虚拟现实技术在室内外空间环境设计课程中的应用

杨弃

摘要：虚拟现实技术是一种新的媒体形式，是建筑空间设计链条中不可缺少的重要环节。设计者依托数字图像技术，通过三维空间设计模拟对场景进行虚拟呈现，可以帮助设计者将草稿上的设计理念变成生动、逼真的视觉效果，让观众对工程项目有更清晰的认知。将虚拟现实技术应用在环境设计课程中，可以帮助学生在课堂中快速表现空间关系，加强学生对空间的理解和想象力的培养。

关键词：虚拟现实技术;室内外空间;环境设计课程;应用研究

中图分类号：TU238

文献标识码：A

文章编号：1005-5312 （2020） 09-0186-01

一、课程设置存在的问题

1.缺乏对于学生学习兴趣和设计自主性的培养。王受之先生曾说过：“设计，是指一种计划、规划、设想、问题解决掉的方法，通过视觉的方式表达出来的活动。”创造性对于任何一个专业都是非常重要的，尤其是在设计专业中。在传统的教学过程中一般是以教师作为主导，教学方式、设计方法等发面的理解也都是以“填鸭式”的方式给学生，这就导致忽略学生创造性思维的培养，忽视了教学对象是有感知能力和判断能力的。只理解概念，不理解设计，这样的教学方式也容易导致学生对于专业学习的盲目和盲从。

2.缺乏对于三维空间能力的培养。环境设计专业是一个与空间、与体块打交道的专业。在传统教学模式下，单独依靠图片去解释空间关系的方法单一，同时缺乏对于空间尺度感的展示。实践环节中，只是依靠平面图以及剖、立面图去说明空间的整体架构，学生对于平面和立体的理解常常会有困惑。在设计过程中，也缺乏从平面到剖立面再到空间的三维想象能力，这样就无法做到设计的完整性，更谈不上设计本身。

3.缺少和实际设计工程的结合。环境设计专业既具有艺术性，同时又有工程性的特点，它是一个应用性很强的学科。现有课程设置的理论教学中，对于很多材料的应用仅仅采用图片展示的方式，学生被动地去认识材料的名称和样式，对于材料的运用环境、铺装方式一知半解，单独依靠字面去理解后期施工与前期设计的关联也不能够和实际相结合。这样就造成在后期实践环节中，设计作业存在和现实中的脱节，设计出却无法施工的尴尬，这也是在很多学生设计作品中常常会有“硬伤”的原因。

二、三维可视化技术在环境设计专业课程中的应用

由于虚拟现实技术是一个交互性、交融性很强的三维呈现手段，因此在理论教学过程中能够让学生将理性的理论和动态的图像相结合，改变长期以来依赖幻灯片和教材的教学方式。通过实时沟通和讲解，提升教学的交互性，提高学生学习专业知识的质量。同时，在实践课的教学环节中，通过虚拟现实技术对于场地的呈现，可以加深学生对于场所空间的理解，在后期设计中联系理论教学的专业知识，互相补充和交融，达到知识的快速有效吸收和理解，从而提高学生学习的兴趣和对专业的认可。学生和老师之间也可以通过这个直观、便于操作的平台相互沟通，使得教学效率大大提高，优化师生间的沟通交流。

在初次接触专业的学生来说，把握空间的尺度和认知感都比较欠缺，相对于小空间而言尚能够有清晰的把握，对于大空间就存在很大的问题，同时空间和平面图、立面图、剖面图之间的转换也是一个专业学习当中的难点。虚拟现实技术能够通过三维虚拟空间将平面的设计成果立体化，在课堂中通过演示各类己完成的环境场景和实际工程模型，可以使学生切身感受到平面到立体的过渡，渐渐培养三维的空间思维能力。通过三维模拟呈现的场景能够使学生对于空间有一个直观的了解，使得数字尺度的理性与设计的感性相融合，提高设计成果与平面图的交互。

原来的课程设置中，实践环节一般会布置一块场地作为设计的题目，设计要求一般用文字的形式说明并附上一些现场照片，学生通过这些信息开展整体的设计，整个过程缺乏实地调研的过程。通过虚拟现实技术可以对这个问题进行弥补，布置作业前，可以利用软件将场地整个环境进行导入，同时将不同的天气因素和环境因素进行设置，通过三维漫游的方式将整个场景展现，为学生提供一个具有实战感的设计作业，弥补课堂上不能实地调研以及缺乏空间因素的缺陷。

环境设计专业是一个以人为本的专业，设计不能仅仅是停留在图纸上。在现有教学模式中，对于施工图一般是通过教师讲解构造，学生课后去临摹施工图的方法去学习，整个过程单一同时缺乏对于整个施工过程的展现，学生仅能从施工图纸去了解一部分的施工环节，不能看到整体。通过虚拟现实技术来模拟整个施工的过程，就可以使学生从设计之初的图纸到项目的落地实施有一个完整的印象，很大程度上能够保证在学校学习到的知识与实际工作中接触到的项目的统一。

三、结语

将虚拟现实技术运用在课程教学中是一种必然。学生在理论讲授部分能够实现最佳消化吸收状态，在实践环节能够提高参与性和创造积极性。通过虚拟现实技术应用在课程教学环节的各个步骤：理论部分、案例分析和设计实践中，可以实现各个环节相互穿插、交融，增强课程教学的连贯性与整体性。能够增加学生对于绘图、建模软件的学习兴趣。通过软件的熟练转换和应用，提高毕业生的就业综合实力。

★基金项目：天津工业大学高等教育教学改革研究项目，项目編号：2017-2-45。