1、VR技术在应用型高校环境艺术设计教学 中的应用模式与效果评估研究 陈秋实 扬州大学广陵学院 摘 要： 环境艺术设计是一门综合性较强的实用型艺术专业, 涉及艺术与科学两大领域 许多内容, 其表现方式与用户体验有着密切联系。 目前, 虚拟现实技术已广泛应 用于国防、工业、医疗等领域。在应用型高校环境艺术设计教学中, 提出VR技 术在该领域的应用及效果, 以理论科学的设计原则, 寻求将“虚拟”转化为 “现实”, 实现环境设计表现方式的多元化。 关键词： VR虚拟现实; 应用型高校; 计算机辅助设计; 虚拟实验室; 教学评估; 一、VR虚拟现实背景 虚拟现实 (Virtual Reality, 简称V
2、R) , 即利用计算机产生三维的虚拟世界, 得到逼真的视觉、听觉、触觉的感知效果, 使人产生身临其境的感觉, 如同置身 于真实世界一样。 与传统计算机辅助设计工具相比, 虚拟环境的立体视觉可以提 供更好的形状感知。所以, VR虚拟现实三个特征分为沉浸性、交互性和构想性, 其核心部分是仿真与建模。 据2017-2022年中国虚拟现实设备市场供需预测与投资战略研究报告显示, 2016年的VR市场潜在消费者规模已达到1.35亿人, 随着VR技术成熟, VR技术 的行业应用将在数年后会成为潮流, VR市场需求量将会有大幅度提升, 预计 2019年中国VR市场消费者潜在规模将达到2.5亿人, 到时大量潜
3、在消费者开始 购买虚拟现实产品。而 VR人才储备中, 美国 VR人才占全球总数40%, 中国VR 人才数量占全球2%, 比印度还低。从VR职位需求量来看, 美国独占近半, 中国 则约占18%紧随其后 (预计到2018年有近50 万的人才缺口) 。 2016年底, 40余家企业在 CES2016展出相关成果。 谷歌 Cardboard、 三星 Gear VR 销售火爆, HTC Vive、Facebook旗下的Oculus、索尼PS VR陆续进入市场, 用 户体验的虚拟现实世界已经来到。通过 VR体验, 可以增强学习内容的形象性和 趣味性, 降低训练成本, 在教育领域具有广泛前景。 目前, 国内
4、外的一些院校已经开始使用VR教育系统渗入到专业学习中, 由一台单独的电脑和VR显示器组成, 并配备触控笔, 帮助学生操纵虚拟 3D物体。 二、虚拟现实技术在应用型高校环境艺术设计课程中的应用 1. 设计表现方式的创新 以室内空间表现为例, 传统的工作方式是我们的设计师与客户进行接触, 后期 方案的沟通, 工程实施等, 以“客户的认可与满意度”为目标。 设计者呈现给客 户的表现形式都是 CAD平面图、3D效果图、一些手绘小稿和参考照片, 尽可能 的让客户接受你的设计。而利用 VR技术, 设计者可以先用计算机软件录入空间 的相关数据建立模型, 将人物、物体、场景等元素, 呈现在想要展示的“虚拟与
5、现实”的空间当中。后借助特殊的转换设备, 让VR技术能够模拟出人的视觉、 听觉、触觉等感官功能, 客户通过肢体、语言等多种方式传达、交流。这种新型 的设计表现方式真正让客户体验到了更加科技化、人性化、专业化的服务, 解决 了设计者与客户在项目交流中, 客户并不具备专业技能, 就出现了“可意会、 不 可言传”的沟通障碍问题。 正如, 位于美国旧金山的家居设计公司 Modsy 带来的虚拟现实设计方案一样。 该 公司利用先进的3D 渲染解决方案提供的室内空间照片, 将其转化为梦想中的虚 拟现实的家。用户希望看到他们未来房屋的每一个角落, 而不是某一个面的照 片。 理想的状态下, 这些虚拟空间会被渲染
6、好发送给客户, 之后房主就根据自己 的偏好和风格进行填充配置, 这些内容涉及新的家具、地板和装饰等。该虚拟现 实房间同时也支持智能手机在线浏览。 (图 1) 图1 虚拟家居设计开发流程 下载原图 2. 校企共建虚拟现实技术实验室 近年来, 虚拟现实技术日趋成熟, 人们认识到它可以辅助高校的科研工作, 在 实验教学方面也提高了利用率, 同时也有易维护等优点。 国内许多高校也建立了 大大小小的虚拟现实技术实验室。 以环境艺术设计为例, 就是要培养出除了系统 握环艺设计的理论知识、先进的设计理念、丰富的创意思维和艺术表达能力, 还 应当善于使用计算机辅助设计 (创新的表现手法) , 详细了解设计施工
7、及材料 更新, 能够独立从事环境艺术设计的实用型人才。 VR虚拟仿真实验室正是能充分整合学校信息化实验教学资源, 以培养学生综合 设计和创新能力为出发点, 为应用型本科环艺专业计算机辅助教学设计而设计 和实现的。实验室依托虚拟现实设备、新媒体、数据库和互联网络等, 为学生提 供虚拟教学环境, 达到教学大纲要求的最终教学效果。 在校企虚拟仿真实验室建设中, 企业方需提供虚拟现实应用系统平台、 虚拟现实 交互设备、企业方派驻的工程师, 能够组织学生团队对虚拟现实技术的研究开 发。校方提供实验室场地、基础设备 (计算机、网络、投影、空调等) 、教师和 学生研究团队以及相应经费。 最终, 建设具有能满
8、足多学科专业的虚拟仿真实验 室。 三、教学成效的评估及问题 1. VR 虚拟教学定性评估 教学成效评估除了考核制的定量评估以外, 还有以使用问卷来评估学习者的主 观学习体验。将学习者分为两组:第一组应用虚拟技术的教学方式, 第二组应用 教师授课传统教学方式。 结果, 无论是学习的愉悦度, 还是学习的兴趣高低都以 传统教学方式体验最差。虚拟技术教学相对于传统教学方式及其各种衍生形式, 在环境设计专业的对象认知类学习中能够明显提高教学效果。 通过VR 技术进行实践教学在应用型高校环境艺术设计专业辅助设计手法发展上 有着巨大潜力, 它的研究价值在于:第一, 在虚拟实验室中, 该专业学生既可以 在虚拟
9、系统平台上观看设计演示, 又可以参与自主设计实验, 有利于培养学生 操作能力、分析过程和创意思维。第二, 教师利用虚拟技术教学能够营造出新的 教学模拟环境, 主动增加学生的学习兴趣, 优化教学效果提高教学质量。第三, 虚拟技术教学符合时代发展的, 应用型高校教学改革也需要加强与社会接轨的 实训项目, 以此满足不断变化的教学改革需求, 从而提升高校品牌建设内涵。 2. VR 虚拟教学遇到的问题 目前, VR 虚拟技术发展迅速, 该技术在应用型高校教学中的应用还仅限于了解 和初级使用状态, 面临着一系列的问题。为了在教学中广泛应用 VR, 除需要解 决许多理论问题和克服技术障碍以外, 还要在以下几
10、个方面有所突破:其一, 开 发更好的虚拟现实技术平台;其二, 寻求性价比更高的安全设备;其三, 培养具 有较强的计算机设计能力的教学人才;其四, 建立一个庞大的VR教育资源库;其 五, 升级能达到交互需求的网络通信宽带及服务器。 四、结语 VR技术在应用型高校环境艺术设计专业教学中的运用潜力巨大, 崭新的技术, 会带来崭新的教育思维, 解决我们以前无法解决的问题。 必将营造出“自主学习“ 的环境, 由传统的“以教促学“的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的 相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。当然, 作为对一种新的教学方式的 探索, 有待今后教学实践中不断地研究和完善。 参考文献 1中国产业信息网 http:/ 2刘页萌, 祁素萍, 谢天.VR视角看室内设计.艺术与设计 (理论) , 2016 (12) . 3刘园.VR技术在教育领域的研究与应用.电脑知识与技术, 2016 (6) .
