半開放性VR藝術(shù)設計實驗室建設研究

王一工 陳涵 劉立妍

摘 要：以研究半開放性VR藝術(shù)設計實驗室的作用、建設要點為目的，通過文獻研讀和親身實踐相結(jié)合的研究方法，明確了半開放性實驗室建設應關(guān)注的工作重點和發(fā)展方向，得出半開放性實驗室可以同時滿足專業(yè)發(fā)展、通識教育和科研工作需要的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：半開放性;VR;藝術(shù)設計實驗室

中圖分類號：TU-4;TP391.9文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）04-0103-03

Abstract： With the purpose of studying the function and key points of construction of semi open VR art design laboratory， this paper used the research methods of literature study and personal practice to clarify the work focus and development direction of semi open laboratory construction， and drew the conclusion that semi open laboratory could meet the needs of professional development， general education and scientific research at the same time.

Keywords： half open;VR;art design lab

VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）藝術(shù)設計實驗室在藝術(shù)專業(yè)的發(fā)展中體現(xiàn)出明確的專業(yè)屬性，但作為高校基礎(chǔ)建設的一部分，其同時還應該承擔高校精神文明建設和提升科研及社會服務綜合實力的責任[1]。在這種既專業(yè)又開放的任務引導下，半開放性就成為VR藝術(shù)設計實驗室建設的重要目標。

1 VR藝術(shù)設計實驗室發(fā)展現(xiàn)狀

隨著高校對藝術(shù)設計專業(yè)實驗室建設的重視，VR實驗室開始進入校園，尤其是2016年以后，圍繞動畫、游戲、影視、攝影教學活動的VR實驗室越來越多，逐步帶動環(huán)境藝術(shù)、建筑設計、工業(yè)設計專業(yè)開展了相關(guān)建設。但是，總體來看，大部分高校的VR實驗室建設仍處在摸索階段，應用領(lǐng)域窄，發(fā)展水平參差不齊，主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

一方面，許多VR實驗室的初始建設動機是完成某項課題研究，或是滿足某一門課程的教學需要，其應用范圍限定在實驗室籌建者所在的研究領(lǐng)域，基本不向其他專業(yè)領(lǐng)域延伸。另一方面，大部分藝術(shù)設計類VR實驗室的教研團隊主要由藝術(shù)設計專業(yè)教師構(gòu)成，因為缺少熟練掌握計算機語言的人才，只能實現(xiàn)VR的沉浸感體驗而不能實現(xiàn)交互功能。這兩方面問題使得VR的功能得不到充分發(fā)揮，不僅浪費了實驗室資源，而且也限制設計專業(yè)的發(fā)展。

既具有專業(yè)性，又具有開放性，才是VR藝術(shù)實驗室發(fā)展的主要方向。在保持專業(yè)性的同時，實驗室應開發(fā)一些面向全校同學開放的公共VR教學資源，在應用的廣度上取得突破。同時，其還應該向其他專業(yè)的教師開放，引入其他專業(yè)的技術(shù)，組建多學科、跨專業(yè)的研究團隊，在深度研究上取得進展。

2 半開放VR藝術(shù)設計實驗室的作用

2.1 帶動專業(yè)建設

專業(yè)建設的重要內(nèi)容之一是實驗室建設[2]。對藝術(shù)設計專業(yè)而言，VR實驗室對專業(yè)建設工作有很大幫助，其可以為提升人才培養(yǎng)層次、促進青年教師進步、激發(fā)教學研究、推進教學改革等。首先，高等教育的目的之一就是提升人才培養(yǎng)層次，VR實驗室可以讓大學生掌握新的專業(yè)技能并利用這些技能促進行業(yè)水平的提升，使其在工作中具備競爭優(yōu)勢。其次，青年教師培養(yǎng)是實現(xiàn)教育可持續(xù)發(fā)展目標的工作重點。VR實驗室可以為青年教師提供工作平臺，吸引青年教師學習新技術(shù)并將之應用到教學工作中，使其不斷提升自身的業(yè)務水平。再次，教學研究工作離不開實驗室建設。VR實驗室提供的全新視覺體驗和交互體驗能帶來新課題、新思路，激發(fā)教師開展教學研究的熱情。最后，教學改革是高校適應時代變化的一項長期工作，VR實驗室改善了教學條件，提升了教學質(zhì)量和效率，對教師素質(zhì)、教學目標和教學模式都提出了創(chuàng)新要求，是對教學改革工作的極大推進。

2.2 促進高校精神文明建設

VR實驗室可以在精神文明建設工作中發(fā)揮作用。藝術(shù)設計是最具感染力的學科之一，其最基本的社會功能就是傳播思想、倡導文明，許多大學的宣傳機構(gòu)都與藝術(shù)設計專業(yè)師生合作緊密。但是，常見的標語、展板等宣傳形式已經(jīng)很難引起大學生的關(guān)注，在當前各種數(shù)字媒體司空見慣的大環(huán)境下，采用VR作為宣傳媒介必定可以引起大學生的興趣和關(guān)注，從而在思想教育、道德宣傳方面起到良好的效果。

校園文化是高校精神文明建設的重要內(nèi)容。在校園文化建設方面，VR可以起到非常有力的促進作用。例如，通過虛擬校園漫游，可以讓在校生向親戚朋友展示校園景觀，提高學生的自豪感和凝聚力;還可以讓畢業(yè)生隨時“回”母?？纯?，感受母校的變化，關(guān)心母校發(fā)展;再例如，通過VR虛擬展廳開展愛國主義教育和道德思想教育展覽，弘揚正能量，從而使學生樹立健康的世界觀、人生觀和價值觀，并提升大學生的學習動力，促進大學生身心健康發(fā)展。

在素質(zhì)教育方面，通過校級開放式虛擬藝術(shù)展廳進行繪畫、書法、雕塑、民間藝術(shù)、傳統(tǒng)文化方面的展覽，引導非藝術(shù)設計類專業(yè)的學生參觀學習，提高全校學生的藝術(shù)審美水平，有助于大學生綜合素質(zhì)的全面提升。VR實驗室還可以和社會上已經(jīng)建成的VR博物館合作，讓大學生在校園內(nèi)就可以參觀世界各地的博物館，大大降低了學習成本。

2.3 配合其他學科的需要參與綜合性社會服務

首先，實驗室可以直接服務于社會生產(chǎn)。目前，大部分社會團體對高校藝術(shù)設計服務的要求顯示出完整性、落地性的趨勢，即從要求高校解決“高”“精”“尖”的局部難題轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┩暾目蓪嵤┑慕鉀Q方案。例如，通過構(gòu)建虛擬樣板間，可以為室內(nèi)設計、車輛內(nèi)飾設計節(jié)省制作和修改實體樣板間的時間、費用，為房地產(chǎn)、汽車制造、鐵路運輸、航空業(yè)提供設計服務;通過構(gòu)建真實的場景，為導游培訓、安全教育、軍事訓練提供非常真實的實操環(huán)境。再例如，早期的產(chǎn)品設計服務只需要提供外觀設計效果圖，后來逐步對材料、結(jié)構(gòu)、工藝提出了要求，甚至還要求做出實體樣機。而有些產(chǎn)品的實體樣機制作成本高、周期長，通過VR虛擬樣機的形式可以大幅降低成本、節(jié)省時間。

其次，實驗室與其他學科合作可以產(chǎn)生更高的服務效率，達到更好的效果。虛擬仿真是當前的科研熱點，國家制定了一系列政策和辦法激勵各高校和研究單位參與其中。諸多學科如醫(yī)學、生物、機械、車輛等都開展了相關(guān)研究，并在社會服務工作中展現(xiàn)出很高的應用價值。但是，許多虛擬仿真項目只實現(xiàn)了工程驗證的功能，用于過程展示和商業(yè)宣傳時則顯得模型生硬、仿而不真，大大降低了項目的價值感。而結(jié)合VR技術(shù)，由藝術(shù)設計專業(yè)的教師負責展示效果的制作，能在最大程度上體現(xiàn)虛擬仿真的價值。

3 VR藝術(shù)設計實驗室建設重點

半開放性VR藝術(shù)設計實驗室建設的重點在于專業(yè)課程設置、開放性公共實踐項目建設、科學研究三個方面，其特點是可以將多學科的課題導入適配性良好的VR引擎中，充分發(fā)揮高真實度的沉浸式和交互體驗優(yōu)勢，將視覺、聽覺、觸覺和運動等方面進行統(tǒng)一、綜合研究，為教學和科研工作帶來新思路、新平臺和新課題。

3.1 專業(yè)實踐課程設置

VR的出現(xiàn)可以促進傳統(tǒng)藝術(shù)設計實踐課程的重大改革[3]。例如，以立體構(gòu)成作業(yè)為例，傳統(tǒng)作業(yè)的體量不會很大，一般僅允許從外部觀察，而在VR實驗室，立體構(gòu)成作品還可以呈現(xiàn)不同比例，達到從內(nèi)部觀察作品所營造的空間效果，這個從外到內(nèi)、從整體到局部的變化可以引起教學目的、教學過程的改革;同樣，VR可以通過制作虛擬樣板間促使室內(nèi)設計的作業(yè)展示方式由畫面式向沉浸式轉(zhuǎn)變，對作品的空間感、移動視角等提出更高的要求;通過制作虛擬樣機促使產(chǎn)品設計作業(yè)展示方式由靜態(tài)三維向動態(tài)三維轉(zhuǎn)變，對作品的結(jié)構(gòu)、拆解、多視角美感、多種環(huán)境下的美感提出要求?？傊琕R為人才培養(yǎng)提供了更好的條件，藝術(shù)設計實驗室有責任、有能力開設出更符合市場需求的專業(yè)實驗課程。

3.2 開放式實踐項目建設

開放式VR實踐項目有兩種形式：一是開設校級公共選修課，二是在校園網(wǎng)絡發(fā)布VR科普平臺。前者可以納入教學計劃，后者可以采用虛擬圖書館的形式在校園推廣[4]。

校級公共選修課的建設內(nèi)容非常廣泛，幾乎每個專業(yè)都可以開設相應的課程。例如，普及天文知識的虛擬太空漫游課程和普及基礎(chǔ)物理學知識的虛擬微觀漫游課程，感受特殊運動體驗的跳傘、潛水等體育拓展課程和真實戰(zhàn)場環(huán)境的軍事訓練等，對拓寬大學生的知識面作用巨大;與公開課相比，網(wǎng)絡VR科普平臺的形式更加豐富，例如，在PC端和移動終端開設虛擬展廳，舉辦各種藝術(shù)、文史類展覽活動，發(fā)布各種學科的三維科普體驗程序，可以提高大學生的綜合素質(zhì)、豐富大學生的業(yè)余生活。

3.3 VR科研和藝術(shù)創(chuàng)作平臺建設

VR實驗室為廣大高校藝術(shù)設計專業(yè)教師提供了廣泛的研究課題和高技術(shù)的科研平臺，為藝術(shù)設計類科研工作提供了保障。藝術(shù)設計專業(yè)教師可以在VR實驗室開展科研工作，例如，視覺傳達設計方向的教師可以通過輔助設備開展設計心理學研究，產(chǎn)品設計方向的教師可以進行人機工程學方面的研究，而建筑設計專業(yè)教師則可以在虛擬空間進行空間設計研究。

VR實驗室還可以作為探索新藝術(shù)設計形式的平臺。VR對創(chuàng)作者最直接的幫助是通過提升視覺效果，創(chuàng)造一個可以在內(nèi)漫游的創(chuàng)作空間，方便研究者從各個角度思考作品、從內(nèi)部和外部審視作品，還可以在作品中尋找靈感[5]。目前已經(jīng)出現(xiàn)的空間繪畫、虛擬雕塑、交互式藝術(shù)體驗等新藝術(shù)設計形式直觀反映了創(chuàng)作者的思想，已經(jīng)充分展示出VR在此方面的巨大作用。

3.4 半開放VR藝術(shù)設計實驗室的架構(gòu)

VR實驗室架構(gòu)的半開放性表現(xiàn)在技術(shù)支援的開放性和服務輸出的開放性兩個方面（見圖1）。一方面，實驗室擁有本專業(yè)的藝術(shù)設計專業(yè)技術(shù)，包括VR引擎的應用、三維模型構(gòu)建和動畫制作等表達和演示技術(shù)，這些技術(shù)結(jié)合了軟件工程、機械工程、電氣工程的技術(shù)后不僅可以提供通識教育、游戲開發(fā)等開放性服務，還可以提供虛擬仿真服務，如對新建工程和新研制的設備進行功能驗證和安全測試等專業(yè)性服務[6]。

4 結(jié)論

開放性VR藝術(shù)設計實驗室建設是當前藝術(shù)設計專業(yè)發(fā)展的熱點，只要充分發(fā)揮其在三維視覺、交互方面的優(yōu)勢，圍繞教學和科研工作的需求，就能在高校精神文明建設、促進教學改革、提升教學質(zhì)量、激發(fā)科研工作方面起到重要作用。

參考文獻：

[1]黃華明，吳傲冰，王萍，等.當前藝術(shù)設計專業(yè)實驗室建設與管理的難點和對策研究[J].實驗技術(shù)與管理，2010（5）：12-15.

[2]閆丹婷.虛擬實驗室架構(gòu)下的藝術(shù)設計實踐教學課程體系研究[J].美術(shù)教育研究，2017（4）：90-92.

[3]樊亞麗.基于VR技術(shù)的攝影仿真實驗室的開發(fā)與建設分析[J].西部廣播電視，2018（16）：187.

[4]新浪VR.北京電影學院成立聯(lián)合實驗室，致力VR影視教學[J].工業(yè)設計，2017（7）：7.

[5]劉樂沁.VR技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設計中的價值與應用分析[J].藝術(shù)科技，2018（12）：218.

[6]陶納.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設計教學中的應用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2017（10）：240.