VR技術下景觀設計教學研究

吳一非

（江西科技學院，江西 南昌330098）

突如其來的疫情使各地學校和學員首選互聯網線上教學，線上教學給予無返返校學生便利的同時也被披露出不少問題，不少學員無法自覺按要求學習，不能按時完成學習內容，也無法緊跟教師教學進度，這種缺乏教學氛圍、教學情景的線上教學方式容易致使教學效果低下。在這個變化的時代下，解決問題辦法指向虛擬現實技術，這是一種將構想性、交互性與沉浸性融為一體的科學技術，可以生成一種景觀設計教學模擬環境，學習者可利用各類傳感設備進入虛擬的景觀設計課程教學環境中，實現學習者與模擬景觀教學環境的主動交互。學員通過佩戴虛擬現實設備在生成的虛擬環境中獲園林景觀的知識，在虛擬環境中的感知人的心理關系，從而達到設計的真實反饋。這種教學過程是對虛擬景觀空間的探索和嘗試，VR景觀設計教學以沉浸和交互的形式開展體驗學習，在沉浸式的環境中自覺完成課程任務，從而解決學員線上學習遇到的問題。

1 景觀設計課程與VR虛擬現實技術

景觀設計課程要求學生富有空間想象力、景觀元素經營布局能力以及景觀方案的創造力，此前，我校景觀設計課程只限于手工制作的模型與計算機輔助設計軟件，二者都是圍觀者的視線角度，可視性不強，誘導學生自主想象力及創造有一定難度。引入VR技術，通過虛擬現實技術體驗空間效果而非借用其它媒介觀察，讓學生沉浸在虛擬情景中，從使用者的角度感受景觀三維空間，方便推敲方案，增強空間思維能力，空間想象能力，提高自主學習程度，激發學習興趣。比如虛擬植物園、虛擬景觀地形、虛擬景觀小品、虛擬道路與鋪裝。學生可以在虛擬環境中多視角觀察植物、地形、景觀小品，為分析周邊環境等特征提供客觀有校的支持。虛擬VR情景能讓參與教學實踐活動的學生在多維信息的交互中搜尋創作靈感，增強對于感性以及理性的景觀設計全方位認知，深化景觀設計理念。疫情期間，學生無論在任何地點或是任何條件下都可以得到更充足的教育。學生還可以在其中扮演某個角色加深學習體驗，如正策劃施工的景觀設計師，讓學生提前感受未來希望擁有的工作氛圍，感受扮演角色需要具備的專業知識。又如扮演老人、使用輪椅人士等特殊人群體驗空間效果，反思虛擬景觀空間設計的合理性，這樣的學習體驗是傳統教育所不具備的，個人認為比起傳統教室內的書本面授教育，虛擬現實技術支持下的景觀設計課程可以使學生更好地了解所學知識。學生對教師的授課內容有顯著的提高，更加直觀對各方面認知進行表達。VR技術可以實現對課堂教學環境全方位的真實還原和再現，顛覆傳統教學枯燥乏味的缺點，優化課堂學習氛圍，提升教學的趣味與教學效果，改善線上學習效果低下問題。

2 VR技術下景觀設計教學培養內容

（1）理解景觀設計的知識點。為幫助學生用更舒適、更高效的方式理解知識將VR技術運用在本課程的園林樹木、景觀小品、景觀地形、景觀水體、道路與鋪裝、景觀案例等重要教學環節中。學生戴上VR頭盔，兩手握住手柄控制器，便可在虛擬景觀場景中任意漫游，通過轉動身體和頭部，操縱手柄上的按鈕，調節視線，仔細觀察景觀構筑物特征，與虛擬物體交互體驗。例如，在不同的地理環境中建立植物園，使學生能夠在不受時間和空間、自然氣候和季節影響的情況下觀察和體驗不同的植物群及其生長特性。再如是建立不同的景觀地形地貌，讓學生在虛擬地貌中感受空間的變化及探討如何利用地形設計合理方案。另一個例子，模擬不同風格和不同結構形狀的景觀小品及景觀構筑物，以便學生能夠快速有效地識別繪制景觀小品的結構特征和尺度大小。這個資源庫是指導學生在實踐中探索和優化方案的寶貴資料，（如圖1）（如圖2）。

圖1 （自攝）

圖2 （自攝）

（2）提高學生在空間設計中的思維能力。景觀設計課程要求學生具有較強的空間想象力、空間結構分析能力、平面方案與三維空間相互轉換能力、立面圖和剖面圖構思設計能力。以前的教學研究中，這些能力都是教學的難點問題，因為這些抽象和設計相關的內容很難在現實場所指導和教育學生，特別是零設計基礎的新生，而實施由虛擬現實技術支持下的景觀設計課程的優勢在于對真實環境的具體模擬和恢復，這是可以幫助缺乏空間認知的學生自主探索學習的。這主要體現在從概念化到物質化的轉變，虛擬情景能有效提高學生對空間的實際理解，解決空間轉換問題，在虛擬現實技術的影響下景觀設計課程知識點更直觀、更快捷，這能促進學生的方案設計。在未來科技進步，虛擬現實技術不斷發展情況下，學生還有望在虛擬空間中用不同設計處理方式改變空間，從而完善個人景觀方案。教師通過虛擬現實技術的交互功能，了解不同學生對景觀知識點的理解程度，互動式教學方法可以快速提高學生的空間感知能力，為學生未來的職業發展提供幫助。

（3）成為學生學習設計的助手，幫助學生思考設計方案。以往教學中，教師使用3d max 模型、SU 模型和手工模型來推導設計方案，這種方式屬于利用設計空間之外的知識和經驗進行教學，這需要學生有一定的實踐經驗和設計水平才能夠理解平面方案與三維模型之間的關系。然而，對于一年級學生來說，他們缺乏一些設計經驗和理論知識。引入虛擬現實技術，學生們可以自由地到現場，從多個角度觀察和測試他們的設計成果，例如，可以使用虛擬現實技術分析和檢查他們的設計工作。虛擬現實技術的有效發展有望將實時設計工作轉化為虛擬情境，在景觀設計教育中實施虛擬現實技術可以有效降低學生學習設計知識的難度，以提高學生的想象力和創新能力，幫助他們更輕松地將想法轉化為實際作品。

（4）與市場相結合。VR技術支持下的景觀設計課程根據企業、社會對于人才的需求進行定位，適當地調整人才培養的目標和方案，在虛擬場景模擬市場需求培養內容，以此來適應市場的變化，保證學生的就業率。

3 VR技術景觀設計課程教學資源構建

根據景觀設計課程知識點，教師按需構建虛擬教學資源庫，搭建V R實訓中心教學平臺。比如構建虛擬景觀植物庫，涵蓋景觀設計教學常用植物及植物組團群落，在虛擬情景中表現植物的生長外形、季相特征，不受季節、地域、植物年齡的影響；又如通過虛擬技術模擬不同地形，平地、凹地、山脊、谷地，讓學生深度體驗不同地形的空間感受并思考如何利用地形進行設計；再如模擬不同的景觀空間，開敞空間、半開敞空間、封閉空間等，于此同時設計一些不合理的景觀空間，讓學生對比感悟，自主思考合理空間的設計特征與設計方法，反思現實中的景觀設計空間。

也可依托校外VR公司、校外VR實訓基地開展教學實訓活動，節約教學制作成本，豐富教學資源內容。

4 基于VR技術下的景觀設計課程教學的評價

園林景觀課程完成之后不再是簡單的提交作業和教師評分，而是從專業素養、設計表達能力和方案設計能力三個方面去評價，評價分個人評價、小組評價和全班學習效果評價，包括過程性評價和終結性評價。

通過收集和分析動態信息，例如：系統根據學生終端和教師終端對數據進行分析，構成科學有效的景觀設計學習評價數據庫，教師可以根據有效的信息與學生進行交流，在教育過程中，評估系統為每個學生生成關于景觀設計學習的電子文檔，不僅記錄學習過程、學習效果，教師評價和學生的評價，還要全面、客觀地分析和收集數據，并對教學課程的難易度評估，以達到深入評價的結果和建議；評估方法可以根據具體的任務和情況自由選擇，然后引入學習資源數據庫。此外，還可以對往屆進入社會的學生進行評估，通過對這些往屆學生的評估，可以重新建立景觀設計課程與市場之間的聯系，以及評估在虛擬現實技術下學習景觀是否可以幫助前學生在工作場所完成設計任務，該評估模型不限于學習過程中的學員或培訓后的學員，以達到實現評估的持續更新。

5 結語

VR技術已經在行業當中占有了一席之位，未來在應用方面將有更加廣泛的發展，新的技術必然會激勵新的教學模式改革。通過將知識點融入虛擬情景中，讓學生更好學習景觀理論知識、提高設計技能、熟練掌景觀設計方法與設計思考能力。VR技術強調學生自主探討學習為導向，不斷更新課程教學模式，提升教學質量，這是教育行業發展的新方向。