虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用探究

譚宇

摘 要：本文從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概念入手，闡明當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)中的優(yōu)缺點(diǎn)，探究景觀設(shè)計(jì)教學(xué)基于目前的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該如何進(jìn)行課程設(shè)計(jì)及教學(xué)內(nèi)容制作，從而將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，克服或彌補(bǔ)技術(shù)原因產(chǎn)生的缺陷，達(dá)到教學(xué)目的，為景觀設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)子提供更加優(yōu)渥和多元的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)手段。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);沉浸式體驗(yàn);景觀設(shè)計(jì)教學(xué);課程內(nèi)容;技術(shù)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展至今已不再是一項(xiàng)神秘和難以企及的技術(shù)，它正在快速地發(fā)展并走進(jìn)我們的日常生活，如商場(chǎng)中隨處可見的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲體驗(yàn)、與手機(jī)配合使用的簡(jiǎn)易VR眼鏡、家用VR游戲頭盔等等，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以它特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)給我們帶來了極強(qiáng)的沉浸式空間體驗(yàn)視覺效果。因此，作為空間設(shè)計(jì)學(xué)科的景觀設(shè)計(jì)專業(yè)，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來教學(xué)再合適不過了。設(shè)計(jì)目的、空間構(gòu)成的關(guān)系、設(shè)計(jì)最終效果等一系列原來只在平面圖紙上的內(nèi)容，都可以用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行空間再現(xiàn)，為學(xué)生提供沉浸式體驗(yàn)，使其感覺身臨其境，達(dá)到強(qiáng)化教學(xué)的目的，獲得更好的教學(xué)效果，同時(shí)也改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使師生獲得更好的教學(xué)體驗(yàn)。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念和常用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)

虛擬現(xiàn)實(shí)也可以稱為虛擬仿真或者VR（Virtual Reality的縮寫），是一種通過計(jì)算機(jī)生成的模擬環(huán)境，通過多源信息融合、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為使用戶沉浸到該環(huán)境中，模擬真實(shí)環(huán)境，以達(dá)到使人感覺身臨其境的效果。目前VR技術(shù)被應(yīng)用在游戲、地產(chǎn)、航空、軍事、醫(yī)療、教育、考古、機(jī)械制造等需要場(chǎng)景再現(xiàn)和情景模擬的行業(yè)中。VR輸出設(shè)備目前有：

第一，VR頭盔顯示器。個(gè)人沉浸式體驗(yàn)好，交互性強(qiáng)，但是需配合電腦主機(jī)，不便攜且無法多人協(xié)同。

第二，環(huán)幕。配合3D眼鏡和其他相應(yīng)硬件可以有良好的沉浸式體驗(yàn)和交互性，可以多人協(xié)同操作。

第三，多屏組合。配合3D眼鏡和相應(yīng)的硬件設(shè)備，有很好的沉浸式體驗(yàn)和交互性，并且能多人協(xié)同操作。

第四，手機(jī)VR頭盔。有一定的沉浸式體驗(yàn)效果，優(yōu)勢(shì)在于便宜、便攜，只需要一臺(tái)手機(jī)和一副眼鏡。

根據(jù)景觀設(shè)計(jì)的教學(xué)需求，VR設(shè)備需要有很好的沉浸式體驗(yàn)效果，能進(jìn)行流暢的人機(jī)交互與多人協(xié)同。同時(shí)在VR制作軟件平臺(tái)的選擇上，應(yīng)選擇能良好兼容當(dāng)下常用的景觀設(shè)計(jì)類3D模型制作軟件的平臺(tái)，同時(shí)由于景觀設(shè)計(jì)類的教師普遍沒有編程能力，所以該VR制作平臺(tái)還要有易于操作，在邏輯連貫的時(shí)候不需進(jìn)行編程的特點(diǎn)。目前，VR制作平臺(tái)種類繁多，但大多是基于Unity和Ue4這兩大平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)制作的，各有優(yōu)劣，這里就不一一介紹了。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)

景觀設(shè)計(jì)是一門空間設(shè)計(jì)學(xué)科，雖然它涵蓋很多方面的知識(shí)，但都是為了建立有序的空間形態(tài)和完整和諧的景觀體系，因而學(xué)景觀設(shè)計(jì)的學(xué)生必須具備良好的空間思維能力、感知能力、尺度感等。在以往的教學(xué)過程中，通常是通過案例分析、實(shí)地調(diào)研、平面方案繪制、效果圖制作或模型制作來培養(yǎng)這些能力，這些教學(xué)環(huán)節(jié)中，空間尺度感知最直接和深刻的只有實(shí)地調(diào)研環(huán)節(jié)，但是在實(shí)際教學(xué)過程中，實(shí)地調(diào)研由于受到各種條件的制約，并不能大量進(jìn)行，因此多數(shù)都是采用圖片分析和繪制，因此空間尺度感和空間思維的培養(yǎng)并不理想。而VR技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題，因?yàn)閂R技術(shù)可以3D虛擬再現(xiàn)實(shí)地場(chǎng)景，讓學(xué)生沉浸在場(chǎng)景中，感受空間結(jié)構(gòu)、序列、尺度，也可以讓學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中體會(huì)曾經(jīng)只出現(xiàn)在書本上的設(shè)計(jì)理論、圖片上的經(jīng)典案例等，可以讓學(xué)生進(jìn)行案例的即時(shí)修改、創(chuàng)建等，積極與教師互動(dòng)，自己設(shè)計(jì)的方案也可以通過VR技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，清楚直觀地了解自己的優(yōu)點(diǎn)和不足。綜上，可以看到在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)過程中應(yīng)用VR技術(shù)，有著常規(guī)教學(xué)手段所沒有的巨大優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有不少缺點(diǎn)：

第一，VR硬軟件設(shè)備價(jià)格不菲，需要獨(dú)立的空間，不能做到與普通教室兼容。

第二，教學(xué)內(nèi)容缺乏，需要教師根據(jù)課程需要制作課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)VR制作軟件，增加備課工作量，且這個(gè)工作量極其龐大，因?yàn)樾枰罱ù罅康奶摂M場(chǎng)景，需要根據(jù)課程內(nèi)容搭建龐雜的三維模型，同時(shí)還要將模型導(dǎo)入VR軟件進(jìn)行再編輯（因?yàn)榫坝^建模的要求和VR虛擬場(chǎng)景搭建的要求有所不同），最后再進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的邏輯編輯（目前很多VR編輯軟件已經(jīng)不需要編程，這讓不會(huì)編程的教師學(xué)習(xí)起來更加方便）。因此，這個(gè)工作量并不是傳統(tǒng)教學(xué)備課工作量可以比擬的，同時(shí)教學(xué)思路、方法、手段都要將VR技術(shù)穿插其中，可以說是完全顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)方式。

第三，技術(shù)推廣難。雖然VR技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)顯而易見，但是畢竟是一項(xiàng)新的技術(shù)，需要重新學(xué)習(xí)，課程內(nèi)容的制作也需要投入大量的精力（在第二點(diǎn)中詳細(xì)提到過），在推廣過程當(dāng)中必將出現(xiàn)各種阻力和困難，在教學(xué)的過程中也不會(huì)有好的效果，造成資源浪費(fèi)，甚至可能會(huì)出現(xiàn)抵觸VR技術(shù)推廣和應(yīng)用的情況。

3 在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，如何規(guī)避缺點(diǎn)而凸顯虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

VR技術(shù)應(yīng)用在景觀設(shè)計(jì)教學(xué)過程中的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)都是顯而易見的，而這些缺點(diǎn)也并非不可規(guī)避和克服，只要合理安排，便能很好地解決這些問題，建立良好的教學(xué)環(huán)境。

第一，VR硬軟件設(shè)備可以通過專項(xiàng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目來解決。我們知道，VR技術(shù)可以應(yīng)用在多個(gè)學(xué)科，不單是景觀設(shè)計(jì)課程，機(jī)械制造、建筑、橋梁等等專業(yè)都能用到，因此，可以通過申報(bào)多學(xué)科共建實(shí)驗(yàn)室，只要實(shí)驗(yàn)室硬軟件選型合理，能兼容各學(xué)科需求，就能很好地解決硬軟件需求的問題，并且各學(xué)科交叉使用還不會(huì)造成資源浪費(fèi)。另外，還可以通過和相關(guān)單位進(jìn)行校企合作的方式來建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，這樣的目的性更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)室的成果社會(huì)認(rèn)可度也更高，既解決了教學(xué)的需求，還可以帶來許多橫向項(xiàng)目，是一個(gè)雙贏的方式。

第二，教學(xué)內(nèi)容缺乏才是最難解決的問題。雖然目前VR軟件制作的公司都有自己的網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)，但都是綜合性資源庫(kù)，景觀設(shè)計(jì)課程所需要的資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，同時(shí)，好的資源都需要收費(fèi)，這就需要教師自己準(zhǔn)備，這里提供兩個(gè)解決教學(xué)資源的思路：

一是在教研室確立課程教學(xué)大綱，組織教師和學(xué)生建設(shè)課程所需的資源庫(kù)，這里必須一改以往教學(xué)時(shí)教師各自為政的狀態(tài)，必須團(tuán)隊(duì)合作。任課教師需要對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生作業(yè)案例進(jìn)行歸類整理，同時(shí)還要利用VR軟件將其調(diào)整到符合虛擬展示的要求，同時(shí)進(jìn)行課程需要的邏輯編輯，期間可以與企業(yè)合作，將滿足VR平臺(tái)使用的素材模型投放到專業(yè)平臺(tái)出售，還可以與地產(chǎn)公司、裝飾公司、博物館、展覽館等需要VR演示的企業(yè)和單位進(jìn)行橫向項(xiàng)目合作，其收入歸團(tuán)隊(duì)合理分配，這樣可以起到很好的良性循環(huán)，同時(shí)也建立起了完善的教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)。

二是依托VR實(shí)驗(yàn)室的硬件條件申報(bào)科研項(xiàng)目和課改項(xiàng)目，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行課程內(nèi)容的豐富，以達(dá)到一個(gè)良性的循環(huán)。同時(shí)也可以將兩個(gè)思路整合后同時(shí)進(jìn)行，但這都不是短期內(nèi)可以解決的，都需要教師持續(xù)的付出才能將課程完善下去。產(chǎn)生良性循環(huán)，讓教師的付出有所回報(bào)，才是解決問題的最優(yōu)方案。

第三，VR技術(shù)推廣的問題。如果硬件軟件能達(dá)到使用需求，課程內(nèi)容建設(shè)也能產(chǎn)生良性循環(huán)（付出有所回報(bào)），筆者認(rèn)為只要是一個(gè)正常的教學(xué)工作者，在技術(shù)擁有如此明顯優(yōu)勢(shì)的前提下，都會(huì)主動(dòng)參與技術(shù)培訓(xùn)，并不遺余力地推廣這項(xiàng)技術(shù)的。

4 結(jié)語(yǔ)

在景觀設(shè)計(jì)課程的教學(xué)過程中，我們一直在尋找一種直觀的、互動(dòng)性強(qiáng)的、深刻的教學(xué)方式和方法，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）將會(huì)很好地解決這些傳統(tǒng)教學(xué)方法中難以解決和兼顧的問題。雖然在應(yīng)用的過程中還會(huì)出現(xiàn)新問題，但是只要能形成整體上的良性循環(huán)，讓教師的付出有所回報(bào)，將課程內(nèi)容落到實(shí)處，筆者相信虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用將給景觀設(shè)計(jì)課程教學(xué)帶來翻天覆地的變化和長(zhǎng)足的進(jìn)步。

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