虛擬現實技術在建筑設計教學領域的應用分析

摘要：本文將對信息時代環境中虛擬現實技術在建筑設計教學領域的優勢進行分析，并探討虛擬現實技術在建筑設計教學領域的應用。

關鍵詞：虛擬現實技術；建筑設計；教學應用

虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互的三維動態視景和實體行為的系統仿真，使用戶能沉浸在此環境中。隨著計算機技術的飛速發展，虛擬現實技術應用于建筑設計教學實踐，能夠很好地適應和滿足情景化教學和自然交互性需求，特別是對于建筑設計的空間性、邏輯性予以更好地引導和呈現，不斷提升建筑設計的教學質量。

一、 虛擬現實技術在建筑設計教學領域的優勢分析

1. 有利于建筑設計情境創設

由于建筑設計是一門空間性、思維性、邏輯性較強的學科，整體內容較為抽象和枯燥，學生在學習過程中難以對比參照，因而影響學生的學習主動性和積極性。情境創設能夠讓建筑設計教學內容更加形象化和真實化，通過虛擬現實技術可以創設虛擬的、華美的、日常難以見到的建筑，讓學生直觀地認識建筑物的風格。一方面，虛擬現實技術的應用創設豐富多彩的建筑設計樣式，學生的學習興趣被極大程度激發，培養學生的自主探究能力；另一方面，虛擬技術的應用讓學生能夠身臨其境地體驗自己的建筑設計效果，充分自由地調整建筑設計方案，挖掘學生的創新能力。

2. 有利于增強建筑設計認識

虛擬現實技術作為直觀教學的重要形式，在建筑設計教學領域中，通過虛擬建筑軟件能夠加深學生在建筑設計過程中的認知感，突出“攻克”建筑設計的教學重點和教學難點，將抽象的建筑設計內容予以形象化地展現。虛擬現實技術的應用在建筑設計教學過程中，教師在課堂上通過軟件呈現建筑設計圖像，分析和評價建筑設計的特點，包括建筑功能的區分、建筑材料的使用、建筑光影效果的體現等內容，讓學生更容易消化建筑設計的知識點，也有助于和學生的課堂互動交流。

二、 虛擬現實技術在建筑設計領域的應用分析

1. 課堂教學

課堂教學是建筑設計教學的主要載體，是虛擬現實技術在建筑設計領域應用最為重要的教學體現，主要包括以下應用內容：

第一，建筑物體的展示。建筑設計在教學過程中會經常通過建筑物體或者建筑模型體現建筑設計成果，在傳統的教學過程中，教師只能下載圖片或者視頻并以投影儀播放幻燈片、利用建筑實物、計算機傳統3D Max軟件建模等方式，但建筑設計展示視角方面都存在著缺陷。虛擬現實技術應用能夠構建和建筑實物完全一致的立體建筑，將高層建筑設計結構的整體造型予以呈現?？梢酝ㄟ^3D Max軟件建模并構建虛擬建筑環境，基于結構力學原理對建筑的墻體、梁子、柱子等數量、組合、分布等進行動態調整。比如說，梁柱的分布和組合可以構建長廊式，也可以構建網狀式，豐富建筑物體內容。

第二，建筑空間的展示。受制于現實條件和歷史原因等因素，學生無法真實進入建筑空間，只能通過資料記錄形式進行想象構建。虛擬現實技術的應用將建筑空間能夠真實模擬，讓學生能夠近距離地感受，看得見、聽得到，甚至摸得著。

第三，建筑場景的展示。虛擬現實技術的應用可以將建筑場景完整地展現，相較于過去的口頭表述、圖片和視頻展示無疑是巨大的教學技術飛躍。比如說，中國古代園林的巔峰代表——圓明園，現實中已然無緣見識其完整，通過虛擬現實技術可以讓學生“進入”圓明園，親身游覽觀賞其中的樓臺、亭榭、長廊等建筑精華，深入了解和掌握中國古代園林建筑的設計。另外，像國外的古巴比倫空中花園等建筑場景同樣可以利用虛擬現實技術展示。

2. 實驗實訓教學

由于學校教學條件的限制，許多建筑設計實驗像天然光導光系統和全年采光實驗、高層建筑玻璃幕墻沖擊波防護實驗等是無法現實完成的。通過虛擬現實技術的應用，可以有效解決建筑設計實驗條件無法滿足實驗實訓的矛盾。利用虛擬現實技術構建虛擬實驗室，學生可以自由選擇建筑設計實驗操作，并由檢測軟件及時反饋學生建筑設計實驗結果是否合乎設計標準。虛擬實驗技術應用于建筑設計教學領域，使得建筑設計教學實驗實訓內容得到完整操作，不受場地環境和時間空間的條件影響，學生能夠可循環操作找出和不斷調整建筑設計內容，從而有效提升建筑設計的教學效率。同時，虛擬現實技術應用于建筑設計實驗實訓教學，大大節約了學校實驗實訓經費，并且極大程度地保障了學生在建筑設計過程中的安全性。

三、 結語

綜上所述，虛擬現實技術作為計算機互聯網技術發展階段的高科技成果，將其引入建筑設計教學領域可以說具有劃時代的教學意義。虛擬現實技術以多樣、立體、智能的特點給予學生更加直觀和更加生動的空間場景，將大大提高學生對于建筑設計的學習興趣和學習效果，培養更多且更優質的建筑設計人才。

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作者簡介：

黃思程，江蘇省南通市，江蘇省海門中等專業學校。endprint