)物聯(lián)網模式實驗室的不可替代性。從整個數(shù)字動畫制作流程來看,各個制作環(huán)節(jié)是最終動畫成果的最終實現(xiàn)過程。通過對每個流程制作的實驗室的感知,實現(xiàn)動畫制作過程中資源、管理、監(jiān)控分析的一體化。動畫實驗室資源要素是新型數(shù)字動畫與傳統(tǒng)動畫的主要區(qū)別,其實質就是各獨立制作實驗室的資源整合。實驗室要素集成化是指通過一定的技術手段,對各流程制作的實驗室功能、資源、信息、網絡等資源要素進行一系列統(tǒng)籌、決策和評價,使得各個流程制作的實驗室之間能統(tǒng)一、協(xié)調,從而作為一個整體進行運行,將每個獨立的實驗室資源進行共享,達到一體化的要求叫實驗室資源集成統(tǒng)一、實驗室系統(tǒng)網絡化和應用系統(tǒng)有效銜接是當前數(shù)字動畫實驗室的基礎。而成都大學美術學院的數(shù)字動畫實驗室建設的核心是獨立流程制作的實驗室資源整合與優(yōu)化,利用當前能夠利用的資源平臺,合理規(guī)劃建設和整合優(yōu)勢資源,促進實驗室在教、產、研中的重要性。
按照監(jiān)控對象劃分,數(shù)字動畫實驗室監(jiān)控主要集中在實驗教學、實驗項目。從整個動畫制作流程來看,需要對動畫制作的各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)籌、協(xié)調、指導、監(jiān)督。隨著數(shù)字動畫的發(fā)展,數(shù)字動畫實驗室整體體系建設必須從統(tǒng)一高度出發(fā),為形成分工細化、整體標準化體系提供必要的技術支持,為形成“產、學、研”三大環(huán)節(jié)相互轉化模式,提升學科的整體水平與競爭力。
4數(shù)字動畫實驗室物聯(lián)網系統(tǒng)建設
數(shù)字動畫實驗室物聯(lián)網軟件系統(tǒng)建設的真正重心在于實現(xiàn)對整個實驗系統(tǒng)的運行效率的提升。整個實驗系統(tǒng)主要包括終端服務器、實驗教學監(jiān)控系統(tǒng)、實驗項目管理系統(tǒng)等地4.1終端服務器
在成都大學美術學院數(shù)字動畫實驗室物聯(lián)網建設中,最先需要完成的是整個數(shù)字實驗室的終端服務器。根據(jù)物聯(lián)網的定義和標準,終端服務器負責整個物聯(lián)網的運行,主要的功能包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)邏輯處理、系統(tǒng)指令發(fā)送與接收。同時,作為系統(tǒng)的控制部分,終端服務器擁有最高的控制權限。美術學院實驗示范中心的物聯(lián)網系統(tǒng),架設有一個一級權限的終端服務器系統(tǒng),該終端服務器的權限分配給實驗中心的最高負責人以及動畫專業(yè)的最高負責人,并通過終端服務器對整個實驗教學部分和實驗項目部分進行監(jiān)管、決策、信息收集等工作。
4.2實驗教學監(jiān)控系統(tǒng)
實驗教學是整個高校教學中一個重要的組成部分,而動畫學科的實驗教學相比較于傳統(tǒng)的理工科的實驗注重數(shù)據(jù)成果來說,動畫學科的主要重點是動畫制作的作品評價。除此之外,實驗教學過程中還要有效地對學生實驗完成情況、教師與學生的出勤情況等信息進行收集和監(jiān)管,而這些工作都可以采用物聯(lián)網系統(tǒng)進行完成。
在美術學院實驗示范中心下屬的基礎實驗室中,對于在該實驗室里進行實驗教學的教師和學生都配置了RFID標識器,這種RFID標識器主要有三大功能。
第一是通過RFID標識器,對進入實驗室上課的教師、學生進行考勤管理。門禁系統(tǒng)會自動收集上課人員的出入時間,并將數(shù)據(jù)返回服務器進行比對,記錄該人員出入時間是否屬于遲到、早退或曠課。
第二,通過RFID標識器的監(jiān)控,可對學生提交的實驗作業(yè)進行管理和評分。學生在每次實驗課程之后,按要求在線提交相應的實驗作業(yè),實驗作業(yè)達到要求后,系統(tǒng)允許接收;同時每個學生在教師處,使用PAD系統(tǒng)對RFID標識器進行掃描,確認其該次作業(yè)已經上交。下次實驗課程時候,學生再次使用PAD對RFID進行掃描,接收上次作業(yè)的成績數(shù)據(jù)。當該門課程結束后,學生上交RFID標識器,通過掃描可以獲取該學生整個出勤率、平時成績數(shù)據(jù),以便于期末考核。
4.3實驗項目管理系統(tǒng)
美術學院示范中心還設置有兩個1級專業(yè)實驗室,其主要任務是承擔動畫專業(yè)的科研項目。由于動畫制作本身是一個耗資、耗時且需要專業(yè)團隊分工與項目管理控制的工作,因此,學院在1級專業(yè)實驗室下,又增設了若干2級專業(yè)實驗室,并結合物聯(lián)網技術進行項目管理。
動畫制作項目中,按照分工有動畫師、上色人員、攝影人員。根據(jù)不同的分工,科研人員分別進入對應的專業(yè)實驗室,并配置RFID標識器。人員到崗后,通過PAD系統(tǒng)進行掃描,可以自動獲取本日或本周的項目工作安排和內容,同時當本日或本周工作結束后,科研人員將工作進度上報,系統(tǒng)審批通過后,再通過PAD系統(tǒng)掃描,將工作進度信息記錄于RFID中。項目負責人可以隨時收集每個人員的工作進度,做出相應的決策。
5結語
基于物聯(lián)網的數(shù)字動畫實驗室系統(tǒng)是成都大學美術學院網絡化課程建設的一種探索。采用這種實驗室管理模式,有很多優(yōu)勢,具體可以歸納為以下幾點:
首先,在成功應用了物聯(lián)網技術后,在一定程度上提高了實驗管理工作的效率,擺脫了傳統(tǒng)純人工化低效的管理模式,使得實驗管理的方式更加高效、科學。
其次,在提高實驗室管理運作效率的基礎上,可以更好地加強數(shù)字動畫學科的“教、產、研”三方面的結合與轉換,使得教師與學生能更好地投入到實驗室研究中,同時實驗室研究成果也能更好地走向市場。
同時,也極大地提高了實驗課程監(jiān)管的效率。傳統(tǒng)的實驗課程中,對于考勤部分,往往是通過老師點名記錄來完成,同時,針對實驗教學中老師上課內容的監(jiān)管,也只是采用不定時的聽課,然后傳統(tǒng)紙質文檔填寫記錄,領導簽字確認的流程。這種傳統(tǒng)監(jiān)管方式存在著一定的盲區(qū),同時效率低下,而且不能做到完全的客觀公正。而采用RFID標識器后,所有的出勤考核、實驗教學監(jiān)管都能做到全方位、準確地覆蓋,便于對學生的成績評定以及教師教學任務的考核。
此外,也極大地提高了完成科研項目的效率。由于整個動畫實驗項目的完成需要耗費大量的人力、物力,同時涉及到較多的人員分工,因此,對項目的管理提出了較高的要求。而通過采用物聯(lián)網方式進行管理,能讓項目負責人更好地對各個角色的工作完成度、工作量以及角色分工,項目進度等實施有效的監(jiān)管和控制,提高整個實驗項目的研究質量,為學院的科研項目提供有力的支持。
20210919_6146ec4bbc1dc__基于物聯(lián)網的數(shù)字動畫實驗室建設