虚拟现实技术在建筑设计教学领域的应用分析

摘要：本文将对信息时代环境中虚拟现实技术在建筑设计教学领域的优势进行分析，并探讨虚拟现实技术在建筑设计教学领域的应用。

关键词：虚拟现实技术；建筑设计；教学应用

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户能沉浸在此环境中。随着计算机技术的飞速发展，虚拟现实技术应用于建筑设计教学实践，能够很好地适应和满足情景化教学和自然交互性需求，特别是对于建筑设计的空间性、逻辑性予以更好地引导和呈现，不断提升建筑设计的教学质量。

一、 虚拟现实技术在建筑设计教学领域的优势分析

1. 有利于建筑设计情境创设

由于建筑设计是一门空间性、思维性、逻辑性较强的学科，整体内容较为抽象和枯燥，学生在学习过程中难以对比参照，因而影响学生的学习主动性和积极性。情境创设能够让建筑设计教学内容更加形象化和真实化，通过虚拟现实技术可以创设虚拟的、华美的、日常难以见到的建筑，让学生直观地认识建筑物的风格。一方面，虚拟现实技术的应用创设丰富多彩的建筑设计样式，学生的学习兴趣被极大程度激发，培养学生的自主探究能力；另一方面，虚拟技术的应用让学生能够身临其境地体验自己的建筑设计效果，充分自由地调整建筑设计方案，挖掘学生的创新能力。

2. 有利于增强建筑设计认识

虚拟现实技术作为直观教学的重要形式，在建筑设计教学领域中，通过虚拟建筑软件能够加深学生在建筑设计过程中的认知感，突出“攻克”建筑设计的教学重点和教学难点，将抽象的建筑设计内容予以形象化地展现。虚拟现实技术的应用在建筑设计教学过程中，教师在课堂上通过软件呈现建筑设计图像，分析和评价建筑设计的特点，包括建筑功能的区分、建筑材料的使用、建筑光影效果的体现等内容，让学生更容易消化建筑设计的知识点，也有助于和学生的课堂互动交流。

二、 虚拟现实技术在建筑设计领域的应用分析

1. 课堂教学

课堂教学是建筑设计教学的主要载体，是虚拟现实技术在建筑设计领域应用最为重要的教学体现，主要包括以下应用内容：

第一，建筑物体的展示。建筑设计在教学过程中会经常通过建筑物体或者建筑模型体现建筑设计成果，在传统的教学过程中，教师只能下载图片或者视频并以投影仪播放幻灯片、利用建筑实物、计算机传统3D Max软件建模等方式，但建筑设计展示视角方面都存在着缺陷。虚拟现实技术应用能够构建和建筑实物完全一致的立体建筑，将高层建筑设计结构的整体造型予以呈现。可以通过3D Max软件建模并构建虚拟建筑环境，基于结构力学原理对建筑的墙体、梁子、柱子等数量、组合、分布等进行动态调整。比如说，梁柱的分布和组合可以构建长廊式，也可以构建网状式，丰富建筑物体内容。

第二，建筑空间的展示。受制于现实条件和历史原因等因素，学生无法真实进入建筑空间，只能通过资料记录形式进行想象构建。虚拟现实技术的应用将建筑空间能够真实模拟，让学生能够近距离地感受，看得见、听得到，甚至摸得着。

第三，建筑场景的展示。虚拟现实技术的应用可以将建筑场景完整地展现，相较于过去的口头表述、图片和视频展示无疑是巨大的教学技术飞跃。比如说，中国古代园林的巅峰代表——圆明园，现实中已然无缘见识其完整，通过虚拟现实技术可以让学生“进入”圆明园，亲身游览观赏其中的楼台、亭榭、长廊等建筑精华，深入了解和掌握中国古代园林建筑的设计。另外，像国外的古巴比伦空中花园等建筑场景同样可以利用虚拟现实技术展示。

2. 实验实训教学

由于学校教学条件的限制，许多建筑设计实验像天然光导光系统和全年采光实验、高层建筑玻璃幕墙冲击波防护实验等是无法现实完成的。通过虚拟现实技术的应用，可以有效解決建筑设计实验条件无法满足实验实训的矛盾。利用虚拟现实技术构建虚拟实验室，学生可以自由选择建筑设计实验操作，并由检测软件及时反馈学生建筑设计实验结果是否合乎设计标准。虚拟实验技术应用于建筑设计教学领域，使得建筑设计教学实验实训内容得到完整操作，不受场地环境和时间空间的条件影响，学生能够可循环操作找出和不断调整建筑设计内容，从而有效提升建筑设计的教学效率。同时，虚拟现实技术应用于建筑设计实验实训教学，大大节约了学校实验实训经费，并且极大程度地保障了学生在建筑设计过程中的安全性。

三、 结语

综上所述，虚拟现实技术作为计算机互联网技术发展阶段的高科技成果，将其引入建筑设计教学领域可以说具有划时代的教学意义。虚拟现实技术以多样、立体、智能的特点给予学生更加直观和更加生动的空间场景，将大大提高学生对于建筑设计的学习兴趣和学习效果，培养更多且更优质的建筑设计人才。

参考文献：

[1]沈旭涛.数字建筑不朽之城——议虚拟现实技术在建筑设计领域的应用[J].四川建筑，2006，（03）：42-43.

[2]林琳.虚拟现实技术在建筑设计教学体系中的应用[J].电大理工，2008，（01）：20-22.

[3]伍晓平，孙国营，龙尚银.几种虚拟现实技术在医疗教学领域的应用分析[J].福建电脑，2016，32（05）：146-147.

作者简介：

黄思程，江苏省南通市，江苏省海门中等专业学校。endprint