虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)化

彭亞 矣昕寶 邱以勝

[摘? ? ? ? ? ?要]? 現(xiàn)階段，我國教育教學(xué)理念在不斷更新，教學(xué)模式發(fā)生了很大變化。藝術(shù)設(shè)計是一門綜合實踐性很強的專業(yè)，教學(xué)重點是引導(dǎo)學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，能進行實踐操作的運用與設(shè)計，提高學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新意識。在高校藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，教師可以將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入課堂，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，更利于培養(yǎng)新的應(yīng)用型設(shè)計人才，主要針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)化進行分析。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 虛擬現(xiàn)實技術(shù);藝術(shù)設(shè)計教學(xué);應(yīng)用

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）26-0182-02

在大數(shù)據(jù)時代，信息技術(shù)已融入各個行業(yè)的發(fā)展中，為人民群眾的日常生活、生產(chǎn)提供了很大便利，不斷更新、不斷優(yōu)化現(xiàn)有的藝術(shù)教學(xué)模式。在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，教師越來越注重虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)。基于此，文章闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，分析虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的作用，并對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用及發(fā)展進行初探。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

（一）含義

虛擬現(xiàn)實的本質(zhì)是將虛擬和現(xiàn)實進行融合。從理論角度進行分析，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是能夠創(chuàng)建、體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，利用計算機技術(shù)形成模擬環(huán)境，使用戶融入這一環(huán)境中[1]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用現(xiàn)實生活中的各項數(shù)據(jù)，通過計算機技術(shù)電子信號，將電子信號和輸出設(shè)備結(jié)合起來，轉(zhuǎn)變成大家可以感受的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象可以是日常生活中真實存在的，也可以利用三維模型呈現(xiàn)出大家無法看到的物質(zhì)，利用計算機技術(shù)模擬的現(xiàn)實世界被稱為虛擬現(xiàn)實。在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)得到了大家的廣泛青睞，用戶在虛擬現(xiàn)實世界中獲取更多真實感受，模擬環(huán)境具有一定的真實性，為大家?guī)砩砼R其境的感覺，且虛擬現(xiàn)實具備大家擁有的各項感知功能，如聽覺、視覺、觸覺、味覺和嗅覺等感知系統(tǒng)。除此之外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的仿真能力很強，有助于實現(xiàn)人機交互，在實際操作過程中獲取最真實的反饋。

（二）特點

1.感知性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)最基礎(chǔ)的“感受”是大家關(guān)注的重點內(nèi)容，最早的視覺感受已無法滿足客戶的實際需求，這就需要從技術(shù)層面進行創(chuàng)新，引進更多輔助設(shè)備，實現(xiàn)五感合一，為大家?guī)砺犛X、視覺、觸覺、味覺等全方位的體驗，這樣就可以體驗到現(xiàn)實的感受。例如，VR的過山車、VR的恐龍樂園等，通過眼鏡、手套為用戶帶來真實的感受，在實際場景中進行互動，帶來全面的視覺體驗。在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，學(xué)生可以獲取不同情境下的各種場景，實際教學(xué)模式需要投入大量的互動成本，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)既能夠節(jié)省大量成本，又可以使學(xué)生獲取更多真實的感受，并主動參與與客觀世界的互動。

2.交互性

交互性指的是學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)真實反饋出世界事物的可操作性，具體體現(xiàn)在以下兩個方面，分別是行為、視覺交互。在藝術(shù)設(shè)計過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性有助于學(xué)生真實感知藝術(shù)設(shè)計的變化過程。在新時期的發(fā)展中，VR相關(guān)的輔助設(shè)備越來越多，如立體眼鏡可以觀摩三維空間動態(tài);VR手套可完成抓取、移動和操控等動作;頭盔顯示器可以實現(xiàn)空間自由行走移動，通過旋轉(zhuǎn)觀看VR環(huán)境，在很大程度上凸顯出交互性這一特點。

3.具體性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體性是在設(shè)計過程中可以直觀地看到設(shè)計效果，具體、生動、形象地展現(xiàn)作品的應(yīng)用效果和實際現(xiàn)象，針對設(shè)計完成前的作品進行直觀評價，從而提高設(shè)計方案的合理性與可行性，最大限度滿足預(yù)期的設(shè)計要求。

4.構(gòu)想性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有構(gòu)想性的特點，又被稱為自主性，這一特點主要體現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的想象空間比較豐富，有效地拓展了大家的知識范圍和視野。自主性可以真實反饋虛擬環(huán)境，通過觸摸感受事物，可以反饋出材質(zhì)和韌度，使虛擬場景為大家?guī)碚鎸嶓w驗，并沉浸其中。

（三）關(guān)鍵技術(shù)

1.環(huán)境建模技術(shù)

環(huán)境建模技術(shù)是在獲取真實三維環(huán)境中的三維數(shù)據(jù)后，在滿足實際應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型，為各項工作的順利實施提供資料參考，進一步提升各項工作的整體質(zhì)量和效率。

2.觸覺反饋技術(shù)

觸覺反饋技術(shù)主要利用高科技手段，將直接操作生成的虛擬物體應(yīng)用到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，感受虛擬物體產(chǎn)生的反作用力，實現(xiàn)身臨其境的效果，進而真實、準確地反映出實際情況。

3.系統(tǒng)集成技術(shù)

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中有很多感知模型和感知信息，這就使系統(tǒng)集成技術(shù)的重要性不斷顯現(xiàn)出來[2]。信息集成技術(shù)主要包括模型標定技術(shù)、信息同步技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)以及合成技術(shù)等。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的作用

（一）更好地展示專業(yè)知識

在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，教師引進虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有助于學(xué)生觀察平時無法看到的操作和變化，將抽象的教學(xué)知識轉(zhuǎn)變成直觀、具體的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更易于接受，快速掌握。現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，在圖片、文字、空間等結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用，有助于學(xué)生加深對知識的理解。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用將理論和實踐進行融合，為學(xué)生更好地感悟事物提供了支持。

（二）增強師生之間的互動

教師應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有利于發(fā)揮教師自身的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際需求進行互動、學(xué)習(xí)，針對教學(xué)問題進行交流、探討，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生可以在虛擬空間中進行合作，共同完成教師布置的設(shè)計作業(yè)。學(xué)生親身參與到虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬空間中，通過更加直觀地了解虛擬環(huán)境物體中的影像效果、藝術(shù)氛圍、細節(jié)構(gòu)造、事物運動變化等過程能產(chǎn)生更多的設(shè)計思路，提高教學(xué)質(zhì)量。另外，在虛擬環(huán)境中教師可以轉(zhuǎn)變成學(xué)生的身份，加強與學(xué)生的合作，增強師生之間的互動，提高學(xué)習(xí)熱情，形成新型的教學(xué)合作模式。

（三）提高學(xué)生的創(chuàng)新意識

從藝術(shù)設(shè)計專業(yè)學(xué)生的角度進行分析，教師需要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這是教學(xué)的關(guān)鍵。在實際教學(xué)過程中，教師需要采用不同方式，深入挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用滿足了這項要求，學(xué)生可以針對藝術(shù)設(shè)計進行直觀的模擬操作，使學(xué)生從思想束縛中解脫，將自己的想法和操作進行模擬、設(shè)計和修改，在反復(fù)訓(xùn)練過程中實現(xiàn)完美的設(shè)計效果。

（四）不受時間、空間影響

藝術(shù)設(shè)計中的宇宙天體、原子、粒子，都需要設(shè)計人員利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)全面、細致地分析物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，考察各個環(huán)節(jié)的工作情況、各項內(nèi)容之間的聯(lián)系，有助于全面了解物體的整體使用結(jié)構(gòu)，及時發(fā)現(xiàn)各項設(shè)計問題，并采取相應(yīng)的措施予以解決。除此之外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，使需要長時間才可以觀察到的變化在短期內(nèi)呈現(xiàn)出來，在很大程度上提升了藝術(shù)設(shè)計的整體質(zhì)量。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

（一）演示教學(xué)

現(xiàn)階段，在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，演示型教學(xué)方法是教師在現(xiàn)有教學(xué)方式的基礎(chǔ)上利用多媒體技術(shù)演示各項教學(xué)內(nèi)容，全面整理并分析知識的重點、難點，有助于學(xué)生感受理論知識的規(guī)律，加深對各知識點的理解和掌握，學(xué)生可以明確設(shè)計知識的發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)、完善的藝術(shù)知識結(jié)構(gòu)，進一步提升學(xué)生的藝術(shù)設(shè)計能力。

（二）情景模擬

情景模擬是通過模擬再現(xiàn)場景、物體造型、影像效果、細節(jié)構(gòu)造、事物運動變化等過程，幫助學(xué)生主動參與課堂教學(xué)，理解教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在短期內(nèi)能快速、有效地掌握所學(xué)知識和技巧，提高學(xué)生的設(shè)計能力。[3]情景模擬教學(xué)法改善了傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，利用理論知識的仿真性模擬，有助于學(xué)生直觀、透徹地理解所學(xué)知識、教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計教學(xué)的有效性。例如，在現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)的景物既可以是真實物體的模型，也可以是現(xiàn)實生活中看不到的具象模型，學(xué)生可以更加直觀地討論環(huán)境工程模型，從虛擬方案和模型中看到其中存在的問題，并針對各項問題提出相關(guān)方案，虛擬現(xiàn)實技術(shù)對復(fù)雜的室內(nèi)規(guī)劃、環(huán)境景觀設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計等可以起到非常好的互動演示作用。

（三）計算機仿真

計算機仿真教學(xué)主要是教師利用文字、圖像、聲音等形式，明確事物、現(xiàn)象相關(guān)信息的一種教學(xué)方式，這種教學(xué)方式的效率比較高，涉及大量信息，學(xué)生參與度強，是現(xiàn)代化藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的關(guān)鍵方法。例如，在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，一臺虛擬現(xiàn)實一體機、一支六維度觸控操作筆、一副采用3D屏幕技術(shù)的眼鏡就能讓學(xué)生在生動逼真的虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)到傳統(tǒng)教學(xué)中無法獲得的知識，讓抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容更加具象化、可視化，改善教學(xué)過程中操作難、基數(shù)大的問題，學(xué)生可以進行反復(fù)訓(xùn)練。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的發(fā)展方向

（一）虛擬設(shè)計

在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，教師利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)針對藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生進行教學(xué)，學(xué)生可以在虛擬世界中根據(jù)自己的想法，合理地設(shè)計出各種作品，具有虛擬性特點，在出現(xiàn)問題時可以對其進行有效控制，并及時予以更改，提高作品的成功率。

（二）虛擬實驗

教師可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立虛擬實驗室，如結(jié)構(gòu)強度實驗室、空氣動力學(xué)實驗室，學(xué)生在實驗室中可以適時進行實驗操作，將理論知識和實踐進行融合，更好地鞏固所學(xué)知識，與各類實際情況接軌。

（三）虛擬訓(xùn)練

虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有交互性、具體性等特點，教師可以利用這些特點，為學(xué)生提供合適的操作環(huán)境，這樣學(xué)生在虛擬世界中可以產(chǎn)生身臨其境的感受，在與客觀事物的磨合過程中，強化技能訓(xùn)練，進一步提高藝術(shù)設(shè)計的專業(yè)度，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

五、結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計教學(xué)過程中，教師需要創(chuàng)新并優(yōu)化現(xiàn)有的教學(xué)模式，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)滲透到課堂中，增強藝術(shù)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的直觀性、仿真性，有助于學(xué)生更加深入地理解抽象的理論知識，掌握更加貼合實際的設(shè)計方法。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用將藝術(shù)與技術(shù)進行融合，使教學(xué)內(nèi)容與方法更加豐富、高效。

參考文獻：

[1]曾琎.讓設(shè)計“動”起來：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用[J].畫刊，2006（5）：43-44.

[2]楊雪果.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].科教導(dǎo)刊（電子版），2018（16）：90.

[3]馬嘉依.虛擬現(xiàn)實：藝術(shù)設(shè)計的新畫筆[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2019（18）：9-10.

編輯 趙瑞峰