中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的參賽創(chuàng)作過程與啟示

袁佳琦 程妮

摘 ?要： 為了總結(jié)中國大學(xué)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的創(chuàng)作過程和收獲，以作品《海上碧環(huán)》為例，從作品的創(chuàng)作背景和理念、整體概述、制作過程等方面，探討了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽的具體參賽創(chuàng)作過程，總結(jié)了大賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力等方面的意義，為作品的再創(chuàng)作積累、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽; 《海上碧環(huán)》; 創(chuàng)作過程; 創(chuàng)新設(shè)計(jì); 綜合能力

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1006-8228（2020）06-102-04

Abstract： In order to summarize the creative process and harvest of China University Student Computer Design Competition， taking the work of "Lotus Island on the Sea" as an example， from the aspects of the creation background and concept， the overall overview， the production process of the work， this paper discusses the specific creation process in the competition， and summarizes the significance of the competition for the cultivation of students' comprehensive ability， and accumulates and summarizes the experience for the re-creation of the work.

Key words： China University Student Computer Design Competition; “Lotus Island on the Sea”; creation process; innovative design; comprehensive ability

0 引言

從比賽規(guī)模、參與度、層次和影響力來看，中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽（以下簡稱“大賽”）是國內(nèi)最有影響力的大學(xué)生賽事之一[1]。大賽的舉辦，為教師和學(xué)生的專業(yè)發(fā)展提供了實(shí)踐平臺(tái)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生合作意識(shí)和能力，提高了學(xué)生利用技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力[2]。以作品《海上碧環(huán)》為例，探討如何在繪制模型和視頻制作上使得作品既體現(xiàn)保護(hù)海洋、開發(fā)海洋的理念，又富有創(chuàng)新設(shè)計(jì)的活力，并探索作品的創(chuàng)作流程及參賽收獲等。

1 《海上碧環(huán)》作品的創(chuàng)作背景和理念

1.1 作品的創(chuàng)作背景

目前，全球?qū)τ谕恋厥褂玫男枨罅咳匀辉诓粩嗟卦黾?，但是一部分?nèi)陸地區(qū)由于各種地形的限制以及多方面因素的影響，已不能滿足人類的開發(fā)與利用。海洋這片“藍(lán)色領(lǐng)土”則是一個(gè)很好的開發(fā)區(qū)域，因此在海洋上建一座生態(tài)海島就是一種不錯(cuò)的選擇。

1.2 作品的創(chuàng)作理念

作品的創(chuàng)作重點(diǎn)是將循環(huán)利用的理念與海島景觀設(shè)計(jì)結(jié)合起來，構(gòu)建一個(gè)和諧的人與海洋的生態(tài)環(huán)境，便于游人在游覽時(shí)緩解壓力，放松心情，陶冶情操，與大海親密接觸，感受大海的魅力，呼吁人們保護(hù)海洋。

2 《海上碧環(huán)》作品的整體概述

2.1 作品的內(nèi)容簡介

《海上碧環(huán)》通過三維模型以及視頻演示的方式來展現(xiàn)整個(gè)海島的景觀。作品的主體建筑為蓮形建筑（碧環(huán)），即海洋館，于大多數(shù)人來說有著科普教育的作用。自古以來，蓮花就是高潔形象的代表之一，因此，海洋館的設(shè)計(jì)與中國悠久的蓮文化相結(jié)合。蓮形海洋館四周的水系就近取材，對(duì)海水做了淡化處理，并在水中種植了些許水生植物，如鳳眼蓮、菖蒲、蓮花等;同時(shí)，利用風(fēng)能和太陽能在海島上建設(shè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，并設(shè)置大量的太陽能板，以供應(yīng)海島上的部分用電需求，既生態(tài)又環(huán)保。

2.2 作品的重點(diǎn)和難點(diǎn)

作品的重點(diǎn)在于：在體現(xiàn)海洋保護(hù)和合理開發(fā)海洋資源的理念基礎(chǔ)上，還可以讓觀賞者產(chǎn)生精神共鳴，而不單單浮于表面形式;難點(diǎn)在于如何將設(shè)想的場景用手繪的方式表達(dá)，以及怎樣將手繪場景與電腦3D繪圖軟件巧妙結(jié)合。

2.3 作品的特色及創(chuàng)新之處

首先，與時(shí)俱進(jìn)，結(jié)合現(xiàn)代科技。將海洋保護(hù)的理念與計(jì)算機(jī)3D建模技術(shù)相結(jié)合，多角度立體的展現(xiàn)設(shè)計(jì)的場景。其次，尋求人與自然的和諧。在有限的空間中合理地利用自然資源，尋求人和自然之間的和諧。最后，綠色、生態(tài)又環(huán)保。以科學(xué)為基礎(chǔ)，開發(fā)利用清潔能源，以此來減少污染，同時(shí)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響降到最低。

2.4 作品的相關(guān)技術(shù)簡介

⑴ AutoCAD 2016

AutoCAD 2016主要的功能有平面繪圖和編輯圖形等，使用戶可以更快更準(zhǔn)地制作出豐富、精確度高的設(shè)計(jì)樣圖。在制作作品時(shí)主要運(yùn)用了AutoCAD的平面繪圖的功能。

⑵ SketchUp 2018

在制作作品時(shí)主要用到了SketchUp 2018中的直線、圓、圓弧、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、路徑跟隨、偏移、縮放、擦除等基礎(chǔ)工具，同時(shí)還運(yùn)用了如一鍵封面、Z軸壓平、焊接線條、查找線頭、形體彎曲、貝茲曲線等插件來進(jìn)行三維建筑設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)作。

⑶ Lumion 6.0

Lumion 6.0的主要功能是三維建筑渲染，可使得場景更加真實(shí)生動(dòng)。在渲染三維模型時(shí)主要用到了Lumion軟件內(nèi)部原設(shè)的喬木、灌木、花卉、地被植物模型，運(yùn)用了草坪管理設(shè)置，燈柱、垃圾桶、座椅等基礎(chǔ)模型的設(shè)置。同時(shí)應(yīng)用其間歇照片補(bǔ)幀動(dòng)畫的功能和合適角度拍照渲染出圖的功能，在動(dòng)畫中運(yùn)用了人物以及車輛流動(dòng)路線設(shè)置、燈光變化設(shè)置、光影變化等設(shè)置。

⑷ 快剪輯

快剪輯的主要功能是對(duì)后期的視頻進(jìn)行剪輯、配樂、字幕編輯。作品的制作過程中，主要運(yùn)用了其插入音樂和視頻剪輯、視頻銜接效果、字幕設(shè)置等的功能。

3 《海上碧環(huán)》作品的制作過程

3.1 前期準(zhǔn)備工作

⑴ 確定作品的核心立意。即在認(rèn)識(shí)海洋、了解海洋、保護(hù)海洋、合理開發(fā)海洋的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)和諧的人與海洋、人與自然的生態(tài)系統(tǒng)。

⑵ 與小組成員商議確定如何體現(xiàn)作品的主題立意。在查閱我國用地情況以及目前的海洋生態(tài)情況的前提下，與小組成員多次探討，最終決定設(shè)計(jì)建造一個(gè)生態(tài)又環(huán)保的海島。

⑶ 設(shè)想海島景觀的主體建筑形式與功能。鑒于專業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備以及愛好的驅(qū)使選擇蓮花造型作為主體建筑。建筑的功能為海洋館。蓮花的造型獨(dú)特且與中國歷史悠久的“蓮文化”相結(jié)合，既富有創(chuàng)新性又有趣味性。

⑷ 相關(guān)資料的查詢與整理。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)、紙質(zhì)書籍、期刊等多種途徑，查詢有關(guān)蓮花的造型及其文化內(nèi)涵的資料，初步構(gòu)想了蓮型建筑的外觀樣式，結(jié)合小組設(shè)計(jì)與老師指導(dǎo)，在經(jīng)過小組溝通后，決定以手繪方式擬定主體建筑的規(guī)格大小、平面、立面造型。平面要寬敞，立面高度要足夠兩至三層高，以便于海洋館內(nèi)置有豐富的館內(nèi)建設(shè)（如圖1）。

⑸ 在確定主體建筑的形象的基礎(chǔ)上，構(gòu)建周圍的道路、景觀以及相關(guān)設(shè)施等。例如海島別墅的位置設(shè)置、泊船靠岸的駁岸設(shè)置、海上游玩設(shè)施的地區(qū)的設(shè)置、飛機(jī)場場地大小和路線的設(shè)置以及小型海島住房的設(shè)置等。別墅區(qū)主要設(shè)置主體建筑的西側(cè)，靠近山體的一側(cè)，能夠抵擋一部分海風(fēng)海浪，同時(shí)遠(yuǎn)離東側(cè)游玩區(qū)，是一個(gè)舒適安靜的休息環(huán)境。駁岸設(shè)置為自然式的駁岸，親近自然的同時(shí)又能減少建造成本。

3.2 模型制作過程

⑴ 將手繪制做的底圖導(dǎo)入AutoCAD 2016進(jìn)行底圖制作。運(yùn)用其二維繪圖功能，將蓮型的主體建筑以及周圍園林景觀道路底面的繪制出來。道路設(shè)置要有通暢性、直達(dá)性，路面寬度要符合游人的需求，同時(shí)還要兼顧一些弱勢群體，建設(shè)盲道、引導(dǎo)牌等（如圖2）。

⑵ 在平面圖繪制成功后，將AutoCAD源文件導(dǎo)入SketchUp 2018中。將平面圖按照適宜的比例尺度，根據(jù)之前的整體和局部造型設(shè)計(jì)，通過推拉、伸縮等技術(shù)手段，把主體建筑和其周圍景觀的平面圖建成三維立體模型（如圖3）。

⑶ 根據(jù)景觀和實(shí)際應(yīng)用的需要，在SketchUP 2018中建造尺度適宜的園林建筑小品，如園椅、地?zé)?，龍柱等的三維模型。小品的造型與尺度均要符合人的行為與心理需求，如園椅選擇為木質(zhì)材料，給人以親切感舒適感，高度40-50厘米，寬度35-45厘米，靠背欄桿高于座面35-40厘米，且角度要適宜符合人體工程學(xué)。龍柱設(shè)計(jì)高度要具有標(biāo)志性，外觀要有較強(qiáng)的景觀性。

⑷ 在構(gòu)建的三維基礎(chǔ)白模型上鋪設(shè)合適的材質(zhì)并添加合適的紋理。在整體的三維模型構(gòu)建完之后，經(jīng)過小組共同探討，修改其中不合理的部分，對(duì)模型進(jìn)行完善（如圖4）。

3.3 視頻的渲染

⑴ 將在SketchUP 2018做好的三維模型源文件導(dǎo)入到Lumion 6.0中進(jìn)行渲染。在Lumion 6.0中選擇合適的花、草、樹木種植在周圍并設(shè)置地形，種植大量的椰子樹、檳榔、棕櫚樹等。海島的西側(cè)和東側(cè)分別設(shè)置了高山和飛機(jī)場，高山上設(shè)有緩坡，便于游人上山觀賞整個(gè)海島的風(fēng)景。飛機(jī)場面積較大且距離主要活動(dòng)場地較遠(yuǎn)避免影響游人的游覽。將Lumion 6.0中的優(yōu)美的噴泉合理地布置在水體內(nèi)，同時(shí)還設(shè)有游船，游人等，增強(qiáng)場景的真實(shí)。

⑵ 整體的渲染結(jié)束后，選擇合適的角度進(jìn)行拍照并導(dǎo)出（如圖5）。根據(jù)場景的特點(diǎn)，選擇合適的角度和適宜的高度制作出視頻，并將視頻導(dǎo)出。視頻導(dǎo)出這一過程比較漫長，對(duì)計(jì)算機(jī)配置也有較高的要求。

⑶ 根據(jù)視頻的內(nèi)容，寫出合適的解說詞、錄制解說詞，并選擇合適的背景音樂。將導(dǎo)出的視頻導(dǎo)入快剪輯軟件內(nèi)，根據(jù)視頻將解說詞和背景音樂的音頻剪輯好，配合字幕，多次調(diào)整后導(dǎo)出視頻，使得《海上碧環(huán)》作品的內(nèi)容更加完整，主題也更加突出。

4 中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽對(duì)大學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的重要意義

4.1 設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力

計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽不僅僅看重作品本身，更關(guān)注其作品背后的深層的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。作品的制作過程中，教師不斷的啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維創(chuàng)作，讓創(chuàng)新思維在學(xué)生頭腦中形成習(xí)慣[3]，尤其注重從創(chuàng)新思維到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)化。

4.2 問題解決能力

制作作品的過程，啟示就是解決一個(gè)個(gè)問題的過程。通過參賽，提高了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、分析問題的能力，使得學(xué)生可以快速地抓住問題核心并針對(duì)問題提出解決方案，提高了學(xué)生解決問題的能力。

4.3 團(tuán)結(jié)協(xié)作能力

良好且有效的團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流是作品完成的重要前提[4]。在制作過程中，成員們各抒己見，補(bǔ)長取短，相互磨合學(xué)習(xí)。在此期間將任務(wù)合理分配，充分發(fā)揮每一個(gè)人的特長，將大的任務(wù)劃分為小到模塊，一步一個(gè)腳印完成每一個(gè)模塊。正是小組成員之間團(tuán)結(jié)互助、合作交流才有了這個(gè)作品的誕生。

4.4 動(dòng)手實(shí)踐能力

作品完成過程中，對(duì)多個(gè)軟件的操作也更加熟練，靈活應(yīng)用各軟件中的工具和功能，提高了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)和技能的興趣，為下一下做出更好的作品奠定基礎(chǔ)[5]。

5 結(jié)論

綜上所述，《海上碧環(huán)》作品富有創(chuàng)意，主題鮮明，表現(xiàn)手法清晰流暢，但還存在一些不足，需要繼續(xù)完善。如作品中的建筑僅僅構(gòu)建了其外部形態(tài)，而沒有考慮到其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與其外部形態(tài)的適應(yīng)性，應(yīng)該再對(duì)內(nèi)部場景進(jìn)行合理構(gòu)建;飛機(jī)場的場地設(shè)置考慮不周，連接海島與飛機(jī)場的道路過長，且有被海浪淹沒的危險(xiǎn)，不便于游人來此游覽。

中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽迎合了社會(huì)的發(fā)展方向和對(duì)人才的需求，大賽的舉辦提高了指導(dǎo)教師和參賽學(xué)生各方面的專業(yè)水平，提高了學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和技能來解決實(shí)際問題的綜合能力[6]等，對(duì)培養(yǎng)有綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才有重要意義。

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