半開放性VR藝術設計實驗室建設研究

王一工 陳涵 劉立妍

摘 要：以研究半開放性VR藝術設計實驗室的作用、建設要點為目的，通過文獻研讀和親身實踐相結合的研究方法，明確了半開放性實驗室建設應關注的工作重點和發展方向，得出半開放性實驗室可以同時滿足專業發展、通識教育和科研工作需要的結論。

關鍵詞：半開放性;VR;藝術設計實驗室

中圖分類號：TU-4;TP391.9文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）04-0103-03

Abstract： With the purpose of studying the function and key points of construction of semi open VR art design laboratory， this paper used the research methods of literature study and personal practice to clarify the work focus and development direction of semi open laboratory construction， and drew the conclusion that semi open laboratory could meet the needs of professional development， general education and scientific research at the same time.

Keywords： half open;VR;art design lab

VR（Virtual Reality，虛擬現實）藝術設計實驗室在藝術專業的發展中體現出明確的專業屬性，但作為高校基礎建設的一部分，其同時還應該承擔高校精神文明建設和提升科研及社會服務綜合實力的責任[1]。在這種既專業又開放的任務引導下，半開放性就成為VR藝術設計實驗室建設的重要目標。

1 VR藝術設計實驗室發展現狀

隨著高校對藝術設計專業實驗室建設的重視，VR實驗室開始進入校園，尤其是2016年以后，圍繞動畫、游戲、影視、攝影教學活動的VR實驗室越來越多，逐步帶動環境藝術、建筑設計、工業設計專業開展了相關建設。但是，總體來看，大部分高校的VR實驗室建設仍處在摸索階段，應用領域窄，發展水平參差不齊，主要表現在以下兩個方面。

一方面，許多VR實驗室的初始建設動機是完成某項課題研究，或是滿足某一門課程的教學需要，其應用范圍限定在實驗室籌建者所在的研究領域，基本不向其他專業領域延伸。另一方面，大部分藝術設計類VR實驗室的教研團隊主要由藝術設計專業教師構成，因為缺少熟練掌握計算機語言的人才，只能實現VR的沉浸感體驗而不能實現交互功能。這兩方面問題使得VR的功能得不到充分發揮，不僅浪費了實驗室資源，而且也限制設計專業的發展。

既具有專業性，又具有開放性，才是VR藝術實驗室發展的主要方向。在保持專業性的同時，實驗室應開發一些面向全校同學開放的公共VR教學資源，在應用的廣度上取得突破。同時，其還應該向其他專業的教師開放，引入其他專業的技術，組建多學科、跨專業的研究團隊，在深度研究上取得進展。

2 半開放VR藝術設計實驗室的作用

2.1 帶動專業建設

專業建設的重要內容之一是實驗室建設[2]。對藝術設計專業而言，VR實驗室對專業建設工作有很大幫助，其可以為提升人才培養層次、促進青年教師進步、激發教學研究、推進教學改革等。首先，高等教育的目的之一就是提升人才培養層次，VR實驗室可以讓大學生掌握新的專業技能并利用這些技能促進行業水平的提升，使其在工作中具備競爭優勢。其次，青年教師培養是實現教育可持續發展目標的工作重點。VR實驗室可以為青年教師提供工作平臺，吸引青年教師學習新技術并將之應用到教學工作中，使其不斷提升自身的業務水平。再次，教學研究工作離不開實驗室建設。VR實驗室提供的全新視覺體驗和交互體驗能帶來新課題、新思路，激發教師開展教學研究的熱情。最后，教學改革是高校適應時代變化的一項長期工作，VR實驗室改善了教學條件，提升了教學質量和效率，對教師素質、教學目標和教學模式都提出了創新要求，是對教學改革工作的極大推進。

2.2 促進高校精神文明建設

VR實驗室可以在精神文明建設工作中發揮作用。藝術設計是最具感染力的學科之一，其最基本的社會功能就是傳播思想、倡導文明，許多大學的宣傳機構都與藝術設計專業師生合作緊密。但是，常見的標語、展板等宣傳形式已經很難引起大學生的關注，在當前各種數字媒體司空見慣的大環境下，采用VR作為宣傳媒介必定可以引起大學生的興趣和關注，從而在思想教育、道德宣傳方面起到良好的效果。

校園文化是高校精神文明建設的重要內容。在校園文化建設方面，VR可以起到非常有力的促進作用。例如，通過虛擬校園漫游，可以讓在校生向親戚朋友展示校園景觀，提高學生的自豪感和凝聚力;還可以讓畢業生隨時“回”母校看看，感受母校的變化，關心母校發展;再例如，通過VR虛擬展廳開展愛國主義教育和道德思想教育展覽，弘揚正能量，從而使學生樹立健康的世界觀、人生觀和價值觀，并提升大學生的學習動力，促進大學生身心健康發展。

在素質教育方面，通過校級開放式虛擬藝術展廳進行繪畫、書法、雕塑、民間藝術、傳統文化方面的展覽，引導非藝術設計類專業的學生參觀學習，提高全校學生的藝術審美水平，有助于大學生綜合素質的全面提升。VR實驗室還可以和社會上已經建成的VR博物館合作，讓大學生在校園內就可以參觀世界各地的博物館，大大降低了學習成本。

2.3 配合其他學科的需要參與綜合性社會服務

首先，實驗室可以直接服務于社會生產。目前，大部分社會團體對高校藝術設計服務的要求顯示出完整性、落地性的趨勢，即從要求高校解決“高”“精”“尖”的局部難題轉變為提供完整的可實施的解決方案。例如，通過構建虛擬樣板間，可以為室內設計、車輛內飾設計節省制作和修改實體樣板間的時間、費用，為房地產、汽車制造、鐵路運輸、航空業提供設計服務;通過構建真實的場景，為導游培訓、安全教育、軍事訓練提供非常真實的實操環境。再例如，早期的產品設計服務只需要提供外觀設計效果圖，后來逐步對材料、結構、工藝提出了要求，甚至還要求做出實體樣機。而有些產品的實體樣機制作成本高、周期長，通過VR虛擬樣機的形式可以大幅降低成本、節省時間。

其次，實驗室與其他學科合作可以產生更高的服務效率，達到更好的效果。虛擬仿真是當前的科研熱點，國家制定了一系列政策和辦法激勵各高校和研究單位參與其中。諸多學科如醫學、生物、機械、車輛等都開展了相關研究，并在社會服務工作中展現出很高的應用價值。但是，許多虛擬仿真項目只實現了工程驗證的功能，用于過程展示和商業宣傳時則顯得模型生硬、仿而不真，大大降低了項目的價值感。而結合VR技術，由藝術設計專業的教師負責展示效果的制作，能在最大程度上體現虛擬仿真的價值。

3 VR藝術設計實驗室建設重點

半開放性VR藝術設計實驗室建設的重點在于專業課程設置、開放性公共實踐項目建設、科學研究三個方面，其特點是可以將多學科的課題導入適配性良好的VR引擎中，充分發揮高真實度的沉浸式和交互體驗優勢，將視覺、聽覺、觸覺和運動等方面進行統一、綜合研究，為教學和科研工作帶來新思路、新平臺和新課題。

3.1 專業實踐課程設置

VR的出現可以促進傳統藝術設計實踐課程的重大改革[3]。例如，以立體構成作業為例，傳統作業的體量不會很大，一般僅允許從外部觀察，而在VR實驗室，立體構成作品還可以呈現不同比例，達到從內部觀察作品所營造的空間效果，這個從外到內、從整體到局部的變化可以引起教學目的、教學過程的改革;同樣，VR可以通過制作虛擬樣板間促使室內設計的作業展示方式由畫面式向沉浸式轉變，對作品的空間感、移動視角等提出更高的要求;通過制作虛擬樣機促使產品設計作業展示方式由靜態三維向動態三維轉變，對作品的結構、拆解、多視角美感、多種環境下的美感提出要求。總之，VR為人才培養提供了更好的條件，藝術設計實驗室有責任、有能力開設出更符合市場需求的專業實驗課程。

3.2 開放式實踐項目建設

開放式VR實踐項目有兩種形式：一是開設校級公共選修課，二是在校園網絡發布VR科普平臺。前者可以納入教學計劃，后者可以采用虛擬圖書館的形式在校園推廣[4]。

校級公共選修課的建設內容非常廣泛，幾乎每個專業都可以開設相應的課程。例如，普及天文知識的虛擬太空漫游課程和普及基礎物理學知識的虛擬微觀漫游課程，感受特殊運動體驗的跳傘、潛水等體育拓展課程和真實戰場環境的軍事訓練等，對拓寬大學生的知識面作用巨大;與公開課相比，網絡VR科普平臺的形式更加豐富，例如，在PC端和移動終端開設虛擬展廳，舉辦各種藝術、文史類展覽活動，發布各種學科的三維科普體驗程序，可以提高大學生的綜合素質、豐富大學生的業余生活。

3.3 VR科研和藝術創作平臺建設

VR實驗室為廣大高校藝術設計專業教師提供了廣泛的研究課題和高技術的科研平臺，為藝術設計類科研工作提供了保障。藝術設計專業教師可以在VR實驗室開展科研工作，例如，視覺傳達設計方向的教師可以通過輔助設備開展設計心理學研究，產品設計方向的教師可以進行人機工程學方面的研究，而建筑設計專業教師則可以在虛擬空間進行空間設計研究。

VR實驗室還可以作為探索新藝術設計形式的平臺。VR對創作者最直接的幫助是通過提升視覺效果，創造一個可以在內漫游的創作空間，方便研究者從各個角度思考作品、從內部和外部審視作品，還可以在作品中尋找靈感[5]。目前已經出現的空間繪畫、虛擬雕塑、交互式藝術體驗等新藝術設計形式直觀反映了創作者的思想，已經充分展示出VR在此方面的巨大作用。

3.4 半開放VR藝術設計實驗室的架構

VR實驗室架構的半開放性表現在技術支援的開放性和服務輸出的開放性兩個方面（見圖1）。一方面，實驗室擁有本專業的藝術設計專業技術，包括VR引擎的應用、三維模型構建和動畫制作等表達和演示技術，這些技術結合了軟件工程、機械工程、電氣工程的技術后不僅可以提供通識教育、游戲開發等開放性服務，還可以提供虛擬仿真服務，如對新建工程和新研制的設備進行功能驗證和安全測試等專業性服務[6]。

4 結論

開放性VR藝術設計實驗室建設是當前藝術設計專業發展的熱點，只要充分發揮其在三維視覺、交互方面的優勢，圍繞教學和科研工作的需求，就能在高校精神文明建設、促進教學改革、提升教學質量、激發科研工作方面起到重要作用。

參考文獻：

[1]黃華明，吳傲冰，王萍，等.當前藝術設計專業實驗室建設與管理的難點和對策研究[J].實驗技術與管理，2010（5）：12-15.

[2]閆丹婷.虛擬實驗室架構下的藝術設計實踐教學課程體系研究[J].美術教育研究，2017（4）：90-92.

[3]樊亞麗.基于VR技術的攝影仿真實驗室的開發與建設分析[J].西部廣播電視，2018（16）：187.

[4]新浪VR.北京電影學院成立聯合實驗室，致力VR影視教學[J].工業設計，2017（7）：7.

[5]劉樂沁.VR技術在環境藝術設計中的價值與應用分析[J].藝術科技，2018（12）：218.

[6]陶納.虛擬現實技術在環境藝術設計教學中的應用[J].計算機產品與流通，2017（10）：240.