任嬋 袁鴻牧 沈鴻晶

摘要：虛擬技術(shù)作為行業(yè)較為前沿的技術(shù)類型，主要是通過較高的技術(shù)手段對空間環(huán)境進(jìn)行模擬，再運用適合的傳感設(shè)備將體驗者引入環(huán)境中，給學(xué)生進(jìn)行操作授權(quán)，以此提升學(xué)生的體驗感。學(xué)生能夠借助該項技術(shù)與環(huán)境進(jìn)行直接的交流，從而調(diào)動多種感官對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生認(rèn)知，獲得較為理想的學(xué)習(xí)效果，因此該項技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計課程實施中的應(yīng)用頻率也較高。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計教學(xué);虛擬現(xiàn)實技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5312（2020）30-0159-02 DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.30.110

新時期，為了全面提高產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)水平，教師要合理的運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過開展虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用研究，提高了產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)效率。因此，教師要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況，科學(xué)的運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，從而進(jìn)一步提高學(xué)生專業(yè)水平。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其特征概括

該項技術(shù)借助IT手段創(chuàng)建虛擬的環(huán)境，并同時運用多項技術(shù)，如仿真、微電子技術(shù)等形成綜合性的技術(shù)效果。學(xué)生可以自己的想象為基礎(chǔ)開展環(huán)境的模擬，并發(fā)揮自身的多層面的感知能力對環(huán)境進(jìn)行直接體驗，從而檢測出產(chǎn)品的效果，并對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化改善，全面參與到研討當(dāng)中。具體來說，該項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的體驗特征如下：

（一）交互性

學(xué)生可在虛擬技術(shù)的支持下與產(chǎn)品進(jìn)行直接交流，在教學(xué)活動中實現(xiàn)突破性的進(jìn)展。學(xué)生可借助該技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行直接觸摸和運用，并體驗產(chǎn)品的運用效果。上述過程均可獲得及時的反饋信息，學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中實現(xiàn)互動，并結(jié)合自身的想象來自主完善產(chǎn)品的位置和環(huán)境條件，實現(xiàn)無障礙的交流。

（二）沉浸感

該方面的特征主要指學(xué)生在虛擬環(huán)境中所產(chǎn)生的相對真實的體驗感，甚至能夠體驗到質(zhì)量更高的聲音效果。運用虛擬技術(shù)能夠為體驗者營造一種錯覺，使其產(chǎn)生外界環(huán)境均會隨其主觀意愿而改變的意識，并積極結(jié)合自身的思想來創(chuàng)造外界環(huán)境。自行創(chuàng)造的環(huán)境可以直接觸碰和感受，如在房間中可設(shè)置一張椅子，體驗者可在椅子上坐著，這種體驗與真實環(huán)境中所能獲得的感受一致，甚至體驗者還可將其想象成更為舒適的家具設(shè)施，從而進(jìn)一步提升其沉浸感。

（三）想象力

該項技術(shù)的運用需體驗者具備一定的想象能力，能夠?qū)Νh(huán)境開展自主設(shè)計，這樣才能形成更接近真實的體驗感。因此在實施產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)時，若難以對外部環(huán)境進(jìn)行有效的構(gòu)建，即使運用虛擬技術(shù)也難以達(dá)到預(yù)期效果。而倡導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式完成既定的工作內(nèi)容，聯(lián)合多人的能力共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，則會大幅提升學(xué)習(xí)的質(zhì)效，并對外部環(huán)境進(jìn)行更為豐富的改善[1]。

二、虛擬技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)中的意義

虛擬技術(shù)的突出特征是交互性就構(gòu)想性等，任何形式的虛擬技術(shù)均能夠使體驗者產(chǎn)生與環(huán)境的交互體驗。產(chǎn)品應(yīng)用虛擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，便具有虛擬的數(shù)字化性質(zhì)。該類型的產(chǎn)品在應(yīng)用時與真實的產(chǎn)品相似，不會因外部因素的干擾而影響設(shè)計質(zhì)量，同時可在虛擬空間中按照設(shè)計者的思路發(fā)展完成。虛擬技術(shù)與其他類型的數(shù)字化技術(shù)相比，更為明顯的特征便是沉浸性。運用該項技術(shù)能夠大幅縮短產(chǎn)品的設(shè)計時間，在原料成本投入等方面也能夠節(jié)約必要的開支，同時還可運用技術(shù)手段對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步的分析及完善，與以往的設(shè)計手段相比，在時間和資金投入方面更能表現(xiàn)出一定的先進(jìn)性。學(xué)生可在虛擬技術(shù)的運用中形成大量的知識積淀，同時其實際操作能力也會得到明顯的提升。

在虛擬的環(huán)境中，學(xué)生可產(chǎn)生最接近真實環(huán)境的體驗，從而直觀感受到產(chǎn)品設(shè)計的缺陷，并依據(jù)體驗進(jìn)行優(yōu)化。構(gòu)想性則基于基礎(chǔ)的概念逐步聯(lián)系到各知識點，最后形成全面的知識體系。虛擬技術(shù)可大量簡化產(chǎn)品的開發(fā)環(huán)節(jié)，通過運用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品的色彩和造型等方面的設(shè)計工作，同時確定適合的制作原料，在虛擬的環(huán)境中應(yīng)用設(shè)計的產(chǎn)品，進(jìn)行仿真應(yīng)用檢測。該種教學(xué)方式能夠產(chǎn)生更為直觀的體驗，從而強(qiáng)化學(xué)生的思維能力，推進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提升，使其能夠在最短的時間內(nèi)掌握更多的學(xué)科知識。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的運用

（一）相關(guān)課程建設(shè)

1.設(shè)計類的基礎(chǔ)課程設(shè)置

該部分課程內(nèi)容可具體分為兩方面：其一為美學(xué)類課程。各院校的設(shè)計專業(yè)均可發(fā)揮自身的教育優(yōu)勢資源開設(shè)相關(guān)課程，當(dāng)前所設(shè)置的課程內(nèi)容均可滿足虛擬技術(shù)課程的基本要求，但虛擬現(xiàn)實課程具有一定的綜合性，因此在實際應(yīng)用時需有意識地鍛煉學(xué)生多方面的專業(yè)能力，廣泛涉獵其他專業(yè)的基礎(chǔ)知識和技能，從而優(yōu)化虛擬技術(shù)的應(yīng)用效果。其二是計算機(jī)設(shè)計的基礎(chǔ)課程。如可運用三維建模技術(shù)實施虛擬現(xiàn)實環(huán)境的構(gòu)建，或者運用二維軟件修改圖像等。該類型的課程需在產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)設(shè)置，學(xué)生可通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)將其與虛擬技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)你暯覽2]。

2.專業(yè)課程設(shè)置

主要指虛擬現(xiàn)實軟件課程及其他課程內(nèi)容，該部分課程內(nèi)容也是虛擬現(xiàn)實課程的重點及教學(xué)難點。

首先，該部分教學(xué)內(nèi)容以英語居多，而藝術(shù)專業(yè)學(xué)生普遍的英語能力較低，因此在學(xué)習(xí)的過程中便會遇到各種阻礙，針對上述問題的有效解決也值得教育工作者深思。

其次，該類課程與多種計算機(jī)語言相關(guān)，C語言、Java等的應(yīng)用頻率較高，若想系統(tǒng)掌握上述計算機(jī)語言，除了要具備較高的英語水平，還需學(xué)生具備更高的編程及推導(dǎo)能力，在時間方面的成本也較高。從普遍意義的調(diào)查結(jié)果顯示，多數(shù)藝術(shù)專業(yè)生對該部分課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)表現(xiàn)出一定的畏難情緒，難以高效掌握知識內(nèi)容。

此外在已經(jīng)開設(shè)的課程設(shè)置模式來看，主要可表現(xiàn)為兩種類型：其一是聯(lián)合與虛擬技術(shù)關(guān)聯(lián)度較高的數(shù)字技術(shù)等設(shè)置相關(guān)課程內(nèi)容，整個教學(xué)體系較為清晰，所涉及的知識范圍也更為廣泛。但該種課程的設(shè)置也會存在一定的缺陷，如課程內(nèi)容過多會對學(xué)生造成一定的心理負(fù)擔(dān)，學(xué)習(xí)課程會占用學(xué)生更多的時間和精力，對傳統(tǒng)課程形成了更大的沖擊，難以實現(xiàn)全面的素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)等。其二是選修課形式。學(xué)生可結(jié)合自身的興趣傾向?qū)φn程內(nèi)容進(jìn)行選擇學(xué)習(xí)，在以興趣作為學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的情況下，學(xué)生能夠形成更為理想的學(xué)習(xí)效果，但該種方式會導(dǎo)致學(xué)生所獲取的知識內(nèi)容不夠全面，在層次方面也難以達(dá)到更高的水平，功利目的較為明顯，因此也會對學(xué)生以后的發(fā)展構(gòu)成一定的負(fù)面影響。

上述問題需得到教育工作人員的高度重視，緊密結(jié)合院校、專業(yè)和學(xué)生的具體特征進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和定位，合理設(shè)置教學(xué)量與教學(xué)目標(biāo)，從而切實提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。

（二）教學(xué)實踐分析

1.虛擬空間的展示

在開展史論方面的知識講解時，如產(chǎn)品設(shè)計或者藝術(shù)設(shè)計歷史，該部分教學(xué)內(nèi)容相對枯燥，這便需要教師迎合學(xué)生的興趣傾向，選擇更具靈活性的方式開展教學(xué)，使學(xué)生形成更為深刻的認(rèn)知。以往可將多媒體技術(shù)作為輔助手段，將教訓(xùn)人以圖片形式進(jìn)行展現(xiàn)，但這種方式仍顯出較為單一的效果。而運用桌面虛擬系統(tǒng)，可在軟件的支持下，對特定的歷史時期進(jìn)行真實再現(xiàn)，使學(xué)生在虛擬的環(huán)境中對各類設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)行觀察和體驗，從而全面突破了時空界限，對產(chǎn)品進(jìn)行全面的了解，并對其突出的特征進(jìn)行深化記憶[3]。材料和加工技術(shù)是設(shè)計專業(yè)學(xué)生所必備的技能，以往教師大多通過圖片或者實地參觀的形式完成教學(xué)任務(wù)，對學(xué)生難以激發(fā)應(yīng)有的興趣。

在此教學(xué)模式下，學(xué)生難以對工藝和產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程形成全面的認(rèn)知，所設(shè)計出的產(chǎn)品也難以迎合市場需求。如運用虛擬技術(shù)參與教學(xué)，可將產(chǎn)品的加工過程進(jìn)行虛擬展現(xiàn)，學(xué)生能夠在環(huán)境中體驗到更為真實而細(xì)致的過程信息，因此全面提升認(rèn)知水平，還可親自參與虛擬產(chǎn)品的設(shè)計和制作，同時大幅降低時間及經(jīng)濟(jì)成本的投入。

2.建立交流平臺

在完成具體的設(shè)計任務(wù)時，教師需對每個學(xué)生的設(shè)計成果進(jìn)行指導(dǎo)與評價，但教師的教學(xué)時間和精力有限，因此學(xué)生所獲得的指導(dǎo)難以滿足其學(xué)習(xí)需求。而應(yīng)用虛擬系統(tǒng)便可建立更為便捷的交互平臺，師生可基于平臺開展實時交流互動，對設(shè)計作品進(jìn)行意見交換。此外在形成創(chuàng)意的初期，學(xué)生還可基于平臺獲得更多的靈感啟發(fā)，或者圍繞某個設(shè)計主題，聯(lián)合多人共同完成，全面清除學(xué)生間的交流障礙，大幅提升教學(xué)效率。

（三）虛擬訓(xùn)練

造型能力可作為設(shè)計專業(yè)學(xué)生的必備學(xué)科技能之一，通常院校均會設(shè)置計算機(jī)輔助設(shè)計相關(guān)課程內(nèi)容，對學(xué)生的三維軟件應(yīng)用技能開展系統(tǒng)訓(xùn)練。學(xué)生按照三維模型制作出實際作品后，如果還想繼續(xù)完善，如再通過三維軟件進(jìn)行修改便十分復(fù)雜，而虛擬建模技術(shù)可在實施設(shè)計時隨意修改模型，通過拖動鼠標(biāo)形成的軌跡實現(xiàn)對產(chǎn)品模型的修改和完善，并可反復(fù)操作，直到設(shè)計出較為滿意的結(jié)果。

（四）虛擬實驗

學(xué)生接受1-2學(xué)年的造型和設(shè)計方面的技能訓(xùn)練后，便可參與產(chǎn)品設(shè)計等具有綜合性質(zhì)的課程訓(xùn)練中。該部分課程目標(biāo)為學(xué)生具有獨立的設(shè)計能力。多數(shù)院校難以完成產(chǎn)品設(shè)計中所需的實驗內(nèi)容，但如果應(yīng)用桌面虛擬系統(tǒng)參與教學(xué)，便可使學(xué)生基于系統(tǒng)開展操作練習(xí)，如實施汽車設(shè)計時，學(xué)生便可在完成三維建模后，應(yīng)用軟件中的功能開展虛擬實驗，此外，學(xué)生還可借助虛擬環(huán)境來體驗設(shè)計的產(chǎn)品是否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)和實際應(yīng)用需求。如在設(shè)計家用飲水機(jī)時，學(xué)生便可置身于虛擬現(xiàn)實中，通過對家庭環(huán)境進(jìn)行模擬，來確定飲水機(jī)的位置，多次模擬使用方法，從而總結(jié)出人類的應(yīng)用習(xí)慣和具體需求，以此為參考設(shè)計出符合應(yīng)用習(xí)慣的飲水機(jī)[4]。

四、結(jié)語

總之，隨著新時期教學(xué)改革深入開展，在產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)過程中，教師要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)實際，有針對性的制定更加完善的教學(xué)計劃，從而加強(qiáng)對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)能力，以保證產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)課堂教學(xué)效率。在實踐應(yīng)用過程中，教師要掌握虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并科學(xué)的開展虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)實踐與創(chuàng)新研究，這樣能夠不斷加強(qiáng)學(xué)生實踐水平，以為學(xué)生日后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊劍威.產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)教學(xué)方法研究進(jìn)程與改革趨勢分析[J].藝術(shù)品鑒，2019（29）：292-293.

[2]高晉.高校產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)MES模塊化教學(xué)模式的構(gòu)建與研究[J].陜西教育（高教），2019（10）：46-47.

[3]劉玲玲.互聯(lián)網(wǎng)+背景下的西部民族地區(qū)“旅游產(chǎn)品設(shè)計”課程教學(xué)實踐探索[J].課程教育研究，2019（40）：1-2.

[4]朱姝，趙玉.雙創(chuàng)戰(zhàn)略下VRP技術(shù)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].山西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2017（01）.

作者簡介：任嬋（1988-），女，漢族，云南文山人，碩士，助教，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計。