室內(nèi)設(shè)計課程教學(xué)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的創(chuàng)新融合應(yīng)用

【摘 要】本文論述虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計課程教學(xué)中的創(chuàng)新融合應(yīng)用，從虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生發(fā)展歷程出發(fā)，分析室內(nèi)設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，并提出建立虛擬室內(nèi)空間、借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)優(yōu)化室內(nèi)設(shè)計圖、運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)推動室內(nèi)設(shè)計教學(xué)創(chuàng)新改革、將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合等應(yīng)用措施，以促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計教學(xué)模式創(chuàng)新，提升教育質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實技術(shù) ?室內(nèi)設(shè)計課程 ?創(chuàng)新融合應(yīng)用

【中圖分類號】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）03C-0168-03

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新型技術(shù)手段，它被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域且產(chǎn)生了極大的影響力。它與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合能夠虛擬出三維空間，帶給人們更為逼真立體的感受。基于此特性，它通常被應(yīng)用于輔助觀察、研究工作中。近年來，教育領(lǐng)域也在積極引進(jìn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將其發(fā)展成為室內(nèi)設(shè)計課程的重要教學(xué)工具，并成為室內(nèi)設(shè)計課程教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵切入點。室內(nèi)設(shè)計課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)社會需要的新型設(shè)計型人才，該課程主張藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合，且對技術(shù)及實踐的標(biāo)準(zhǔn)要求較嚴(yán)格，這也對教師提出了更高的要求。本文試以虛擬現(xiàn)實技術(shù)的產(chǎn)生歷程及其在室內(nèi)設(shè)計教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀作為切入點，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計課程教學(xué)中的創(chuàng)新融合應(yīng)用展開深入探究，希望有助于課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新，促進(jìn)課堂教育質(zhì)量的提升。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生發(fā)展歷程

20世紀(jì)中期虛擬現(xiàn)實技術(shù)就已經(jīng)萌生，20世紀(jì)末至現(xiàn)在則是其迅速發(fā)展時期，且其發(fā)展趨勢逐漸趨向于多元化，這對于該技術(shù)的運(yùn)用而言是有利的，也為教育領(lǐng)域引進(jìn)該技術(shù)奠定了相應(yīng)的基礎(chǔ)。早在2006年，國務(wù)院就在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》中提及虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用的有關(guān)內(nèi)容，且明確倡導(dǎo)積極推進(jìn)該技術(shù)的研究發(fā)展工作。該綱要從制度層面推動了我國虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機(jī)結(jié)合使用可以虛擬出三維空間，該空間的感官程度極為逼真，所以虛擬現(xiàn)實技術(shù)通常被用來輔助觀察實驗、科研工作等。換而言之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機(jī)的結(jié)合使用，可以模擬出使人產(chǎn)生真實體驗感的三維虛擬空間，實現(xiàn)最逼真的人機(jī)交互，可以用來幫助人們實現(xiàn)多樣化的需要。

目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展歷程，已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，并極大地豐富了人們的日常生活。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計行業(yè)也取得了巨大的運(yùn)用成果，比如將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用到城市規(guī)劃設(shè)計項目中去，項目模擬立體圖能夠幫助設(shè)計者從宏觀方面把控整個項目的進(jìn)程，快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計方面存在的不足之處，并及時予以優(yōu)化改進(jìn)，為項目的持續(xù)順利進(jìn)行提供了有效保障。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到室內(nèi)設(shè)計課堂中，其主要作用在于將設(shè)計者的作品虛擬成三維立體場景，讓學(xué)生在三維視景中展開討論，通過對逼真三維立體場景的仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)其存在的不足之處，并及時給出優(yōu)化方案。其次，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用還可以將室內(nèi)設(shè)計效果直接呈現(xiàn)給客戶，讓客戶體驗到仿真度極高的場景，增強(qiáng)設(shè)計作品的說服力。

室內(nèi)設(shè)計屬于技術(shù)型課程的一種，本身具有較高的專業(yè)門檻，學(xué)生必須經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)及實踐訓(xùn)練才能達(dá)到相應(yīng)的職業(yè)要求。據(jù)近年來高校教育資料顯示，國內(nèi)外多所高校在進(jìn)行教育模式創(chuàng)新過程中都運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)。上文提及，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機(jī)結(jié)合使用可以虛擬出三維空間。基于設(shè)計出更多具有創(chuàng)新性及藝術(shù)性作品的目的，可以有效借助計算機(jī)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計出大量的虛擬三維立體產(chǎn)品。例如，在進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將設(shè)計成品在計算機(jī)上以三維形式呈現(xiàn)出來，為設(shè)計師提供相應(yīng)的效果及參數(shù)支持。此外，項目作品的相關(guān)設(shè)計人員也可以直接融入三維虛擬作品，親身感受作品的細(xì)節(jié)及變化過程，以便于室內(nèi)設(shè)計方案的進(jìn)一步完善優(yōu)化。

許多發(fā)達(dá)國家在教育創(chuàng)新改革過程中都會將虛擬仿真軟件運(yùn)用其中，例如，十幾年前英國高校就借助互聯(lián)網(wǎng)及虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建出的三維虛擬空間進(jìn)行教學(xué)活動，實現(xiàn)了師生之間的實時交流互動。我國許多高校在課堂上也積極運(yùn)用計算機(jī)多媒體技術(shù)等科學(xué)工具，比如浙江大學(xué)的國家重點實驗室引進(jìn)桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以擁有更為立體的感官體驗;清華大學(xué)在研究臨場感時也采用了虛擬現(xiàn)實技術(shù);哈爾濱工業(yè)大學(xué)更是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用到研究開發(fā)人機(jī)交互項目中，并取得了豐碩成績。教育領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)者指出，在教學(xué)活動中積極引進(jìn)各種高科技技術(shù)產(chǎn)品，不但能夠促進(jìn)教學(xué)成效的提升，而且可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力及邏輯思維能力。此外，我國各大高校也在主動尋求與企業(yè)開展合作關(guān)系，通過設(shè)立校企合作專業(yè)等方式進(jìn)行學(xué)校課程教育模式創(chuàng)新改革，課程的設(shè)計則依據(jù)現(xiàn)有的行業(yè)需求及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入此類專業(yè)的教學(xué)過程中去，所分配的教師也都具備多年實踐經(jīng)驗，以確保培養(yǎng)出來的學(xué)生擁有高素質(zhì)的專業(yè)水準(zhǔn)，能夠順利實現(xiàn)就業(yè)。

室內(nèi)設(shè)計教學(xué)未來的發(fā)展歷程中，教師應(yīng)該更多地發(fā)掘虛擬現(xiàn)實技術(shù)的積極作用，為學(xué)生營造真實的感官體驗環(huán)境，并在學(xué)生的實際操作過程中積極給予相應(yīng)指導(dǎo)，推動室內(nèi)設(shè)計三維立體教學(xué)的發(fā)展。現(xiàn)今阻礙虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計教學(xué)課程中運(yùn)用的主要因素是教師的水平，高校中部分教師自身的專業(yè)知識水平及創(chuàng)新實踐能力不足，這就要求高校在進(jìn)行教育改革時積極更新教師教育觀念，推動教師綜合水平同步提升，從而加快室內(nèi)設(shè)計教學(xué)的信息化發(fā)展速度。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計教學(xué)中創(chuàng)新融合應(yīng)用的具體措施

（一）建立虛擬室內(nèi)空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

對于室內(nèi)設(shè)計而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用極為重要，它的運(yùn)用可以增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的趣味性。教師可以充分發(fā)揮這一技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生建立虛擬的室內(nèi)空間環(huán)境，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中真實體驗到室內(nèi)設(shè)計成品的效果，加深學(xué)生的知識印象，有效培養(yǎng)其設(shè)計能力。教師若要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并幫助學(xué)生增強(qiáng)對室內(nèi)設(shè)計知識的理解，就應(yīng)該以虛擬室內(nèi)空間的建立作為切入點，將模擬出來的虛擬場景展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生通過真實體驗的方式理解較為復(fù)雜的設(shè)計理論知識。教師可以運(yùn)用計算機(jī)構(gòu)建三維空間模型，采用繪圖軟件進(jìn)行戶型圖設(shè)計，之后再將兩者相互融合，建立完整的室內(nèi)設(shè)計模擬三維空間場景。在虛擬室內(nèi)空間場景構(gòu)建成功后，教師可以借助鍵盤及鼠標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的動作操作控制，并將其展示給學(xué)生。此種演示辦法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生主動探討虛擬現(xiàn)實技術(shù)與室內(nèi)設(shè)計課程結(jié)合的深刻魅力，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)及掌握這一課程的動力。此外，虛擬室內(nèi)空間的運(yùn)用，完美解決了室內(nèi)設(shè)計教學(xué)課程中難以接觸真實場景的缺陷，極大地降低了實踐教學(xué)的難度。逼真的三維立體空間，能夠為學(xué)生提供自由發(fā)揮的平臺，促進(jìn)其產(chǎn)生新的設(shè)計靈感。

（二）借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)優(yōu)化室內(nèi)設(shè)計圖，提升學(xué)生創(chuàng)造能力

設(shè)計圖是室內(nèi)設(shè)計課程的重要組成部分，它是影響室內(nèi)設(shè)計效果展現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一，也是檢驗學(xué)生專業(yè)技能水平以及實操能力的重要依據(jù)。在學(xué)生自行進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計圖的創(chuàng)作時，如果能夠結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其設(shè)計效率及質(zhì)量都會得到顯著提升。目前的教學(xué)模式中，室內(nèi)設(shè)計課程教師事先會將學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)小組，為小組布置不同的室內(nèi)設(shè)計任務(wù)，然后讓小組成員自行交流溝通共同設(shè)計。在此教學(xué)過程中融入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有助于學(xué)生獲取室內(nèi)空間感知能力，進(jìn)而確定設(shè)計風(fēng)格及主題。學(xué)生在開展室內(nèi)設(shè)計圖設(shè)計任務(wù)時，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入其中，可以獲得真實的感官體驗，而且可以在三維虛擬場景中進(jìn)行參數(shù)測量以及門窗位置設(shè)計，有助于對房間整體的把控，確保室內(nèi)設(shè)計圖全面規(guī)劃以及后期制作工作的有序開展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭配CAD制圖軟件，可以幫助學(xué)生制定科學(xué)合理的室內(nèi)設(shè)計方案，選擇配套的家具及同種風(fēng)格的工藝產(chǎn)品，持續(xù)進(jìn)行設(shè)計圖紙的優(yōu)化完善。當(dāng)學(xué)生的室內(nèi)設(shè)計圖紙完成后，教師可以教導(dǎo)學(xué)生使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，將二維的虛擬圖紙轉(zhuǎn)換成三維立體空間模型，以便于教師和其他同學(xué)快速感受設(shè)計圖紙的成品效果，學(xué)生還可以在虛擬的三維空間模型中充分展示設(shè)計的閃光點。將虛擬真實技術(shù)運(yùn)用到室內(nèi)設(shè)計工作中，可以幫助設(shè)計者向客戶展現(xiàn)逼真形象的施工效果圖，并傳遞設(shè)計者的設(shè)計理念。

（三）運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)推動室內(nèi)設(shè)計教學(xué)創(chuàng)新改革

虛擬現(xiàn)實技術(shù)對于室內(nèi)設(shè)計教學(xué)的改革創(chuàng)新發(fā)展而言意義重大，該技術(shù)的融入，推動了高校室內(nèi)設(shè)計教育的整體變革。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造出來的三維立體虛擬空間，能夠和自然融合在一起。教師可以根據(jù)室內(nèi)設(shè)計教學(xué)要求靈活運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭建虛擬單位互動情境，并通過場景的切換開展全面細(xì)致的教學(xué)工作。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入，從根本上改變了以往的二維室內(nèi)設(shè)計教學(xué)課堂模式，學(xué)生能獲得更為直觀真實的課堂體驗。虛擬現(xiàn)實技術(shù)促進(jìn)了靜態(tài)圖文的動態(tài)化、抽象龐雜理論知識的簡單化，逼真簡單的三維立體空間模型的運(yùn)用，不僅可以節(jié)省高昂的實物建筑成本，而且可以使室內(nèi)設(shè)計教學(xué)模式更加生動靈活。就教學(xué)理念而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用還可以更新教師的教學(xué)觀念，使教師由傳統(tǒng)的知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭鷮W(xué)生構(gòu)建自身的知識體系。就教學(xué)手段角度而言，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將教學(xué)材料以較二維畫面更為生動形象的方式呈現(xiàn)出來，并發(fā)展成為效率高、科學(xué)性強(qiáng)的教育教學(xué)手段，讓學(xué)生在課堂上獲取更為真實貼切的感官體驗，實現(xiàn)更為順暢的人機(jī)交互，幫助學(xué)生搭建自身的知識體系，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。就教學(xué)內(nèi)容方面而言，教師在教學(xué)過程中可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入其中，使教學(xué)內(nèi)容以數(shù)字化、形象化的方式呈現(xiàn)出來，有助于學(xué)生輕松理解教學(xué)內(nèi)容中的重點及疑難點，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

（四）將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力

上文提及，室內(nèi)設(shè)計課程兼具專業(yè)性與實踐性，且對實踐有較高的要求標(biāo)準(zhǔn)，所以室內(nèi)設(shè)計教學(xué)必重視實踐教學(xué)的作用，增加實踐教學(xué)課程數(shù)量，通過學(xué)生參與實操的形式培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力，培養(yǎng)學(xué)生今后必備的專業(yè)技能素養(yǎng)。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)與實訓(xùn)教學(xué)課程結(jié)合運(yùn)用的情況下，教師可以把材料、工藝、家具等配套設(shè)施添加到模擬場景的創(chuàng)建過程中。學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入線上實訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)并親自參與實踐訓(xùn)練。基于教師實現(xiàn)構(gòu)建的虛擬場景，學(xué)生可以快速抓住實踐課程的重點，提高自身設(shè)計能力。高校傳統(tǒng)實踐教學(xué)課堂中，通常采取的辦法是用二維設(shè)計圖紙呈現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計方案，客戶接觸到的也是較為抽象的二維圖紙，如果客戶提出其他要求，師生也是在圖紙的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，直至客戶滿意定稿。此模式雖然能夠鍛煉學(xué)生的空間想象能力及邏輯思維能力，但是二維靜態(tài)圖紙缺乏立體空間感，會在一定程度上阻礙學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用則彌補(bǔ)了這一缺陷，它能將學(xué)生的抽象設(shè)計思維轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦有蜗蟮娜S立體模型，不僅激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，還可以直接為客戶呈現(xiàn)設(shè)計圖的最終效果，提升客戶的感官體驗，并幫助客戶感知設(shè)計的閃光點。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以用來搭建室內(nèi)裝修系統(tǒng)，為客戶呈現(xiàn)裝修流程及裝修效果。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與計算機(jī)的結(jié)合使用，可以創(chuàng)建出生動形象的三維虛擬場景，讓用戶實現(xiàn)不用移動，不用依靠其他工具就能在模擬場景中進(jìn)行感官上的真實互動。目前國內(nèi)外的高校都在持續(xù)進(jìn)行教育創(chuàng)新改革，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引進(jìn)高校課堂也成為今后的發(fā)展趨勢，高校應(yīng)重視虛擬現(xiàn)實技術(shù)的積極作用，大力推進(jìn)室內(nèi)設(shè)計課程的改革創(chuàng)新，以培養(yǎng)出更多滿足社會需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

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【基金項目】2019年度廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項目“虛擬現(xiàn)實技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用與研究”（2019KY1581）

【作者簡介】滕振宇（1977— ），男，廣西東蘭人，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)。

（責(zé)編 何田田）