1）三维动画课程方向不明确
三维动画如果单纯软件技能操作上考虑，它包含的模块很多，大致可以分为：模型、材质渲染、动画、动力学，每一个模块的教学内容量相当于一个二维软件的教学量，比如PS，FLASH这些软件。所以，在开设三维动画课程的时候，如果单是命名“三维动画”，没有明确课程重点或者专业方向，仍然按照一般课时量的安排，三维动画课程只是让学生对此软件的所有命令都操作一遍而已，还不能保证完全掌握。这样的课程教学，不仅会削弱了教师的教学技能，还会让学生有一种学了但是还是不会，食之无味，弃之可惜的鸡肋感觉。
2）教学内容单一
目前高职院校计算机三维动画课程教学多以各种三维制作软件基本命令、菜单讲解为主，以简单实例操作为辅，忽略了三维动画制作中角色表演、运动规律、时间把握、节奏掌控等要素应用的重要性。以3DSMAX为例，按学习顺序可划分为软件基本操作、基本模型创建、多边形建模等内容。每个部分单独讲解，且没有设置与企业实际所需的场景设计、角色动画、动作设定、影视特效等专题内容，导致学生无法将动画理论知识融入于软件实际操作。
3）教学模式落后
目前高职院校三维动画课程教学主要采用两种模式：一是教师多媒体理论知识课堂讲解与学生机房实践练习依次进行的模式；二是理论教学与实践练习在机房同步进行的模式。虽说后者解决了前者无法实现的教师演示与生练习连续性问题，但容易导致学生完全机械式模仿教师操作，缺失了自己理解和思考。
4）师资短缺
由于中国高校的动漫教育起步于21世纪，因此最开始几年的动漫专业大多数是由原来的影视艺术专业演变而来，动漫专业的教师主要来源于艺术、影视专业，或者计算机专业调转过来，所以早期的高校艺术教育培养高等人才，要么出现偏重学生理论基础和艺术修养的培养，要么就偏重软件技能的培训，结果高校学生毕业之后面临相当大的困难：社会上的生产企业需要聘用的是立即能产生经济效益的工人，需要的是一个复合型人才，能够熟练掌握动画制作的工具手段，还需要能够有一定的审美能力和创新能力，同时，企业对聘用者的继续学习和深入培养缺乏信心和足够的物质、人力支持，在对人才的二次开发上，不愿意投入过多的成本。这一矛盾的出现，促使社会上一批以社会办学形式出现的培训机构如雨后春笋般不断成长并壮大起来，但也只在某种程度上弥补了高校教育和社会生产实际需求间对于技术工种的空白，对于动画艺术的发展并没有多少贡献，模式单一、缺乏想象力的教育模式显然已不能满足时代的需要。
5）引进企业外聘人员
现在不少高等职业院校能根据自身发展特点通过对生产一线的技术专家的积极引入对学生进行直接指导，主要还是偏向于制作技术、动画规律的提高。这类行业专家的教学技能是在自己多年的工作中摸索总结出来的，因此缩小了学生技术学习与工作实践之间的差距，使学生能更快地掌握实际操作技术和能力。可是，这类行业专业也分为两类，一类是80年身于动画行业，现在都是导演级别，他们教学的课程主要集中在原画、动画运动规律的学习和应用，这些专家擅长手绘动画，或鼠绘，大多数限于二维动画的教学；另一类是现在从事动画行业5年的年轻技术人员，他们教学的课程集中在软件技能的培训，他们教授的软件技能更加实用，也更加与行业企业接轨，大部分能够在教软件技能操作的过程，融入一些动画规律、原画方面的知识，但很少能从导演设计的角度考虑三维动画的独特艺术效果。因此，前者不能讲授三维动画实操，后者讲授三维偏重技能实践。可是，随着科技的发展，一般质量和缺少创意、缺少艺术感的三维动画已不能满足观众对于高质量、富逼真感和有视觉震撼力的动画作品的强烈需要。在前行中，数字动画教育者也在思考，如何才能培养出符合时代需求的数字人才呢？三维动画人才又应该具备哪些特质呢？
2常用的课程教学方法分析
1）任务驱动
任务驱动是我们常使用的课堂教学方法，特别是以实践技能为学习要求的课程设计。将课堂教学内容的知识点融入到一个个具有趣味性、可操作性的实例任务中，驱使学生带着任务完成此单元知识点的学习，并且允许学生完成任务的差异性。此方法注重培养学生实践操作能力，保证学生学习的活跃度，快速有效地完成一个课堂知识点的学习。在三维动画课程教学中，本人亦采用此方法，除上述的课堂效果外，存在的问题是：学生能够很好完成课堂的任务教学，但如果换一个任务作业时，学生多数不能完成；另外由于是以课堂知识单元为基础建立的学习任务，学生不能很好地理解三维动画课程知识点之间的联系和相互影响。
2）项目驱动
项目驱动教学是一种围绕工程项目案例展开教学，让学生在项目研发过程中自主建构知识体系的教学方法。在项目驱动教学中，项目是教学的核心内容，学生要在项目的驱动下掌握书本上的知识点，锻炼实际操作技能，培养团队合作精神等。项目驱动可以弥补教学中知识点独立脱节的问题，可以让学生把课程学习内容整体联系起来，有利于学生克服捡了芝麻，丢了西瓜的学习问题。以李景欣在《项目驱动的案例教学法在三维动画课程教学中的应用》的“飞机起飞场景动画教学”项目为例，可以很好地完成了飞机模型、材质贴图、音效、动画、特效、渲染各个环节的任务，最后实现项目完成考核的学习效果。本人亦尝试过此方法，不过是以角色动画为驱动的项目，制作一个卡通熊在森林跑跳的一段30秒的短片，教学内容涵盖了三维动画的全部模块，问题在于项目的制作流程是环环相扣的，如果其中一个环节的任务完成不及格，会影响下一个任务的完成质量，在角色动画中，甚至会影响下个任务是否能够开展。以目前动画专业的招生情况，保守估计，假使一个班级30个学生，教师如何能够保证30个学生能够在同一个时间段完成某一环节的完成质量，对教师是一个很大的挑战，如果出现1/3学生不能按时完成任务，将面临是照顾2/3的学生还是照顾1/3学生的两难局面。况且，动画专业的三维动画课程最主要实现的是三维角色的动画，而不是场景物体的动画。
3）工作室模式
工作室教学模式是项目驱动模式的进一步延伸。“工作室”教学是一种自由开放的教学模式，工作室成为教学过程的载体。通过这一载体建立教学与实践相结合的工学结合模式，课程设置不再以章节式知识结构划分，整个课程以三维动画项目制作为依托，按照项目的生产流程实施教学。在其过程中学生不但掌握了专业技能，还能够培养费学生的团队合作与沟通能力。工作室模式的教学对教师的要求更高，教师必须要有一段时间的企业相关岗位的实践实习，否则教师很难把握工作室项目的质量和产品要求。只有当教师能够独当一面，独立完成一部符合市场要求的三维动画作品时，才能带领学生以工作室的模式学习，不然还是回归到课堂教学。二是工作室模式需要有相关动漫企业的合作，有企业人员带进真实的商业项目实操，并按照企业一线专业技术、工作标准、管理模式等职业能力和规范传导给学生，达到缩小学生面向社会和企业接轨距离的目的，否则，工作室模式也只是个“花架子”。而是否能够与有实力的动漫企业合作并引进项目，需要该动画专业在当地良好的教学质量口碑，同时也要考察当地的动漫产业发展是否蓬勃，是否有足够的企业人力和项目带进学校。
3总结
1.1影视广告创作需要思维的延伸
3DSMAX软件模块很丰富，升级版不断涌现，在影视广告创作中要大量运用。教师不要手把手进行辅导，使学生成为“机械手”，要把学生的被动接受转变为主动探索，便可以在探索中升华自己的思维能力。比如，要做一个动画广告或一个视频短片，动作设计的主动权要在学生手中，遇到问题要自己解决。当感觉这一软件已不能满足自己的需要时，便会寻找更优秀的工具，思维也会在新的工具使用中延伸。
1.2创新能力是三维动画运用的主导
运用的不同，需要掌握的3DSMAX软件的模块也不同，影视广告的运用更加全面，几乎涵盖了这个软件的所有功能，没有没用的，只有不够用。影视广告中的三维动画制作最难的是创意、出新，没有新意的广告味如嚼蜡。创新是学生个性的展露，表现出与众不同的思维方式，个性潜能的发挥造就风格各异的作品。传统教学方式以授课为中心，一人讲大家听，提出一样的问题，求得一样的答案，忽视了学习者不同个性的张扬，制约了艺术才能的差异化发展，很难培养出别具一格的创新人才。笔者认为，对于影视广告的三维动画运用，应该因材施教、培养其独特的思维模式和创新意识，把大胆的构思、神奇的策划、乖张的动作、奇妙的色彩运用到全新的创作中。
1.3全面掌握3DSMAX软件的功能
在教学中我们发现，很多学生在影视广告创作中感到缺乏工具，其实不是没有，是没有发现，或者说没有掌握。在创作中我们会用到大量的角色动画和环境动画，这些模型的制作相当复杂，人物、动物、机械等需要Pol（y多变形）建模和Nurb（s曲面）建模，必须调动所有功能和手段才能完成。如果只是掌握了部分的功能，对于工具的用途知之甚少，使用起来笨手笨脚，就很难创作出唯美的画面和精彩的动画。全面掌握3DSMAX软件功能才能使环境动画、角色动画达到出神入化的效果。
1.4关于Dynamics和reactor的运用
这个模块的学习很重要，虽然它主要服务于物理、化学类课程的教学，但是在广告制作中却经常用到。因为广告中会出现很多产品的运动、变形、仿真，这些都需要借助3DSMAX的Dynamics和reactor模块来完成动画制作。使用reactor引擎制作自由落体运动动画、平抛运动、碰撞效果动画等都会在广告的制作中派上用场。影视中的模拟场景的再造、在现实中存在但很难见到的自然现象，以及为了影视情节的需要，把某些场景、场面、动作进行夸张、变形、重组，使之更加刺激、离奇、怪异、神幻。使用角色动画，制作不同的人物，分解其动作行为，虚实结合，使学生能够熟练运用3DSMAX中的有关Vrml的制作。
1.5三维动画在影视广告中的特效运用
一个优秀的广告片少不了吸人的眼球的特效设计，影视的特效运用更是司空见怪。影视广告中的片头片尾，会遇到许多企业标志、名称、片名的三维立体制作，这就要通过3DSMAX运用到影视广告特效制作中去，与后期（AfterEffects、Dfusion、Combustion等）最终合成影视特效。再有，VideoPost的使用频率会更高，在在材质渲染上，一般会将动画渲染成为rla格式的动画序列，rla格式文件带有景深通道信息可以很好的被后期合成软件读取。这些特效的运用看起来是个技术问题，实质上仍然离不开创意、策划、甚至是天才。教师在教授学生的特效运用时，在掌握了以上的种种技巧外，就要把主要的精力放在学生的想象能力开发上，可以说，没有想象便没有特效，没有特效也就没有影视广告未来的发展。
2培养学生三维动画的综合运用能力
2.1课堂教学和实际操作相结合
课堂学习主要目的就是掌握专业基础知识，利用相应的的软件模块制作出高质的动画作品。这仅仅是学习的开始，关键还要掌握各模块的重点和难点以及它们之间相应的关系，把教师的的讲授和实例制作相结合，通过师生互动、作品分析等多种教学方法和手段深化所学的知识，从而最大限度地调动学生的学习兴趣，激发他们的主题创意思维，形成各自不同的的创作风格。
2.2加大实训的课程锻炼
影视广告的三维动画运用是该专业的重要实训科目，也是比较难以掌握的制作类型。软件课程的理论知识相对比较容理解和掌握，要想达到熟练的运用相对困难，软件复杂、多样，操作需要较高的技巧。教师在学生掌握了一定的理论基础后，要把教学的重点转移到软件的运用上来，通过大量的实训来提高的3DSMAX实践运用能力。利用互联网等先进的传播手段，广泛搜集网上优秀的影视广告三维动画素材，掌握最新的运用信息，开拓视野。
2.3用实际运用培养学生良好的职业素养
高职院校的教学目的就是为社会培养高素质的职业人才，合适的就是最好的。学生在学习的最后阶段一定要注意未来的职业导向，教师也要充分注意到学生的思想变化的诉求，适时地对学生进行大量采用符合课程能力培养的实例运用制作。这时的重点就是把社会和企业的影视广告制作的需求引入院校，有条件的可以接单制作，和有关企业签订培养协议，使学生没出校门就已经具备了将来就职后的工作能力。
3小结
（一）注重专业化的改革体制学校与企业进行合作，从专业的角度上讲可以贴近企业经济的发展，达到企业用人的标准。三维动画专业的教学课程可以通过与动漫产业的结合从而完善课程的层次建设，从而达到动漫产业对于各种适用性人才的要求。在教学的过程中，不断增加学生的实践经验，让学生在学习中感受所学专业的文化建设，并不断地完善教学的管理，在建立长期有效的教学管理体系的基础上，形成独特的教育管理模式。
（二）注重人才培养的实效性学校采取与企业进行合作的方式，有针对性的培养适用性人才，将学校资源与企业需求互相补充，适应了社会和市场的需要。在一些高等的专业艺术院校，已经与相关动漫企业紧密的结合起来，在教学过程中，注重学生实践能力的培养，企业也不用担心人才的培养问题，从而形成了更为开放的教学模式和办学理念。
二、校企合作在专业中存在的问题
（一）学校与企业合作意愿不强在很多的专业院校中，对于企业产权的认识并不是十分清晰，与企业的合作意识十分的薄弱，这让企业在与院校合作的过程中得不到保障。这就导致有些专业院校的专业人才得不到全面培养，教学模式得不到改观。学生更是缺少实践经验，最终导致学生的专业素养不高，很难达到企业所需人才的要求。
（二）学校与企业的合作缺乏统一在一些相关企业的发展过程中，并没有过多的注意到三维动画专业的人才培养，在一些合作企业，最多的是为学生提供实习的场所，对于刚刚毕业的学生，并不是很愿意接受，毕业生到企业工作的比例相对较低。当然，有一些企业参与到了人才培养的过程中，但是一味的追求利益的最大化，忽略了学生的全面培养。学校也企业的文化也存在明显的差异，所以，给他们的合作带来了较大的影响。
（三）相关的法律法规并不完善由于国家对于现阶段教育的立法越来越重视，并逐渐颁布了多种与教育有关的法律法规，形成了相关的教育法。但是对于学校与企业的合作，很少出台相关规定，更是很少提及，没有相关完善的制度及措施进行着制约，当然很难达到学校与企业的合作性。
三、实现校企改革的新发展
（一）培养懂技能、懂创意的专业人才对于三维动画专业的人才培养，应该在重视理论知识学习的同时重点培养学生的动手操作能力，比如，动画、渲染等专业技能的训练。而学生应该具有善于学习的能力和无限的想象力，通过不断的学习掌握新的技能，在创作的同时充分发挥自己独特的想象力。再这样的学习系统下，将三维动画的设计与企业的发展紧密结合，利用企业完整的资源体系，完成人才的全面培养。学校可以为企业提供新技术的研发，企业为学生提供实习、工作的机会，形成互利互惠的模式，从而做到专业教育与动漫产业良性循环的新形势。
（二）实行特色化的教学模式三维动画的专业主要是以培养专业人才为核心，所以，在教学的过程中应注重以实践为基础。引进企业的优质化培养经验，可以定期的聘请企业相关专业人员讲授重点课程，增强专业的教学体制，为学生提供更为专业的技术经验，提高学生的专业技能。还可以根据相关企业的实际技能添加培训的资料，实行特色化教学。在选取教材的过程中，更要注重实用性，可以将企业的实际案例或者是一些创新的成功案例加入到教材中，让学生在全面的了解专业知识的同时对企业的文化和发展有利一定的认识。
（三）鼓励学生增加实践经验在实行校企合作的情况下，应该积极调动学生的主管能动性，让学生在实践中学习，这样教学的过程可以达到事半功倍的效果，在提高学生专业技能的同时巩固了所学的专业知识，为学生将来的工作创建了良好的基础，学校还可以让学生利用寒暑假让学生到企业实习，提高学生的专业技能，还可以让教师在企业下进行专业的培训，让教师在学习的过程中，掌握更新的专业知识，为学生提供一个更加专业的学习环境。
四、结束语
一、学生能力差、学生兴趣低
随着中国高校的扩招开始，更多的学生为了能够进入大学，采取了所谓的捷径，也就是学艺术，因为艺术生的文化分数线较低，容易被大学录取，所以很多文化程度不好的学生，在高二年级的时候，转到了艺术生上，虽然高考后被大学录取了，但是由于学习美术时间较短，美术功底差，导致了在以后的工作学习上是非常吃力的。特别是高职学院的学生，一般都是高考录取中分数最低的，好多都是通过补录工作，进入的学校。更甚者有的同学美术只学习了几个月。这样的同学在以后的学习中，例如动画前期的人物设定、分镜头设定课程时，往往就画不出来，或者画的透视、比例很不协调。对于三维也是一样，人物建模比例不到位，贴图绘制粗糙等等，就暴露出功底不扎实的问题了。这样就间接地导致了另外一个问题的出现，学习兴趣丧失。试想一下，每个同学一提到看电影、看动画、兴致勃勃，对里面的剧情和人说谈的津津有味，一提到自己是学动画，以后是干动画的，甚是自豪。可是一出手、一下笔、发现人物画不出来、场景画不出来、动作更是画的似不像。你说怎么还有信心学习动画，制作动画呢?
二、师资能力不足、实战经验缺乏
高校教师，无论是本科院校还是职业院校，在招聘的时候都是要求研究生以上的学历，这是个高校招聘的一个硬性标准，这样被聘用的人才固然可贵，但是动画行业虽然是需要设计、创造，但也是一个需要大量劳动力的流水线工作，这里指的劳动力是具有能够加中间帧的动画师，可以说是动画行业，目前大量需求的人才，是专业技术型的，而不是理论导演型的。由此可见，高校教师的聘用不能是嘴上功夫，而是手上功夫扎实的人。高校教师，特别是职业院校的教师，更要是思想超前，专业技能强，一线实际工作经验丰富的人。所以高职院校老师的聘用，不能直重视文凭、学历。目前，高职学校的教师专业混乱，很多职业院校在组建动画专业时，专业院系的领导和教师，都是从各个部分抽调的，什么版画专业、多媒体专业、设计专业、环境艺术设计专业等等，教师专业领域五花八门的，最多外派出去进修一段时间，而且还不是一线企业，都是高校组织的教学研修班，就回到学校开始教学工作了，这样的老师本身就不专业，能力也不行，技能就更不用说了，还没有一线工作经验，这样的老师是能说会道，但是动手实践就白瞎，大家说说，这样的专业怎么能不亮红牌了。
三、三维课程安排不合理
经历了十几年的发展，应该说是动画专业的三维课程体系已经比较成熟了，但为什么说还是不行了，这和高职学院的教学目标有一定的原因，也和学生的实际情况有关。老师教学要针对学生特点，因材施教，这个说法是不错的，可是对于整个班级和整个专业年级来说，那么多的学生，能力不同，兴趣不同，想学的东西也不同，有的同学喜欢插画、有的喜欢设定、有的喜欢三维、有的喜欢游戏、有的喜欢影视等等，这么全面的内容，不列入课程体系吧，怕学生学得不全面，不列入又怕学生学习面窄，不好就业。三维课程也是如此，很多院校的软件课程是什么软件都学，比如MAX有48个学时、MAYA有48个学时、ZB有40个学时、AE和PR有20个学时等等，这样看起来是哪个都不少，可是48课时不说软件是否精通，就是界面模块的介绍，这么点的课时量怎么够用，大家都知道，三维动画从模型、UV贴图绘制、材质灯光渲染、骨骼绑定架设、动作调制、渲染输出等等好几个模块的学习，哪一个工种在企业里都是要专精人才，以现在的培训机构而言，像国内知名的完美动力公司培训班中，就光它的动画大师班，单一软件的一个模块的讲解，培训时间为全日制3－6个月的时间，教授内容除了软件的操作外，还延伸很多动画原理和表演的内容。学生每天7小时，每周6天的时间全日制式的学习，半年折合共计1000余节的课时量。和高职学院的全部模块的学习就48课时相比而言，一个模块就8个课时的时间，可以说是有100倍的差距啊，所以同学们学得东西怎么可能专精。
一、整合表现要素对三维动画设计的视觉效果
一部完美的三维动画作品是一项复杂的系统工程，动画的场景设计需要的不仅仅是绘景，同样为三维动画设计而服务，并且将故事情节有效的展现出来，从而完成戏剧漫画的冲突。同时还会对人物性格动作造型进行有效的刻画。设计者不仅要投入到动画场景设计实践过程中，而且还要努力去克服技术上的难题，同时还要对其理论进行全面的研究，尤其是探讨造型设计形式、空间的设计形式以及色彩设计形式。在对三维动画进行设计时，要加入人性化关怀，只有这样才能更好的吸引观众的兴趣，满足观众的要求。其一，促使镜头的表现力得以提高。三维动画最开始主要应用于科技领域，并且其最大的用途还是对真实情况的仿真，目前三维动画更多的应用于艺术领域，特别是影视行业，并且已经出现了很多优秀的作用，创造了巨大的经济财富。在三维动画中，摄影机一般是虚拟的，它能够顺利实现现实电影中摄影机所不能完成的工作，并且获得比较生动的图画。以前，很难拍摄到极近镜头或者长距离的鸟瞰镜头，但是现在利用三维虚拟摄影机都能够轻松的完成。其二，提高角色运动与空间的表现力。在进行三维动画设计时，虚拟的立体空间就是我们一直追求的空间效果，角色在其中可以实现任何方式以及任意角度的运动，除了三维软件自身所具备的动力学系统外，还可以顺利的实现与动捕仪相配合起来，最终带给观众一种逼真的、激烈的视觉运动画面。
二、三维动画设计中的视觉形式的构成规律
计算机三维动画的视觉设计主要是利用造型的手段来进行传达信息。视觉上的美感是视觉语言的一大特征。与普通的语言相比较，视觉语言具有明显的区别。视觉语言本身具有独特的规律，只有遵循这些规律才可以将视觉语言的表现优势发挥出来。
（一）对称
美学形式的原理之一就是指对称。自然界中的叶子、花瓣以及鱼鳞的排列中都可以遇到线、面对称的多种多样规律性。在建筑物上，对称也是非常重要的。然而在绘画中也会将对称作为艺术表现组成的因素而出现，比如达芬奇的《最后的晚餐》其实就是一个对称构图的范例，对称给人一种安定、严肃的感觉。在古典主义作品中，对称成为构成艺术形式的最重要的规则。
（二）比例与分割
比率其实比例或者相互分割的意思。在希腊罗马时代，比例几乎与对称做间义语而使用。希腊语中“类似”的意思应该是“依照比例”。其中所说的比例或者相互分割是指长度。比如：美丽的人体具有某一种比例。比例成为美学史上最早提出的法则之一。在文艺复兴时期，比例美成了神圣的法则。达芬奇认为美是完全建立在各部分之间的神圣比例关系上，这实际是说比例法是美感的基础。在古希腊的雕塑中也经常可以看到这种黄金分割的比例。达芬奇的代表作《蒙娜丽莎》就是按照黄金分割的比例来构图的，现代画家也将黄金分割的比例运用到他们的创作构图中。在创作构图中，恰当的运用比例原理是非常有意义的，但是仅仅具备严密的数理逻辑性的绘画并不一定是佳作。如果不考虑到内容，过于追求化，这就会影响到创造性的发挥。
（三）节奏与韵律
节奏是一个有秩序的过程，其可以提供着可靠的步调以及格局。如果构建起了节奏，我们就能够预见到它的连续性。通过保持节奏，可以感受到其中的愉悦。节奏是一种有次序和有规律的变化，其中可以被理解为在形式结构上所形成的视觉效果。秩序规律的模式影响着造型的节奏。人的每一个活动都与某种节奏形式有着非常密切的联系。走路的步态、双膀的摆动都有明显的节奏，不同年龄的人、不同性别的人，其走起路来的节奏也是不相同的。节奏一词本有规律地重复出现的意思。比如：在音乐中曾经被定义为“相互连接的音所经实践的秩序”。对于音乐而言，节奏是非常重要的一个因素。在不具备时间要素的创造作品中，有不少情况都会将节奏作为反复的形态以及构造，比如连续的线等。虽然有时候是静止的作品，观察的视线应该要追求其中所说的线、形与形态要素之间的排列。节奏是一种较为特殊的表现手段，有时候具有直接描绘意义，并且节奏在某种艺术中起着非常重要的作用。如：节奏的视觉、重复形成的节奏、交替形成的节奏以及渐变形成的节奏，所以要合理的控制好节奏。
三、结语
在骨架提取方面，已经有很多自动生成骨架的方法。①②③Baran等的Pinocchio系统创造性地提出了骨架嵌入的方法。在自动角色动画方面，骨架嵌入比骨架提取要好的原因是对于复杂骨架的角色，骨架提取可能会产生不同的拓扑结构，这就让使用者很难将原来有的骨架运动数据运用到其中来。虽然可以通过附属肢体模板来鉴别复杂的附属肢体，但是由于拓扑结构的复杂性，自动生成时也会产生各种不同的误差。骨架嵌入相对于骨架提取的另一个优势就是它能够在骨架中定义角色所需要的很多的结构信息，这是在提取的纯几何骨架图中难以得到的。
几乎所有的网格变形技术，无论是基于表面的还是基于体积的，都可以用来作为基于骨架运动动画中的对表面进行蒙皮。④⑤不幸的是，到目前为止，这些方法都不能实现实时的动画。Baran等的线性混合蒙皮（LBS）具有简单高效并且能够利用GPU进行运算，并可以根据骨架进行子空间变形等优点。虽然在质量上的不能够达到很好的效果，但是它仍然成为在实践应用中最常用的方法。所以我们的系统采用该方法。⑥
二、原型系统设计设计过程
对于输入的三维角色模型，我们首先嵌入骨架，然后通过定义骨骼运动对表面网格上每个顶点的变化的影响权值，将表面皮肤依附在骨骼上。对于不同的角色，我们建立不同的罚函数去惩罚那些我们不期望的骨架嵌入方式。基于样本用支持向量机的方法求得最大边缘解，然后对不同罚函数赋予不同的权值。用人工智能中A*启发式的方法在指数级的搜索空间里加速寻找最优的骨架嵌入方式。在蒙皮阶段用热扩散方程的方法去计算骨架运动时每一块骨骼对表面网格上顶点的影响权值。据骨架的变化情况，插值计算出骨架的“蒙皮”模型的各个顶点的位置变化。对于某个特定骨骼，“蒙皮”模型的顶点变换矩阵＝初始姿势的变换矩阵的逆×姿势变换后的矩阵。另外还要考虑到一个顶点可能受多个骨骼运动的共同影响。
1.骨架嵌入
由于骨架嵌入需要将骨架重新定义大小和定位使得它能够正确的嵌入到模型当中，所以它能公式化为一个优化的过程：计算关节点的位置和朝向使它能够更好的适合于给定的模型。但是这个优化是一个三维空间的问题，所以连续优化的方法是不可行的。因此可以建立一个用顶点表示潜在关节点，用边表示独立的骨骼的图来简化优化问题。建立这样一个图是具有一定挑战的，因为我们可以用未知数量的顶点和边来表示相同模型的关节和骨架。我们在近似模型垂直等分的平面上建立中轴面，并且建立圆心在中轴面上的圆的一个特定的集合，将这些图的圆心连接起来形成一个图。然后使用自定义的离散的罚函数来最优化的骨架嵌入这个图。为了帮助优化，在给定的骨架中可以包括一些关节点的额外的信息。比如说对称的部位应该以相同的名称命名，又比如如果一个关节被命名为脚，那么就表示它应该事在模型中位置最低的一个关节。由于定义的罚函数是独立于具体的模型的，所以并没有减弱它的通用性。
2.简化骨架
前面的步骤建立了几何图G=(V,E)来表示骨架，我们需要将它嵌入到我们给定的骨架当中。给定骨架原先是以有s个节点的树的形式给出(在一般人形的骨架上会取s=18)，但是如果这s个节点没有经过简化，嵌入的优化过程是很难处理的。因此我们需要一个简单的骨架，所以在嵌入骨架之前，需要将骨架简化。所有的自由度为2的关节都将被除去(比如说膝关节）,关节两端的骨骼块被连在一起。简化后的骨架将会只有r个连接点。那么骨架嵌入以后缺少某些必要关节的骨架怎么让角色动起来呢？我们根据未简化骨架上关节在整条边上的比例，重新计算出该关节在简化骨架上的位置，然后插入到骨架中。在我们的系统中，简化的骨架中r＝7。简化后的结果就是我们可以将简化的骨架嵌入到系统中以最小化罚函数惩罚的对象。否则这样的工作是很难实现的。
3.离散的嵌入骨架和优化
一般不可能计算离散的嵌入方式时使罚函数最小，因为嵌入的数量是指数级的。但是可以用类似分支定界的方法在问题的解空间树T上搜索问题解。我们使用这样一种方法：首先根据部分嵌入的下界估计保存优先级队列。然后在每一步，取出在队列中最好的部分嵌入，将它展开，与下一个关节进行计算，然后将结果保存在队列中。所以，第一个被完整展开的嵌入就是最好的嵌入。为了加速算法并且尽可能少的占用内存，如果部分嵌入有一个很高的下界，那么它将被立即拒绝并不在嵌入到队列中。虽然这种算法在最坏的情况下依然是指数级的，但是在我们测试实际情况它都是很快的。
在骨架嵌入前将骨架进行了简化，省略了很多的关节，比如说膝关节，但简单骨架嵌入以后，要让角色真正的动起来，还是需要重新插入这些关节。在这里可以通过按比列分割骨架图中路径最短的边来得到。我们希望嵌入后的骨架能够很好的满足角色的形态比列，但是，有时候骨架并不能很好的适应我们的角色。同时，一些小的被忽略的骨骼块并没有被赋予正确的朝向。骨架优化的过程就是为了解决这些问题的提出的。
4.蒙皮
我们的角色和嵌入的骨架在将皮肤依附到骨架上之前是没有任何关联的。骨架并不能够驱动角色运动。因此我们需要指定骨架运动与角色表面网格变化之间的联系。虽然在这里我们可以用很多的网格编辑技术来进行网格变形，但是我们选择标准的LBS方法：假设表示网格顶点j的坐标，表示第i块骨骼的变形矩阵，表示第i块骨骼对第j个网格顶点的变形权值。LBS把j变形后的位置表示为。我们的目标就是找到每一块骨骼变化对所有顶点的影响权值。我们所期望权值有以下几个特性：首先它应该与网格的大小无关，其次权值的变化应该平滑，最后关节间两块骨骼的移动宽度必须与关节到表面网格的距离成一定的比例。即使有一个方案能够得到权值使得骨骼能够满足这些特性，但是它们很可能失败因为他们忽略了角色的的几何学特性。作为代替，我们用热平衡原理来寻找权值。假设我们把角色的体积认为是一个不占容积的热导体，然后我们强迫骨骼i的温度为1，而其他骨骼的温度为0。当热平衡以后，我们就可以把表面上每个顶点的温度值作为该骨骼对它影响的权值。
三、实验结果
盼盼动画系统设计时主要依照三个标准：①广泛性。适应于尽可能多的模型。对一些结构比较特殊，或者会产生歧义的模型能够尽可能的正确嵌入骨架。②质量。关键在于蒙皮的技术，让表面皮肤能根据骨架运动驱动正确的位和形变，以期与视频游戏中的模型相媲美。③性能。运行在大多数的家用计算机上。在盼盼动画系统里对采用的模型进行了一些简单的限制：模型必须是全封闭的，并且是以最自然的姿势站立，这样能大幅度的提高骨架嵌入的准确性。当然模型需要是一个有四肢能被嵌入人体骨架的。
图3为盼盼三维角色动画系统的一张截图画面。系统主要包括模型选取、BVH运动数据选取、运行、视图操作、工具条等功能。该系统的运行环境为英特尔酷睿双核CPU，主频为1.73Mhz，内存为1GB。因为盼盼动画系统是单线程的，所以双核的CPU几乎没有什么影响。测试发现，计算的主要消耗花费在分离过程中距离场的计算上。
4、展望
虽然盼盼动画系统在人体动画领域取得了一定的进展，但是它依然存在着不足，限制着它的应用范围。在技术方面，建立骨架图的时候可以用椭圆来建立初始骨架图。在应用方面，首先它的蒙皮质量在某些地方还可以改进，可以通过在骨架上自动蒙皮的技术来提高质量；其次，它的骨架中的关节与一般人体的关节有出入，不能由一般人体骨架运动的数据来驱动，这样就不能很好地利用网络上大量的表现复杂运动的运动数据。另外，盼盼动画系统依然不能够表现手部动画、脸部动画这些需要细节的动作。如果能在后期中加入这些方面的应用，一定能够得到更为广泛的应用，并且大大减少人体动画开发的整个周期。
注释
①LiuP,WuF,MaW,LiangR,OuhyoungM,“Automaticanimationskeletonusingrepulsiveforcefield”,Proc.ofPacificGraphics’2003,pp.309-413.
②TeichmannM,TellerS.“Assistedarticulationofclosedpolygonalmodels.”Proc.ofComputerAnimationandSimulation’98,pp.87-102.
③KatzS,TalA,“Hierarchicalmeshdecompositionusingfuzzyclusteringandcuts”,ACMTransactionsonGraphics,2003,22(3):954-961.
④WadeL.Automatedgenerationofcontrolskeletonsforuseinanimation.PhDthesis,TheOhioStateUniversity,2000.
⑤BaranI,Popovi?J,“Automaticriggingandanimationof3Dcharacters”,ACMTransactionsonGraphics,2007,26(3):72.
⑥KryP,JamesD,PaiD,“EigenSkin:Realtimelargedeformationcharacterskinninginhardware”,Proc.ofSymposiumonComputerAnimation(SCA)’2003,pp.153-160.
1.构建合理的三维动画课程体系
专业工作室的教学模式要求教师将课程设计得更趋于科学与灵活，在教学过程中，教学活动能够根据三维动画的项目调整，教学实践活动更加充实。对于教学课程的设计，教师应该作为主导，针对教学研究，以学生能力与个性为基础，制订符合学校实际情况的教学计划。这样的教学计划不仅能够使学生在现阶段得到提升，也能为其发展提供帮助。工作室不分年级，所有学生处于同一教室，更加注重项目的开发，让不同年级处理项目中的不同部分。教师也要充分利用自身的引导功能，发掘学生潜力，激发其学习三维动画的兴趣，使学生能够主动地对三维动画专业技能进行思考与探索。
2.以项目为导向，推动教学内容的改革
工作室教学相对于以往所说的教学，最大的优点便是能够以工作项目为依托，培养学生的专业能力，让学生学以致用。因此，“三维动画专业工作室”的教学应该以动画制作项目为主要的方式，让学生以此来学习。在动画制作项目的实践与学习中，工作室的技术人员与指导教师应该充分发挥自身能动性，让项目得以高效有序地进行，并且在制作期间继续开展教学活动，以小组为单位，充分发挥学生的个性，让每个学生的创新思维得以展现，并培养学生的团队协作能力与竞争意识。
3.课堂教学与实践教学融为一体
课堂教学活动能够对学生的实践活动起到指导作用，实践能够使学生对课堂知识进行深入的理解与掌握。教学能够为实践打好基础，实践能够使教学达到目的。因此，专业工作室教学必须在重视教学工作的同时，也对实践活动给予同样重视。教师为学生讲解三维动画的理论基础，并将三维动画的制作作为学生掌握理论和深化技能的主要方式，让学生在制作三维动画的同时将所学知识进行拓展应用，让教学工作能够更加系统地进行，同时让学生对知识的掌握上升到新的层次。
4.实行校企共建共享，推进以“校中企、企中校”为重点的工作室建设
校企共建是以双方能够互利互赢为目的而实现的合作，而校企合作工作室便是这样一个能够将教育、生产、服务融合在一起，使双方达到互惠的形式。校企双方可以互相提供对方没有的资源来建立工作室，并且根据专业三维动画工作室的规格进行编排，让工作室具备一定的真实性。工作室的教师能够到企业中实习，提高自身能力。具有三维动画制作专业经验的人员也会在工作室内实施教学，并进行动画制作项目。学生能够在工作室学习，并且参与工作室中的三维动画项目。这样的工作室教学不仅可以为学生以后提供就业岗位，也确保了人才培养的质量，让教与学得以全面发展。
5.促进校园文化与企业文化融合，提升学生的职业素养
每个区域环境内都会形成属于自己的文化，校园文化是该学校学生群体素质、观念形成的文化体系，企业文化同样如此。校企合作中，这两种文化必然会对双方产生影响。如果想让校企合作更加深入地进行，那么校园文化与企业文化的融合便成为必不可少的重要条件，只有两种文化融合而营造的校企合作环境才具有生命力。工作室将校园文化引入企业文化，可以使企业文化与运作模式渗透到学生群体中，让学生没跨出校园就逐步习惯企业的运作模式，让毕业生走出校园就能走到岗位上，大大地缩短了实习期，并能提高工作效率。另外，将企业文化引入到校园中，也能够增强学生对社会的认知，提高学生的职业素养，让学生在学习知识的同时，加强对技能的掌握与对职业的了解，为其日后的就业提供良好的帮助。
二、效果评价与思考
