VR時代下室內藝術設計教學資源庫建設與應用研究

文/潮汕職業技術學院 黃杰波

隨著5G技術的快速發展，人們看到了VR技術應用的新一輪希望，華為輪值董事長郭平表示，經歷2017年的低谷后，5G商用會極大刺激VR產業發展。2021年，元宇宙開始大熱，VR技術的作用更加凸顯，VR產業加速成長。在這機遇與挑戰并存的時代，如何培養出適應室內設計行業需求的高質量畢業生，如何搭建VR校企合作平臺促進“VR+教育”，是各高等院校及相關專業教師值得研究的課題。其中，校企合作共建VR校內實戰公司，以及企業VR資源應用于教學的研究更是重中之重。

一、傳統室內藝術設計的教學模式

傳統室內藝術設計專業課程的授課模式普遍存在先理論后實踐、重理論輕實踐的現象，即便大多數職業院校一直強調理論夠用重在實踐，但受限于校企合作不夠深入等原因，學生參與實際項目實戰的機會還是很少。室內設計專業理論課程主要有住宅空間設計、公共空間設計、軟裝設計、材料與施工預算、室內制圖規范等，實踐課程大多是以平面制圖(Aotu CAD)、建模渲染(3ds Max+Vray)、方案草圖設計(SketchUp)、效果圖后期處理(Photoshop)等軟件操作為主。室內設計專業培養過程中，學生一般需要先掌握枯燥繁雜的理論知識，再經過機械反復的軟件操作練習，最終制作出成套的CAD平面施工圖和三維效果圖，部分高校學生能夠更深入一些制作出360全景效果圖。總之，傳統室內藝術設計專業在教學模式和考核方式上相對單一，缺乏創造性和靈活性，基于教材的理論教學、項目實踐都是與市場需求嚴重脫節的，且長期以來大部分教育工作者在室內藝術設計專業建設上缺乏全面理解和與時俱進的理念，部分高校教師習慣于將室內藝術設計與美術教育混為一談，甚至以美術教學思維方式進行教學設計，容易使課程內容空心化，缺乏材料結構原理性演示和現場實踐鍛煉，致使學生在專業理解上存在模糊，長此以往，不僅降低學生對理論知識的學習熱情，進而影響學生實踐積極性和創新動力。

二、VR技術在教學領域的應用現狀

當今世界，VR技術已廣泛應用在教育行業，不少知名高校都已經開始實現VR虛擬現實技術的教學應用。VR技術在教學上的應用主要體現在場景的沉浸式和交互式體驗，例如實驗室場景、教學互動場景、游戲場景、慕課遠程教育場景等，在一定程度上能夠讓使用者產生一種身臨其境的真實感受。

國外高校應用VR技術的案例有：德國大學的VR虛擬現實技術應用主要是建筑和城市設計項目。他們利用InstaVR平臺，在一個名為“歷史開羅的虛擬現實”項目中，創建了歷史建筑的沉浸式旅行；加州大學預測技術學院利用一些VR創造工具創建了戒煙虛擬現實應用。他們不僅可以收集用戶反饋后的虛擬現實體驗，還可以收集用戶在使用谷歌VR眼鏡時集中注意力的實際信息；佛羅里達大學教育和人類學院、工程和計算機學院的教師聯合開發了混合現代教學實訓系統——TeachLive實驗室，該實驗室是一種人工智能和計算機動畫相結合的虛擬課堂實驗室，它可以模擬課堂教學場景，向實習教師提供具體的教學內容、教學方法、課堂管理技巧等。

國內高校應用VR技術的案例有：福建農林大學采用3D虛擬動漫場景技術，根據實景為圖書館量身設計全景虛擬圖書館系統，方便學生了解圖書館資源和服務內容；延邊大學將全景漫游系統應用到校園導覽中，給體驗者身臨其境的感覺，能夠幫助入學新生盡快熟悉和適應新環境；重慶師范大學計算機學院結合自身實際情況，建立了相關實驗課堂的虛擬仿真實驗室，有效地激發學生的學習興趣和提高學生的學習效率；天津中德應用技術大學以技能大賽的形式，讓學生利用虛擬現實制作軟件搭建一間紅色主題的展示廳，使用者可以以第一視角在展廳中任意行走、瀏覽，以加深對黨領導革命光榮歷史的理解。

國內外高校在不同的教學環境中應用VR技術，為高職室內藝術設計專業的VR技術教學應用研究與資源庫建設提供了很好的借鑒和技術支撐。

三、探索VR技術在室內藝術設計的教學應用

1.室內藝術設計專業VR教學資源庫的搭建

室內設計行業基本都使用3ds Max進行建模并制作三維效果圖的，市面上的室內模型以max格式居多，只是沒有統一的標準，大部分模型布線不一致，貼圖沒有展UV、沒有無縫處理、存在色差等問題，如果將模型直接導入VR軟件中應用，則會存在效果不理想、軟件不兼容等問題，因此VR教學資源庫的搭建至關重要。本文以校企合作為基礎，通過專業教師入駐校企共建的VR建模中心，對該建模中心進行實地考察和調研，梳理企業現有VR資源數據，并分析其教學價值，然后組織室內藝術設計專業學生參與企業實際項目的設計與制作，搭建VR資源庫，并建立索引體系，增加資源庫的教學功能和學生實戰建模優秀模型入庫渠道，形成資源庫服務于教學，教學實踐補充資源庫的良性循環，達到產教一體化效果。在搭建室內藝術設計VR教學資源庫并實現其應用價值的具體實施過程中，可分為以下幾個階段進行：

(1)準備階段

成立室內藝術設計VR教學資源庫項目研究小組。以校企合作共建的VR建模中心作為項目研究基地，不定期組織小組成員討論，對項目研究目標進行探討、分析，同時制訂項目有關的調研計劃，明確調研目的、主要內容和工作分工，初步討論VR教學資源庫的搭建與應用方案。

(2)調研階段

首先，項目組主要成員進駐校內VR建模中心，充分了解VR建模中心發展現狀，統計企業原有室內模型資源的數量，摸清企業搭建VR教學資源庫的難點，充分挖掘現有VR資源的教學應用價值；其次，通過查閱論文、文獻等資料，了解VR技術應用領域與發展趨勢，收集整理國內外各高校“VR+教育”的成功案例，然后進行分析和總結；第三，部分成員走訪VR市場，了解最新VR設備的功能，掌握VR設備軟件的操作技巧，對比不同品牌VR設備性能；最后，針對VR教學資源庫、VR技術應用等內容，面向室內藝術設計專業師生開展調查問卷，統計問卷數據并作分析，總結高校VR教育改革難點及存在問題，提出改進措施與實施辦法。

(3)實施階段

項目正式啟動，挑選部分學習能力強的室內藝術設計專業學生，進行項目前期培訓，學習VR資源的設計與制作技術，在企業導師和專業教師雙重指導下，參與VR教學資源庫的建設。在搭建資源庫框架結構時，學生需要對VR資源進行分類和標簽化處理，然后創建索引體系，提高資源庫在工作應用的索引精準度。有了總體框架之后，師生們不斷設計與制作各種新的VR資源，充實資源庫，并上傳至信息化平臺，為高職院校室內藝術設計專業提供優質的VR教學資源，也為校外室內設計人員或裝修公司提供豐富的VR模型。

整個研究過程中，共有30多名師生參與本項目，設計與制作出VR模型數量達3萬多個，室內藝術設計專業VR教學資源庫初具規模，已多次應用于學校室內藝術設計專業的課程教學中，也有部分應用于企業實際項目制作中。

2.VR技術資源庫在室內藝術設計教學中的具體應用

隨著VR技術的廣泛應用，室內設計行業已有不少軟件具備VR功能，諸如：UE4虛擬引擎、Lumion渲染器、Enscape渲染器、國內的D5渲染器等，然而有很多高校教師只是將VR行業當作一個概念，并未真正思考其教學與應用價值。因此，努力探索VR技術在室內藝術設計的融入方式，提升室內藝術設計的教學成效與質量是非常必要的。經過研究，VR技術資源庫在室內藝術設計教學中的應用價值主要體現在以下幾個方面：

(1)強化理論教學的真實體驗

傳統室內藝術設計教學中以文字、圖片、視頻形式為主，對一些特定空間場景、經典結構樣式教學時，缺乏更加逼真與真實的展示，經常組織實地參觀不太現實，何況有些經典的裝修場景也很難找到相應場所。應用VR技術恰能彌補理論教學中的弱項短板，通過真實的沉浸式體驗，學生能夠在學習理論知識的同時，直觀體驗各種空間場景。例如，在介紹設計歷史風格流派的課程上，通過前期VR技術資源庫的搭建，教師能夠快速從資源庫中調用古羅馬風格、哥特風格、巴洛克風格、洛可可風格等空間場景，不僅增加教學過程的趣味性，也使學生能夠清晰了解到過去各種經典歷史場景的樣式特點，并輕易對不同時期的裝修風格進行對比。

(2)促使理論與實踐的有機統一

傳統室內藝術設計教學在工藝、材料、施工等方面的教學過程中，也大多以文字介紹為主，或者采用圖片視頻、材料樣板進行展示，即便偶爾帶領學生到施工現場進行實地參觀與學習，也只能看到節點構造的冰山一角，很難對施工的整個過程一覽無遺。通過對各種節點構造進行詳細建模存庫，并由VR技術實現交互，教師講解材料結構時可以將室內節點構造進行分步驟拆解和分析，使學生清晰了解各種材料的具體尺寸和前后工序關系。例如，在天花節點圖的繪制教學過程中，運用VR技術演示各個部位的材料拆解和尺寸分析，學生都能很快掌握材料內容，并對天花節點圖快速繪制，從作業結果反饋，所有學生基本上都能將節點圖的材料和尺寸正確標示。

(3)提升教學質量和制作效率

傳統室內藝術設計在軟件教學中，主要以3DS MAX+Vray建模渲染進行設計和制作效果圖，而效果圖的渲染往往需要花費大量時間，不僅耗時費力，軟件穩定性相對較差，尤其在模型出錯時，又得重新渲染，操作容錯率低，極易打擊初學者學習掌握相關軟件的積極性。目前Enscape渲染器和國內的D5渲染器在操作和上手方面都優于傳統建模渲染軟件，制作效率高，簡單場景渲染只需要十幾秒，實時渲染的技術還能實現調整模型立即反饋到渲染效果表現，同時這些渲染器還能外加VR設備進行沉浸式體驗。通過在教學上引進Enscape渲染軟件，同時搭建出相應的VR資源庫，無論是教師課程演示，還是學生課后項目制作，都能通過快速索引調用模型庫中的各種參考方案和模型，極大提高教學質量和學生項目制作效率。

3.將VR技術融入室內藝術設計專業人才培養課程體系

通過一段時間的項目實踐，項目組成員研討后提出，要使VR資源庫在專業課程教學中具有可持續性，必須在室內藝術設計專業人才培養方案中增加VR技術應用課程。相關課程采用“理論授課+項目實戰”雙導師形式，校內專業教師負責講授理論知識并接受學生的答疑，企業導師負責培訓學生掌握VR軟件的應用方法與技巧，雙導師共同指導學生設計與制作VR教學資源，同時參與企業實戰項目。這樣，根據室內設計行業VR技術新趨勢，適時改革室內藝術設計專業人才培養模式和課程體系，能使學生熟練掌握符合市場需求的實戰技能，大大提升室內藝術設計專業人才培養質量。

從VR技術相關課程納入課程體系后的教學效果來看，所有學生都能高效地制作圖紙和模型，并通過VR軟件演示作品構思過程和結構構造，條理清晰，邏輯性強，作品燈光材質效果表現真實。學生見識廣了，設計思路更為開闊、有創意，作品創新性強。部分積極參與VR資源整理與制作的學生，不僅讓自身實戰能力有了質的提升，還為學校教學資源庫的建設做出一定的貢獻，也為企業創造了相當的收益。這種操作模式，一是讓學校獲得了免費的教學資源，二是有效降低企業人工成本，三是學生在實踐中大大提升自己的專業能力，達到了校企生“三贏”的預期效果，解決了長期以來校企合作落地難或流于形式的痛點。

四、總結與展望

當今數字化時代，科學技術發展迅猛，元宇宙、人工智能、云計算、區塊鏈、物聯網、5G技術等新技術新名詞不斷涌現，科技創新快速推進，信息技術不斷融入教學領域，這給傳統的教育教學方式提出了新的挑戰，也為教學改革帶來了新的機遇。VR技術在室內藝術設計專業教學方面的研究，為高職教師提供更加多元化的載體和方式，延伸出科技美學的概念，可以突破傳統模式的局限和束縛，促進教學成效和就業質量的提升。因此，站在瞬息萬變的時代風口上，室內設計教育工作者要勇于擔起課程改革推進的重擔，樹立起新時代數字信息化的教學思想，不斷豐富教學理念和教育方式，大力培養適應時代和市場發展需要的復合型室內藝術設計人才。