引言
现代高等教育中的环境设计学科越来越重视虚拟现实技术的表现和应用,VR技术带来了环境设计专业教学理念的变革,使得VR技术成为专业设计课程的重要内容。并且,从专业实践课程的维度上讲,VR技术的应用有助于环境设计专业的测量和调研工作,有助于学生夯实专业知识基础,使课程间的联系更加紧密,构建出课程体系的内在联系。从而使实践课程的教学内容和创新表现得到扩展和延伸。VR技术改变了人们的感知体验,并对社会的经济、文化、科技、生活等方面产生了深刻影响。
1、VR虚拟现实技术概念
VR虚拟现实技术是通过软件操作,还原现实真实场景。通过对环境的设定,巧妙地将互联网技术与多媒体相结合,虚拟现实技术是一种交叉学科,它是技术与艺术相结合的手段,这种集视觉、听觉、触觉为一体三维空间,给予学生身临其境的学习体验。现如今虚拟现实技术已经非常广泛的运用到军事、医学、设计、维修等多种领域。近几年来开始进入教学领域,效果备受好评,无论是师生的交互性、学生的积极性、教学内容的掌握与否,相对传统的高校教育模式,具有无可替代的重要突破。
2、虚拟现实技术在艺术设计课程教学中的运用现状
虚拟现实技术能生成逼真的多维度的视觉、听觉、触觉为一体的虚拟场景,使用者通过佩戴传感头盔、眼镜、数据手套等专业设备与虚拟世界中的物体进行交互互动,及时操作和控制虚拟世界中的物品,通过空间的多种维度感受身临其境的身体感受。目前国外将虚拟现实技术运用在课程教学中已经较成熟,形成了以“课程、学习管理”与“教师专业发展、支持”为两翼的发展趋势。另外,瑞士皇家技术学院,在数学课程信息化教学方面设计了虚拟现实技术运用系统,该系统结合虚拟现实技术为学生提供虚拟的数学环境,将数学数字库嵌入到虚拟现实环境中,用身临其境的感受方式来帮助学生构建立体、视觉效果强、多角度、多层次的数学模型,通过这种方式将逻辑化的数学知识实时呈现为数学模型,辅助学生将数学中的逻辑关系清晰化,方便学生记忆和理解。
同时该系统采用艺术化的方式呈现,能将枯燥的数学逻辑以有趣的方式展现,提升学生的学习兴趣。目前虚拟现实技术在针对ABB工业机器人、土木施工、风力发电、船舶装备、高压电力装备检修、工程地质与消防安全、生物学等具有一定安全隐患的学科运用较普遍,而针对艺术设计课程教学中的研究成果相对比较分散,较少有针对性的深入研究,例如在有的高校建立了针对艺术设计专业材料工艺及模型制作的虚拟仿真实验项目,但在操作过程中存在预设模型库数量不足,后台系统计算能力匮乏,与真实操作体验以及知识的获取上差距较大,仍然停留在认知实验的层面,亟须在使用的体验以及技术开发上做深入研究。
3、互联网智能制造背景下VR技术在环境艺术设计教学应用措施
(1) 搭建与市场结合的学习平台,强化考核方式
室内外设计过程中要全面把握消费者的需求,并以此为基础完成方案设计。目前室内环境设计行业倾向的重点与核心是软装设计,包含色彩、肌理、风格等方面。当人们步入一个室内空间时,视觉上最先体验的就是软装环境。如在设计时选择欧式风格,室内布置富有装饰意味的壁炉,并用具有金属质感的黑色和金色铁艺对壁炉进行装饰,这些语言描述对于学生以及设计对象来说缺乏直观性。结合市场需求,课堂依托虚拟现实技术创建该场景,并对场景创建的不足进行设计调整,不仅增强了学生学习的积极性,也为设计结果提供了无限可能性。同时不断创建和更新与市场相关的学习平台,学校教师与企业导师共同进行线上指导和考核,强化学习效果,并能够将优秀的设计结果应用于市场。
(2) 应用VR技术创新教学方式
传统的教学模式多数是以教师为主体,教师将景观设计知识整理后在课堂上进行讲解、绘制,然而在这一过程中,学生多数显得更加被动,头脑中有疑问和不解的地方,不能立刻地与教师进行讨论,课下时间讨论的积极性又消失了,整个这种就“浇灌式”教学环节学生显得非常的被动,然而景观艺术设计这门课程,它的关键之处就在于学生可以充分地发挥自己的创新思维,表达自己设计想法,如果学生只能一味地跟随老师的思路走,就会缺乏自主设计的能力,很多设计细节也无法准确地捕捉到,这样就无法从中获得良好的学习体验。
由此可见,高校景观艺术设计课堂中,课堂内容创新创意是具有非常重要的意义,而将虚拟现实技术带入到高校景观艺术设计课堂当中,学生能够在虚拟的景观环境中,体验设计是否合理以及带来怎样的景观体验,从虚拟现实技术中获得友好的界面,生动的场景,能够充分地提升学生的学习主动性和积极性,发展学生自主动手制作景观场景的能力,增加学生的成就感,创新思维艺术,为其今后的高校景观艺术设计提供良好的教学环境。
(3) 项目建设将教学资源整合,重构教学功
开发创新教学项目,融合创新与创意教学。以艺术设计方法及表现手段,立足数字技术、信息技术、互联网传播媒介平台,统一艺术设计类教学项目,引导学生将理论知识和动手实践无缝结合,提高学生的想象设计能力,刺激学生的求知欲,通过全沉浸式VR技术发现问题并解决问题,为艺术设计教学成果转化为设计生产力提供可能性。同时,学生可以根据个人意愿,自由选择教学课程,提供自主学习机会,实现“厚基础、宽口径”的人才培养模式。
(4) 运用虚拟现实技术丰富艺术课程教学中的实践环节
在艺术设计课程专业实践实训能力的培养过程中,三维模型实验室、木工实验室、模型制作等实验室每次课程需要大量的实验耗材,设备操作烦琐,有的设备如果操作不当会浪费很多原材料,甚至还存在一定的安全隐患。由于以上的原因导致设备利用率低,而设备的维护成本又较高,因此在大部分艺术设计课程中普遍缺少训练的模型和实验室。采用虚拟现实技术指导艺术设计课程的实践教学环节,能将其融入案例及实践过程中。通过虚拟现实技术开发多种仿真实验平台,有效将教学实验与理论知识结合起来。虚拟现实教学实验平台能再现真实的场景,让学生在逼真场景中体会真实场景中的操作过程和技艺流程,并且可以反复练习,同时也提高了安全性。总之虚拟现实技术通过沉浸式的参与过程,使实践教学系统中的人机交互成为自然过程,增强实践教学过程的人体感知、认知程度,使学生深化概念和萌发新的联想,提升教学价值。
(5) VR虚拟现实技术提高作品感知度
传统的景观艺术设计课程中,教师在授课过程中会在自己的教学项目中,不断地扩充设计元素,从而会给学生增加感知度,变相地提升了课程整体知识的容量。但是在传统的课程模式中,由于条件与技术的限制,无法快速准确地给学生展示出来。传统的景观艺术设计课堂中,从最原始的绘图效果图到现在沿用的三维建模技术,从原来的单张效果图的可根据建模渲染效果图,但即使渲染的效果图技术再高超,也逐渐地无法带到虚拟现实技术带来的逼真的效果体验,虚拟现实技术可以满足设计学生对景观艺术设计的需求,可以带学生真正的作为“第一人称”的方式去感受景观艺术设计课堂中不同的元素设计和规划尺度。对原有的设计效果图的模式进行调整和改正,使学生不出校园,在课堂中就可以做到身临其境的效果,真正地去感受教师在课堂中的讲解内容以及设计理念的传达,从而增强自身对课堂设计理念的掌握和熟悉,在体验过程中,用自身的角度对感知景观艺术设计中的细节,增加学习效率,激发设计潜质,调动学习积极性和主动性。
4 、结束语
对环境设计专业而言,实践课程与专业课程是相辅相成的,实践课程为专业课程提供了强有力的支撑。在信息社会的高速发展中,环境设计专业实践课程吸收融入VR技术,利用VR技术的巨大潜力对环境设计专业实践课程进行建设,发挥出专业实践课程的功能作用,使得实践课程的功能和价值得到提升。变革了传统思维发方式和创新能力,改变了以往实践课程内容和方法。使人才培养模式更具现代性,实践课程功能更具有科学性,真正体现出学科人才培养的发展性。
从时间轴维度来看,处于课程第一学期末和第二学期初的学生已经对组内课题通过调研而相对熟悉,同时初步具备了完成项目所需的基础知识和代码编程能力,可以申报国家级大学生创新创业训练计划项目和省级大学生科技创新活动计划项目,学有余力的同学还可组队参加中国大学生服务外包创新创业大赛。课程第三学期或第四学期的学生已经实现了课程项目的几套解决方案和若干原型系统,可以结合市场应用需求择优选择功能较完备、创新性较强的项目作品参加中国“互联网+”大学生创新创业大赛和全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛。
5、结语
在项目的实施过程中,导师可以引导学生团队将提出的新方法、新模型、新思路通过学术论文的形式予以呈现,对效果明显提升、原型系统性能优越的项目可以凝练为国家发明专利。在论文专利的准备和撰写过程中,学生的科学研究基础能力和工程项目实践能力获得相对完整的训练,为学生将来毕业进入公司企业从事研发测试工作以及国内外攻读硕博学位提供有利知识和能力的技术储备。
来源:梦洁说教育