虛擬仿真技術在中國古建筑教學上的應用分析

鄭雯婷 湯枚

摘? 要：利用虛擬仿真技術，可以在一定程度上改變原來我國傳統古建筑課程的教學模式，以成熟的技術手段、前衛的教學思想克服了以往我國古建課程教學的短板，從而進行了全新的教育嘗試。本文重點闡述了虛擬現實仿真教學實驗中心的建設過程和虛擬仿真技術在學校教學的實際運用，以及虛擬仿真技術在我國古建筑教育中運用的重要性，并詳盡地介紹了我國古建筑教學中利用虛擬仿真技術的具體實踐步驟。

關鍵詞：古建筑;應用;虛擬;仿真

引言：由于電子技術發展和信息產業的不斷進步，國家在高等教育方面予以了高度的關注，并制定了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》，重點闡述了信息化技術對當前高等教育發展的影響效果與意義，同時也對實施信息化高等教育進行了重要詳盡的闡述。我國十分重視虛擬仿真技術，并順應時代發展需要，建立了國家虛擬仿真技術實驗教學中心，進一步提高了信息化建設教育的綜合技術水平。由獨立的信息化構建技術實驗教學中心，將逐步促進和提升我國高校的信息化建設教育技術水平。

1 虛擬仿真技術在中國古建筑教學中的發展

虛擬仿真技術能夠給學習者創造一種超乎真實的中國古建筑教學氛圍，進而完成學習者對中國古建筑的虛擬參與過程，達到教與學的效果。具體的構造體系過程大致包括三個部分。首先是建筑數據結構層。主要是指在虛擬仿真結果的處理過程中，對建筑物周邊環境及其基本構造的初步設計、信號的輸入和數據信號的采集。第二部分則是功能邏輯層面。這一階段主要的功能就是通過模擬開發并進行加工處理，從而實現手柄和程序的融合，完成功能的設計，并以此保證了我國建筑的虛擬建造流程。第三部分為虛擬眼鏡和游戲手柄。學習者在使用的過程中，借助眼鏡能夠達到以第一人稱的視野對中國古建筑進行全方位地了解，體驗建造的過程，提高虛擬環境的逼真度。這樣不但使設計師置身其境，同時為建筑教學添加了趣味，通過置身其間的體驗，能讓學習者得到更為深刻的記憶。

2虛擬仿真技術的應用意義

2.1 虛擬仿真關鍵技術的分析

在建筑設計的過程中，中國建筑物的基本結構往往較為繁瑣，在功能實現方面就比較復雜，對關鍵技術的分析也最為重要。首先，利用3D軟件先完成建筑外部的設計，進而將內部模型方案導入到已構建好的建筑結構中，并進行內部模型間的互導。其次，實現內部模型、材質和結構模型之間的交互導入，以此將建模軟件的優點發揮到最大。最后，進行方位的先期解決，在完成建筑模型的導入設計時需要設定方位的原點，方便于在后期解決建筑的走向或者方位問題，這就需要對每一個構件都需要先找準中心點開始設計。

2.2 虛擬仿真技術的意義

應針對古建筑專業課程的特色結合前沿的虛擬仿真技術，以實現基于虛擬仿真技術課程方案的建設，包括通過設置專門的為虛擬仿真開發的學生平臺，在軟件上完成對虛擬仿真結果測試和虛擬仿真建筑物的審核，以做到無時間約束、無空間約束。通過虛擬現實仿真軟件幫助學生們進一步的了解我國古建筑的特色，了解每一處架構設計及其施工的流程。虛擬現實仿真技術給學生們創造了一個很好的機會，讓我國古建筑更為真實的呈現在學生眼前，近距離地感受我國古建筑的特色。

3 中國古建筑教學通過虛擬仿真技術的實現過程

3.1虛擬仿真技術教學實驗中心規劃

隨著中國信息化科學技術的蓬勃發展，在原來的中國古建筑課程基礎上，通過整合虛擬仿真課程，設計了全新的中國古建筑課程架構和教學計劃。比較于原有的傳統教學模式，虛擬仿真技術的教學模式在實際教學方面更加可靠，使用成本更加低廉，而且虛擬仿真技術教學方法還能夠完成受原有傳統教育條件影響而無法做到的實驗。使用了虛擬的仿真技術，就能夠很簡單地完成任意一個實驗。通過多年的發展完善，目前虛擬仿真技術已包含了我國古建筑方面的三大系統。建設系統能夠支持正在學習我國古建筑的同學們對我國古建筑進行虛擬性的構建，規劃系統能夠利用虛擬仿真技術，進行對實際需要建設的建筑進行整體規劃，而最后一個系統則是景觀系統，能夠進行對虛擬景觀的建筑設計。這三大體系，對以后的虛擬仿真技術教育與建筑教學，提出了十分關鍵的借鑒基礎與教學經驗，需要進一步地根據這種框架系統對虛擬仿真技術進行更深入的設計和構建，以實現帶動國內院校進行虛擬現實仿真術課程建設的新教學模式，以便滿足當前的信息化社會的發展趨勢。

3.2虛擬仿真技術的具體應用

對建筑設計學科而言，我國古建占有很大的比例，由于過去我國古建筑的形式和現在的磚瓦形式有所不同，它大多是按照木構建造方式進行設計的，同時由于我國房屋的建筑類型眾多，而我國建筑的組合方法十分復雜，對我國古建的理解和掌握一直是我國建筑設計教學的重心，每一個中國古建筑設計專業學生和有關人員，都需要掌握我國古建筑的基礎知識。虛擬現實建筑模擬科技則可以利用虛幻仿真技術，對我國古建筑進行構建。如保國靜大殿是目前為止保護最良好的我國木構建筑物，是一個十分具有特色的我國古建筑。保國寺地處中國浙江省寧波市北部，為我國第一批重點文物保護單位。利用虛擬仿真技術，在建立不同的設計方案后完成我國古建的構造，從面在構造的過程中培養學習者對我國古建的認識。將我國古建筑比較直接地呈現在學習者眼前，進而實現理論知識和實際相結合的教學效果。

結束語：使用虛擬仿真技術，可以在一定程度上改變以往傳統建筑課程的教學方式。對于學習我國古建筑文化有著十分關鍵的意義，同時在實際教學中能獲得相當好的教學效果。由于當前虛擬仿真技術尚有許多不足，需要將技術結合教學加以不斷深入的研發和創造。

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作者簡介：鄭雯婷， 女，漢族，籍貫：湖北咸寧，生于：1994-9-14，建筑設計學院，職稱：助教? 碩士研究生學歷，研究方向：古建筑教學研究。

湯枚， 女，漢，籍貫：湖北荊州;生于：1982-12-14， 建筑設計學院，職稱：講師? 碩士學歷，研究方向：室內設計。