虚拟现实技术在商业空间课程教学中的应用研究

周 研

(吉林建筑科技学院，吉林 长春 130114)

随着虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)的发展，许多行业开始使用虚拟现实技术，但虚拟现实技术在教育行业中的应用并不多。很多高校虽然引入了VR设备，但很少在课程中应用。而在传统教学中，商业空间包含的设计风格、色彩与照明、人机工程学与无障碍设计、标识与导向系统设计、不同类型商业空间设计等因素，使商业空间课程难以进行真正的沉浸式教学，学生难以通过较为单一的教学模式深层次地了解商业空间知识。因此，商业空间课程引入虚拟现实技术，能够进一步提升学生对该课程知识的认知能力及学习主动性，为学生提供良好的商业空间创新设计条件。

一、虚拟现实技术和商业空间课程概述

(一)虚拟现实技术概述

虚拟现实技术是三维立体成像技术，通过穿戴VR头盔、VR眼镜，使用VR手柄、手套等设备，精准地展示出场景空间，使人真实地感受空间物体的尺寸、颜色及结构。虚拟现实技术能够形成情感交流的沉浸模式、场景体验的互动模式、构想未知内容的模式、无缝衔接的多感知模式。

(二)商业空间课程概述

商业空间课程是艺术设计专业的重要设计类课程,其主要任务是使学生了解商业空间设计的类型及范围、设计基础知识和色彩设计、灯光设计等商业空间的基础知识，以及相关的实际商业空间设计案例，使学生掌握商业卖场设计、酒店、娱乐及餐饮等专题商业空间设计的商业空间格局与规划、设计原则、设计程序、设计方法，提升设计商业空间的基本技能，为后续课程的学习打下坚实的基础。

二、商业空间课程的教学现状及存在的问题

(一)商业空间课程的教学现状

现阶段，商业空间课程仍采用传统的多媒体技术手段，无法完成商业空间室内的3D立体展示，无法进行多角度观察，学生很难通过二维图形进一步理解空间结构，整个商业空间设计教学形式较为单一，因此不利于进一步深入开展课程。同时，在现阶段的商业空间课程教学过程中，大部分时间都是老师进行课堂讲授，学生听课，相对来说，在这种模式下，学生掌握知识的主动性较差[1]。

(二)商业空间课程存在的问题

当前，商业空间课程存在以下问题：一是对于二维商业空间案例，学生无法自行选择场景空间的行进方式，也不能直观地感受场景的具体颜色和材质，不利于建立形象思维。二是学生无法直接理解商业空间中的墙壁、梁、柱、管道等要素之间的承重关系，导致其硬件结构设计不够精准。三是商业空间课程的现有计算机软件无法全方位展示出设计方案，对于学生深入理解各商业空间案例不利。四是现有商业空间课程教学无法将视觉感知力直观地引入主观能动意识，无法进一步形成真实互动式的装饰结构模式。五是现有商业空间教学系统没有融入实景还原的情境里面，使学生无法具有沉浸式学习体验。

三、虚拟现实技术在商业空间课程中的应用

(一)建立商业空间形象思维

利用CAD、sketchUp、Vray、Unity等计算机软件及虚拟现实技术软件BIMVR，将较为经典的商业室内空间与内部家具装饰制作成仿真的现实影像，创建出虚拟商业空间，将制作好的虚拟商业空间文件与VR眼镜、VR手柄等设备结合，使学生可通过操纵VR眼镜、VR手柄，更为直观地感受商业空间案例，可以自行选择自己想要观察的商业空间角度，也可以从中发现商业空间材质、颜色的变化，模拟真实商业空间场景[2]，这些都能够使学生建立商业空间形象思维，形成商业空间仿真案例教学场景。

(二)精准地设计硬件结构

传统的商业空间课程教学无法让学生对室内空间的硬件结构有清晰的认知，导致学生不能很好地将设计构思运用于设计项目中。学生不能直观地理解室内各空间要素之间的承重关系，容易产生两个问题：一个是商业空间的面积不能被合理地规划，一个是会产生空间塌陷的隐患。但是，虚拟现实技术却能够通过数字化的参数模拟构建出经过学生修改后的商业空间结构的承重能力，学生可依据实际情况调整商业空间的结构，有效地提升设计的精准度[3]。

(三)全方位展示设计方案

在传统的商业空间课程教学中，师生只能通过学生提供的设计图及对方案的简单陈述来交流，这种方式直接导致设计构思无法更为直观地展现出来，学生的方案更无法全方位展示。同时，实际商业空间的比例是否合理、对材质的使用是否合理等，都是较为抽象的问题。因此，教师应指导学生运用CAD、sketchUp、Vray、Unity、BIMVR等计算机软件构建出虚拟场景空间[4]，并通过VR设备展示出来。教师可以通过学生展示的商业空间虚拟场景，有针对性地对学生所设计的方案中的空间、色彩、材质、灯具等进行深入指导。同时，学生也可以通过全方位展示商业虚拟空间，从各个角度对商业空间进行观察及分析，分析其内部是否存在不合理的问题。

(四)互动式装饰结构设计

商业室内空间的装饰结构设计涉及商业空间的装饰陈设、材料的构造、色彩搭配、商业照明设计等几方面内容。虚拟商业空间对空间各方面的内容进行动态的高交互设置，教师可利用VR设备，根据实际情况不断调整或更换商业空间的室内元素，同时对商业空间的陈设、材料、色彩、照明进行调整，使学生更为深入地感知商业空间，激发空间体验感，增加装饰结构设计的趣味性，达成设计目的，提升教学的感官效果。

(五)沉浸式实验教学

商业空间课程需要教师带领学生实地考察真实项目，但一些施工场地较为危险，不过，VR虚拟商业空间环境却可以引领学生进入各个实验商业空间中，教师可以对各种危险场地进行讲解，而不用担心安全问题，学生也可以通过教师讲解进一步提升对商业施工过程的认知，使教师完成沉浸式实验教学[5]如图1所示。

图1 沉浸式实验教学

VR虚拟商业空间可满足教师对不同场景空间的教学需求，供学生在短时间内观察商业空间的施工过程，或者实时跟进项目的每一处细节。虚拟现实技术能够使教学系统真正融入新建立的仿真商业室内空间中，着重对重要施工细节进行详细讲解和分析，形成互动式的模拟感触形式，使学生体验沉浸式实验教学。学生可以根据自身的学习情况对商业室内空间场景进行模拟，进入商业空间虚拟环境中，虚拟环境会依据学生的具体动作调整场景，以学生的视角进行变化。学生还可以将虚拟空间进行合理拆分，感受自己所设计的商业空间是否合理，不仅可以以设计者的角度研究人群、空间的比例关系，还可以以感受者的角度感受空间。另外，学生还可以在虚拟商业空间环境中不断对比修改方案，从而设计出更适宜人群活动的商业空间。

四、结语

在如今的信息化时代，运用好虚拟现实技术，对课程教育改革至关重要。虚拟现实技术更适应教学发展的需求，可以解决设计类课程教学模式单一的问题，使教学形式得以丰富，促进商业空间课程教学。虚拟现实技术能够使学生建立形象思维，硬件结构设计更为精准，还可以进行全方位设计方案展示，进一步形成互动式的装饰结构设计，使学生进入沉浸式实验教学中。另外，虚拟现实环境的可视性可能够激发学生研究商业空间的兴趣，使学生更乐于将自己的商业空间设计模型放置于虚拟现实环境中，并与教师探讨商业空间的内容，也使教师提高教学效率，回归商业空间教学的本质。随着科学技术不断发展，虚拟现实技术也会不断发展，使商业空间课程不断完善教学形式，最大限度地体现教学与技术资源优势。