從小熊尼奧談3D動(dòng)畫技術(shù)在K12領(lǐng)域的內(nèi)容創(chuàng)新

　　“當(dāng)你打開手機(jī)上的那個(gè)App軟件，這時(shí)候手機(jī)屏幕上顯示的是前置攝像機(jī)所拍攝的影像。當(dāng)把攝像頭對(duì)準(zhǔn)一張印有老虎圖案的卡片時(shí)，我們?cè)谄聊簧峡吹綇目ㄆ袝?huì)彈出一支栩栩如生的老虎，用手在屏幕上觸動(dòng)老虎，它立即會(huì)發(fā)出咆哮的聲音，并作出虎嘯的姿勢(shì)。旁白會(huì)告訴你這是一種什么樣的動(dòng)物。你可以拿著卡片轉(zhuǎn)動(dòng)，老虎也會(huì)跟著卡片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，你可以從不同的角度觀察這只老虎。還有其它各式各樣的卡片... ...”。以上的場(chǎng)景象不象好萊塢魔幻電影的場(chǎng)景，在你的手中能變出一個(gè)奇妙的世界，這就是小熊尼奧的”口袋動(dòng)物園“。

　　在早教領(lǐng)域，小熊尼奧這個(gè)名字正為越來(lái)越多的人所熟悉，它的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的兒童識(shí)物(字)類產(chǎn)品“口袋動(dòng)物園”新奇有趣、很受少兒青睞。不僅給兒童近距離全方位的展現(xiàn)平常難以觸及的物體，而且通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)以一種魔幻般的觸發(fā)方式出現(xiàn)在實(shí)景影像中。因?yàn)樽约旱暮⒆右彩菍W(xué)齡前兒童，早就買來(lái)一套口袋動(dòng)物園給孩子玩樂(lè)學(xué)習(xí)，一時(shí)成為孩子替代“植物大戰(zhàn)僵尸”畫冊(cè)的最喜愛(ài)的讀物玩具。

　　雖然小熊尼奧熊劍明在接受騰訊科技專訪時(shí)說(shuō)，“我們壓根不是一家教育公司，不會(huì)在教育這塊扎根很深，針對(duì)6歲以上孩子的產(chǎn)品我們會(huì)更偏向娛樂(lè)化一些”，但是在此，我恰恰很想探討一下動(dòng)畫視頻技術(shù)在教育內(nèi)容領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用。

　　我們還是從小熊尼奧說(shuō)起。這是一款在移動(dòng)終端上運(yùn)行的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)結(jié)合3D動(dòng)畫交互技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品，能將實(shí)景影像與交互式3D交互動(dòng)畫進(jìn)行很好的合成。最新版的小熊尼奧還在硬件上做了進(jìn)一步的創(chuàng)新，為小朋友提供了一款放大鏡形狀的移動(dòng)終端，使用起來(lái)更加方便自然，也從用眼健康方面考慮了屏幕設(shè)計(jì)，暫且不提這些硬件方面的設(shè)計(jì)創(chuàng)意，其實(shí)核心環(huán)節(jié)還是在其軟件部分。軟件的核心部分主要包括圖像識(shí)別、視頻影像與模型動(dòng)畫合成、圖像跟蹤與模型動(dòng)畫隨動(dòng)等模塊，我們暫且不深入探討其技術(shù)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐呀?jīng)有商用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)開發(fā)系統(tǒng)，我們不用重新發(fā)明“車輪”了。

      在技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域我們就要站在巨人的肩膀上，識(shí)別與影像合成的技術(shù)難度較大，尤其是能夠在移動(dòng)設(shè)備上做出較好的效果，這正是象高通或Metaio這樣世界頂級(jí)公司所做的事情。AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)只是引擎工具，吸引用戶的還是在模型動(dòng)畫內(nèi)容的創(chuàng)意設(shè)計(jì)上，這恰恰也是小熊尼奧產(chǎn)品的戰(zhàn)略側(cè)重點(diǎn)。

　　小熊尼奧的口袋動(dòng)物園真正拉近了幼兒與世界的距離，讓幼兒可以近距離的觀察這個(gè)世界的生物、人文與技術(shù)。而且我們看到，口袋動(dòng)物園的3D動(dòng)畫展現(xiàn)的還只是單一事物個(gè)體，還沒(méi)有加入更多的場(chǎng)景、聲光特效、或更復(fù)雜的邏輯情節(jié)，當(dāng)然，這也受限于移動(dòng)設(shè)備的圖形計(jì)算能力，姑且不論，如果換作PC設(shè)備，采用大型觸摸屏或交互式白板，完全可以展示更為生動(dòng)的內(nèi)容場(chǎng)景。

      口袋動(dòng)物園如此受歡迎，從某種程度上已經(jīng)驗(yàn)證了個(gè)人用戶市場(chǎng)對(duì)3D交互式內(nèi)容教育產(chǎn)品的接納與高度認(rèn)可，那我們要思考的是這樣的產(chǎn)品是不是可以搬進(jìn)我們的K12學(xué)校呢，而且如果學(xué)校已經(jīng)具備這樣的基礎(chǔ)設(shè)施條件，這樣的產(chǎn)品會(huì)不會(huì)在學(xué)校的課堂上產(chǎn)生更加劇烈的反響呢?

　　如果采用動(dòng)畫技術(shù)用于我們的K12教學(xué)，基本上可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全覆蓋，動(dòng)畫技術(shù)可以表現(xiàn)所有我們可以想象到的內(nèi)容。其實(shí)國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些有前瞻性的公司開始在這方面起步探索，比如：鯊魚公園。鯊魚公園主打小學(xué)科學(xué)主題，其短視頻2D卡通動(dòng)畫覆蓋了小學(xué)科學(xué)4大板塊、300多個(gè)概念。

       鯊魚公園并沒(méi)有采用3D動(dòng)畫技術(shù)，也沒(méi)有在動(dòng)畫中提供交互式支持，他們采用的僅是2D卡通動(dòng)畫。不管是否用了更新的交互或展現(xiàn)技術(shù)，2D動(dòng)畫教學(xué)產(chǎn)品已經(jīng)打開了內(nèi)容創(chuàng)新的大門，在某種程度上確實(shí)提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，至少可以更好的展現(xiàn)概念、原理、場(chǎng)景與情節(jié)。目前鯊魚公園主要自己在開辦學(xué)校提供科學(xué)教育服務(wù)，這不禁想到我們?cè)诠k學(xué)校內(nèi)的孩子，他們什么時(shí)候能夠接觸這種更具學(xué)習(xí)體驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容呢?

　　讓我們將公辦學(xué)校的教育內(nèi)容創(chuàng)新問(wèn)題先放一下，我們?cè)賮?lái)關(guān)注兩款國(guó)外的基于3D動(dòng)畫技術(shù)的教育產(chǎn)品，然后再回首反思。

　　一個(gè)是來(lái)自英國(guó)的Gaia 3D可視教學(xué)產(chǎn)品，在一些視頻網(wǎng)站上傳播的一部視頻展示了這個(gè)產(chǎn)品的特征，在Gaia的3D閱讀器中，可以看到一個(gè)立體的人體心臟器官，可以從各個(gè)角度觀察心臟的外部特征;如果點(diǎn)擊一個(gè)透明效果的按鈕，就可以以透明方式展示這個(gè)心臟的內(nèi)部構(gòu)造;還可以以動(dòng)畫形式展示心臟的跳動(dòng)效果;還可以通過(guò)半剖視圖展示心臟內(nèi)部血流的路徑;還可以戴上3D立體眼鏡，以一種身臨其境、讓我們心跳加快的方式了解我們自己的心臟。

      Gaia的教學(xué)產(chǎn)品覆蓋了生物、物理、化學(xué)、地理、歷史、設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)學(xué)、人體、英語(yǔ)、創(chuàng)意藝術(shù)、社會(huì)公共責(zé)任、宗教、現(xiàn)代語(yǔ)言、信息與通信技術(shù)(ICT)14個(gè)領(lǐng)域，提供超過(guò)400個(gè)以上的3D動(dòng)畫模型。Gaia的3D交互式動(dòng)畫產(chǎn)品主要通過(guò)模型來(lái)描述物體的結(jié)構(gòu)、概念與原理，同時(shí)提供3D立體影像支持，使學(xué)生通過(guò)觀察、探究而不是單純的課程傳授來(lái)理解復(fù)雜抽象的問(wèn)題。其3D立體教學(xué)體驗(yàn)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具沉浸感。

       英國(guó)的教育學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)已經(jīng)通過(guò)評(píng)估模型對(duì)3D立體教學(xué)進(jìn)行過(guò)教學(xué)效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)，明確顯示3D立體教學(xué)相對(duì)于普通教學(xué)方式顯著增強(qiáng)了學(xué)生的記憶力、想象力與觀察力。Gaia在英國(guó)已經(jīng)有15年以上的歷史，在教學(xué)內(nèi)容上做了很多基礎(chǔ)性的工作與積累。

　　另外一家要介紹的公司有些類似于鯊魚公園，來(lái)自印度的Designmate公司。不過(guò)Designmate已經(jīng)有25年以上的歷史，宣稱提供世界最好的3D教育內(nèi)容。其產(chǎn)品覆蓋科學(xué)、生物、物理和化學(xué)4大學(xué)科，3D視頻超過(guò)1000個(gè)。是不是世界最好的我們還不敢下結(jié)論，但我們看到Designmate的視頻的確非常震撼。

      其官網(wǎng)上的一部視頻為我們展示出了人體腎臟的工作機(jī)理，它將人體內(nèi)的器官結(jié)構(gòu)展現(xiàn)的異常宏大，戴上3D立體眼鏡，通過(guò)其攝像機(jī)特寫，使學(xué)習(xí)者感到仿佛是一個(gè)小的元素或者細(xì)胞，置身于巨大的人體組織構(gòu)成的“山脈、草原與森林”中，再加上其交響樂(lè)的配樂(lè)聲效，更有點(diǎn)電影“指環(huán)王”中龐大軍隊(duì)在崇山峻嶺中征戰(zhàn)的氣勢(shì)，真有點(diǎn)史詩(shī)般的效果。這種效果用2D動(dòng)畫很難展示出來(lái)，更是圖片、文字、語(yǔ)言及一般慕課教學(xué)錄像所不能及的。

       據(jù)說(shuō)，Designmate的設(shè)計(jì)人員有近二百個(gè)殘疾人。我經(jīng)常饒有趣味的看印度阿三“開掛”的奇葩創(chuàng)意視頻，在這樣一個(gè)宗教國(guó)家，這樣一群住在貧民窟、西裝革履卻能快樂(lè)工作的”程序猿“，創(chuàng)作出這樣一個(gè)純粹的、杰出的產(chǎn)品，心理真是不由得肅然起敬。至少我個(gè)人覺(jué)得，做教育，要有一種宗教精神，要有一種使命。

　　討論完這些產(chǎn)品案例，我想提出的是，動(dòng)畫技術(shù)尤其是3D交互式動(dòng)畫、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR/VR)，在K12教育領(lǐng)域教育內(nèi)容的教學(xué)體驗(yàn)方面將會(huì)帶來(lái)顛覆式創(chuàng)新，并且可以是教學(xué)內(nèi)容的全覆蓋創(chuàng)新，看看Designmate、看看Gaia，教育內(nèi)容還可以玩出更加震撼的花樣。

　　我們現(xiàn)在的公辦教育，信息化建設(shè)程度正在逐步完善，國(guó)家在這方面的投入可以說(shuō)是“風(fēng)力正緊”。配合先進(jìn)的硬件設(shè)施，利用最新的動(dòng)畫技術(shù)與工具，已經(jīng)可以以較低的成本開發(fā)出優(yōu)秀的課程產(chǎn)品。這并不是要重新編制當(dāng)前k12教育領(lǐng)域的課上內(nèi)容，而是以一種新的形式來(lái)展現(xiàn)課上內(nèi)容，這種新的展現(xiàn)形式正是內(nèi)容創(chuàng)新的重要部分。從根本上講，教育內(nèi)容的創(chuàng)新真正會(huì)帶來(lái)教學(xué)效果的提升、帶來(lái)學(xué)習(xí)效率的提升;就像我們搞數(shù)據(jù)分析一樣，試圖通過(guò)建立一個(gè)確定性模型去提升考試成績(jī)，只不過(guò)前者關(guān)注的是教與學(xué)、后者關(guān)注的是測(cè)與練。

      目前我們的公辦教育，信息化技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)的內(nèi)容創(chuàng)新首先已經(jīng)從慕課開始，慕課主要解決了優(yōu)質(zhì)教育資源的可錄制、傳播的問(wèn)題，同時(shí)也是為解決教育公平性問(wèn)題為目的的，但慕課還是一種單向的傳授型教學(xué)體驗(yàn)。而目前的信息化配套設(shè)施足以支持更多更好的內(nèi)容創(chuàng)新，比如我們上面提到的3D(交互)動(dòng)畫教育內(nèi)容，它同樣具備可復(fù)制性、可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，而且可以帶來(lái)更好的教學(xué)體驗(yàn)，可以將教育創(chuàng)新推上一個(gè)新境界。

       （本文為投稿，作者馮雪松，3D數(shù)字教育內(nèi)容產(chǎn)品總監(jiān)）