虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

張 曉 趙軍霞 賈 燕

（河北傳媒學(xué)院，河北石家莊 051430）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

張 曉 趙軍霞 賈 燕

（河北傳媒學(xué)院，河北石家莊 051430）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被應(yīng)用到古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，可大大提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量與效率，但當(dāng)前運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)存在硬件設(shè)備低端化、程序語(yǔ)言算法難、虛擬場(chǎng)景效果有偏差，以及教師對(duì)運(yùn)用模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)存在認(rèn)識(shí)偏差、組織不到位等不足。須采取如下措施：增強(qiáng)硬件對(duì)實(shí)踐教學(xué)的適應(yīng)度；加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，提高軟件與實(shí)踐教學(xué)的貼合度；強(qiáng)化師資隊(duì)伍對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和運(yùn)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；古建筑設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技，生成逼真的三維視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)或嗅覺(jué)等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要設(shè)備（如傳感頭盔、數(shù)據(jù)手套等）以自然的方式與虛擬世界中的物體交互，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，人們熟知的影視藝術(shù)、影視廣告、建筑室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計(jì)、園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、軍事、房地產(chǎn)、游戲設(shè)計(jì)等都有所使用。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，它被逐步引入高校專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的環(huán)節(jié)中，讓更多的學(xué)生得到虛擬互動(dòng)技術(shù)的實(shí)惠。具體到古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖有所運(yùn)用，但運(yùn)用的廣度和深度都尚欠缺，沒(méi)有太多的經(jīng)驗(yàn)可尋可鑒，故筆者將其列為課題作粗淺的探討。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)在引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之前，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)有四種常見(jiàn)方式：一是階段實(shí)踐考察，二是定崗實(shí)習(xí)，三是校企合作實(shí)習(xí)，四是實(shí)訓(xùn)室實(shí)踐。這些實(shí)踐教學(xué)方式對(duì)提高古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力發(fā)揮過(guò)重要作用，即使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為今天古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的主要方式，上述傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式也仍然沒(méi)有完全退出教學(xué)舞臺(tái)。但是，傳統(tǒng)的古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方式所固有的弊端，隨著實(shí)踐教學(xué)力度的加大愈加凸顯出來(lái)。如階段考察實(shí)踐教學(xué)方式存在對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)、古建筑構(gòu)件的銜接方式的實(shí)踐內(nèi)容不連貫，導(dǎo)致學(xué)生片段式了解而不能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握；定崗實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)方式是由教師擇優(yōu)推薦參加實(shí)踐的學(xué)生，無(wú)法滿足所有學(xué)生參加實(shí)踐的需求；校企合作實(shí)踐教學(xué)方式則過(guò)于商業(yè)化，實(shí)踐過(guò)程中容易造成學(xué)生的設(shè)計(jì)思路被禁錮在一定的范圍之內(nèi)，影響設(shè)計(jì)創(chuàng)新；實(shí)訓(xùn)室實(shí)踐制作周期相對(duì)較長(zhǎng)、效率不高等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入，可以顯著地改善古建筑設(shè)計(jì)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的弊端和不足。一是使學(xué)生可以無(wú)限次地重復(fù)實(shí)踐一個(gè)教學(xué)內(nèi)容直到牢記于心、嫻熟于體；二是可以打破傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中因受實(shí)踐場(chǎng)所規(guī)模、容量對(duì)實(shí)踐人數(shù)的限制，分組分批地照顧到所有的學(xué)生；三是可以拓展課題的內(nèi)容，將課程中的每種古建筑結(jié)構(gòu)形式都練習(xí)到，使每個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)銜接得更緊湊；四是只要技術(shù)人員定期充實(shí)古建筑虛擬系統(tǒng)中的模型庫(kù)，不需要長(zhǎng)期地定制實(shí)體模型，能夠有效擺脫實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)材料更新慢的弊端等等。

總之，充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中全身心的投入，非常有利于均衡的技能訓(xùn)練。它所營(yíng)造的特殊的自主學(xué)習(xí)環(huán)境使學(xué)生通過(guò)自身與信息環(huán)境的相互交換獲得知識(shí)、技能。形象化的三維模式更易接受和掌握，為學(xué)生提供了古建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域里的無(wú)限虛擬體驗(yàn)，主動(dòng)地交互能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生的探究興趣，提高學(xué)習(xí)能動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主探索問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中面臨的問(wèn)題

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)使用過(guò)程中雖然具有很多優(yōu)勢(shì)，但作為一項(xiàng)新教學(xué)改革行為，必然會(huì)碰到矛盾和問(wèn)題。這些矛盾和問(wèn)題有硬件設(shè)備方面的，也有軟件開(kāi)發(fā)方面的，還有使用主體本身的一些觀念、目的、方法方面的，如果不及時(shí)解決就會(huì)影響虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用存在的問(wèn)題

一是硬件方面不能滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。從現(xiàn)實(shí)情況看，主要反映在兩個(gè)方面。

首先，設(shè)備低端化，導(dǎo)致軟件不能正常運(yùn)行。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使用過(guò)程中，如果計(jì)算機(jī)綜合硬件配置較低，處理大量三維數(shù)據(jù)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)速度跟不上、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能不足等缺陷。這種情況在民辦院校中比較突出。一方面，由于資金來(lái)源相對(duì)緊張，投入周期長(zhǎng)，不能及時(shí)地更新計(jì)算機(jī)設(shè)備；另一方面，系統(tǒng)軟件的更新頻率卻較快。在現(xiàn)有的條件下，就容易造成計(jì)算機(jī)配置不能滿足虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)行要求，導(dǎo)致實(shí)際交互使用過(guò)程中出現(xiàn)卡頓不流暢，甚至卡死的現(xiàn)象，影響了古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的順利實(shí)施。

其次，體驗(yàn)設(shè)備數(shù)量過(guò)少，增加了實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間成本。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)屬于沉浸式的一種視覺(jué)體驗(yàn)，需要借助相關(guān)硬件設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，如眼鏡、頭盔等設(shè)備終端。同樣因?yàn)橘Y金投入不足等原因，不少院校體驗(yàn)設(shè)備數(shù)量有限，學(xué)生在使用過(guò)程中不得不分期分批地進(jìn)行，其結(jié)果，或拉長(zhǎng)了實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程，或縮短學(xué)生機(jī)上實(shí)踐的時(shí)間。無(wú)論哪種情況都會(huì)削弱運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的效果。

二是軟件運(yùn)用還不能盡如人意。也面臨著兩個(gè)方面的困擾。

首先，交互系統(tǒng)計(jì)算語(yǔ)言算法難。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，其軟件系統(tǒng)的專業(yè)化程度要求很高。這種軟件系統(tǒng)的編寫(xiě)制作，最理想的狀態(tài)，是由具有豐富古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師來(lái)做。因?yàn)樗麄兞私鈱?shí)踐教學(xué)的整體過(guò)程和每一處細(xì)節(jié)的要求，懂得怎樣的系統(tǒng)才能更有利于學(xué)生實(shí)踐能力的形成和提高。但虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)交互軟件打包過(guò)程中，需要將所有的三維模型，按照使用者的需求，將所有涉及三維交互內(nèi)容的程序全部寫(xiě)入系統(tǒng)，再通過(guò)三維交互引擎渲染輸出給各種現(xiàn)代化終端設(shè)備，這對(duì)并不精通此類計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)的古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教師來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是個(gè)越不過(guò)去的難關(guān)。因此，各院校普遍采用將此類軟件外包給專門的軟件公司制作的方法。但這種方法也存在軟件公司因不懂古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)因而不能深入了解其專業(yè)細(xì)節(jié)要求的弊端，制作出來(lái)的軟件讓專業(yè)教師和學(xué)生使用起來(lái)有不盡如人意的感覺(jué)，達(dá)不到實(shí)踐教學(xué)的理想狀態(tài)。

其次，虛擬環(huán)境場(chǎng)景呈現(xiàn)的真實(shí)效果有偏差。創(chuàng)建的虛擬環(huán)境須符合人的理解特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)，包括物理真實(shí)感、時(shí)間真實(shí)感、行為真實(shí)感。但是古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)中，場(chǎng)景設(shè)計(jì)只注重幾何圖形的表現(xiàn)，而忽略了逼真的物理模型、行為模型，尤其是在視覺(jué)方面，還原真實(shí)環(huán)境的效果大打折扣。

（二）教師在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題

一是部分教師觀念守舊，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用有抵觸心理。古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以往都是通過(guò)手工制作1∶25的古建筑模型的形式來(lái)進(jìn)行。在制作過(guò)程中，教師一邊講一邊做，口傳手授地將理論知識(shí)點(diǎn)融入操作中，多年來(lái)已經(jīng)形成了一種實(shí)踐教學(xué)的習(xí)慣和模式。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入，打破了以往實(shí)踐教學(xué)的習(xí)慣和模式，如教師往往須先作講解，其后才能讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐。一時(shí)不能適應(yīng)這種改變的教師不免覺(jué)得不太合理，從而對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用產(chǎn)生排斥心理，認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)只是單純地迎合了學(xué)生的好奇心理，有嘩眾取寵之嫌；擔(dān)心時(shí)間一長(zhǎng)，學(xué)生的新鮮勁過(guò)了，也就不會(huì)感興趣了。在這部分教師眼中，還是手工制作開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐得到的樂(lè)趣多，而且學(xué)生可以一邊制作一邊和教師溝通，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題處理起來(lái)的更便捷、更及時(shí)。

二是教學(xué)模型設(shè)計(jì)貪多求全，主次不分。目前，古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)方案中古建筑樣式重點(diǎn)定位在明清時(shí)期的建筑，所以在選擇前期系統(tǒng)模型制作時(shí)，須適應(yīng)這一定位，根據(jù)培養(yǎng)方案有目的地進(jìn)行選擇。然而，目前部分古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)為教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)制作中存在著貪多求全、主次不分、眉毛胡子一把抓的現(xiàn)象，力圖把各個(gè)時(shí)代的古建筑模型都塞進(jìn)系統(tǒng)里。作為基本建設(shè)，多搜集和反映古建筑模型似乎無(wú)可厚非，但必須認(rèn)識(shí)到，古建筑模型的形式非常多，而且樣式繁雜，尤其是施工工藝、卯榫結(jié)構(gòu)形式、屋面搭建樣式、基座樣式、雕梁畫(huà)棟等非常的繁瑣和復(fù)雜，將各個(gè)時(shí)期的建筑樣式進(jìn)行模型制作需要大量資金和精力，企圖面面俱到往往會(huì)適得其反。

三是數(shù)據(jù)搜集整理滯后，影響系統(tǒng)改進(jìn)和完善。支持古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，能夠不斷地改進(jìn)和完善。每一次的古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐過(guò)程中，教師、學(xué)生都會(huì)碰到新問(wèn)題、獲得新體驗(yàn)、得出新結(jié)論，既有硬件方面的，也有軟件方面的。同時(shí)，隨著古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)理論和實(shí)踐的不斷發(fā)展，以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，會(huì)產(chǎn)生許多新的數(shù)據(jù)。只有把這些新的信息和數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到系統(tǒng)中，才能使系統(tǒng)不斷得到完善，從而更加有力地支持古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。但是，目前的實(shí)踐教學(xué)中，不少古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教師往往注重了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用，卻忽略了新的教學(xué)數(shù)據(jù)的搜集、整理，并及時(shí)地反饋到系統(tǒng)中。有些教師在指導(dǎo)學(xué)生教學(xué)實(shí)踐中處理了大量的具體問(wèn)題，獲得了許多寶貴的數(shù)據(jù)和信息，但在完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)后，這些數(shù)據(jù)和信息就被擱置一旁，并不能對(duì)系統(tǒng)的完善和升級(jí)產(chǎn)生應(yīng)有的作用。

三、充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)中優(yōu)勢(shì)的對(duì)策

在古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不斷地和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行磨合，使用中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，需要在不斷摸索和研究中找到較合適的方式方法應(yīng)對(duì)，以求能在有限的實(shí)踐教學(xué)條件中發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最大化使用效果。

（一）軟硬兼施，增強(qiáng)硬件對(duì)實(shí)踐教學(xué)的適應(yīng)度

所謂軟硬兼施，是指從硬件設(shè)備和軟件運(yùn)行兩個(gè)維度，解決古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行不夠流暢的問(wèn)題。

從硬件角度講，應(yīng)及時(shí)更新計(jì)算機(jī)設(shè)備。計(jì)算機(jī)設(shè)備是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用最基礎(chǔ)的硬件條件。眾所周知，計(jì)算機(jī)設(shè)備硬件技術(shù)更新?lián)Q代的速度非常之快，而院校特別是民辦高校在更新計(jì)算機(jī)設(shè)備上卻存在明顯的滯后性。有的教學(xué)單位計(jì)算機(jī)更新一次后，五六年不再全面更新。作為教學(xué)使用單位，必須及時(shí)向?qū)W校相關(guān)管理部門提出更新計(jì)算機(jī)設(shè)備的申請(qǐng)，闡明更新的理由，引起重視，促使學(xué)校作必要的投資。當(dāng)然，作為教學(xué)使用單位，也應(yīng)有大局觀念，顧及計(jì)算機(jī)技術(shù)更新快與學(xué)校經(jīng)費(fèi)困難的矛盾，在更新計(jì)算機(jī)硬件方面采取更為經(jīng)濟(jì)化的策略。比如，計(jì)算機(jī)可逐次更新，在一個(gè)教學(xué)單位內(nèi)，使計(jì)算機(jī)多代并存，既能保證最新虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在本單位及時(shí)運(yùn)用，又不致因一次更新計(jì)算機(jī)經(jīng)費(fèi)量過(guò)大而難以實(shí)現(xiàn)申請(qǐng)意圖。

除了硬件更新及時(shí)使用計(jì)算機(jī)新技術(shù)外，還可以在古建筑專業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)軟件的科學(xué)使用上下工夫。比如用“次時(shí)代圖形技術(shù)”優(yōu)化系統(tǒng)軟件，以克服設(shè)備低端化帶來(lái)的實(shí)踐教學(xué)困境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)需要后臺(tái)的支持來(lái)完成互動(dòng)的環(huán)節(jié)，也就是三維實(shí)時(shí)互動(dòng)，采用“次時(shí)代圖形技術(shù)”可以將古建筑的模型面數(shù)降到最低，但不會(huì)影響質(zhì)量，保證系統(tǒng)中的模型旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、拉伸的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)撕裂、變形、失真的情況。這一點(diǎn)，可在平時(shí)的3dmax課程中，通過(guò)重點(diǎn)改變教學(xué)任務(wù)來(lái)完成，除了教授學(xué)生建模的方法，還要強(qiáng)調(diào)制作流程。通過(guò)VRP虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器（三維場(chǎng)景編輯器）、二次開(kāi)發(fā)工具包、3D互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、虛擬社區(qū)系統(tǒng)、虛擬旅游平臺(tái)、虛擬展館、數(shù)字城市平臺(tái)、粒子特效編輯器、物理引擎系統(tǒng)、立體投影軟件融合系統(tǒng)、工業(yè)仿真平臺(tái)等[2]，進(jìn)行下一步的開(kāi)發(fā)、合成、輸出、運(yùn)行。優(yōu)化以后的系統(tǒng)可以在相對(duì)低端的硬件設(shè)備上運(yùn)行，能夠有效地避免出現(xiàn)卡頓、閃退、死機(jī)的現(xiàn)象。

（二）加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，提高軟件與實(shí)踐教學(xué)的貼合度

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，專業(yè)軟件的優(yōu)劣即與實(shí)踐教學(xué)要求的貼合度高低，對(duì)實(shí)踐教學(xué)的效果有著至關(guān)重要的影響。在軟件開(kāi)發(fā)制作上必須下大工夫提高其與實(shí)踐教學(xué)的貼合度。

提高貼合度，當(dāng)前須解決的問(wèn)題，在于細(xì)化場(chǎng)景設(shè)定，促進(jìn)虛擬場(chǎng)景真實(shí)度更符合教學(xué)要求。為使學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中更好地體驗(yàn)古建筑搭建，可將環(huán)境設(shè)定為可更換的選項(xiàng)，學(xué)生可以選擇在自己喜歡的環(huán)境中完成古建筑搭建。所以前期場(chǎng)景設(shè)定一定要真實(shí)，人和環(huán)境的交互更舒適更人性化，設(shè)定需要互動(dòng)的部分保證完整性和獨(dú)立性[3]。古建筑場(chǎng)景的設(shè)定，需要根據(jù)環(huán)境制作不同的背景模塊、輔助模塊，如攝影機(jī)機(jī)位（平視、仰視、俯視、鳥(niǎo)瞰、360度環(huán)視）、觀察者路線、園林設(shè)計(jì)元素（假山、水體、植物、輔助設(shè)施）、建筑結(jié)構(gòu)觀察角度（平面圖、剖面圖、結(jié)構(gòu)圖、細(xì)部圖）等，都需要進(jìn)行分鏡頭畫(huà)面的繪制，為后臺(tái)程序設(shè)計(jì)提供鏡頭設(shè)定依據(jù)。人性化的沉浸環(huán)境可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，既能達(dá)到動(dòng)手實(shí)踐的目的，又能提高學(xué)習(xí)效率。

與實(shí)踐教學(xué)貼合度高的軟件的開(kāi)發(fā)制作，一方面，須依托專業(yè)的軟件公司，同時(shí)也應(yīng)充分地、合理地利用本校的教學(xué)資源。目前許多高校都設(shè)置有計(jì)算機(jī)信息專業(yè)，其中不乏軟件編程的行家里手。充分整合本校的計(jì)算機(jī)信息專業(yè)人才資源，古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)與計(jì)算機(jī)信息專業(yè)鼎力合作開(kāi)發(fā)古建筑設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件，是一個(gè)可以操作的選擇。具體辦法是針對(duì)實(shí)踐教學(xué)的需要，古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)與計(jì)算機(jī)信息專業(yè)聯(lián)合立項(xiàng)，完成某些實(shí)踐教學(xué)軟件。在現(xiàn)有條件下，應(yīng)將合作研究的重點(diǎn)放在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的前期軟件編程部分。這種聯(lián)合開(kāi)發(fā)，既可以降低古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的成本，又可以鍛煉、提高古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教師的軟件開(kāi)發(fā)能力，還可促進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)為本校教學(xué)服務(wù)，真可謂一舉三得。

（三）強(qiáng)化師資隊(duì)伍對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究和運(yùn)用，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)效果的最大化

首先，引導(dǎo)教師正確認(rèn)識(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的作用，確立實(shí)踐教學(xué)用科技的觀念。一方面，古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)單位應(yīng)有針對(duì)性地組織教師學(xué)習(xí)、研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相關(guān)概念、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)，讓教師們充分了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的強(qiáng)大功能，以及對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的巨大影響；認(rèn)識(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被應(yīng)用于古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，是信息化時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果，是古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的必然選擇，它的出現(xiàn)是為了更好地適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)要求。通過(guò)學(xué)習(xí)和研究，使教師們認(rèn)識(shí)到，作為高校教師應(yīng)時(shí)刻保持探索的精神、銳意進(jìn)取，適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的要求，不斷更新觀念，做到與時(shí)俱進(jìn)，在教學(xué)改革中樂(lè)于接納、勇于嘗試虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。另一方面，組織教師深入學(xué)習(xí)、研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中優(yōu)勢(shì)。讓教師們?cè)谂c自己專業(yè)的結(jié)合中更深入、更具體地了解虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、操作方法等，感性地把握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的優(yōu)勢(shì)，消除陌生感，拉近與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的距離，從而增強(qiáng)教師學(xué)習(xí)、運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的興趣，提高在實(shí)踐教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的自覺(jué)性、主動(dòng)性。

其次，教師對(duì)古建筑模型的選擇須突出重點(diǎn)，以點(diǎn)帶面地引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)教學(xué)實(shí)踐。

中國(guó)古代建筑源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，各個(gè)時(shí)代有各自的特點(diǎn)，但是，明清時(shí)代的建筑設(shè)計(jì)是最具代表性的古建筑，既薈萃、傳承了中國(guó)各個(gè)歷史時(shí)期古建筑的特點(diǎn)、突出的裝飾效果，又有自己的鮮明風(fēng)格，是中國(guó)古建筑的最后一個(gè)高峰期。在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生切實(shí)掌握明清時(shí)期的建筑相關(guān)問(wèn)題，就可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)上的承上啟下、舉一反三的效果。因此，教師們?cè)诶碚摻虒W(xué)上應(yīng)該遵循這一原則，實(shí)踐教學(xué)也應(yīng)堅(jiān)持這一原則。在系統(tǒng)中設(shè)定古建筑模型的時(shí)候，教師應(yīng)始終頭腦清醒地突出明清古建筑這一重點(diǎn)，堅(jiān)決克服貪多求全、面面俱到的傾向，防止學(xué)生學(xué)習(xí)中的消化不良。

當(dāng)然，突出重點(diǎn)也要適當(dāng)兼顧次重點(diǎn)。可以設(shè)計(jì)一定數(shù)量其他朝代的建筑模型，為學(xué)有余力的學(xué)生提供拓展的空間。

再次，教師應(yīng)自覺(jué)為系統(tǒng)的完善做好數(shù)據(jù)搜集整理工作。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)參與的古建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該是一個(gè)設(shè)計(jì)、使用、數(shù)據(jù)搜集從而不斷完善的完整鏈條。作為一名古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)教師，參與前期設(shè)計(jì)是為了系統(tǒng)更好地適應(yīng)教學(xué)，而使用的過(guò)程是引導(dǎo)學(xué)生將理論付諸實(shí)踐。但是使用并不是最后的環(huán)節(jié)。整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該是開(kāi)放的，是不斷充實(shí)完善的。唯有如此，系統(tǒng)才能隨著實(shí)踐教學(xué)的持續(xù)進(jìn)行而不斷升級(jí)到更高層次。而這種升級(jí)與使用系統(tǒng)的每位教師相關(guān)，需要使用者持續(xù)地將使用過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)反饋到系統(tǒng)中，才能使系統(tǒng)更加適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)的需要。根據(jù)數(shù)據(jù)的特征可以將其分類為建模、貼圖、燈光、渲染、數(shù)據(jù)輸出等，因此，教學(xué)單位應(yīng)引導(dǎo)教師認(rèn)識(shí)自己在完善系統(tǒng)中的責(zé)任和使命，并明確地賦予每位教師搜集使用數(shù)據(jù)的任務(wù)，制定數(shù)據(jù)反饋的相關(guān)制度，要求對(duì)每次使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，為系統(tǒng)完善提供有力的數(shù)據(jù)支持。

尾論

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在古建筑設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用，無(wú)疑具有巨大的優(yōu)勢(shì)，但目前完全沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)硬件設(shè)施價(jià)格昂貴，制約了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的普及。但是，筆者相信，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日益成熟、普及，其成本將會(huì)不斷下降，軟件的適用性不斷增強(qiáng)，這種新的教學(xué)媒體必將更加廣泛地應(yīng)用于教學(xué)。

[1]趙筱斌.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用研究.[M].北京，中國(guó)水利水電出版社，2014:2.

[2]張濤.多媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí).[M].北京，清華大學(xué)出版社，2008:37.

[3]鄭伯川.3D模型檢索技術(shù)綜述［J］.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2004（7）：882.

（責(zé)任編輯：杭長(zhǎng)釗）

2016-11-12

張曉，河北傳媒學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，碩士，研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)；趙軍霞，河北傳媒學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，本科，研究方向：視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)；賈燕，河北傳媒學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，碩士，研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。