VR 技術在軟裝設計教學中的運用

江 晨，王 婷

（1.江蘇省徐州技師學院，江蘇 徐州 221000；2.徐州工業職業技術學院，江蘇 徐州 221009）

0 引言

立足于江蘇省徐州技師學院2020 年度校級重點課題 “基于VR 技術的軟裝設計教學研究”背景，提出應用VR 設計輔助軟裝設計教學，建立三維、虛擬和互動形式的教學空間，讓學生獲得真實的學習體驗，激發其創造力產生，提高教學效率。因此，為了保證高效教學，需要教育者根據軟裝設計專業教學需求，探尋VR 技術應用路徑。

1 VR 技術特點及其在軟裝設計教學中的應用價值

1.1 VR 技術特點

VR 技術應用需要利用PC 終端、傳輸設備和虛擬數據庫等組合成VR 系統，為學生構建虛擬互動環境，使其能獲得多個層面的感官體驗。具體分析，VR 技術在課堂教學中的應用特點包括如下三方面：第一，具有沉浸感，教師可使用第一視角創設虛擬環境，讓學生的視覺和聽覺在真實的環境當中受到刺激，讓軟裝設計教學現場更加真實。第二，具有交互式特點，處于虛擬環境當中，教師可對物體進行操作，并從環境當中獲得反饋，通過VR 系統連接設備，能夠模擬手觸碰虛擬物體，感受更真實。軟裝設計產品搭配、位置更換屬于重要部分，在VR 技術支持下，可完成虛擬空間產品移動、搭配、交換等。第三，具有構想性，在VR 技術的應用之下，能夠讓人們構想，在腦海中構建虛擬環境，有目的性地進行學習，讓學生對于過去、未來情境或者事物進行細致觀察［1］。

2.2 應用價值

在軟裝設計的教學過程中，VR 技術的應用，能夠按照課改要求，創新教學方法，使課堂教學內容能以全新的方式呈現，利用文字、圖片等對信息進行說明，呈現3D 圖形、三維空間等。學生在此環境下，能夠對信息自由編輯，或者展開信息互動，可在沉浸式虛擬空間內與學生共同互動。VR 技術應用關注學生自主探究能力的培養，教師應該轉變觀念，作為引導者，鼓勵學生參與探索活動。虛擬教學環境能夠強化學生個人學習感受，教師則需按照學生實際學習能力，確認教學方法的運用。互聯網的快速發展，VR 技術運用之下能夠獲得更加良好的學習體驗，打造在線課堂，為軟裝課程學習提供支持。VR 技術的應用還能激發學生的創造性，在虛擬化的學習環境當中，每個人都可作為設計者，將自身想象實物虛擬出來，展開創新設計。

2 VR 技術在軟裝教學中的具體應用

2.1 VR 教學技術支持

軟裝設計教學過程VR 技術的應用需要具備如下技術支持：第一，環境建模，該技術的應用為VR 技術提供支持，按照實際環境建立三維數據模型，在建模過程中需要展現研究對象的真實性，保證VR 系統的可信度，環境建模主要指的是三維視覺，具體還分為物理建模、幾何建模與行為建模。第二，三維圖形繪制，該技術應用能夠利用VR 設備提供實時視點，便于使用者進行位置識別，如果視點出現移動現象，那么即可實時同步速度，為使用者帶來良好體驗。三維環境下信息更加豐富，數據復雜并且場景具有虛擬化特點，能夠帶給人良好的視覺體驗，借助計算機完成數據處理。第三，虛擬聲音顯示，虛擬環境當中視覺效果可提升物體真實感，而聲音交互也能強化聽覺感受。在虛擬環境內，不同物品由于遠近和位置的不同，因此產生的聲音也各不相同，在技術的運用下能夠創造出和真實世界相符的聲音系統。第四，觸覺反饋，真實環境當中，如果觸碰特定物體，那么就會感受到物體質量或者表面光滑程度，對物體施加力，還能獲得反向作用力，觸覺反饋類似于在虛擬環境當中人們獲得的觸覺感。第五，自然交互，該技術的應用能夠讓虛擬環境、人們感官間展開交互，獲得實時感知。第六，碰撞檢測，該技術是利用對現實世界碰撞現象進行模擬，系統能夠檢測碰撞，之后快速計算碰撞反應。第七，VR 工具，具體包括MR、VRT 和WTK 等［2］。

2.2 建立教學模塊

2.2.1 產品模塊

軟裝產品具體包括家具、燈飾、飾品、布藝、花藝、綠植等。其中家具還包括裝飾家具、儲藏家具等，常見的有沙發、衣柜、餐桌和茶幾；燈飾包括吊燈、壁燈、臺燈和射燈等；飾品包括陶瓷、金屬擺件和掛畫等；布藝包括床品、抱枕、窗簾或者地毯等；花藝包括鮮花、綠植、仿真花等。利用教學平臺當中的軟裝產品，以3D 軟件輔助學生在虛擬空間內建立模型。產品模塊數據庫是按照空間、風格差異儲存數據信息，數據存儲量越多，產品在搭配方面就越靈活，越有助于學生創造性思維的培養。按照軟裝產品尺寸、外觀等建立模型，之后通過三維軟件對其展開重構。

在三維軟件的支持下，可通過如下流程完成產品建模：第一，收集、整理建模數據，針對軟裝使用產品進行六視圖拍攝，并對其尺寸、比例數據實時測量。第二，產品建模，使用3D 建模軟件，按照產品實際尺寸大小完成模型建立，保證現實、虛擬之間高度一致。第三，模型優化，瀏覽使用3D 軟件優化模型，展UV 貼圖，以便合理控制系統內部產品材質，控制其出錯率。第四，模型導入，向平臺中導入模型，對模型全面檢查，之后將其置于同一數據庫內。第五，附材質和貼圖，模型導入以后，還需要按照產品樣式將其材質、貼圖等附上，保證模型的真實性。第六，歸檔，通過平臺整理模型，并且及時歸檔，便于交互操作環節靈活調用。

2.2.2 空間模塊

軟裝設計通常包括家庭住宅、商業住宅和樣板間的內容設計。以家庭住宅為例，不同空間使用功能各不相同，因此應該明確空間尺寸，建立適宜的模型。分別介紹客廳、廚房和主臥的模型建立方法。客廳屬于住宅當中相對較大的空間，通常具備會客和休閑等功能。通常來講，適用型客廳尺寸可設定為4 500 mm×3 900 mm，舒適型客廳尺寸在5 100 mm×4 500 mm，豪華型客廳尺寸在6 600 mm×5 100 mm。廚房大小應該和戶型面積相互對應，適用型廚房尺寸在2 300 mm×3 300 mm，舒適型廚房可確定為1 800 mm×4 900 mm，豪華型廚房可設定為2 400 mm×5 400 mm。主臥屬于人們休息的空間，應該具有私密性，而且面積大小要適中，適用型主臥尺寸在3 300 mm×4 500 mm，舒適型主臥尺寸在3 600 mm×4 800 mm。按照上述數據，在教學平臺當中完成模型建立，將功能控件模塊設計出來，之后制定菜單欄，選擇不同的空間區域，就能自動提供三種圖標，供設計人員選擇［3］。

軟裝設計過程需要運用專業知識，適當融入美學元素。在VR 技術和教學案例的支持下，將案例變為三維空間，能夠打破時間、地域等方面限制，在VR 技術支持下，能夠在短時間內對多個案例空間進行觀看和瀏覽，細致化分析，找出設計缺陷，便于學習者積累經驗。在教學平臺當中，還能建立案例庫，和產品模型建立方法較為類似，應該利用3D 軟件對空間建模，在平臺當中整理，將軟件打開，學生即可暢游在案例空間當中，進行體驗式學習。

2.3 交互操作學習

2.3.1 軟裝風格

對軟裝風格相關內容，教師可利用VR 技術向學生展示當前國內外流行的設計風格作品，學生瀏覽之后，能夠對各類軟裝風格區別、特點等有所了解，并能利用軟裝元素對于各種設計方法進行演繹。VR 技術應用過程，還可使用VR 視頻向學生展示全景鏡頭，使其置身于建筑空間當中，直觀觀察裝飾元素。VR 視頻的拍攝應該保證連貫性，盡量控制鏡頭切換次數，此類視頻制作的周期相對較短，能夠在短期內快速更新。還可使用VR 互動界面，對軟裝風格、產品等進行解析，這種方法的應用要求在產品建模階段，對各個裝飾物品拆解建模，之后重新組合，這樣才能在平臺關鍵節點設置解析，學生點擊節點時，系統就能提示軟裝風格和歷史背景，有助于其興趣的激發，通過實踐探索，對作品風格的理解會更加深入。

在軟裝設計專業當中，技術和藝術之間密不可分，無論是平面設計，還是立體設計，又或者是三維設計，都需要使用圖像表現這一手法。通過透視圖展示空間立體感，利用電腦繪圖將室內物品復雜形態呈現出來。為了強化學生的空間體驗感，可利用VR 技術，佩戴虛擬現實設備，進入到設計空間當中，受到心理層面的沖擊，感受軟裝設計特點，判斷所設計空間是否滿足使用需求。因此，VR 技術的應用能夠為學生體驗設計內容提供良好途徑，有助于其處于室內設計環境當中，對于空間、環境和心理存在的關聯細致體會。在教學平臺當中，將布置圖添加其中，就能檢驗設計作品擺放位置的合理性。借助HTC VIVE 還能準確捕捉用戶動作、位置等，置身于設計空間當中，感受每個角落，獲得真實的空間體驗感。

2.3.2 設計訓練

軟裝搭配指的是風格、色彩、材質、位置等內容，VR 技術的應用能夠呈現虛擬化的室內環境，直觀觀察空間大小，明確家具實際擺放位置，對于軟裝舒適度進行體驗，還能通過移動的方式變化家具位置，合理搭配軟裝材料，讓不同材質能夠互換，為學生帶來直觀的設計感受，有助于其創造性的啟發。除此之外，在教學平臺的支持下，可借助交互指令，通過UI 界面完成家具類型、材質和顏色等方面的更換，或者位置調整，在交互操作環境之下能夠在軟裝產品當中添加HTC VIVE 圖［4］。

3 結語

總之，應用VR 技術輔助軟裝設計教學，可發揮各類教學工具的使用優勢，建立模型、展示圖形和視頻等，輔助學生完成創意設計。在3D 技術支持下，讓學生了解軟裝風格，展開對應訓練，讓課堂教學更加高效。