室內設計課程教學中虛擬現(xiàn)實技術的創(chuàng)新融合應用

【摘 要】本文論述虛擬現(xiàn)實技術在室內設計課程教學中的創(chuàng)新融合應用，從虛擬現(xiàn)實技術產(chǎn)生發(fā)展歷程出發(fā)，分析室內設計教學現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，并提出建立虛擬室內空間、借助虛擬現(xiàn)實技術優(yōu)化室內設計圖、運用虛擬現(xiàn)實技術推動室內設計教學創(chuàng)新改革、將虛擬現(xiàn)實技術與實訓教學相結合等應用措施，以促進室內設計教學模式創(chuàng)新，提升教育質量。

【關鍵詞】虛擬現(xiàn)實技術 ?室內設計課程 ?創(chuàng)新融合應用

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）03C-0168-03

虛擬現(xiàn)實技術是近年來出現(xiàn)的新型技術手段，它被廣泛應用于各個領域且產(chǎn)生了極大的影響力。它與計算機技術相結合能夠虛擬出三維空間，帶給人們更為逼真立體的感受?；诖颂匦裕ǔ１粦糜谳o助觀察、研究工作中。近年來，教育領域也在積極引進虛擬現(xiàn)實技術，將其發(fā)展成為室內設計課程的重要教學工具，并成為室內設計課程教學創(chuàng)新發(fā)展的關鍵切入點。室內設計課程的教學目標是培養(yǎng)社會需要的新型設計型人才，該課程主張藝術與技術相結合、理論與實踐相結合，且對技術及實踐的標準要求較嚴格，這也對教師提出了更高的要求。本文試以虛擬現(xiàn)實技術的產(chǎn)生歷程及其在室內設計教學領域的發(fā)展現(xiàn)狀作為切入點，對虛擬現(xiàn)實技術在室內設計課程教學中的創(chuàng)新融合應用展開深入探究，希望有助于課堂教學模式的創(chuàng)新，促進課堂教育質量的提升。

一、虛擬現(xiàn)實技術產(chǎn)生發(fā)展歷程

20世紀中期虛擬現(xiàn)實技術就已經(jīng)萌生，20世紀末至現(xiàn)在則是其迅速發(fā)展時期，且其發(fā)展趨勢逐漸趨向于多元化，這對于該技術的運用而言是有利的，也為教育領域引進該技術奠定了相應的基礎。早在2006年，國務院就在《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》中提及虛擬現(xiàn)實技術運用的有關內容，且明確倡導積極推進該技術的研究發(fā)展工作。該綱要從制度層面推動了我國虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術與計算機結合使用可以虛擬出三維空間，該空間的感官程度極為逼真，所以虛擬現(xiàn)實技術通常被用來輔助觀察實驗、科研工作等。換而言之，虛擬現(xiàn)實技術與計算機的結合使用，可以模擬出使人產(chǎn)生真實體驗感的三維虛擬空間，實現(xiàn)最逼真的人機交互，可以用來幫助人們實現(xiàn)多樣化的需要。

目前，虛擬現(xiàn)實技術經(jīng)過多年的發(fā)展歷程，已經(jīng)滲透到社會的各個領域，并極大地豐富了人們的日常生活。虛擬現(xiàn)實技術在設計行業(yè)也取得了巨大的運用成果，比如將虛擬現(xiàn)實技術運用到城市規(guī)劃設計項目中去，項目模擬立體圖能夠幫助設計者從宏觀方面把控整個項目的進程，快速發(fā)現(xiàn)設計方面存在的不足之處，并及時予以優(yōu)化改進，為項目的持續(xù)順利進行提供了有效保障。將虛擬現(xiàn)實技術應用到室內設計課堂中，其主要作用在于將設計者的作品虛擬成三維立體場景，讓學生在三維視景中展開討論，通過對逼真三維立體場景的仔細觀察發(fā)現(xiàn)其存在的不足之處，并及時給出優(yōu)化方案。其次，虛擬現(xiàn)實技術的運用還可以將室內設計效果直接呈現(xiàn)給客戶，讓客戶體驗到仿真度極高的場景，增強設計作品的說服力。

室內設計屬于技術型課程的一種，本身具有較高的專業(yè)門檻，學生必須經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)的學習及實踐訓練才能達到相應的職業(yè)要求。據(jù)近年來高校教育資料顯示，國內外多所高校在進行教育模式創(chuàng)新過程中都運用了虛擬現(xiàn)實技術。上文提及，虛擬現(xiàn)實技術與計算機結合使用可以虛擬出三維空間?；谠O計出更多具有創(chuàng)新性及藝術性作品的目的，可以有效借助計算機與虛擬現(xiàn)實技術設計出大量的虛擬三維立體產(chǎn)品。例如，在進行室內設計時，虛擬現(xiàn)實技術可以將設計成品在計算機上以三維形式呈現(xiàn)出來，為設計師提供相應的效果及參數(shù)支持。此外，項目作品的相關設計人員也可以直接融入三維虛擬作品，親身感受作品的細節(jié)及變化過程，以便于室內設計方案的進一步完善優(yōu)化。

許多發(fā)達國家在教育創(chuàng)新改革過程中都會將虛擬仿真軟件運用其中，例如，十幾年前英國高校就借助互聯(lián)網(wǎng)及虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)建出的三維虛擬空間進行教學活動，實現(xiàn)了師生之間的實時交流互動。我國許多高校在課堂上也積極運用計算機多媒體技術等科學工具，比如浙江大學的國家重點實驗室引進桌面型虛擬建筑環(huán)境實時漫游系統(tǒng)，讓學生在學習過程中可以擁有更為立體的感官體驗;清華大學在研究臨場感時也采用了虛擬現(xiàn)實技術;哈爾濱工業(yè)大學更是將虛擬現(xiàn)實技術運用到研究開發(fā)人機交互項目中，并取得了豐碩成績。教育領域的相關學者指出，在教學活動中積極引進各種高科技技術產(chǎn)品，不但能夠促進教學成效的提升，而且可以激發(fā)學生的自主學習興趣，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力及邏輯思維能力。此外，我國各大高校也在主動尋求與企業(yè)開展合作關系，通過設立校企合作專業(yè)等方式進行學校課程教育模式創(chuàng)新改革，課程的設計則依據(jù)現(xiàn)有的行業(yè)需求及企業(yè)標準，并將虛擬現(xiàn)實技術融入此類專業(yè)的教學過程中去，所分配的教師也都具備多年實踐經(jīng)驗，以確保培養(yǎng)出來的學生擁有高素質的專業(yè)水準，能夠順利實現(xiàn)就業(yè)。

室內設計教學未來的發(fā)展歷程中，教師應該更多地發(fā)掘虛擬現(xiàn)實技術的積極作用，為學生營造真實的感官體驗環(huán)境，并在學生的實際操作過程中積極給予相應指導，推動室內設計三維立體教學的發(fā)展?，F(xiàn)今阻礙虛擬現(xiàn)實技術在室內設計教學課程中運用的主要因素是教師的水平，高校中部分教師自身的專業(yè)知識水平及創(chuàng)新實踐能力不足，這就要求高校在進行教育改革時積極更新教師教育觀念，推動教師綜合水平同步提升，從而加快室內設計教學的信息化發(fā)展速度。

二、虛擬現(xiàn)實技術在室內設計教學中創(chuàng)新融合應用的具體措施

（一）建立虛擬室內空間，激發(fā)學生學習積極性

對于室內設計而言，虛擬現(xiàn)實技術的作用極為重要，它的運用可以增強課堂學習的趣味性。教師可以充分發(fā)揮這一技術的優(yōu)勢，為學生建立虛擬的室內空間環(huán)境，讓學生在課堂學習過程中真實體驗到室內設計成品的效果，加深學生的知識印象，有效培養(yǎng)其設計能力。教師若要激發(fā)學生的學習積極性，并幫助學生增強對室內設計知識的理解，就應該以虛擬室內空間的建立作為切入點，將模擬出來的虛擬場景展現(xiàn)給學生，讓學生通過真實體驗的方式理解較為復雜的設計理論知識。教師可以運用計算機構建三維空間模型，采用繪圖軟件進行戶型圖設計，之后再將兩者相互融合，建立完整的室內設計模擬三維空間場景。在虛擬室內空間場景構建成功后，教師可以借助鍵盤及鼠標進行相應的動作操作控制，并將其展示給學生。此種演示辦法可以激發(fā)學生的學習積極性，讓學生主動探討虛擬現(xiàn)實技術與室內設計課程結合的深刻魅力，激發(fā)學生進一步學習及掌握這一課程的動力。此外，虛擬室內空間的運用，完美解決了室內設計教學課程中難以接觸真實場景的缺陷，極大地降低了實踐教學的難度。逼真的三維立體空間，能夠為學生提供自由發(fā)揮的平臺，促進其產(chǎn)生新的設計靈感。

（二）借助虛擬現(xiàn)實技術優(yōu)化室內設計圖，提升學生創(chuàng)造能力

設計圖是室內設計課程的重要組成部分，它是影響室內設計效果展現(xiàn)的關鍵因素之一，也是檢驗學生專業(yè)技能水平以及實操能力的重要依據(jù)。在學生自行進行室內設計圖的創(chuàng)作時，如果能夠結合虛擬現(xiàn)實技術，其設計效率及質量都會得到顯著提升。目前的教學模式中，室內設計課程教師事先會將學生分為多個學習小組，為小組布置不同的室內設計任務，然后讓小組成員自行交流溝通共同設計。在此教學過程中融入虛擬現(xiàn)實技術，有助于學生獲取室內空間感知能力，進而確定設計風格及主題。學生在開展室內設計圖設計任務時，將虛擬現(xiàn)實技術融入其中，可以獲得真實的感官體驗，而且可以在三維虛擬場景中進行參數(shù)測量以及門窗位置設計，有助于對房間整體的把控，確保室內設計圖全面規(guī)劃以及后期制作工作的有序開展。虛擬現(xiàn)實技術搭配CAD制圖軟件，可以幫助學生制定科學合理的室內設計方案，選擇配套的家具及同種風格的工藝產(chǎn)品，持續(xù)進行設計圖紙的優(yōu)化完善。當學生的室內設計圖紙完成后，教師可以教導學生使用虛擬現(xiàn)實技術，將二維的虛擬圖紙轉換成三維立體空間模型，以便于教師和其他同學快速感受設計圖紙的成品效果，學生還可以在虛擬的三維空間模型中充分展示設計的閃光點。將虛擬真實技術運用到室內設計工作中，可以幫助設計者向客戶展現(xiàn)逼真形象的施工效果圖，并傳遞設計者的設計理念。

（三）運用虛擬現(xiàn)實技術推動室內設計教學創(chuàng)新改革

虛擬現(xiàn)實技術對于室內設計教學的改革創(chuàng)新發(fā)展而言意義重大，該技術的融入，推動了高校室內設計教育的整體變革。利用虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)造出來的三維立體虛擬空間，能夠和自然融合在一起。教師可以根據(jù)室內設計教學要求靈活運用虛擬現(xiàn)實技術搭建虛擬單位互動情境，并通過場景的切換開展全面細致的教學工作。此外，虛擬現(xiàn)實技術的引入，從根本上改變了以往的二維室內設計教學課堂模式，學生能獲得更為直觀真實的課堂體驗。虛擬現(xiàn)實技術促進了靜態(tài)圖文的動態(tài)化、抽象龐雜理論知識的簡單化，逼真簡單的三維立體空間模型的運用，不僅可以節(jié)省高昂的實物建筑成本，而且可以使室內設計教學模式更加生動靈活。就教學理念而言，虛擬現(xiàn)實技術的應用還可以更新教師的教學觀念，使教師由傳統(tǒng)的知識傳授轉變?yōu)閹椭鷮W生構建自身的知識體系。就教學手段角度而言，虛擬現(xiàn)實技術可以將教學材料以較二維畫面更為生動形象的方式呈現(xiàn)出來，并發(fā)展成為效率高、科學性強的教育教學手段，讓學生在課堂上獲取更為真實貼切的感官體驗，實現(xiàn)更為順暢的人機交互，幫助學生搭建自身的知識體系，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。就教學內容方面而言，教師在教學過程中可以根據(jù)學生的學習特點設計教學內容，將虛擬現(xiàn)實技術融入其中，使教學內容以數(shù)字化、形象化的方式呈現(xiàn)出來，有助于學生輕松理解教學內容中的重點及疑難點，培養(yǎng)學生的綜合能力。

（四）將虛擬現(xiàn)實技術與實訓教學相結合，培養(yǎng)學生綜合實踐能力

上文提及，室內設計課程兼具專業(yè)性與實踐性，且對實踐有較高的要求標準，所以室內設計教學必重視實踐教學的作用，增加實踐教學課程數(shù)量，通過學生參與實操的形式培養(yǎng)學生的綜合設計能力，培養(yǎng)學生今后必備的專業(yè)技能素養(yǎng)。在虛擬現(xiàn)實技術與實訓教學課程結合運用的情況下，教師可以把材料、工藝、家具等配套設施添加到模擬場景的創(chuàng)建過程中。學生通過互聯(lián)網(wǎng)進入線上實訓系統(tǒng)學習并親自參與實踐訓練?；诮處煂崿F(xiàn)構建的虛擬場景，學生可以快速抓住實踐課程的重點，提高自身設計能力。高校傳統(tǒng)實踐教學課堂中，通常采取的辦法是用二維設計圖紙呈現(xiàn)學生的設計方案，客戶接觸到的也是較為抽象的二維圖紙，如果客戶提出其他要求，師生也是在圖紙的基礎上進行優(yōu)化改進，直至客戶滿意定稿。此模式雖然能夠鍛煉學生的空間想象能力及邏輯思維能力，但是二維靜態(tài)圖紙缺乏立體空間感，會在一定程度上阻礙學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術的運用則彌補了這一缺陷，它能將學生的抽象設計思維轉變?yōu)樯鷦有蜗蟮娜S立體模型，不僅激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，還可以直接為客戶呈現(xiàn)設計圖的最終效果，提升客戶的感官體驗，并幫助客戶感知設計的閃光點。此外，虛擬現(xiàn)實技術還可以用來搭建室內裝修系統(tǒng)，為客戶呈現(xiàn)裝修流程及裝修效果。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術與計算機的結合使用，可以創(chuàng)建出生動形象的三維虛擬場景，讓用戶實現(xiàn)不用移動，不用依靠其他工具就能在模擬場景中進行感官上的真實互動。目前國內外的高校都在持續(xù)進行教育創(chuàng)新改革，將虛擬現(xiàn)實技術引進高校課堂也成為今后的發(fā)展趨勢，高校應重視虛擬現(xiàn)實技術的積極作用，大力推進室內設計課程的改革創(chuàng)新，以培養(yǎng)出更多滿足社會需要的高素質復合型人才。

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【基金項目】2019年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“虛擬現(xiàn)實技術在室內設計中的應用與研究”（2019KY1581）

【作者簡介】滕振宇（1977— ），男，廣西東蘭人，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院講師，研究方向：大數(shù)據(jù)應用技術。

（責編 何田田）