室內(nèi)裝飾材料及構(gòu)造課是環(huán)境設(shè)計(jì)藝術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，由于這門課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式，教學(xué)難度系數(shù)增大。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的引入，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面， 虛擬現(xiàn)實(shí)通過營(yíng)造“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來(lái)得到知識(shí)、技能的新型學(xué)習(xí)方式，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象化，學(xué)生更容易接受和掌握，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍。本文側(cè)重分析概括了虛擬現(xiàn)實(shí)在室內(nèi)裝飾材料及構(gòu)造課程中的作用。

室內(nèi)裝飾材料及構(gòu)造課程是環(huán)境設(shè)計(jì)藝術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，集藝術(shù)性、工藝性、科技性于一身。由于這門課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，但是傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式，單純的依靠書本、教師授課的形式講授這些知識(shí)，學(xué)生接受知識(shí)點(diǎn)時(shí)會(huì)覺得過于抽象、枯燥乏味、學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)難度系數(shù)增大。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的引入，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)所不能達(dá)到的許多方面， 虛擬現(xiàn)實(shí)通過營(yíng)造“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，學(xué)習(xí)者通過自身與信息環(huán)境的相互作用來(lái)得到知識(shí)、技能的新型學(xué)習(xí)方式，三維的展現(xiàn)形式必然使學(xué)習(xí)過程形象化，學(xué)生更容易接受和掌握。許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，學(xué)生可以在實(shí)際的動(dòng)手操作中得到更深的體會(huì)，做比聽和說更能接受更多的信息。

真實(shí)幻覺（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR，又譯作靈境、幻真）是近年來(lái)出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。 在表現(xiàn)一些空間立體化的知識(shí)，如架空木地板的結(jié)構(gòu)、干掛石材的施工過程，不同材料的加工制作過程，三維的展現(xiàn)形式更加直觀，學(xué)生更容易接受和掌握。

虛擬現(xiàn)實(shí)特征

1.多感知性

所謂多感知，是指除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知外，還有聽覺、觸覺、運(yùn)動(dòng)，甚至包括味覺、嗅覺等感知。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。

2.浸沒感

又稱臨場(chǎng)感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動(dòng)起來(lái)是真的，甚至聞起來(lái)、嘗起來(lái)等一切感覺都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺一樣。

3.交互性

指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時(shí)性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時(shí)手有握著東西的感覺，并可以感覺到物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動(dòng)而移動(dòng)。

4.構(gòu)想性

強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想象空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在室內(nèi)裝飾材料和室內(nèi)裝飾構(gòu)造課程中的作用概括起來(lái)有下幾個(gè)方面

1.教學(xué)體系的系統(tǒng)性增強(qiáng)

根據(jù)當(dāng)前教學(xué)與實(shí)踐的需求，使學(xué)生能夠掌握并能有效地運(yùn)用材料的選擇、構(gòu)造設(shè)計(jì)及施工工藝為學(xué)生打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。因此，室內(nèi)裝飾材料及構(gòu)造課程是教學(xué)中必不可少的單元教程。裝飾材料課程著重講授材料的特點(diǎn)和性能，而裝飾構(gòu)造課程側(cè)重講授構(gòu)造原理和施工工藝，學(xué)生在掌握材料特性的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步學(xué)習(xí)裝飾構(gòu)造的知識(shí)，使學(xué)生不但能夠知其然更知其所以然，教學(xué)體系的系統(tǒng)性得到加強(qiáng)。例如木地板，按照木質(zhì)的種類與顏色有紫檀木、柚木、花梨木、櫻花木、金檀、山毛櫸、楓木（顏色由深到淺），利用圖像技術(shù)可以非常直觀的體會(huì)到這些材料的顏色與肌理，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多感知性對(duì)于不同的木材我們甚至可以產(chǎn)生不同的觸覺感受，從而加深我們對(duì)于材料特性的理解。對(duì)于潮濕的地區(qū)根據(jù)木質(zhì)特點(diǎn)選擇紫檀木、柚木、紅檀香比較適合，但是如果考慮造價(jià)，紅檀香的單價(jià)頗高。木地板按照構(gòu)造方式可分為空鋪、實(shí)鋪和粘貼三種，其中空鋪和實(shí)鋪這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)詳細(xì)的展示，對(duì)于學(xué)生而言動(dòng)感的頁(yè)面較之靜態(tài)頁(yè)面更加具有吸引力，三維的引入，必將造成新一輪的視覺沖擊，有效地提升學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣。從材料的表面特性到最后如何施工及不同的工藝做法都可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到展現(xiàn)，方便學(xué)生系統(tǒng)地掌握材料及構(gòu)造，也加強(qiáng)了教學(xué)體系的系統(tǒng)性。

2.實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)性增強(qiáng)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將理論知識(shí)迅速轉(zhuǎn)化成實(shí)用技術(shù)，虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供無(wú)限的虛擬體驗(yàn)，從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過程。親身去經(jīng)歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力，主動(dòng)地去交互與被動(dòng)的灌輸，有本質(zhì)的差別。

（1）節(jié)省成本

通常我們由于設(shè)備、場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等硬件的限制許多實(shí)驗(yàn)都無(wú)法進(jìn)行。例如真實(shí)的裝飾材料具有一次性的特點(diǎn)，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就需要大量不同材料，而且無(wú)法反復(fù)操作，設(shè)備的重復(fù)操作、維修和折舊費(fèi)用，場(chǎng)地的使用維護(hù)費(fèi)以及材料的經(jīng)費(fèi)等這些硬件條件限制了裝飾材料及造課程的實(shí)驗(yàn)。而利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，學(xué)生足不出戶便可以做各種實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)。在保證教學(xué)效果的前提下，極大的節(jié)省了成本。

（2）規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)

真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作往往會(huì)帶來(lái)各種危險(xiǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以避免學(xué)生在施工現(xiàn)場(chǎng)或是操作工具不當(dāng)所帶來(lái)的人身傷害，可以放心地去做各種實(shí)驗(yàn)。例如天然石材和人造石材特性的比較我們可以通過在實(shí)驗(yàn)室里操作完成，在真實(shí)的石材加工環(huán)境里噪聲大、粉塵多等對(duì)人體健康不利的因素在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中我們可以有效地避免。

（3）打破空間、時(shí)間的限制

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破時(shí)間與空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，一個(gè)完整的工程案例現(xiàn)實(shí)操作要幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，而且學(xué)生必須到施工現(xiàn)場(chǎng)才能夠看到材料的構(gòu)造及施工過程，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)，有效地打破了時(shí)間和空間對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)和了解材料及構(gòu)造的限制。

3.知識(shí)體系的更新性增強(qiáng)

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。例如玻璃在建筑裝飾工程中的運(yùn)用可以分為：玻璃幕墻、鏡子、玻璃家具、鑲嵌玻璃、浮雕玻璃、彩繪玻璃、中空玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、變色玻璃、特厚玻璃、弧形玻璃、吸音玻璃、泡沫玻璃、空心玻璃磚、玻璃馬賽克、槽型玻璃，但是市場(chǎng)上出現(xiàn)了陶瓷玻璃、玻璃微珠、憎水玻璃、熱熔玻璃、LED玻璃等新型玻璃，這幾種新型材料及構(gòu)造知識(shí)可以輸入系統(tǒng)里，學(xué)生可以反復(fù)操作，直到掌握了新材料的特性和施工工藝為止。

4.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性

裝飾材料是設(shè)計(jì)的物質(zhì)載體，使用者感知設(shè)計(jì)者的意圖是通過空間的組織形式和材料語(yǔ)言，虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具，它以視覺形式反映了設(shè)計(jì)者的思想。比如設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)者首先要做的事是對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)、外形做細(xì)致的構(gòu)思，為了使之定量化，還需設(shè)計(jì)許多圖紙，虛擬現(xiàn)實(shí)可以把這種構(gòu)思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往只能借助傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到數(shù)字化的即看即所得的完美境界，大大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)者可以完全按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建裝飾“虛擬”的房間，并可以任意變換自己在房間中的位置，材料可以根據(jù)構(gòu)想進(jìn)行調(diào)換，去觀察設(shè)計(jì)的效果，直到滿意為止。既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了做模型的費(fèi)用。

設(shè)計(jì)意圖最終是通過材料的肌理和色彩與空間造型的有機(jī)統(tǒng)一表現(xiàn)出來(lái)的，對(duì)于材料應(yīng)用的創(chuàng)新極大的影響了設(shè)計(jì)水平。利用虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)生可以針對(duì)同一部位同一造型運(yùn)用不同的材料進(jìn)行替換，或是同一材料在不同造型不同部位的應(yīng)用，以及不同材料之間的組合應(yīng)用，這樣有利于學(xué)生對(duì)于材料應(yīng)用的創(chuàng)新，從而提高設(shè)計(jì)水平，這些在現(xiàn)實(shí)材料課程教學(xué)中不可能實(shí)現(xiàn)但是對(duì)于學(xué)生至關(guān)重要的模擬操作在虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)都可以實(shí)現(xiàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于教育是教育技術(shù)發(fā)展的一個(gè)飛躍，知識(shí)體系的連貫性使得教學(xué)體系的系統(tǒng)性增強(qiáng)；生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境使得實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)性增強(qiáng)，將理論知識(shí)快速轉(zhuǎn)化成實(shí)用技術(shù)；知識(shí)體系的快速更新使學(xué)生能夠掌握最新市場(chǎng)信息，使學(xué)生感覺到知識(shí)的時(shí)代性增強(qiáng)；對(duì)于材料及構(gòu)造細(xì)節(jié)的把握有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新性，體會(huì)不同的材料和造型語(yǔ)言的關(guān)系，從而提升設(shè)計(jì)的品質(zhì)。

作者簡(jiǎn)介：呂奇達(dá)，女，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)榈赜蛐允覂?nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)。

孟春榮（1974-），女，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院副教授，主要研究方向?yàn)榈赜蛐允覂?nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)科學(xué)研究項(xiàng)目《室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)域中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用研究》項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)（ZD201315）。