基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

引言

物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的定義有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)是指運(yùn)用傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、智能嵌入式等技術(shù)，使信息傳感設(shè)備實(shí)時(shí)感知任何需要的信息，并按照約定的協(xié)議，通過(guò)可能的網(wǎng)絡(luò)(如基于Wi-Fi的無(wú)線局域網(wǎng)、2G/3G等)接入方式，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、控制和管理。

當(dāng)前，社會(huì)對(duì)數(shù)字娛樂(lè)、數(shù)字媒體、數(shù)字動(dòng)畫的關(guān)注度與日俱增，整個(gè)數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)高速發(fā)展的進(jìn)程中。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在加速發(fā)展之中。因此，如何在當(dāng)前的背景下，通過(guò)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)出數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)所需求的高級(jí)人才，是當(dāng)前擁有數(shù)字動(dòng)畫專業(yè)的高校所面對(duì)的重要問(wèn)題。目前，成都大學(xué)美術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)示范中心在原有的基礎(chǔ)上，結(jié)合校內(nèi)外優(yōu)勢(shì)資源，把握住數(shù)字化娛樂(lè)、數(shù)字化動(dòng)畫的人才培養(yǎng)需求以及社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,成功整合并建立了數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)中心并通過(guò)初驗(yàn)收，完成了面向數(shù)字娛樂(lè)、數(shù)字媒體、數(shù)字動(dòng)畫三大主題的相關(guān)實(shí)驗(yàn)示范中心體系。但是，就實(shí)驗(yàn)室目前情況而言，實(shí)驗(yàn)室的整體體系仍是偏重于傳統(tǒng)的獨(dú)立分散模式。因此，如何培養(yǎng)出數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)所需求的高級(jí)人才，是當(dāng)前擁有數(shù)字動(dòng)畫專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室所面臨的重要問(wèn)題。

1基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思想

目前，成都大學(xué)美術(shù)學(xué)院已建成了實(shí)物定格動(dòng)畫工作室、動(dòng)畫非線性編輯室、基礎(chǔ)圖形軟件工作室、數(shù)碼繪畫寫生教室、MAYA三維動(dòng)畫工作室、數(shù)字媒體技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室。為了將學(xué)院實(shí)驗(yàn)室推向更高層次，學(xué)院提出了基于物聯(lián)網(wǎng)模式的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案。其主要的理念在于，將動(dòng)畫專業(yè)特色與學(xué)院“創(chuàng)意”文化本質(zhì)進(jìn)行融合,培養(yǎng)綜合型大學(xué)生。為了把實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流的、具有特色的示范中心，其核心理念可以歸結(jié)為“創(chuàng)新、創(chuàng)造,高端、高效，實(shí)用、開放”其中，“創(chuàng)新、創(chuàng)造”主要是提升動(dòng)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(shí)用、開放”則表示面向不同類型的對(duì)象。

2基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo)

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門新興的應(yīng)用復(fù)合型學(xué)科，因此,在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)時(shí)，除了要擁有物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)背景外，同時(shí)要將重心放在各領(lǐng)域環(huán)境中，從而形成與該領(lǐng)域相結(jié)合的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)室。基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，該學(xué)科的人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)要相輔相成，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)中，充分利用了科學(xué)研究、合作交流、基地建設(shè)等方面的資源、特色和成果，打造具有學(xué)院自身特色和優(yōu)勢(shì)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)體系品牌o

根據(jù)數(shù)字動(dòng)畫專業(yè)的培養(yǎng)需求，實(shí)驗(yàn)室不僅是面向普通實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程開放，同時(shí)還應(yīng)該使學(xué)生參與科研開放、學(xué)生創(chuàng)意活動(dòng)開放以及面向社會(huì)開放。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室總體建設(shè)目標(biāo):面向基礎(chǔ)性教學(xué)實(shí)驗(yàn)的支持和面向行業(yè)的綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)的底層支持兩大類目標(biāo)。

第一是面向基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支持。就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與動(dòng)畫專業(yè)中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，使得基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課能有序、高效地開展。

第二是面向動(dòng)畫行業(yè)的綜合應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)的底層支持。結(jié)合動(dòng)畫行業(yè)的發(fā)展，通過(guò)依托實(shí)際的項(xiàng)目，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，以便以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為底層支撐，提供一個(gè)全方位的動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究平臺(tái)。

3數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

整個(gè)數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)體系是由多個(gè)不同功能的實(shí)驗(yàn)室按應(yīng)用需求編織組成的。一部完整的動(dòng)畫制作流程就是個(gè)例證。數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室體系中最重要的是每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室之間要形成橋梁。目前，基于物聯(lián)網(wǎng)性質(zhì)的各高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)正在不斷出現(xiàn)，比如合肥工業(yè)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、北京郵電大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等。

隨著數(shù)字動(dòng)畫制作技術(shù)的不斷更新、資源整合一體化以及制作流程的逐步完善，動(dòng)畫制作流程已經(jīng)完成了從傳統(tǒng)制作方式向現(xiàn)代科技方式的逐步轉(zhuǎn)變，而數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)體系也是隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，由傳統(tǒng)的單一獨(dú)立模式向著智慧實(shí)驗(yàn)室過(guò)渡吐在當(dāng)前階段，數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的主要目標(biāo)是構(gòu)建具備“可靠、開放、可擴(kuò)展、先進(jìn)”特征，以智慧數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室來(lái)體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)模式實(shí)驗(yàn)室的不可替代性。從整個(gè)數(shù)字動(dòng)畫制作流程來(lái)看，各個(gè)制作環(huán)節(jié)是最終動(dòng)畫成果的最終實(shí)現(xiàn)過(guò)程。通過(guò)對(duì)每個(gè)流程制作的實(shí)驗(yàn)室的感知，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫制作過(guò)程中資源、管理、監(jiān)控分析的一體化。動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室資源要素是新型數(shù)字動(dòng)畫與傳統(tǒng)動(dòng)畫的主要區(qū)別，其實(shí)質(zhì)就是各獨(dú)立制作實(shí)驗(yàn)室的資源整合。實(shí)驗(yàn)室要素集成化是指通過(guò)一定的技術(shù)手段，對(duì)各流程制作的實(shí)驗(yàn)室功能、資源、信息、網(wǎng)絡(luò)等資源要素進(jìn)行一系列統(tǒng)籌、決策和評(píng)價(jià)，使得各個(gè)流程制作的實(shí)驗(yàn)室之間能統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，從而作為一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)行，將每個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室資源進(jìn)行共享，達(dá)到一體化的要求叫實(shí)驗(yàn)室資源集成統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用系統(tǒng)有效銜接是當(dāng)前數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)。而成都大學(xué)美術(shù)學(xué)院的數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的核心是獨(dú)立流程制作的實(shí)驗(yàn)室資源整合與優(yōu)化，利用當(dāng)前能夠利用的資源平臺(tái)，合理規(guī)劃建設(shè)和整合優(yōu)勢(shì)資源，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在教、產(chǎn)、研中的重要性。

按照監(jiān)控對(duì)象劃分，數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控主要集中在實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。從整個(gè)動(dòng)畫制作流程來(lái)看，需要對(duì)動(dòng)畫制作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)、監(jiān)督。隨著數(shù)字動(dòng)畫的發(fā)展，數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室整體體系建設(shè)必須從統(tǒng)一高度出發(fā)，為形成分工細(xì)化、整體標(biāo)準(zhǔn)化體系提供必要的技術(shù)支持,為形成“產(chǎn)、學(xué)、研”三大環(huán)節(jié)相互轉(zhuǎn)化模式，提升學(xué)科的整體水平與競(jìng)爭(zhēng)力。

4數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)

數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)建設(shè)的真正重心在于實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率的提升。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括終端服務(wù)器、實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理系統(tǒng)等地4.1終端服務(wù)器

在成都大學(xué)美術(shù)學(xué)院數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中，最先需要完成的是整個(gè)數(shù)字實(shí)驗(yàn)室的終端服務(wù)器。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義和標(biāo)準(zhǔn)，終端服務(wù)器負(fù)責(zé)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)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(shí)，作為系統(tǒng)的控制部分，終端服務(wù)器擁有最高的控制權(quán)限。美術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)示范中心的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，架設(shè)有一個(gè)一級(jí)權(quán)限的終端服務(wù)器系統(tǒng)，該終端服務(wù)器的權(quán)限分配給實(shí)驗(yàn)中心的最高負(fù)責(zé)人以及動(dòng)畫專業(yè)的最高負(fù)責(zé)人，并通過(guò)終端服務(wù)器對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目部分進(jìn)行監(jiān)管、決策、信息收集等工作。

4.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)高校教學(xué)中一個(gè)重要的組成部分，而動(dòng)畫學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比較于傳統(tǒng)的理工科的實(shí)驗(yàn)注重?cái)?shù)據(jù)成果來(lái)說(shuō)，動(dòng)畫學(xué)科的主要重點(diǎn)是動(dòng)畫制作的作品評(píng)價(jià)。除此之外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中還要有效地對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況、教師與學(xué)生的出勤情況等信息進(jìn)行收集和監(jiān)管，而這些工作都可以采用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行完成。

在美術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)示范中心下屬的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)于在該實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師和學(xué)生都配置了RFID標(biāo)識(shí)器，這種RFID標(biāo)識(shí)器主要有三大功能。

第一是通過(guò)RFID標(biāo)識(shí)器，對(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上課的教師、學(xué)生進(jìn)行考勤管理。門禁系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收集上課人員的出入時(shí)間，并將數(shù)據(jù)返回服務(wù)器進(jìn)行比對(duì)，記錄該人員出入時(shí)間是否屬于遲到、早退或曠課。

第二，通過(guò)RFID標(biāo)識(shí)器的監(jiān)控，可對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)作業(yè)進(jìn)行管理和評(píng)分。學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)課程之后，按要求在線提交相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，實(shí)驗(yàn)作業(yè)達(dá)到要求后，系統(tǒng)允許接收;同時(shí)每個(gè)學(xué)生在教師處，使用PAD系統(tǒng)對(duì)RFID標(biāo)識(shí)器進(jìn)行掃描，確認(rèn)其該次作業(yè)已經(jīng)上交。下次實(shí)驗(yàn)課程時(shí)候，學(xué)生再次使用PAD對(duì)RFID進(jìn)行掃描，接收上次作業(yè)的成績(jī)數(shù)據(jù)。當(dāng)該門課程結(jié)束后，學(xué)生上交RFID標(biāo)識(shí)器，通過(guò)掃描可以獲取該學(xué)生整個(gè)出勤率、平時(shí)成績(jī)數(shù)據(jù)，以便于期末考核。

4.3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理系統(tǒng)

美術(shù)學(xué)院示范中心還設(shè)置有兩個(gè)1級(jí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，其主要任務(wù)是承擔(dān)動(dòng)畫專業(yè)的科研項(xiàng)目。由于動(dòng)畫制作本身是一個(gè)耗資、耗時(shí)且需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)分工與項(xiàng)目管理控制的工作，因此，學(xué)院在1級(jí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室下，又增設(shè)了若干2級(jí)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理。

動(dòng)畫制作項(xiàng)目中，按照分工有動(dòng)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(jìn)入對(duì)應(yīng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，并配置RFID標(biāo)識(shí)器。人員到崗后，通過(guò)PAD系統(tǒng)進(jìn)行掃描，可以自動(dòng)獲取本日或本周的項(xiàng)目工作安排和內(nèi)容，同時(shí)當(dāng)本日或本周工作結(jié)束后，科研人員將工作進(jìn)度上報(bào)，系統(tǒng)審批通過(guò)后，再通過(guò)PAD系統(tǒng)掃描，將工作進(jìn)度信息記錄于RFID中。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可以隨時(shí)收集每個(gè)人員的工作進(jìn)度,做出相應(yīng)的決策。

5結(jié)語(yǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是成都大學(xué)美術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化課程建設(shè)的一種探索。采用這種實(shí)驗(yàn)室管理模式，有很多優(yōu)勢(shì)，具體可以歸納為以下幾點(diǎn)：

首先，在成功應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，在一定程度上提高了實(shí)驗(yàn)管理工作的效率，擺脫了傳統(tǒng)純?nèi)斯せ托У墓芾砟Ｊ?，使得?shí)驗(yàn)管理的方式更加高效、科學(xué)。

其次，在提高實(shí)驗(yàn)室管理運(yùn)作效率的基礎(chǔ)上，可以更好地加強(qiáng)數(shù)字動(dòng)畫學(xué)科的“教、產(chǎn)、研”三方面的結(jié)合與轉(zhuǎn)換,使得教師與學(xué)生能更好地投入到實(shí)驗(yàn)室研究中，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室研究成果也能更好地走向市場(chǎng)。

同時(shí)，也極大地提高了實(shí)驗(yàn)課程監(jiān)管的效率。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中，對(duì)于考勤部分，往往是通過(guò)老師點(diǎn)名記錄來(lái)完成，同時(shí)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中老師上課內(nèi)容的監(jiān)管，也只是采用不定時(shí)的聽課,然后傳統(tǒng)紙質(zhì)文檔填寫記錄，領(lǐng)導(dǎo)簽字確認(rèn)的流程。這種傳統(tǒng)監(jiān)管方式存在著一定的盲區(qū)，同時(shí)效率低下，而且不能做到完全的客觀公正。而采用RFID標(biāo)識(shí)器后，所有的出勤考核、實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)管都能做到全方位、準(zhǔn)確地覆蓋，便于對(duì)學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定以及教師教學(xué)任務(wù)的考核。

此外，也極大地提高了完成科研項(xiàng)目的效率。由于整個(gè)動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成需要耗費(fèi)大量的人力、物力，同時(shí)涉及到較多的人員分工，因此，對(duì)項(xiàng)目的管理提出了較高的要求。而通過(guò)采用物聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行管理，能讓項(xiàng)目負(fù)責(zé)人更好地對(duì)各個(gè)角色的工作完成度、工作量以及角色分工，項(xiàng)目進(jìn)度等實(shí)施有效的監(jiān)管和控制，提高整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究質(zhì)量，為學(xué)院的科研項(xiàng)目提供有力的支持。

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