1、信息技术-三维设计与创意教案课 题第3章设计与制作三维创意作品3.5设计三维动画模型的外观课 型班课课 时1授课班级高一1班学习目标材质和贴图设置理解材质在三维动画中的重要性，包括它如何影响物体的颜色、质感、反射和折射光线。学习如何为三维模型设置不同的材质，例如兰伯特（Lambert）材质和冯（Phong）材质，以及这些材质如何模拟真实世界的光照效果。掌握贴图技术的应用，包括UVW坐标系的使用，以及如何通过贴图为模型添加更多细节和真实感。学会使用渐变贴图和特殊纹理贴图（如凹凸纹理），并理解它们在增强模型表面细节中的作用。摄影机和照明设置了解摄影机在三维动画中的作用，包括如何通过设置摄影机来控制
2、观察的视角。学习如何创建和调整透视摄影机，以便在渲染时获得所需的视角和效果。理解灯光在动画设计中的重要性，包括它如何营造气氛和突出场景中的元素。掌握三点布光法的基本概念和应用，包括基调灯、补光灯和背景光灯的布置和参数设置。学习使用Maya自带的Arnold渲染器进行全局照明的方法，以处理复杂场景的照明需求。学习重难点教学重点：材质和贴图的基本概念与应用理解材质在三维动画中的作用，包括颜色、质感、反射和折射光线的模拟。学习不同类型的材质，如兰伯特（Lambert）和冯（Phong），以及它们如何影响物体的外观。掌握贴图技术，包括UVW坐标系的应用，以及如何使用贴图为模型添加细节和真实感。摄影机和
3、照明设置的重要性理解摄影机在控制观察视角和渲染场景中的作用。学习如何创建和调整透视摄影机，以获得所需的视角和渲染效果。掌握灯光在动画设计中的运用，包括三点布光法的概念和应用，以及如何通过灯光营造气氛和突出场景元素。教学难点：材质和贴图的高级应用对于学生来说，理解并应用UVW坐标系来正确地将贴图映射到三维模型上可能会比较困难。材质和贴图的高级设置，如使用渐变贴图和特殊纹理贴图（例如凹凸纹理），可能需要更深入的理解和实践。摄影机和照明的精细调整摄影机的创建和调整可能涉及多个参数，学生可能需要时间来熟悉这些设置，以便有效地控制场景的视角和深度。三点布光法的实施可能需要对灯光参数进行细致的调整，以达到
4、理想的照明效果，这可能对初学者来说较为复杂。全局照明的概念和应用，尤其是使用Arnold渲染器进行电影级渲染，可能会涉及更高级的渲染知识，学生可能需要额外的练习和指导。教学方法理论讲解：介绍材质和贴图的基本概念，以及它们在三维动画中的作用和重要性。案例分析：通过具体的例子（如透明茶壶和苹果），展示不同材质和贴图的效果和应用。对比演示：通过对比兰伯特（Lambert）材质和冯（Phong）材质的效果，让学生直观理解不同材质的特性。实操演练：指导学生进行UVW坐标系的展开和贴图绘制，以实际操作加深理解。软件应用：使用Maya软件进行摄影机设置和灯光布置的实际操作，包括三点布光法的应用。问题解决：讨
5、论全局照明的概念，并使用Arnold渲染器处理复杂场景照明的方法。互动讨论：鼓励学生提问和讨论，以便更好地理解教学内容，并解决学习过程中遇到的问题。课前准备教学材料准备：收集和准备相关的理论资料，包括材质和贴图的定义、类型及其在三维动画中的应用。准备透明茶壶和苹果的示例图像，用于展示不同材质和贴图的效果。准备兰伯特（Lambert）和冯（Phong）材质的对比图片，以及相应的设置步骤。教学工具和软件：确保所有学生电脑均安装了Maya软件，并进行了必要的设置，以便在课堂上进行实操演练。准备UVW坐标系展开和贴图绘制的演示材料，以及三点布光法的详细步骤和示例。教学内容规划：制定详细的教学计划，包括
6、每个部分的时间分配和重点内容。设计互动环节，如提问、讨论和实操练习，以增强学生的参与度和理解。教学方法设计：采用理论讲解与案例分析相结合的方法，帮助学生理解材质和贴图的概念。安排实操演练，指导学生亲自操作Maya软件，进行材质设置和贴图绘制。使用对比演示，让学生直观感受不同材质和贴图的效果。评估和反馈：准备课后作业或小项目，以评估学生对课程内容的掌握情况。设计反馈表格或调查问卷，收集学生对课程的意见和建议，以便不断改进教学方法。教学媒体理论讲解PPT：用于展示材质和贴图的基本概念、不同类型的材质（如兰伯特和冯材质）以及它们的特性和效果。示例图像：提供透明茶壶和苹果的示例图片，以直观展示不同材质
7、和贴图的效果。视频演示：录制材质设置和贴图绘制的操作视频，以便学生能够跟随操作并在实际操作中学习。UVW坐标系展开图：展示如何在三维模型上应用和绘制贴图的示意图和步骤。Maya软件：使用Maya软件进行实操演练，包括创建透视摄影机、设置灯光和调整材质参数等操作。交互式问答和反馈工具：利用电子投票系统或在线问答平台，收集学生的问题和反馈，促进课堂互动。案例研究文档：提供详细的三点布光法和其他照明技术的书面说明，供学生参考和复习。Arnold渲染器教程：准备关于如何使用Arnold渲染器进行全局照明的教程材料，以便学生能够在复杂场景中应用所学知识。教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活
8、动一：创设情境 生成问题开始课程时，展示一段短片或动画，展现三维模型在不同材质和光照条件下的外观差异。提出问题：“这些三维模型的外观是如何实现的？”和“材质与贴图在三维动画中起到了什么作用？”观看短片或动画，并思考老师提出的问题。在小组内讨论这些问题，并做好笔记准备分享。通过直观的例子引起学生的兴趣，并为后续的学习内容做铺垫。激发学生的好奇心和探究欲，为深入学习材质和贴图设置打下基础。活动二： 调动思维探究新知详细讲解材质和贴图的基本概念、类型及其在三维动画中的应用。使用Maya软件演示如何给模型设置不同的材质和贴图，例如兰伯特材质和冯材质的区别，以及如何应用UVW坐标系进行贴图。认真听讲并记
9、录关键知识点。在教师演示后，学生自行尝试在Maya中给一个简单的模型设置不同的材质和贴图。通过理论与实践相结合的方式，帮助学生更好地理解材质和贴图的概念及其在三维动画中的重要性。提升学生的实操能力，通过实际操作加深对知识的理解。活动三： 调动思维探究新知解释摄影机和照明在三维场景中的作用，并介绍三点布光法的原理与应用。使用Maya软件演示如何设置摄影机角度和调整灯光来模拟不同的光照效果。观看教师的演示，并在自己的电脑上跟随操作。尝试在Maya中创建一个简单的场景，设置摄影机和灯光，实验不同的照明效果。使学生了解摄影机和照明在创造三维动画场景中的重要性，并掌握基本的设置技巧。增强学生对光照效果的
10、理解和运用能力，提高他们的创造性和解决问题的能力。活动四：巩固练习素质提升布置一个综合性练习，要求学生制作一个包含不同材质、贴图、摄影机设置和灯光效果的三维场景。提供一些示例图片或场景作为参考，鼓励学生发挥创意。根据教师的要求和提供的示例，独立完成一个三维场景的制作。完成后，与同学分享作品，并进行互评。通过实际操作巩固本节课所学的知识，提高学生的综合运用能力。促进学生之间的交流与合作，培养他们的创新能力和审美观。课堂小结作业布置课堂小结本节课我们深入学习了设计三维动画模型的外观，重点内容包括：材质和贴图设置：理解了材质在确定三维模型的色彩、质感、光线反射和折射中的作用。学习了如何通过调整材质属
11、性如漫反射、镜面反射、透明度和折射率来模拟各种效果。掌握了使用UVW坐标系进行贴图的方法，以及如何应用不同贴图来增加模型的细节和真实感。摄影机和照明设置：了解了摄影机在场景中的重要性，以及如何通过设置摄影机来控制观察的视角。学习了三点布光法，包括基调灯、补光灯和背景光灯的布置，以实现场景的体积感和空间层次。初步认识了全局照明的概念和使用Arnold渲染器进行高级照明设置。通过理论学习与实际操作相结合的方式，同学们应能够独立完成简单的三维模型材质贴图设置和照明布置，为后续更复杂的三维动画制作打下坚实的基础。作业布置练习任务：选择一个三维模型，为其设置至少两种不同的材质（例如：兰伯特材质和冯材质）
12、，并注意观察和记录不同材质对模型外观的影响。使用UVW坐标系为所选模型绘制并贴上自定义纹理，尝试模拟真实世界中的某种材质效果。设置一个简单的场景，应用三点布光法进行照明布置，并观察不同灯光设置对模型视觉效果的影响。思考题：描述材质和贴图在三维动画中的作用，举例说明它们如何帮助提高模型的真实感。解释三点布光法中每盏灯的作用，并讨论其对场景氛围营造的贡献。探讨全局照明的优势和在复杂场景中的应用。提交要求：将完成的练习任务和思考题答案整理成文档，附上相应的三维模型文件和渲染效果图。作业需在下一次课程开始前提交，以便教师进行评估和反馈。板书设计3.5 设计三维动画模型的外观一、材质和贴图设置材质定义颜
13、色、质感、反射、折射等表面属性模拟真实图像的关键因素材质类型示例兰伯特材质：模拟粗糙表面，如墙壁、纸张冯材质：模拟光泽表面，如苹果贴图技术使用UV坐标映射纹理为模型添加细节，如木纹、渐变色操作演示调整反光度、透明度制作透明茶壶为苹果模型应用不同材质和贴图二、摄影机和照明设置设置摄影机控制观察视角和渲染效果默认视图与透视视图的区别三点布光法基调灯：主要光源，形成阴影补光灯：辅助光源，增加环境亮度背景光灯：区分模型与背景全局照明使用Arnold渲染器简化复杂场景照明教学反思在本次课程中，我们深入探讨了设计三维动画模型的外观，特别是材质和贴图设置以及摄影机和照明的设置。以下是我对本次教学的一些反思：
14、一、教学目标与成效材质和贴图理解：通过实例演示，学生能够理解材质在三维动画中的重要性，并掌握了如何通过调整材质属性来模拟不同效果。透明茶壶和苹果的例子帮助学生直观地看到了理论应用的实际效果。技术操作：在具体操作练习中，大部分学生能够独立完成材质和贴图的设置，但在UVW坐标系的应用上，部分学生仍显得有些吃力，需要进一步的练习和指导。照明与摄影机设置：学生对于三点布光法表现出较高的兴趣，能够理解并实践其基本概念，但对于复杂场景的照明设置还需更多实践来增强理解。二、教学方法与策略实例演示：使用实例进行教学是有效的，它帮助学生快速理解抽象概念，并激发了学生的学习兴趣。互动式学习：课堂上的互动环节，如提
15、问和讨论，促进了学生的主动思考，但参与度还可以进一步提高。未来可考虑更多小组合作和角色扮演的方式来增加互动。实践操作：通过实际操作让学生加深理解，是极为必要的。然而，由于时间限制，部分学生在课堂上无法完成所有练习，建议将部分操作练习作为课后作业。三、学生反馈与参与度学生反馈：从学生的反馈来看，他们对课程内容感兴趣，但对于操作技巧的掌握感到有难度，尤其是在材质和贴图的细节处理上。参与度：虽然大部分学生在课堂上积极参与，但仍有少数学生在操作练习时显得消极。未来可以通过更多个性化的指导和鼓励，提高这部分学生的积极性。四、改进措施分层次教学：考虑到学生基础的差异性，可以采用分层次的教学方法，为不同水平的学生提供相应难度的教学内容。增加实操时间：尽可能增加学生的实践操作时间，或是安排额外的实验课，以便学生有足够的时间进行练习。利用辅助工具：提供更多直观的教学辅助工具，如视频教程和图解手册，帮助学生在课后自主学习。定期检测与反馈：通过定期的小测试或作业，及时了解学生的学习进度和存在的问题，针对性地给予反馈和指导。总的来说，本次课程取得了一定的教学效果，但仍有提升空间。在未来的教学中，我会根据学生的反馈和学习情况，不断调整教学策略，以期达到更好的教学效果。
