論建筑設(shè)計教學中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)屬于一種現(xiàn)代化的技術(shù)，對人們?nèi)粘Ｉ畹亩鄠€方面產(chǎn)生了重大影響，而且被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。尤其為建筑設(shè)計行業(yè)與建筑設(shè)計教學帶來了重大變革，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國建筑設(shè)計教學領(lǐng)域中的運用，推動了教學方向、教師角色以及教學模式的改變，為建筑設(shè)計教學帶來了巨大生機與活力。本文在詳細探討當前我國建筑設(shè)計教學中存在的主要問題的基礎(chǔ)上，提出了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計教學中運用的具體途徑。

隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)也隨之取得了重大進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)也日趨完善。根據(jù)我國目前建筑工程領(lǐng)域的教學情況來看，科學合理的將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計教學之中，能夠最大程度的適應(yīng)當前的教學情境與教學目標的要求。同時，教師還可以化簡現(xiàn)實社會中過于繁雜的一些細節(jié)，最為關(guān)鍵的是，學生能夠體會到逼真的環(huán)境，并觀察到傳統(tǒng)教學方式難以觀測到的現(xiàn)象。所以，培養(yǎng)技術(shù)型、操作型的復合虛擬現(xiàn)實人才具有巨大的發(fā)展前景。因此，針對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計教學中的應(yīng)用研究是十分必要的。

當前我國建筑設(shè)計教學中存在的主要問題

1.師生之間不能有效溝通

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計教學，教師最為常用的教學方式就是運用抽象的定義對建筑領(lǐng)域的豐富知識進行表述，例如，通過立面圖、剖面圖以及平面圖等一些二維圖形，組成具有規(guī)定性的符號對三位立體建筑內(nèi)容進行表示，運用抽象性強的圖形與直觀性強的語言對建筑物的復雜場景進行描述，以此方式傳達大量的、豐富的建筑物相關(guān)知識。然而，這種教學方式有一定的局限性，因為學生的理解力以及知識儲備等還十分有限，因此，教師通過抽象方式對教學內(nèi)容進行描述，往往會讓學生產(chǎn)生誤解或者完全不理解，這就使得師生之間很難進行溝通與交流。

2.學生的主體地位不能突顯

傳統(tǒng)建筑設(shè)計教學的抽象性使得教師與學生之間的溝通存在著很大的障礙，學生在教學過程中的主體地位難以得到保證。而將學生真正的放置到一個虛擬的教學環(huán)境之中，使其能夠完全體會到建筑全部完工后的直觀感受，才能讓學生充分了解與掌握老師所講的內(nèi)容，激發(fā)學生在建筑設(shè)計方面的學習積極性與主動性，才能夠逐步引導學生產(chǎn)生探究式學習的愿望與動力，才能確保學生的教學主體地位。

3.創(chuàng)設(shè)建筑設(shè)計的情境工具缺乏

傳統(tǒng)建筑設(shè)計教學中，教師是以二維或三維圖形向?qū)W生展示現(xiàn)實生活中建筑物的環(huán)境與功能的，此種教學模式的最大瓶頸問題就是缺乏相應(yīng)的建筑設(shè)計情景創(chuàng)設(shè)工具，無法讓學生對實際建筑的設(shè)計環(huán)境與要求等有著深入的認識與理解，對一些術(shù)語或理論等沒有清晰的認知，與教師的設(shè)計理念相差甚遠。所以，在建筑設(shè)計教學領(lǐng)域，教師急需一種能夠?qū)ㄖ榫尺M行創(chuàng)設(shè)的工具， 從而解決課堂上學生的理解偏差問題等。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑設(shè)計教學中的應(yīng)用

1.展示立體空間

立體空間主要指存在于現(xiàn)實世界或存在于歷史中的真實空間。在建筑設(shè)計教學過程中，教師有需要向?qū)W生們展示出這些立體空間，但是因為教學條件的制約，無法讓學生真正的進入到這些空間中，因此，只能通過教師的語言描繪激發(fā)廣大學生的豐富想象，讓學生在腦子中想象出一個虛擬的空間。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，不但能夠促進學生在腦海中建立立體空間，而且能夠讓學生聽得見、看得見、摸得著。因此，虛擬情節(jié)的教學模式是不可替代的，更是對傳統(tǒng)教學模式的重大革新與挑戰(zhàn)。

2.構(gòu)造虛擬情境

虛擬情境主要指在社會現(xiàn)實中曾經(jīng)或者可能出現(xiàn)過的一些情境，通過虛擬現(xiàn)實手段在不同的地點或者時間展現(xiàn)出來。其具體應(yīng)用可以通過實例加以說明，比如，圓明園場景的虛擬，讓學生進入到虛擬空間中，對園林中的亭子、樓閣、長廊、書齋等進行游覽，館的建筑形態(tài)總共有十二種，然后再與教科書進行對照，這樣就能夠使得教學效果最大化。另外，如果教學條件具備，運用沉浸虛擬現(xiàn)實技術(shù)則效果更好，即讓學生佩戴裝有顯示器的頭盔，這種體驗更加的逼真，也更能深化學生對所學內(nèi)容的理解與掌握。

3.開展教學實訓

在目前諸多學校自身條件有限的情況下，部分教學實驗是無法正常操作的，但虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的VR技術(shù)，卻能夠有效地處理實驗所需條件與效果這兩者之間的矛盾。同時，很多價格昂貴的教學器材也能夠用VR技術(shù)加以替代，即在計算機上構(gòu)建一個虛擬性的實驗室，學生能夠通過多種途徑進入到這個虛擬實驗室，然后進行逼真的儀器操作，實驗結(jié)果還能夠及時的反饋給學生，讓學生了解自己操作的規(guī)范性與問題所在，從而更有利于學生學習效果的提升。另外，VR技術(shù)的應(yīng)用既不損耗器材，也不受外在條件的限制，還能夠重復性的操作，直至符合建筑設(shè)計的真正要求。尤其是其最大的優(yōu)點——絕對安全性，避免了因?qū)嶋H操作不當而出現(xiàn)的各種事故的發(fā)生，能夠確保所有參與實驗的學生都平安無事。

結(jié)語

隨著當今計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)正以日益增加的發(fā)展速度進入到建筑設(shè)計的教學領(lǐng)域。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，使得學生在課堂學習過程中有身臨其境之感，從根本上突破了傳統(tǒng)刻板的平面圖形、剖面圖形以及立面圖形的教學模式，使得建筑設(shè)計教學進入到了一個更為生動直觀的層面。然而，因為VR技術(shù)起步時間晚，因此，在技術(shù)應(yīng)用方面還存在著很多不成熟的問題，這也嚴重制約了建筑設(shè)計教學中對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的普及應(yīng)用。但是，隨著虛擬現(xiàn)實相關(guān)系統(tǒng)的市場價格不斷下調(diào)，軟件的適用性不斷提升，這種全新的教學模式必將更為廣泛的應(yīng)用到教學之中。

（作者單位：廣州南洋理工職業(yè)學院建筑工程系）

作者簡介：陳玉中（1975-），男，安徽界首人，廣州南洋理工職業(yè)學院建筑工程系專職教師，研究方向為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計、建筑裝飾等學科研究。