張澤旭

哈爾濱學院，黑龍江 哈爾濱 150086

環(huán)境設計教學中虛擬現(xiàn)實技術的應用

張澤旭

哈爾濱學院，黑龍江 哈爾濱 150086

簡要介紹了環(huán)境設計教學課程體系的設置，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)體系中存在的問題，出現(xiàn)與迅猛發(fā)展的社會需求脫節(jié)的現(xiàn)象；而虛擬現(xiàn)實技術（VR），以其優(yōu)越的特點和發(fā)展前景能與本專業(yè)融和，加以利用于各類教學課程中，以便適應社會發(fā)展的需求，對專業(yè)課程進行優(yōu)化與促進，具有重要的指導意義。以期為高校相關專業(yè)的教學研究與人才培養(yǎng)的實施有所借鑒。

環(huán)境設計；虛擬現(xiàn)實技術；教學；應用

1 環(huán)境設計教學課程體系

近些年高校開設的環(huán)境設計專業(yè)學科，培養(yǎng)出大批設計人才，不斷地滿足了社會的需求。隨著建筑及房地產(chǎn)市場的迅猛發(fā)展，環(huán)境設計專業(yè)也成為藝術設計學科的重要組成部分，因此被大多高校所重視。

1.1 環(huán)境設計專業(yè)培養(yǎng)目標

環(huán)境設計是對于建筑室內外的空間環(huán)境，通過藝術設計的方式進行設計和整合的一門實用藝術。本專業(yè)培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要，掌握相關專業(yè)基礎理論、具備較強的學科領域基礎知識與專業(yè)技能，并具有創(chuàng)新能力的和設計實踐能力，在環(huán)境設計機構從事公共建筑空間室內設計、居住空間設計、社區(qū)環(huán)境景觀設計、廣場園林設計的高素質設計應用型人才。

1.2 專業(yè)教學課程體系設置

本專業(yè)涉及的范圍較廣，囊括建筑基礎知識、建筑及室內裝飾、各類室內空間、園林藝術、材料學、心理學等多個領域。每所高校的專業(yè)教學的側重點都不同。

除公共文化基礎課程外，根據(jù)專業(yè)需要和特點設置了層層遞進的專業(yè)課程體系，專業(yè)基礎課程如設計素描、設計色彩、三大構成等；專業(yè)理論課程如中外建筑史、建筑設計史、人體工程學、材料學、心理學等；專業(yè)設計課程如室內空間設計、室內設計原理、家具陳設設計、室內物理環(huán)境設計、景觀設計等；專業(yè)實踐課程如建筑制圖、室內外效果圖表現(xiàn)技法、建筑模型制作、裝飾材料與施工工藝、專業(yè)實習、藝術采風考察、畢業(yè)設計創(chuàng)作等課程。通過這些課程設置培養(yǎng)從事各類規(guī)劃、設計院所、環(huán)境設計機構的科研、教學、設計、生產(chǎn)及管理工作的多方面應用型人才。

1.3 環(huán)境設計教學課程體系現(xiàn)狀及存在的問題

從社會市場需求的角度上看，環(huán)境設計教學課程體系是與時俱進的，高校根據(jù)社會不同需求進行了調整，側重點當然也就不盡相同。專業(yè)課程體系涵蓋的四大類型，基本滿足專業(yè)人才的培養(yǎng)，但是具體課程的設置與課程內容的教學安排卻顯得與市場需求有些脫軌，存在問題如：

（1）教育大觀念過時，課程的設置過于機械而不能根據(jù)專業(yè)特點需求靈活調整課程時間。

（2）專業(yè)基礎課程應與后期的本專業(yè)理論、設計等課程起到相輔助的作用，存在脫節(jié)現(xiàn)象。

（3）專業(yè)理論課程單純講述過于抽象與枯燥，沒能結合實際或現(xiàn)場進行講述分析。

（4）專業(yè)設計課程內容安排不盡合理，許多學生畢業(yè)步入工作崗位，其設計思維表達不全面以至于最終設計效果不盡完美，亦不能從技能上迅速融入設計工作。

（5）專業(yè)實踐課程訓練方式不夠多元化，動腦、動口、動手的思考、觀察、講述表達欠缺訓練，缺乏與客戶溝通洽談的經(jīng)驗，導致設計不能達到客戶需求標準。而導致不能完全開發(fā)學生各方面綜合素質。

2 虛擬現(xiàn)實技術的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術（Virtual Reality，簡稱VR）是一種可以創(chuàng)建并體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶沉浸到該環(huán)境中。

2.1 虛擬現(xiàn)實技術的特點與發(fā)展前景

隨著計算機技術以及數(shù)字媒體技術的不斷發(fā)展，VR技術正在不斷應用于各個領域，逐步改變人們的生活方式。虛擬現(xiàn)實技術主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能等方面。它是由計算機生成的實時動態(tài)的三維立體逼真圖像，在此基礎上使人對其進行感知，甚至感知除計算機圖形技術所生成的視覺感知外的聽覺、觸覺、力覺、運動等多感知。其特點多樣化，包括存在感，是用戶作為主角存在的模擬環(huán)境中的真實程度；交互性，是用戶對模擬環(huán)境內物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的信息；自主性，是虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實世界進行自我主觀地安排和行為。這些特點使VR技術向多項領域延伸并輔助發(fā)展。

隨著計算機技術，特別是圖形顯示技術的快速發(fā)展，VR技術在近年來得到了很大發(fā)展。VR技術研究如分布式并行處理、輔助設備（觸覺反饋設備等）設計、應用研究等，從事虛擬世界的感知、虛擬環(huán)境的控制和顯示、VR在空間領域的應用、宇航員的訓練等。在國外VR已經(jīng)廣泛應用于教育，醫(yī)療，軍事，藝術設計等領域，具體的案例如谷歌眼鏡、飛行員仿真培訓系統(tǒng)以及虛擬國會圖書館等。VR技術深深地促進著文化的進步，并引領人們的生活方式。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術與環(huán)境設計

虛擬現(xiàn)實技術不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個軟件設計工具。主要以視覺感官形式出現(xiàn)，把設計者的設計思想完整呈現(xiàn)出來。傳統(tǒng)的設計表達方法是，在工程項目裝修施工之前把預想的效果繪于圖紙之上，甚至要用材料按照比例制作一些立體的建筑及室內家具模型，以期達到預想結果，展示給資助方或客戶，這樣既浪費時間又花去不少費用，若是不合客戶理想便白費周折。虛擬現(xiàn)實可以把這種構思變成看得見的虛擬物體和環(huán)境，使以往傳統(tǒng)的設計模式提升到即看即所得的場景，大大提高了設計和規(guī)劃的質量與效率。設計者可以按照自己的構思去構建并裝飾“虛擬”的空間，并可以任意變換自己在所設計空間中的位置與角度，既節(jié)約了時間，又節(jié)省了制作模型的費用，省時又省工，經(jīng)濟又環(huán)保。

3 虛擬現(xiàn)實技術在環(huán)境設計教學課程中的改革應用

3.1 專業(yè)基礎課程與專業(yè)設計課程的優(yōu)化利用

以往專業(yè)基礎課程與專業(yè)設計課程的課題訓練方式，大多以手繪的單一形式進行訓練，手繪操作訓練固然重要，但時間耗費過大，可訓練的內容與數(shù)量過少。

專業(yè)基礎課程注重的是專業(yè)設計的認識、思維的開拓與審美的培養(yǎng)，在有限的時間內，進行盡量多的課堂訓練與輔導是非常必要的。而專業(yè)設計課程注重的是設計思維的拓展與演示，展示完整思維的過程與結果，盡多地以量變?yōu)橘|變是很關鍵的環(huán)節(jié)。在這里，眼力與腦力是訓練的重點，要通過虛擬現(xiàn)實技術手段達到這個要求就可行了，一方面降低耗時費力的手繪訓練數(shù)量，更多地加以VR技術來實現(xiàn)量變到質變的訓練，則會達到預期目的。

3.2 專業(yè)實踐課程的結合促進

專業(yè)實踐課程的重點在于與市場的對接、社會的需求，公眾的訴求與個人的需要等。通過實驗與實踐訓練，在校期間以盡多的虛擬現(xiàn)實技術，借助計算機硬件進行實踐操作，節(jié)省了時間與開支，在繪制錯誤的圖形圖紙上進行修改與重建，顯得十分便捷而高效。在社會期間利用VR技術進行實戰(zhàn)訓練，接談客戶并有效把設計思維結合VR技術的多種設計方案展示給客戶，讓其更多地自由、自主選擇需要的方案，則是成功的關鍵。這里主要訓練的是學生的口頭表達和手頭表現(xiàn)能力。虛擬現(xiàn)實技術通過以上措施融入教學課程當中，有效地使學生全方位得到發(fā)展。

4 結語

虛擬現(xiàn)實技術根據(jù)社會發(fā)展需要，與高校開設的環(huán)境設計課程相融合，利用其強大便捷的表現(xiàn)力作為設計工具，運用于大到建筑室內外空間，小到家具設計配置、材質選用等設計方案中去，仿真效果增強，方案效率加快，大大提高了教學效果與學習質量。客戶認可度愈加提高，施工準確度更加精準，以便工期按期完成，節(jié)省不必要的開支與人力財力的浪費等，使公司與社會都得到良性進展。VR技術與環(huán)境設計教學的結合，使其健康、穩(wěn)步地發(fā)展，為各高校相關專業(yè)的人才培養(yǎng)的研究與實施都具有重要的指導意義。

[1] 趙筱斌. 虛擬現(xiàn)實技術及應用研究——在建筑行業(yè)中的應用［M］.北京：中國水利水電出版社，2014.

張澤旭(1983-)，男，藝術學碩士，哈爾濱學院藝術與設計學院環(huán)境設計專業(yè)教師，講師。研究方向：環(huán)境設計方向研究與教學。

黑龍江省教育教學改革立項“基于校企合作的虛擬現(xiàn)實課程改革方法研究與實踐”（課題編號：JG2014011155）