虛擬現實技術于園林規劃設計類課程教學中的應用初探

龔晨

摘要：隨著“線上教育”的推動與發展，虛擬現實技術以其交互性、沉浸性的獨特優勢，在園林規劃設計類課程的教學改革中具有顯著影響力與應用價值。文章針對虛擬現實技術對線上線下教學模式的課程構建進行研究探索，主要分為課前線上虛擬教學場景的構建準備、課中線上線下混合式教學訓練以及課后線上虛擬課堂拓展交流三部分，并針對當前虛擬現實技術現狀及問題提出建議、策略。

關鍵詞：風景園林;虛擬現實;線上線下

2019年年末至2020年伊始，新型冠狀病毒（世界衛生組織將其命名為“COVID-19” ）引起了全國人民關注，為有效阻斷疫情向校園擴散，中國教育部鼓勵各級各地”停課不停學”，并倡導各校利用互聯網和信息化教育資源有效開展“線上教育”。今后，虛擬現實技術將在教育行業中得到更大的發展，并會給傳統高校教育模式帶來變革。課題組將虛擬現實技術融入園林規劃設計類課程教學中，利用線上教學與線下教學互相配合，促進園林規劃設計類課程教學長遠發展。

一、虛擬現實技術與園林規劃設計

（一）虛擬現實技術

虛擬現實（ Virtual Reality ，簡稱VR ）技術與互聯網絡皆為20世紀末期興起的一門綜合性信息技術，虛擬現實技術是以計算機作為技術的支撐，利用計算機網絡技術、圖形技術、仿真技術、人工智能技術以及多傳感技術等多種技術手段來創造虛擬的可交互的三維空間場景，并將視覺、聽覺、力覺、觸覺等多重感知融入虛擬空間場景中，戶通過技術手段和交互設備的幫助，以一種身臨其境的方式來體驗創造的虛擬空間。虛擬現實技術的應用具有以下特征：其一，交互性。交互性是指人可以對模擬環境內的物體進行操作，并能夠從中得到反饋。VR設備目前比較常見的交互形式主要有手勢控制、頭部追蹤及觸覺反饋。其二，沉浸性。沉浸性是指人作為主角可以在虛擬環境中獲得身臨其境、全沉浸式的空間體驗。其三，空間化。設計構思可具有動態空間與抽象思維的不確定性，VR技術可以擺脫真實環境中的現實阻礙，在虛擬世界中將設計構思充分發揮。其四，信息化。利用互聯網平臺將作品信息化，可在資料互聯的環境中與其他作品或數碼媒介產品交流信息，更好地鑒賞溝通作品及推敲設計內容等。

（二）虛擬現實技術在園林規劃設計行業中的應用

虛擬現實技術可以幫助設計師把草圖方案迅速變成能夠互動、游走的“建成世界”，并通過第一人稱的漫游觀察和體驗自己的設計空間，便于及時修正與完善設計，極大地調動園林設計師的設計思維和創造力，同時也為完善設計作品拓展了更多可能性。因此，虛擬現實技術成為新時代園林設計師突破局限、達到更高設計目標的新型設計工具。

虛擬現實技術的交互性及沉浸性不僅可以展示設計師的想法，還可以為用戶參與提供更大的空間，使得非專業人士可以通過虛擬場景的體驗獲得真實的景觀感受，然后向設計師提供體驗反饋，最終使構思轉化為設計方案。這是-個從設計師向用戶的單向傳遞到多向合作的變化，極大地促進了園林規劃設計作品的公眾參與程度，同時也可利用信息數據構建更加全面的景觀評價體系。

二、傳統園林規劃設計教學的現狀問題

目前高校園林類規劃設計的線上教學主要是利用課堂演示圖片、視頻或者實地調研的方式將知識傳遞給學生，使學生利用自我空間想象力獲得場地尺度空間感和場景感。在線下教學中，實地調研的教學方法相較課堂理論的扁平化輸出更為直觀易懂，學生的教學反饋最佳，但仍存在諸多弊端：其一，對于一些理論化的教學模型，無法找出對應的實際工程項目，學生難以身到達，導致無法實測調研。其二，戶外教學存在天氣、場地、社會環境等不確定因素，例如突發疫情，教師就必須調整現場調研教學計劃。其三，學生無法實踐操作 ，無法對知識點產生深刻的理解和認識。其四，戶外教學還需要考慮學生及教師的人身安全、財產安全等諸多復雜因素。此外，在少數實施線上教學模式的高校中， 當前仍存在如虛擬現實技術設備搭建不完善、與線下教學課程搭配不緊密、教師對軟件及硬件設備應用經驗不足等問題。

三、虛擬現實技術在園林規劃設計類課程中的應用探析

（一）課前準備線上虛擬教學場景的構建

課前教師可將教學任務與資料通過線上平臺發布，針對課程內容提前布置案例作品或設計方案任務書，學生可于線上平臺查看教學計劃，明確學習任務，并利用虛擬現實技術為案例作品或設計地塊進行場景構建。學生通過構建虛擬教學場景可提高對空間尺度和空間形態的認知能力，對知識點進行線上預習，同時通過實踐現場模擬操作鍛煉提高學生思考能力與動手能力。學生在虛擬教學場景構建中如遇問題和困難，教師應鼓勵他們與教師或其他同學交流互動，引導學生參與討論。教師也可利用線上平臺查看學生學習進度，定時監督提醒，結合課前學生反饋的問題與虛擬教學場景搭建情況，及時調整課堂訓練內容與教學活動，提高課堂效率并使課程內容最優化。

（二）課后線上虛擬課堂拓展交流

在虛擬現實的互聯網系統下可將課堂內容、課堂案例場景、學生方案設計場景等課程資料進行云存儲，方便學生隨時隨地地對課程資料進行調取，有效地促進再學習。在局域網絡的創設過程中，VR設備還可將主機系統進行相互連接，并由教師扮演管理員的角色，隨時掌握學生線上學習的動態與進度，針對模擬操作進行實時問詢與解答。學生們也可對熱點問題在云端進行討論交流，對課程知識內容進行深刻討論，以高效完成課程學習。

結語

從20世紀80年代末“虛擬現實”概念提出至今，VR技術逐步完善，在風景園林規劃設計領域中突破了傳統維度限制，成為一種全新的設計表達系統。經過疫情特殊時期需求，各大高校全面采用線上教學模式也意味著未來的教學模式將由此發生質變，全面開啟線上線下混合式教育模式時代。由此契機，將虛擬現實技術融入課程改革之中，使學生率先適應社會發展需求并感受創新科技思想。然而，須強調線上線下教學應統籌兼顧，虛擬現實技術為輔助授課的手段和工具，不可替代全部授課方式。隨著虛擬現實技術的科技進步與發展，園林規劃設計類課程將在應用學習中更好地向前發展。

參考文獻：

[1]楊鈞清.風景園林設計中植物配置與規劃研究[J].現代園藝，2021，44（07）：123-124.