論虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

李曉松 劉廷

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和生產(chǎn)力水平的不斷提高，電子技術(shù)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了越來越重要的作用，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是其中一種為人類生產(chǎn)生活提供便利的技術(shù)。它具有多種特征，并且在環(huán)境藝術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，此項技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境設(shè)計教學(xué)中，可以幫助學(xué)生對作品深入理解，并且在此基礎(chǔ)上解決其他維度的轉(zhuǎn)換問題。文章從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點出發(fā)，總結(jié)歸納出虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);環(huán)境藝術(shù)設(shè)計;教學(xué)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種能夠跟蹤測量人的眼球位置，依照精密繁雜的圖像完成平面圖構(gòu)建，繼而獲取注視點精準(zhǔn)數(shù)值的現(xiàn)代技術(shù)。因此，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在視覺系統(tǒng)、心理學(xué)等方面有廣泛的應(yīng)用，另外還可以滿足環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)對立體空間技術(shù)的需求。

一、虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)等多種高新技術(shù)作為核心，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)創(chuàng)設(shè)一種虛擬的環(huán)境。人們在這種環(huán)境之中可以直觀地看到立體圖形，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，人們還能夠欣賞虛擬的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計作品。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為綜合特征明確的全新技術(shù)類型，隨著進(jìn)一步優(yōu)化完善，具體的應(yīng)用空間更為寬泛，未來發(fā)展更貼合時代進(jìn)步。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征

（一）構(gòu)想性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)想性也被稱為自主性。想象空間的畫面，能夠有效提升知識積累，另外還要創(chuàng)設(shè)出一些客觀現(xiàn)實中不存在的或者還沒有發(fā)現(xiàn)的環(huán)境。這樣的特點使得人們可以充分發(fā)揮想象，突破自己視野的局限性，來預(yù)測事情的發(fā)展方向和各種可能性，幫助人們做好更多的探索。

（二）交互性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性是指人能和虛擬環(huán)境進(jìn)行互動，并且可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行各種操作。虛擬環(huán)境也會給到及時的反饋便于人們進(jìn)行總結(jié)和反思，來更好地完善自己的想法。人們在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作時，一定要有專門的設(shè)備及操作規(guī)則，另外虛擬環(huán)境中的各個物品都要有實際環(huán)境中物品的特性，比如操作者在虛擬環(huán)境中拿起某個虛擬物品時，不僅能夠感覺到該物品的重量，還能使用該物品進(jìn)行移動、投擲等操作。

（三）浸入性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的浸入性指的是這項技術(shù)創(chuàng)造出的模擬環(huán)境像真實的環(huán)境一樣，能夠讓人沉浸其中。因此需要收集人類的多種感官因素，并且通過專業(yè)的設(shè)備，讓人感覺到這個環(huán)境是真實的。

（四）多感知性

人體本身具備多種感覺，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的多感知性就是應(yīng)當(dāng)具備人所具備的一切感知功能，就像有一個真正的人存在于模擬環(huán)境中一樣，但是目前這種多感知性仍在進(jìn)一步的開發(fā)中。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù)模塊

（一）建立環(huán)境模型

虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要依托現(xiàn)實環(huán)境的條件支持，因此，該項技術(shù)最關(guān)鍵的一個模塊就是環(huán)境模型的建立。根據(jù)實際狀況，完成專業(yè)材料的相關(guān)應(yīng)用，構(gòu)建所需的虛擬環(huán)境模型，可以為大量的科學(xué)工作者提高工作質(zhì)量和效率。

（二）精確的觸覺反饋技術(shù)

虛擬環(huán)境反饋的各種數(shù)據(jù)對科學(xué)工作者都有很深的研究價值，因此應(yīng)當(dāng)確保這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這就需要虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的觸覺反饋技術(shù)更加精確，在這個環(huán)境中人對直接操作的虛擬物品形成的反作用力也要有身臨其境的效果。

四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的

應(yīng)用優(yōu)勢

（一）提高專業(yè)知識的演示效果

傳統(tǒng)單純由教師講授的教學(xué)模式具有諸多弊端，致使學(xué)生難以全面了解具體知識的內(nèi)容含義。而如果將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)相結(jié)合，在課堂上教師就可以通過播放動畫的形式，讓學(xué)生直觀地看到現(xiàn)象，理解理論。

（二）激發(fā)學(xué)生探索真知的興趣

要想提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，首先要讓學(xué)生加強(qiáng)對該專業(yè)的興趣，讓學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地去探索該專業(yè)的知識，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)就可以很好地提升學(xué)生對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的興趣。學(xué)生憑借自己的知識積累，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成場景創(chuàng)設(shè)，并且可以通過聽覺、視覺等的刺激來感受這些事物的變化。另外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)打破了時間和空間的限制，讓學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)關(guān)于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的知識，這樣學(xué)生就會有充分的時間去自由創(chuàng)作，進(jìn)而在環(huán)境設(shè)計藝術(shù)上有所造詣。

（三）增長技能型訓(xùn)練的師生互動性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以提高學(xué)生真正的感知能力，利用獨(dú)有的交互性學(xué)習(xí)特點，更好地培育學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生通過觀察虛擬現(xiàn)實技術(shù)所創(chuàng)造出的環(huán)境，可以提升自己設(shè)計思維的邏輯性和實用性，這也正是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計所需要學(xué)生具備的素質(zhì)。例如，在包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計技能實訓(xùn)中，教師可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來創(chuàng)設(shè)一個情境，讓學(xué)生在這個情境中嘗試不同的包裝設(shè)計，然后通過對比每個包裝的優(yōu)缺點，最后對方案進(jìn)行完善。

五、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的

具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計教學(xué)中的具體應(yīng)用可以分為很多階段，每個階段都有不同的技術(shù)方法進(jìn)行支持，教師應(yīng)當(dāng)充分利用每個階段學(xué)生的特點，選取科學(xué)有效的方法。

（一）設(shè)計前期階段

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的前期測算，這樣方便研究用戶的需求以及想法，從而驗證設(shè)計方案的可行性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以快速將前期研究的成果以虛擬方式展現(xiàn)出來，讓設(shè)計師、規(guī)劃師等更加準(zhǔn)確清楚地從多種方案中選取適合用戶需求的方案。比如基于環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的專業(yè)特點和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以構(gòu)建一個開放性的教學(xué)系統(tǒng)來服務(wù)于學(xué)生。這個系統(tǒng)中可以包含很多個虛擬的平臺效果，比如用戶需求研究、設(shè)計展示、教師評價、在線實訓(xùn)等，讓學(xué)生在這個虛擬的環(huán)境中進(jìn)行有關(guān)教學(xué)的各種技能和知識的學(xué)習(xí)，此后教師通過學(xué)生的表現(xiàn)來進(jìn)行正確的評價以及鼓勵，這樣在節(jié)約經(jīng)費(fèi)的同時，也促進(jìn)了教學(xué)效果的提升。

（二）虛擬設(shè)計階段

前期準(zhǔn)備工作完成之后，就要進(jìn)入虛擬的設(shè)計階段。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以簡化設(shè)計過程，通過構(gòu)建虛擬場景，讓設(shè)計師構(gòu)建一個能夠直接進(jìn)行交互的設(shè)計工作的虛擬空間。設(shè)計師會通過具體比例來設(shè)定虛擬空間中物體的尺寸、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等，然后通過反饋進(jìn)一步完善，這就可以提前發(fā)現(xiàn)在該環(huán)境場景下存在的一些問題。另外在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中進(jìn)行實習(xí)，教師可以及時在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，然后將其解決，有助于學(xué)生將來在工作崗位上的自我提升。

（三）設(shè)計展示階段

設(shè)計展示階段可以說是用效果圖來對環(huán)境藝術(shù)設(shè)計進(jìn)行展示。效果圖是環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，也是必不可少的環(huán)節(jié)。效果圖可以彌補(bǔ)交互性不足等缺陷，設(shè)計師可以在該虛擬場景中進(jìn)行自由走動觀察以及更改，完全代替了原始的動畫設(shè)計，便于工作開展。

（四）設(shè)計評估階段

任何一項事物完成之后都要進(jìn)行評估，便于更加完善。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計后期的評審環(huán)節(jié)也是很重要的，設(shè)計師們通過觀察環(huán)境的任何角度的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，同時通過各種技術(shù)來進(jìn)行驗證，便于了解觀察者對環(huán)境的真實體驗。

（五）項目成本預(yù)算階段

在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中，設(shè)計人員需要提前進(jìn)行成本核算。因為僅僅依靠一套圖紙是無法核算真正的成本的，這樣也會對后期的工作造成影響。但是如果能利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，根據(jù)各種虛擬的事物進(jìn)行成本核算，也會提高預(yù)算的準(zhǔn)確度。

總而言之，虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種重要的科技成果，具有多種特點以及優(yōu)勢，已經(jīng)應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計的很多領(lǐng)域，并且在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的教學(xué)中有很大的應(yīng)用價值。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)應(yīng)用逐步擴(kuò)展，更好地為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計提供教學(xué)便利。

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作者單位：

河北旅游職業(yè)學(xué)院