張澤旭

哈爾濱學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150086

環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

張澤旭

哈爾濱學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150086

簡要介紹了環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)課程體系的設(shè)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(huì)需求脫節(jié)的現(xiàn)象；而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR），以其優(yōu)越的特點(diǎn)和發(fā)展前景能與本專業(yè)融和，加以利用于各類教學(xué)課程中，以便適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，對專業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化與促進(jìn)，具有重要的指導(dǎo)意義。以期為高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)研究與人才培養(yǎng)的實(shí)施有所借鑒。

環(huán)境設(shè)計(jì)；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；教學(xué)；應(yīng)用

1 環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)課程體系

近些年高校開設(shè)的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)科，培養(yǎng)出大批設(shè)計(jì)人才，不斷地滿足了社會(huì)的需求。隨著建筑及房地產(chǎn)市場的迅猛發(fā)展，環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)也成為藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科的重要組成部分，因此被大多高校所重視。

1.1 環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

環(huán)境設(shè)計(jì)是對于建筑室內(nèi)外的空間環(huán)境，通過藝術(shù)設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和整合的一門實(shí)用藝術(shù)。本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，掌握相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)理論、具備較強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)技能，并具有創(chuàng)新能力的和設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，在環(huán)境設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)從事公共建筑空間室內(nèi)設(shè)計(jì)、居住空間設(shè)計(jì)、社區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計(jì)、廣場園林設(shè)計(jì)的高素質(zhì)設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才。

1.2 專業(yè)教學(xué)課程體系設(shè)置

本專業(yè)涉及的范圍較廣，囊括建筑基礎(chǔ)知識(shí)、建筑及室內(nèi)裝飾、各類室內(nèi)空間、園林藝術(shù)、材料學(xué)、心理學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。每所高校的專業(yè)教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)都不同。

除公共文化基礎(chǔ)課程外，根據(jù)專業(yè)需要和特點(diǎn)設(shè)置了層層遞進(jìn)的專業(yè)課程體系，專業(yè)基礎(chǔ)課程如設(shè)計(jì)素描、設(shè)計(jì)色彩、三大構(gòu)成等；專業(yè)理論課程如中外建筑史、建筑設(shè)計(jì)史、人體工程學(xué)、材料學(xué)、心理學(xué)等；專業(yè)設(shè)計(jì)課程如室內(nèi)空間設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)原理、家具陳設(shè)設(shè)計(jì)、室內(nèi)物理環(huán)境設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等；專業(yè)實(shí)踐課程如建筑制圖、室內(nèi)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(shí)習(xí)、藝術(shù)采風(fēng)考察、畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)作等課程。通過這些課程設(shè)置培養(yǎng)從事各類規(guī)劃、設(shè)計(jì)院所、環(huán)境設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及管理工作的多方面應(yīng)用型人才。

1.3 環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)課程體系現(xiàn)狀及存在的問題

從社會(huì)市場需求的角度上看，環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)課程體系是與時(shí)俱進(jìn)的，高校根據(jù)社會(huì)不同需求進(jìn)行了調(diào)整，側(cè)重點(diǎn)當(dāng)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(shè)置與課程內(nèi)容的教學(xué)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(shí)，課程的設(shè)置過于機(jī)械而不能根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)需求靈活調(diào)整課程時(shí)間。

（2）專業(yè)基礎(chǔ)課程應(yīng)與后期的本專業(yè)理論、設(shè)計(jì)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(jié)合實(shí)際或現(xiàn)場進(jìn)行講述分析。

（4）專業(yè)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容安排不盡合理，許多學(xué)生畢業(yè)步入工作崗位，其設(shè)計(jì)思維表達(dá)不全面以至于最終設(shè)計(jì)效果不盡完美，亦不能從技能上迅速融入設(shè)計(jì)工作。

（5）專業(yè)實(shí)踐課程訓(xùn)練方式不夠多元化，動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手的思考、觀察、講述表達(dá)欠缺訓(xùn)練，缺乏與客戶溝通洽談的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)不能達(dá)到客戶需求標(biāo)準(zhǔn)。而導(dǎo)致不能完全開發(fā)學(xué)生各方面綜合素質(zhì)。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡稱VR）是一種可以創(chuàng)建并體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)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(dòng)態(tài)視景和實(shí)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(shí)技術(shù)的特點(diǎn)與發(fā)展前景

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，VR技術(shù)正在不斷應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，逐步改變?nèi)藗兊纳罘绞?。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能等方面。它是由計(jì)算機(jī)生成的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的三維立體逼真圖像，在此基礎(chǔ)上使人對其進(jìn)行感知，甚至感知除計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)所生成的視覺感知外的聽覺、觸覺、力覺、運(yùn)動(dòng)等多感知。其特點(diǎn)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(shí)程度；交互性，是用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的信息；自主性，是虛擬環(huán)境中的物體依據(jù)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行自我主觀地安排和行為。這些特點(diǎn)使VR技術(shù)向多項(xiàng)領(lǐng)域延伸并輔助發(fā)展。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是圖形顯示技術(shù)的快速發(fā)展，VR技術(shù)在近年來得到了很大發(fā)展。VR技術(shù)研究如分布式并行處理、輔助設(shè)備（觸覺反饋設(shè)備等）設(shè)計(jì)、應(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)用、宇航員的訓(xùn)練等。在國外VR已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教育，醫(yī)療，軍事，藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，具體的案例如谷歌眼鏡、飛行員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)以及虛擬國會(huì)圖書館等。VR技術(shù)深深地促進(jìn)著文化的進(jìn)步，并引領(lǐng)人們的生活方式。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與環(huán)境設(shè)計(jì)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅僅是一個(gè)演示媒體，而且還是一個(gè)軟件設(shè)計(jì)工具。主要以視覺感官形式出現(xiàn)，把設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想完整呈現(xiàn)出來。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)表達(dá)方法是，在工程項(xiàng)目裝修施工之前把預(yù)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(nèi)家具模型，以期達(dá)到預(yù)想結(jié)果，展示給資助方或客戶，這樣既浪費(fèi)時(shí)間又花去不少費(fèi)用，若是不合客戶理想便白費(fèi)周折。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，使以往傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式提升到即看即所得的場景，大大提高了設(shè)計(jì)和規(guī)劃的質(zhì)量與效率。設(shè)計(jì)者可以按照自己的構(gòu)思去構(gòu)建并裝飾“虛擬”的空間，并可以任意變換自己在所設(shè)計(jì)空間中的位置與角度，既節(jié)約了時(shí)間，又節(jié)省了制作模型的費(fèi)用，省時(shí)又省工，經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)課程中的改革應(yīng)用

3.1 專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)設(shè)計(jì)課程的優(yōu)化利用

以往專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)設(shè)計(jì)課程的課題訓(xùn)練方式，大多以手繪的單一形式進(jìn)行訓(xùn)練，手繪操作訓(xùn)練固然重要，但時(shí)間耗費(fèi)過大，可訓(xùn)練的內(nèi)容與數(shù)量過少。

專業(yè)基礎(chǔ)課程注重的是專業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)、思維的開拓與審美的培養(yǎng)，在有限的時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行盡量多的課堂訓(xùn)練與輔導(dǎo)是非常必要的。而專業(yè)設(shè)計(jì)課程注重的是設(shè)計(jì)思維的拓展與演示，展示完整思維的過程與結(jié)果，盡多地以量變?yōu)橘|(zhì)變是很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在這里，眼力與腦力是訓(xùn)練的重點(diǎn)，要通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)手段達(dá)到這個(gè)要求就可行了，一方面降低耗時(shí)費(fèi)力的手繪訓(xùn)練數(shù)量，更多地加以VR技術(shù)來實(shí)現(xiàn)量變到質(zhì)變的訓(xùn)練，則會(huì)達(dá)到預(yù)期目的。

3.2 專業(yè)實(shí)踐課程的結(jié)合促進(jìn)

專業(yè)實(shí)踐課程的重點(diǎn)在于與市場的對接、社會(huì)的需求，公眾的訴求與個(gè)人的需要等。通過實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐訓(xùn)練，在校期間以盡多的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行實(shí)踐操作，節(jié)省了時(shí)間與開支，在繪制錯(cuò)誤的圖形圖紙上進(jìn)行修改與重建，顯得十分便捷而高效。在社會(huì)期間利用VR技術(shù)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，接談客戶并有效把設(shè)計(jì)思維結(jié)合VR技術(shù)的多種設(shè)計(jì)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(guān)鍵。這里主要訓(xùn)練的是學(xué)生的口頭表達(dá)和手頭表現(xiàn)能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過以上措施融入教學(xué)課程當(dāng)中，有效地使學(xué)生全方位得到發(fā)展。

4 結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要，與高校開設(shè)的環(huán)境設(shè)計(jì)課程相融合，利用其強(qiáng)大便捷的表現(xiàn)力作為設(shè)計(jì)工具，運(yùn)用于大到建筑室內(nèi)外空間，小到家具設(shè)計(jì)配置、材質(zhì)選用等設(shè)計(jì)方案中去，仿真效果增強(qiáng)，方案效率加快，大大提高了教學(xué)效果與學(xué)習(xí)質(zhì)量。客戶認(rèn)可度愈加提高，施工準(zhǔn)確度更加精準(zhǔn)，以便工期按期完成，節(jié)省不必要的開支與人力財(cái)力的浪費(fèi)等，使公司與社會(huì)都得到良性進(jìn)展。VR技術(shù)與環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)的結(jié)合，使其健康、穩(wěn)步地發(fā)展，為各高校相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)的研究與實(shí)施都具有重要的指導(dǎo)意義。

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

張澤旭(1983-)，男，藝術(shù)學(xué)碩士，哈爾濱學(xué)院藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教師，講師。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)方向研究與教學(xué)。

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