鄭雯婷 湯枚

摘? 要：利用虛擬仿真技術(shù)，可以在一定程度上改變?cè)瓉?lái)我國(guó)傳統(tǒng)古建筑課程的教學(xué)模式，以成熟的技術(shù)手段、前衛(wèi)的教學(xué)思想克服了以往我國(guó)古建課程教學(xué)的短板，從而進(jìn)行了全新的教育嘗試。本文重點(diǎn)闡述了虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)過(guò)程和虛擬仿真技術(shù)在學(xué)校教學(xué)的實(shí)際運(yùn)用，以及虛擬仿真技術(shù)在我國(guó)古建筑教育中運(yùn)用的重要性，并詳盡地介紹了我國(guó)古建筑教學(xué)中利用虛擬仿真技術(shù)的具體實(shí)踐步驟。

關(guān)鍵詞：古建筑;應(yīng)用;虛擬;仿真

引言：由于電子技術(shù)發(fā)展和信息產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，國(guó)家在高等教育方面予以了高度的關(guān)注，并制定了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》，重點(diǎn)闡述了信息化技術(shù)對(duì)當(dāng)前高等教育發(fā)展的影響效果與意義，同時(shí)也對(duì)實(shí)施信息化高等教育進(jìn)行了重要詳盡的闡述。我國(guó)十分重視虛擬仿真技術(shù)，并順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，建立了國(guó)家虛擬仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，進(jìn)一步提高了信息化建設(shè)教育的綜合技術(shù)水平。由獨(dú)立的信息化構(gòu)建技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，將逐步促進(jìn)和提升我國(guó)高校的信息化建設(shè)教育技術(shù)水平。

1 虛擬仿真技術(shù)在中國(guó)古建筑教學(xué)中的發(fā)展

虛擬仿真技術(shù)能夠給學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一種超乎真實(shí)的中國(guó)古建筑教學(xué)氛圍，進(jìn)而完成學(xué)習(xí)者對(duì)中國(guó)古建筑的虛擬參與過(guò)程，達(dá)到教與學(xué)的效果。具體的構(gòu)造體系過(guò)程大致包括三個(gè)部分。首先是建筑數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層。主要是指在虛擬仿真結(jié)果的處理過(guò)程中，對(duì)建筑物周邊環(huán)境及其基本構(gòu)造的初步設(shè)計(jì)、信號(hào)的輸入和數(shù)據(jù)信號(hào)的采集。第二部分則是功能邏輯層面。這一階段主要的功能就是通過(guò)模擬開(kāi)發(fā)并進(jìn)行加工處理，從而實(shí)現(xiàn)手柄和程序的融合，完成功能的設(shè)計(jì)，并以此保證了我國(guó)建筑的虛擬建造流程。第三部分為虛擬眼鏡和游戲手柄。學(xué)習(xí)者在使用的過(guò)程中，借助眼鏡能夠達(dá)到以第一人稱的視野對(duì)中國(guó)古建筑進(jìn)行全方位地了解，體驗(yàn)建造的過(guò)程，提高虛擬環(huán)境的逼真度。這樣不但使設(shè)計(jì)師置身其境，同時(shí)為建筑教學(xué)添加了趣味，通過(guò)置身其間的體驗(yàn)，能讓學(xué)習(xí)者得到更為深刻的記憶。

2虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用意義

2.1 虛擬仿真關(guān)鍵技術(shù)的分析

在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，中國(guó)建筑物的基本結(jié)構(gòu)往往較為繁瑣，在功能實(shí)現(xiàn)方面就比較復(fù)雜，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的分析也最為重要。首先，利用3D軟件先完成建筑外部的設(shè)計(jì)，進(jìn)而將內(nèi)部模型方案導(dǎo)入到已構(gòu)建好的建筑結(jié)構(gòu)中，并進(jìn)行內(nèi)部模型間的互導(dǎo)。其次，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部模型、材質(zhì)和結(jié)構(gòu)模型之間的交互導(dǎo)入，以此將建模軟件的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最大。最后，進(jìn)行方位的先期解決，在完成建筑模型的導(dǎo)入設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)定方位的原點(diǎn)，方便于在后期解決建筑的走向或者方位問(wèn)題，這就需要對(duì)每一個(gè)構(gòu)件都需要先找準(zhǔn)中心點(diǎn)開(kāi)始設(shè)計(jì)。

2.2 虛擬仿真技術(shù)的意義

應(yīng)針對(duì)古建筑專業(yè)課程的特色結(jié)合前沿的虛擬仿真技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)基于虛擬仿真技術(shù)課程方案的建設(shè)，包括通過(guò)設(shè)置專門的為虛擬仿真開(kāi)發(fā)的學(xué)生平臺(tái)，在軟件上完成對(duì)虛擬仿真結(jié)果測(cè)試和虛擬仿真建筑物的審核，以做到無(wú)時(shí)間約束、無(wú)空間約束。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件幫助學(xué)生們進(jìn)一步的了解我國(guó)古建筑的特色，了解每一處架構(gòu)設(shè)計(jì)及其施工的流程。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)給學(xué)生們創(chuàng)造了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，讓我國(guó)古建筑更為真實(shí)的呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，近距離地感受我國(guó)古建筑的特色。

3 中國(guó)古建筑教學(xué)通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

3.1虛擬仿真技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心規(guī)劃

隨著中國(guó)信息化科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在原來(lái)的中國(guó)古建筑課程基礎(chǔ)上，通過(guò)整合虛擬仿真課程，設(shè)計(jì)了全新的中國(guó)古建筑課程架構(gòu)和教學(xué)計(jì)劃。比較于原有的傳統(tǒng)教學(xué)模式，虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)模式在實(shí)際教學(xué)方面更加可靠，使用成本更加低廉，而且虛擬仿真技術(shù)教學(xué)方法還能夠完成受原有傳統(tǒng)教育條件影響而無(wú)法做到的實(shí)驗(yàn)。使用了虛擬的仿真技術(shù)，就能夠很簡(jiǎn)單地完成任意一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多年的發(fā)展完善，目前虛擬仿真技術(shù)已包含了我國(guó)古建筑方面的三大系統(tǒng)。建設(shè)系統(tǒng)能夠支持正在學(xué)習(xí)我國(guó)古建筑的同學(xué)們對(duì)我國(guó)古建筑進(jìn)行虛擬性的構(gòu)建，規(guī)劃系統(tǒng)能夠利用虛擬仿真技術(shù)，進(jìn)行對(duì)實(shí)際需要建設(shè)的建筑進(jìn)行整體規(guī)劃，而最后一個(gè)系統(tǒng)則是景觀系統(tǒng)，能夠進(jìn)行對(duì)虛擬景觀的建筑設(shè)計(jì)。這三大體系，對(duì)以后的虛擬仿真技術(shù)教育與建筑教學(xué)，提出了十分關(guān)鍵的借鑒基礎(chǔ)與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，需要進(jìn)一步地根據(jù)這種框架系統(tǒng)對(duì)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行更深入的設(shè)計(jì)和構(gòu)建，以實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)院校進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)仿真術(shù)課程建設(shè)的新教學(xué)模式，以便滿足當(dāng)前的信息化社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2虛擬仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

對(duì)建筑設(shè)計(jì)學(xué)科而言，我國(guó)古建占有很大的比例，由于過(guò)去我國(guó)古建筑的形式和現(xiàn)在的磚瓦形式有所不同，它大多是按照木構(gòu)建造方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的，同時(shí)由于我國(guó)房屋的建筑類型眾多，而我國(guó)建筑的組合方法十分復(fù)雜，對(duì)我國(guó)古建的理解和掌握一直是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)教學(xué)的重心，每一個(gè)中國(guó)古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生和有關(guān)人員，都需要掌握我國(guó)古建筑的基礎(chǔ)知識(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)建筑模擬科技則可以利用虛幻仿真技術(shù)，對(duì)我國(guó)古建筑進(jìn)行構(gòu)建。如保國(guó)靜大殿是目前為止保護(hù)最良好的我國(guó)木構(gòu)建筑物，是一個(gè)十分具有特色的我國(guó)古建筑。保國(guó)寺地處中國(guó)浙江省寧波市北部，為我國(guó)第一批重點(diǎn)文物保護(hù)單位。利用虛擬仿真技術(shù)，在建立不同的設(shè)計(jì)方案后完成我國(guó)古建的構(gòu)造，從面在構(gòu)造的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)習(xí)者對(duì)我國(guó)古建的認(rèn)識(shí)。將我國(guó)古建筑比較直接地呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者眼前，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)效果。

結(jié)束語(yǔ)：使用虛擬仿真技術(shù)，可以在一定程度上改變以往傳統(tǒng)建筑課程的教學(xué)方式。對(duì)于學(xué)習(xí)我國(guó)古建筑文化有著十分關(guān)鍵的意義，同時(shí)在實(shí)際教學(xué)中能獲得相當(dāng)好的教學(xué)效果。由于當(dāng)前虛擬仿真技術(shù)尚有許多不足，需要將技術(shù)結(jié)合教學(xué)加以不斷深入的研發(fā)和創(chuàng)造。

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作者簡(jiǎn)介：鄭雯婷， 女，漢族，籍貫：湖北咸寧，生于：1994-9-14，建筑設(shè)計(jì)學(xué)院，職稱：助教? 碩士研究生學(xué)歷，研究方向：古建筑教學(xué)研究。

湯枚， 女，漢，籍貫：湖北荊州;生于：1982-12-14， 建筑設(shè)計(jì)學(xué)院，職稱：講師? 碩士學(xué)歷，研究方向：室內(nèi)設(shè)計(jì)。