虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

薛文君

（武漢輕工大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，湖北 武漢 430000）

0 引言

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,在很多行業(yè)中都得到了較好的應(yīng)用,尤其是教育行業(yè),在設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中能夠使其更好地發(fā)揮優(yōu)勢,有效拓寬專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域,迎合市場發(fā)展需求。 將教學(xué)模型和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的各種元素整合到信息技術(shù)中,能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)與交互媒體的共同使用,學(xué)生對于自身所需要了解和掌握的知識能有更加直觀的感受,對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有較好的幫助作用。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)含義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱為VR,是一種能夠創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。 當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互式、沉浸式和易于使用的特性。 交互式主要是指使用者對自身設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)的所有物體都能隨時(shí)操控,在這個(gè)過程中能夠直接地得到相應(yīng)反饋［1］。 沉浸式主要是指操控者在設(shè)計(jì)完成某一虛擬現(xiàn)實(shí)世界后,已經(jīng)完全沉迷其中,無法在第一時(shí)間辨別真?zhèn)蔚囊环N程度。 易于使用的特性,主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)者可以對設(shè)計(jì)的場景內(nèi)的設(shè)備等進(jìn)行更改使用,提高設(shè)計(jì)或規(guī)劃的質(zhì)量與效率。

2 在設(shè)計(jì)類專業(yè)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的制約性及優(yōu)勢

2.1 制約性分析

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一個(gè)跨學(xué)科的專業(yè),研發(fā)和應(yīng)用過程中需要運(yùn)用多種學(xué)科的專業(yè)知識。 例如,在教學(xué)過程中,需要教師具備相應(yīng)的美工知識和編程語言等,但是當(dāng)前高校具備這兩種技能的教師數(shù)量并不多,尤其是設(shè)計(jì)類學(xué)科的教師對現(xiàn)代化信息技術(shù)的使用并不熟練,課程教學(xué)中用到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的機(jī)會較少,有一定的限制作用［2］。

主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)從課時(shí)量及專業(yè)課程設(shè)計(jì)方面來看,大多數(shù)院校在設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)方面注重的是通過技術(shù)提升教師的教學(xué),教學(xué)目標(biāo)主要側(cè)重于對學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng),提升培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和整體水平,讓學(xué)生能有更加直觀的感受和體驗(yàn)。(2)需要教師在專業(yè)能力和計(jì)算機(jī)兩個(gè)方面都有較好的發(fā)展,但是就當(dāng)前高校的整體情況而言,具備這兩者的教師數(shù)量較少,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校中的使用還存在一定的差距。 (3)很多高校學(xué)生在設(shè)計(jì)專業(yè)方面的發(fā)展方向主要是針對后期的就業(yè),很少有學(xué)生專門對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行研究,缺失良好的教學(xué)環(huán)境,不能較好地與現(xiàn)有課程結(jié)合應(yīng)用。

2.2 優(yōu)勢分析

設(shè)計(jì)類專業(yè)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用具備諸多優(yōu)勢,主要包括:(1)設(shè)計(jì)類專業(yè)的后期發(fā)展與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用有較大的關(guān)聯(lián),在教學(xué)過程中添加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對學(xué)生的職業(yè)發(fā)展有一定的幫助作用；(2)設(shè)計(jì)類專業(yè)的師生在自我能力和素養(yǎng)上都有著較高的要求,能提升虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)的整體水平；(3)設(shè)計(jì)類專業(yè)師生對產(chǎn)品的功能性、服務(wù)性等方面的感知占據(jù)一定優(yōu)勢,在開發(fā)相關(guān)技術(shù)時(shí)具備一定的便利條件；(4)有助于專業(yè)類學(xué)生從事相關(guān)工作時(shí)有機(jī)協(xié)調(diào)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)和后期程序開發(fā),提升設(shè)計(jì)有效性。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,對教學(xué)環(huán)境的改善和教學(xué)理念的改變。高校在專業(yè)課程教學(xué)中添加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是近幾年才進(jìn)行的,相關(guān)專業(yè)性技能人才的培養(yǎng)還存在著不足,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用仍需進(jìn)一步的研究完善。

3.1 教學(xué)內(nèi)容的展示

在設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中添加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),通過技術(shù)對學(xué)生展現(xiàn)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中的各個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn),能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中因不同位置和視角觀察時(shí)出現(xiàn)的距離遠(yuǎn)近等情況的效果差異,實(shí)現(xiàn)不同層次和細(xì)節(jié)的展示,并制定出相應(yīng)的設(shè)計(jì)模型,整合到自己的設(shè)計(jì)當(dāng)中。 能夠提高教學(xué)的有效性,同時(shí)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研發(fā)的積極性也能得到提升［3］。

3.2 課程編制

教學(xué)課件是隨計(jì)算機(jī)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用而出現(xiàn)的新型教學(xué)手段,包括課堂教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)課件、遠(yuǎn)程教學(xué)課件等。 在教學(xué)編制中添加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠保證基礎(chǔ)的教學(xué)目標(biāo)得以實(shí)施,效果也會達(dá)到最佳,主要從以下幾點(diǎn)入手:(1)將教學(xué)中涉及的文字、圖片、動畫、設(shè)計(jì)重點(diǎn)和細(xì)節(jié)等內(nèi)容以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的方式展現(xiàn)出來,給學(xué)生更加具體直觀的視覺感知呈現(xiàn)；(2)將多媒體動畫、影片、聲音、三維圖像等加入課件中,在課件中初步應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),通過三維轉(zhuǎn)場的方式展現(xiàn)教學(xué)文本,形成相應(yīng)的三維場景,強(qiáng)調(diào)了教學(xué)內(nèi)容的交互性,更好地實(shí)現(xiàn)了課件的傳播；(3)當(dāng)前關(guān)于教學(xué)中添加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),很多高校仍處于研發(fā)和探索過程中,產(chǎn)生了一些研究成果和案例,例如“虛擬青蛙”解剖實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以非常逼真地進(jìn)行青蛙解剖實(shí)驗(yàn),可“剝”開青蛙的皮膚和肌肉觀察骨骼,還可“解剖”眼睛和大腦了解內(nèi)部構(gòu)造。

4 結(jié)語

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在高校設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)課程中,能夠有效提升教學(xué)水平,提高學(xué)生獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)能力。 該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用還在探索階段,需要不斷完善相關(guān)技術(shù)人才隊(duì)伍的建設(shè)和培養(yǎng),不斷更新教學(xué)條件和教學(xué)環(huán)境,為學(xué)生整體能力的提升創(chuàng)造條件,為設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生的能力提升營造更好的環(huán)境。