东莞理工学院：《场景建模设计》课程教学大纲（2024-2025第一学期）

《场景建模设计》教学大纲课程名称：场景建模设计课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：SceneModelingandDesign其中实验/实践学时：16/0总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：数字图像处理与数字绘图，数字建模后续课程支撑：UE4基础应用，作品集设计、多媒体项目实作授课时间：2至17周星期二1-2节授课地点：114机房授课对象：2022多媒体1班开课学院：粤台产业科技学院任课教师姓名/职称：吴金添疑时间、地点与方式：1.每次课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式2每次习题课，采用集中讲解方式其它（）非试卷类报告课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）使用教材：《虚拟场景设计制作》，钟垂贵，南京大学出版社，ISBN：9787305214929课程简介：本课程旨在教授学生场景建模的核心理论与实践技能。课程涵盖三维建模基础、材质与纹理的应用、灯光与染技术等内容。学生将通过软件操作与项目实践，掌握场景设计的全流程，最终完成具备真实感和艺术表现力的数字场景，适用于影视、游戏和虚拟现实等领域。其中内容包括1.通过3Dsmax制作场景物件高模2.通过3Dsmax对场景高模物件的低模拓扑，光滑组设置，UV展开，法线贴图烘培，光照贴图烘培4.利用Topogun软件对高精度场景模型拓扑低模角色，使用Rizomuv进行uv展开

《场景建模设计》教学大纲 课程名称：场景建模设计 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Scene Modeling and Design 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：16/0 先修课程：数字图像处理与数字绘图，数字建模 后续课程支撑： UE4 基础应用，作品集设计、多媒体项目实作 授课时间：2 至 17 周 星期二 1-2 节 授课地点：114 机房 授课对象：2022 多媒体 1 班 开课学院：粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称：吴金添 答疑时间、地点与方式： 1.每次课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式； 2.每次习题课，采用集中讲解方式。 课程考核方式：开卷（ ） 闭卷（ ） 课程论文（ ） 其它（ ✔ ）非试卷类报告 使用教材：《虚拟场景设计制作》，钟垂贵，南京大学出版社，ISBN：9787305214929 课程简介： 本课程旨在教授学生场景建模的核心理论与实践技能。课程涵盖三维建模基础、材质与纹理的应用、灯光与渲染技术等内容。学生将通过软件操作与项 目实践，掌握场景设计的全流程，最终完成具备真实感和艺术表现力的数字场景，适用于影视、游戏和虚拟现实等领域。 其中内容包括 1.通过 3Dsmax 制作场景物件高模 2.通过 3Dsmax 对场景高模物件的低模拓扑，光滑组设置，UV 展开，法线贴图烘培，光照贴图烘培 4.利用 Topogun 软件对高精度场景模型拓扑低模角色，使用 Rizomuv 进行 uv 展开

5.通过MarmosetToolbag4软件进行法线贴图烘培，光照贴图烘培6.使用SubstancePainter对符合项目使用的低模进行贴图绘制并在MarmosetToolbag4里查看最终效果课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求支撑毕业要求指标点课程教学目标指标点1.1掌握数学、自然科学、基础毕业要求1-知识：计算机科学与技术·基本美学·基和设计美学类知识。目标1：熟悉PBR项目的所需求的低模制作规则与UV展开础设计、多媒体、动画、游戏、虚拟现实与增强现实、指标点1.2掌握计算机科学与技术（多方法文化创意等相关知识，对计算机科学与技术问题具有媒体设计)领域的专业基础理论和技术解决能力。知识。指标点3.1能分析计算机科学与技术（多媒体设计）领域的复杂问题的技术单业要求3-设计开发解决方案：能够掌握计算机科需求。目标2：熟悉使用3Dsmax与MarmosetToolbag4进行法线学与技术、动画制作、游戏开发、虚拟现实与增强现实贴图，光照贴图的烘培应用、文化创意设计等基础理论与技术，具有追求创新指标点3.2能设计计算机科学与技术的意识，对计算机科学与技术问题提出创新解决方案。（多媒体设计）领域的复杂问题的解决方案。毕业要求9-个人和团队：具有积极正面谋事的人格指标点9-1：能与其他学科的成员有效目标3：熟练使用SubstancePainter进行PBR项目的模型特质与良性团队互动的做事态度，在智能制造工程沟通，合作共事。复杂问题解决过程中能够发挥关键性作用，让问题贴图绘制方法以团队合作方式快速完成

5.通过 Marmoset Toolbag 4 软件进行法线贴图烘培，光照贴图烘培 6.使用 Substance Painter 对符合项目使用的低模进行贴图绘制并在 Marmoset Toolbag 4 里查看最终效果 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1：熟悉 PBR 项目的所需求的低模制作规则与 UV 展开 方法 指标点 1.1 掌握数学、自然科学、基础 和设计美学类知识。 指标点 1.2 掌握计算机科学与技术(多 媒体设计)领域的专业基础理论和技术 知识。 毕业要求 1-知识：计算机科学与技术、基本美学、基 础设计、多媒体、动画、游戏、虚拟现实与增强现实、 文化创意等相关知识 ，对计算机科学与技术问题具有 解决能力。 目标 2：熟悉使用 3Dsmax 与 Marmoset Toolbag 4 进行法线 贴图，光照贴图的烘培 指标点 3.1 能分析计算机科学与技术 (多媒体设计)领域的复杂问题的技术 需求。 指标点 3.2 能设计计算机科学与技术 (多媒体设计)领域的复杂问题的解决 方案。 毕业要求 3-设计/开发解决方案：能够掌握计算机科 学与技术、动画制作、游戏开发、虚拟现实与增强现实 应用、文化创意设计等基础理论与技术，具有追求创新 的意识，对计算机科学与技术问题提出创新解决方案。 目标 3：熟练使用 Substance Painter 进行 PBR 项目的模型 贴图绘制方法 指标点 9-1：能与其他学科的成员有效 沟通，合作共事。 毕业要求 9-个人和团队：具有积极正面谋事的人格 特质与良性团队互动的做事态度，在智能制造工程 复杂问题解决过程中能够发挥关键性作用，让问题 以团队合作方式快速完成

理论教学进程表支撑教学模式教学内容（重点、难点、课程思政融入点）周次教学主题授课教师学时数课程教学方法作业安排线下/混合式目标重点：PBR项目资产的基本概念与模型使用范围内容课后作业：难点：与此课程以前基础教学的转变理解，场景物件的中模制作3Dsmax进行场行业领域的理解课程思政作业：课外分2吴金添2线下教学课堂讲授目标1景物件中模起型课程思政融入点：介绍中国三维游戏制作技析：《侠客行》《万王手法思路教学术的发展历程，展现各阶段起决定性作用的之王》、《大话西游》项目贡献，培养学生求真务实、崇尚科学、等中国游戏历史项目。探究科学的学习态度和思想意识。重点：SubstancePainter绘制贴图时拓扑低模与做UV的思路课后作业：难点：图层的即是一个材质的概念，图层顺场景物件的PBR项目讲解在3Dmax序所形成的效果贴图绘制完成并展示中pbr流程的低吴金添线下教学课堂讲授课程思政作业：课外试目标132课程思政融入点：介绍深圳中青宝互动网络模拓扑与UV展股份有限公司以及旗下项目《亮剑OnLine》玩：《亮剑OnLine》《抗开规则《抗战2》，分析游戏利用策划建模等表达出战2》等爱国题材游戏项目。先辈在抗战时期的艰苦与鲜血的付出，现在的生活来之不易：鼓励学生养成勒奋好学

理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 2 3Dsmax 进行场 景物件中模起型 手法思路教学 吴金添 2 重点：PBR 项目资产的基本概念与模型使用 范围内容 难点：与此课程以前基础教学的转变理解， 行业领域的理解 课程思政融入点：介绍中国三维游戏制作技 术的发展历程，展现各阶段起决定性作用的 项目贡献，培养学生求真务实、崇尚科学、 探究科学的学习态度和思想意识。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 场景物件的中模制作 课程思政作业：课外分 析：《侠客行》《万王 之王》、《大话西游》 等中国游戏历史项目。 目标 1 3 讲解在 3Dmax 中 pbr 流程的低 模拓扑与 UV 展 开规则 吴金添 2 重点：Substance Painter 绘制贴图时拓扑低模 与做 UV 的思路 难点：图层的即是一个材质的概念，图层顺 序所形成的效果 课程思政融入点：介绍深圳中青宝互动网络 股份有限公司以及旗下项目《亮剑 OnLine》 《抗战 2》，分析游戏利用策划建模等表达出 先辈在抗战时期的艰苦与鲜血的付出，现在 的生活来之不易，鼓励学生养成勤奋好学、 线下教学 课堂讲授 课后作业： 场景物件的 PBR 项目 贴图绘制完成并展示 课程思政作业：课外试 玩：《亮剑 OnLine》《抗 战 2》等爱国题材游戏 项目。 目标 1

吃苦耐劳、持之以恒、学有所成报效祖国的精神。重点：确保高模和低模的精准对齐，并合理设置烘培参数和UV展开：以捕提细节：正确布置光源、设置合适的光影效果，确保自讲解在3Dmax中然光影过渡。难点：避免法线方向错误和反课后作业：进行法线贴图烘吴金添2线下教学课堂讲授目标2转，UV布局的优化和光影细节的准确控制，完成课堂教学案例练4培，光照贴图烘习避免重叠和伪影的出现。培技法课程思政融入点：针对外国游戏文化入侵，年轻人逐渐倾向日韩风，欧美风的游戏消费的现状分析，激励学生爱国意识。重点：确保高模和低模的精确匹配，设置正确的烘焙参数以获得细节丰富的法线图，配讲解在置合适的光源和阴影设置，以确保自然光影课后作业：Marmoset效果。5Toolbag4中烘吴金添2线下教学课堂讲授目标2完成课堂教学案例练难点：处理法线方向的准确性和避免干涉，习培法线贴图，光高质量的UV展开，确保光照贴图无重叠且照贴图技法细节清晰，同时避免伪影和不自然的光影过渡。课后作业：讲解Substance重点：包括：创建和调整基础纹理（如颜色、6Painter绘制吴金添线下教学课堂讲授2粗糙度、金属度），使用智能材质快速应用完成课堂教学案例练目标3习PBR贴图流程表面效果，并实时预览效果

吃苦耐劳、持之以恒、学有所成报效祖国的 精神。 4 讲解在 3Dmax 中 进行法线贴图烘 培，光照贴图烘 培技法 吴金添 2 重点：确保高模和低模的精准对齐，并合理 设置烘焙参数和 UV 展开，以捕捉细节，正 确布置光源、设置合适的光影效果，确保自 然光影过渡。难点：避免法线方向错误和反 转，UV 布局的优化和光影细节的准确控制， 避免重叠和伪影的出现。 课程思政融入点：针对外国游戏文化入侵， 年轻人逐渐倾向日韩风，欧美风的游戏消费 的现状分析，激励学生爱国意识。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 完成课堂教学案例练 习 目标 2 5 讲解在 Marmoset Toolbag 4 中烘 培法线贴图，光 照贴图技法 吴金添 2 重点：确保高模和低模的精确匹配，设置正 确的烘焙参数以获得细节丰富的法线图，配 置合适的光源和阴影设置，以确保自然光影 效果。 难点：处理法线方向的准确性和避免干涉， 高质量的 UV 展开，确保光照贴图无重叠且 细节清晰，同时避免伪影和不自然的光影过 渡。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 完成课堂教学案例练 习 目标 2 6 讲解 Substance Painter 绘制 PBR 贴图流程 吴金添 2 重点：包括：创建和调整基础纹理（如颜色、 粗糙度、金属度），使用智能材质快速应用 表面效果，并实时预览效果。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 完成课堂教学案例练 习 目标 3

难点：在于优化UV布局以避免重叠，精细调整复杂材质细节，确保贴图在不同光照条件下的一致性和自然效果。重点：在于确保贴图在四个方向上的无缝对接，保持纹理的一致性和自然过渡。讲解场景搭建思难点：包括：1.精确对齐和消除接缝，防止课后作业：路，四方连续贴吴金添2线下教学课堂讲授目标310视觉上的明显断层：2.保证纹理细节在无缝完成课堂教学案例练图绘制技法，贴习拼接后的连贯性：3.调整和修复纹理以适应图制作与使用不同的UV展布，避免不自然的重复模式或伪影。重点：1.构建合理的场景布局，确保空间设计符合游戏需求：2.细节建模与材质应用，提高视觉效果和沉浸感：3.优化性能，减少课后作业：全流程场景搭建渣染负担。吴金添2线下教学课堂讲授目标311完成课堂教学案例练思路分析难点：1.场景优化，平衡美术效果与性能：2.习灯光与阴影的设置，确保自然且不干扰游戏体验：3.互动元素的有效集成，保证场景功能性与可玩性。17期末考试吴金添期末考试线下教学课堂考试期中考试目标3216合计实践教学进程表

难点：在于优化 UV 布局以避免重叠，精细 调整复杂材质细节，确保贴图在不同光照条 件下的一致性和自然效果。 10 讲解场景搭建思 路，四方连续贴 图绘制技法，贴 图制作与使用 吴金添 2 重点：在于确保贴图在四个方向上的无缝对 接，保持纹理的一致性和自然过渡。 难点：包括：1. 精确对齐和消除接缝，防止 视觉上的明显断层；2. 保证纹理细节在无缝 拼接后的连贯性；3. 调整和修复纹理以适应 不同的 UV 展布，避免不自然的重复模式或 伪影。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 完成课堂教学案例练 习 目标 3 11 全流程场景搭建 思路分析 吴金添 2 重点：1. 构建合理的场景布局，确保空间设 计符合游戏需求；2. 细节建模与材质应用， 提高视觉效果和沉浸感；3. 优化性能，减少 渲染负担。 难点：1.场景优化，平衡美术效果与性能；2. 灯光与阴影的设置，确保自然且不干扰游戏 体验；3. 互动元素的有效集成，保证场景功 能性与可玩性。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 完成课堂教学案例练 习 目标 3 17 期末考试 吴金添 2 期末考试 线下教学 课堂考试 期中考试 目标 3 合计 16 实践教学进程表

支撑项目类型（验证周次掌时课程实贱项目名称授课教师教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法/综合/设计）目标重点：从概念设计到最终渣染的每个步骤。首先，创建高精度的3D模型，并进行UV展开以准备纹理贴图。其次，使用PBR（物理基础道染）技术进行材质和纹理的制作，包括基础颜色、粗糙度、目标1金属度和法线贴图。最后，设置和调整光照、环境吴金添综合实验目标2PBR项目全流程制作物件67-9和渣染参数以实现真实感。目标3难点：确保贴图在不同光照条件下表现一致，同时优化模型和纹理以避免性能问题。处理复杂材质和细节的表现也是关键挑战。重点：从场景设计到最终渣染的每个步骤。首先，构建详细的3D模型和环境，进行精确的UV展开。接着，应用PBR技术制作材质，包括基础颜目标1色、粗糙度、金属度和法线贴图。最后，配置光照、PBR项目全流程制作场景吴金添综合实验10目标212-16环境效果和道染设置以实现真实感。搭建目标3难点：确保材质在各种光照条件下表现一致，同时优化场景中的模型和纹理，避免性能问题。细节的处理和材质的调节也是重中之重

周次 实践项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证 /综合/设计） 教学方法 支撑 课程 目标 7-9 PBR 项目全流程制作物件 吴金添 6 重点：从概念设计到最终渲染的每个步骤。首先， 创建高精度的 3D 模型，并进行 UV 展开以准备纹 理贴图。其次，使用 PBR（物理基础渲染）技术 进行材质和纹理的制作，包括基础颜色、粗糙度、 金属度和法线贴图。最后，设置和调整光照、环境 和渲染参数以实现真实感。 难点：确保贴图在不同光照条件下表现一致，同 时优化模型和纹理以避免性能问题。处理复杂材 质和细节的表现也是关键挑战。 综合 实验 目标 1 目标 2 目标 3 12-16 PBR 项目全流程制作场景 搭建 吴金添 10 重点：从场景设计到最终渲染的每个步骤。首先， 构建详细的 3D 模型和环境，进行精确的 UV 展 开。接着，应用 PBR 技术制作材质，包括基础颜 色、粗糙度、金属度和法线贴图。最后，配置光照、 环境效果和渲染设置以实现真实感。 难点：确保材质在各种光照条件下表现一致，同 时优化场景中的模型和纹理，避免性能问题。细节 的处理和材质的调节也是重中之重。 综合 实验 目标 1 目标 2 目标 3

合计16课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点出勤作业实哦课堂表现期末考查533-15目标11-2、1-33104215目标23-1, 3-24103220目标39-1, 12-22510550100总计10备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：广课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终专核。2）各项考核标准见附件所示。大纲编写时间：2024年8月28日系（部）审查意见：同意执行时推宁系（部）主任签名：日期：2024年8月30日

合计 16 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 出勤 作业 实践 课堂表现 期末考查 目标 1 1-2、1-3 3 5 3 1 15 目标 2 3-1，3-2 3 10 4 2 15 目标 3 9-1，12-2 4 10 3 2 20 总计 10 25 10 5 50 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2024 年 8 月 28 日 系（部）审查意见： 同意执行 系（部）主任签名： 日期：2024 年 8 月 30 日

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