虛擬現實技術在室內外空間環境設計課程中的應用

楊棄

摘要：虛擬現實技術是一種新的媒體形式，是建筑空間設計鏈條中不可缺少的重要環節。設計者依托數字圖像技術，通過三維空間設計模擬對場景進行虛擬呈現，可以幫助設計者將草稿上的設計理念變成生動、逼真的視覺效果，讓觀眾對工程項目有更清晰的認知。將虛擬現實技術應用在環境設計課程中，可以幫助學生在課堂中快速表現空間關系，加強學生對空間的理解和想象力的培養。

關鍵詞：虛擬現實技術;室內外空間;環境設計課程;應用研究

中圖分類號：TU238

文獻標識碼：A

文章編號：1005-5312 （2020） 09-0186-01

一、課程設置存在的問題

1.缺乏對于學生學習興趣和設計自主性的培養。王受之先生曾說過：“設計，是指一種計劃、規劃、設想、問題解決掉的方法，通過視覺的方式表達出來的活動。”創造性對于任何一個專業都是非常重要的，尤其是在設計專業中。在傳統的教學過程中一般是以教師作為主導，教學方式、設計方法等發面的理解也都是以“填鴨式”的方式給學生，這就導致忽略學生創造性思維的培養，忽視了教學對象是有感知能力和判斷能力的。只理解概念，不理解設計，這樣的教學方式也容易導致學生對于專業學習的盲目和盲從。

2.缺乏對于三維空間能力的培養。環境設計專業是一個與空間、與體塊打交道的專業。在傳統教學模式下，單獨依靠圖片去解釋空間關系的方法單一，同時缺乏對于空間尺度感的展示。實踐環節中，只是依靠平面圖以及剖、立面圖去說明空間的整體架構，學生對于平面和立體的理解常常會有困惑。在設計過程中，也缺乏從平面到剖立面再到空間的三維想象能力，這樣就無法做到設計的完整性，更談不上設計本身。

3.缺少和實際設計工程的結合。環境設計專業既具有藝術性，同時又有工程性的特點，它是一個應用性很強的學科。現有課程設置的理論教學中，對于很多材料的應用僅僅采用圖片展示的方式，學生被動地去認識材料的名稱和樣式，對于材料的運用環境、鋪裝方式一知半解，單獨依靠字面去理解后期施工與前期設計的關聯也不能夠和實際相結合。這樣就造成在后期實踐環節中，設計作業存在和現實中的脫節，設計出卻無法施工的尷尬，這也是在很多學生設計作品中常常會有“硬傷”的原因。

二、三維可視化技術在環境設計專業課程中的應用

由于虛擬現實技術是一個交互性、交融性很強的三維呈現手段，因此在理論教學過程中能夠讓學生將理性的理論和動態的圖像相結合，改變長期以來依賴幻燈片和教材的教學方式。通過實時溝通和講解，提升教學的交互性，提高學生學習專業知識的質量。同時，在實踐課的教學環節中，通過虛擬現實技術對于場地的呈現，可以加深學生對于場所空間的理解，在后期設計中聯系理論教學的專業知識，互相補充和交融，達到知識的快速有效吸收和理解，從而提高學生學習的興趣和對專業的認可。學生和老師之間也可以通過這個直觀、便于操作的平臺相互溝通，使得教學效率大大提高，優化師生間的溝通交流。

在初次接觸專業的學生來說，把握空間的尺度和認知感都比較欠缺，相對于小空間而言尚能夠有清晰的把握，對于大空間就存在很大的問題，同時空間和平面圖、立面圖、剖面圖之間的轉換也是一個專業學習當中的難點。虛擬現實技術能夠通過三維虛擬空間將平面的設計成果立體化，在課堂中通過演示各類己完成的環境場景和實際工程模型，可以使學生切身感受到平面到立體的過渡，漸漸培養三維的空間思維能力。通過三維模擬呈現的場景能夠使學生對于空間有一個直觀的了解，使得數字尺度的理性與設計的感性相融合，提高設計成果與平面圖的交互。

原來的課程設置中，實踐環節一般會布置一塊場地作為設計的題目，設計要求一般用文字的形式說明并附上一些現場照片，學生通過這些信息開展整體的設計，整個過程缺乏實地調研的過程。通過虛擬現實技術可以對這個問題進行彌補，布置作業前，可以利用軟件將場地整個環境進行導入，同時將不同的天氣因素和環境因素進行設置，通過三維漫游的方式將整個場景展現，為學生提供一個具有實戰感的設計作業，彌補課堂上不能實地調研以及缺乏空間因素的缺陷。

環境設計專業是一個以人為本的專業，設計不能僅僅是停留在圖紙上。在現有教學模式中，對于施工圖一般是通過教師講解構造，學生課后去臨摹施工圖的方法去學習，整個過程單一同時缺乏對于整個施工過程的展現，學生僅能從施工圖紙去了解一部分的施工環節，不能看到整體。通過虛擬現實技術來模擬整個施工的過程，就可以使學生從設計之初的圖紙到項目的落地實施有一個完整的印象，很大程度上能夠保證在學校學習到的知識與實際工作中接觸到的項目的統一。

三、結語

將虛擬現實技術運用在課程教學中是一種必然。學生在理論講授部分能夠實現最佳消化吸收狀態，在實踐環節能夠提高參與性和創造積極性。通過虛擬現實技術應用在課程教學環節的各個步驟：理論部分、案例分析和設計實踐中，可以實現各個環節相互穿插、交融，增強課程教學的連貫性與整體性。能夠增加學生對于繪圖、建模軟件的學習興趣。通過軟件的熟練轉換和應用，提高畢業生的就業綜合實力。

★基金項目：天津工業大學高等教育教學改革研究項目，項目編號：2017-2-45。