李亭翠

（阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院，安徽阜陽，236000）

產(chǎn)品造型設(shè)計是廣大高校設(shè)計專業(yè)特別是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的專業(yè)必修課，主要講授設(shè)計師如何在工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品的功能、材料、構(gòu)造、工藝、形態(tài)、色彩和表面處理等因素，從社會、經(jīng)濟、人類生理與心理和技術(shù)與藝術(shù)的角度進行綜合處理[1]，以設(shè)計創(chuàng)造出符合人們物質(zhì)與精神全面需求并實用、經(jīng)濟、新穎美觀的現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品。通過該課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生掌握形態(tài)創(chuàng)造的基本規(guī)律與方法，對學(xué)生思維模式也是一種鍛煉和提高，從而能夠順利完成從思考到設(shè)計的創(chuàng)作。由于產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)內(nèi)容抽象，實踐性突出，很難僅僅通過課堂教學(xué)使學(xué)生得到對產(chǎn)品造型設(shè)計知識與技能的直接掌握。虛擬現(xiàn)實是一種基于可計算信息的沉浸式交互環(huán)境，采用以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成視、聽、感為一體的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶可以通過借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生“沉浸”于等同真實環(huán)境的感受和體驗[2,3]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的仿真性和現(xiàn)實體驗性，可以增強學(xué)生的直觀感受，有利于學(xué)生對產(chǎn)品造型設(shè)計知識的學(xué)習(xí)與掌握。

一、高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀

產(chǎn)品造型設(shè)計作為高校設(shè)計專業(yè)特別是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的專業(yè)必修課，地位特殊、作用重大，但在教學(xué)的組織過程中，由于受教學(xué)理念、重視程度、過程控制等方面的影響，使得產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)存在諸多問題。

（一）教學(xué)理念滯后

由于設(shè)計教育源于傳統(tǒng)的美術(shù)教育，導(dǎo)致產(chǎn)品造型設(shè)計更多地傾向于外形的美觀，追求觀賞性，而忽視產(chǎn)品的實用性。高校設(shè)計專業(yè)教學(xué)同樣也注重學(xué)生設(shè)計作品的可觀賞性，導(dǎo)致學(xué)生往往將設(shè)計作為“畫設(shè)計”，產(chǎn)品的外觀服務(wù)于產(chǎn)品功能方面存在缺陷，產(chǎn)品外觀與功能之間的關(guān)聯(lián)性很小。特別是一些高校重視設(shè)計課程的理論教學(xué)，而對設(shè)計實踐環(huán)節(jié)的課程安排較少，學(xué)生的實際動手能力較弱，畢業(yè)之后很難獨立完成高質(zhì)量的產(chǎn)品造型設(shè)計任務(wù)。

（二）教學(xué)模式落后

多數(shù)高校的產(chǎn)品造型設(shè)計課堂教學(xué)采用傳統(tǒng)的由造型基礎(chǔ)、設(shè)計基礎(chǔ)、專業(yè)設(shè)計三大塊組成的“三段式”教學(xué)方法，由于受教學(xué)時間的限制，這種模式往往由于戰(zhàn)線拉得過長，而割斷了彼此之間的聯(lián)系，使學(xué)生的設(shè)計知識缺乏連貫性和系統(tǒng)性。同時，由于受條件所限，還缺乏必要的現(xiàn)代設(shè)計教學(xué)手段，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的直觀掌握還存在較大難度，也制約了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

（三）實踐環(huán)節(jié)薄弱

產(chǎn)品造型設(shè)計的實踐特征明顯，學(xué)生在掌握必備的設(shè)計知識與技能的同時，還必須能夠?qū)⒃O(shè)計圖紙變成實際的產(chǎn)品，才能夠?qū)⒆髌氛嬲兂僧a(chǎn)品。設(shè)計的產(chǎn)品是否優(yōu)良，必須接受市場的檢驗，其中必須滿足產(chǎn)品設(shè)計的易用性、求適性、致美性、創(chuàng)新性四大準則，這就要求學(xué)生經(jīng)過大學(xué)階段的教育訓(xùn)練，具備較強的實際動手能力。然而在教學(xué)實踐中，由于受條件、場地、環(huán)境、時間等因素的制約，往往會被忽視，或者是被理論教學(xué)所代替，導(dǎo)致實踐環(huán)節(jié)跟不上。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)中的優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的，它依托計算機系統(tǒng)及其他輔助設(shè)備，實現(xiàn)對一些現(xiàn)實環(huán)境及場景的模擬顯示與重現(xiàn)。最早的虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)在美國，其借助于傳感器、立體眼鏡等輔助設(shè)備，由計算機進行分析處理，反饋給體驗者，體驗者憑借看、聽、感等設(shè)備，獲得三維場景體驗。在高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以有效破解當(dāng)前制約高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)中的瓶頸。

（一）可以提高學(xué)生的體驗度

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的內(nèi)涵不斷得到拓展，應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，由最初的那些僅僅依靠戴頭盔與手套的技術(shù)，發(fā)展成為模擬再現(xiàn)、實現(xiàn)人機交互的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，使得許多不可能感知到的環(huán)境，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠得到真實的體驗。在高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，借助現(xiàn)代軟件技術(shù)、硬件設(shè)備，可以為學(xué)生提供產(chǎn)品造型設(shè)計近乎真實的仿真體驗，并能夠交互式地與虛擬環(huán)境進行互操作，可以使學(xué)生產(chǎn)生“身臨其境”的現(xiàn)實感覺，獲得真實的設(shè)計體驗。

（二）可以有效提高設(shè)計效率

傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計，往往先根據(jù)設(shè)計要求及理念，勾畫出產(chǎn)品外觀概念圖，并采用相關(guān)模具制作成簡單的產(chǎn)品外形模型，然后根據(jù)設(shè)計要求、價值評估，反復(fù)進行修改。這種傳統(tǒng)設(shè)計模式，設(shè)計修改周期長、耗時費力。然而采取虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行相關(guān)產(chǎn)品外觀設(shè)計，可以通過空間建模，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對設(shè)計模型進行測評，并通過顯示技術(shù)對設(shè)計模型進行仿真顯示，可以隨時加入創(chuàng)意思想，實時進行方案修改與校正等。特別是隨著3D打印技術(shù)的推廣與應(yīng)用，相關(guān)設(shè)計可以利用3D打印技術(shù)直接進行打印展示，大大提高了設(shè)計的效率。

（三）可以縮短學(xué)生與市場的距離

產(chǎn)品設(shè)計的終極目標是設(shè)計出能夠滿足實際使用要求的產(chǎn)品，學(xué)生的設(shè)計能力、設(shè)計產(chǎn)品是否適應(yīng)市場的需要，只有通過市場來進行檢驗，這是一個漫長的過程。而利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以在設(shè)計階段對設(shè)計產(chǎn)品及相關(guān)部件進行綜合檢驗，及時調(diào)整不合理設(shè)計。對于需要進行裝配的零件，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以全面檢驗零件裝配是否正確，能否可靠運行，及時發(fā)現(xiàn)問題，并認真進行整改，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格，這樣可以有效地提高學(xué)生對市場的感知能力。

（四）可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性

高校傳統(tǒng)的產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)模式較為枯燥，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以使課堂變得更加生動，更加直觀形象。比如：在進行大型產(chǎn)品造型設(shè)計時，可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在近似真實的模擬場景下，進行一些高風(fēng)險、高費用設(shè)計實習(xí)，而不需花費較多的費用，冒由于設(shè)計失敗而造成的風(fēng)險等。同時，對于一些較為深奧的設(shè)計理念、設(shè)計理論，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以打破傳統(tǒng)的時空限制，使學(xué)生獲得親身體驗，有利增強學(xué)習(xí)的實效。

三、高校產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用

認知靈活性理論認為，一些復(fù)雜的知識可以通過實例情景，使學(xué)習(xí)者更好更易于掌握。高校產(chǎn)品造型設(shè)計課程，相對較為抽象，需要學(xué)生打破傳統(tǒng)的思維方式實現(xiàn)三維思考，進行創(chuàng)造性設(shè)計，因此充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)意義重大。

（一）創(chuàng)新產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)理念

傳統(tǒng)的高校產(chǎn)品造型設(shè)計課程教學(xué)，還停留在老師的引導(dǎo)與說教，對學(xué)生體驗式教學(xué)嘗試較為有限。根據(jù)構(gòu)建主義相關(guān)理論，學(xué)習(xí)者通過自己的親身體驗，將會有力加速學(xué)習(xí)者對知識的理解與掌握。虛擬現(xiàn)實技術(shù)恰恰提供了這樣一個有效的平臺，虛擬現(xiàn)實技術(shù)給學(xué)習(xí)者提供了一個逼真的設(shè)計環(huán)境，并且允許學(xué)生與現(xiàn)有的各種信息發(fā)生交互作用，學(xué)生可以在仿真過程中經(jīng)歷不同的時間和空間、可以與各種仿真物體接觸、還可以與虛擬境界的各個部分接觸[4]。要積極創(chuàng)新產(chǎn)品造型設(shè)計教學(xué)理念，大力推廣應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，有利于學(xué)生得到全面的鍛煉與提高。

（二）應(yīng)用虛擬產(chǎn)品造型設(shè)計平臺

實踐性產(chǎn)品造型設(shè)計能夠加深學(xué)生對設(shè)計原理的理解，但是在實際操作過程中也會存在問題和風(fēng)險。傳統(tǒng)的設(shè)計模式需要相關(guān)塑料模具、需要接觸各種粘合劑，這些物品可能帶有刺激性氣味、腐蝕性等危害。同時，由于要對產(chǎn)品模型進行反復(fù)修改，需要有大量的人力物力投入。使用虛擬現(xiàn)實的方式將教學(xué)過程中需要的所有設(shè)計器件進行3D虛擬，并且詳細制定產(chǎn)品設(shè)計操作規(guī)則，定制開發(fā)產(chǎn)品造型設(shè)計操作質(zhì)量評分系統(tǒng)，為學(xué)生提供一套完全真實的虛擬產(chǎn)品造型設(shè)計平臺，該平臺可以有效提高教學(xué)質(zhì)量，降低設(shè)計耗材成本，并且通過模擬的方式可以提高學(xué)生的參與熱情，進一步提高了學(xué)習(xí)效率。

（三）開發(fā)分布式虛擬現(xiàn)實設(shè)計系統(tǒng)

現(xiàn)代設(shè)計既鼓勵個人創(chuàng)新，同時也強調(diào)團隊智慧，計算機網(wǎng)絡(luò)的普及與應(yīng)用，能使更多的人共同參與產(chǎn)品造型設(shè)計，發(fā)揮集體的力量。開發(fā)應(yīng)用分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，可以使學(xué)生通過計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起，同時參加一個虛擬空間，共同參與體驗虛擬產(chǎn)品設(shè)計。通過分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的訓(xùn)練，使學(xué)生具備較為廣泛的造型藝術(shù)、科學(xué)技術(shù)、人機工程、生產(chǎn)工藝等方面的知識和扎實的設(shè)計技能，有利于更好地服務(wù)社會，改善人民生活方式，提高生活品質(zhì)。

[1]蘇建寧，王鵬，張書濤，等.產(chǎn)品意象造型設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J].機械設(shè)計，2013(1)：88-92.

[2]毛婷婷，成艾國.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在汽車造型及工程分析中的應(yīng)用[J].汽車工程，2007(12)：67-69.

[3]胡維平，胡卓明，胡志勇，等.數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計中的應(yīng)用方法研究[J].包裝工程，2004(2)：58-62.

[4]牛西，游明忠.企業(yè)營銷新概念——博客營銷[J].商場現(xiàn)代化，2007(2)：48-51.