虛擬現實技術在景觀設計教學中的應用探究

譚宇

摘 要：本文從虛擬現實技術的基本概念入手，闡明當前虛擬現實技術在景觀設計教學中的優缺點，探究景觀設計教學基于目前的虛擬現實技術應該如何進行課程設計及教學內容制作，從而將虛擬現實技術與教學內容相結合，發揮技術優勢，克服或彌補技術原因產生的缺陷，達到教學目的，為景觀設計專業的學子提供更加優渥和多元的學習環境和學習手段。

關鍵詞：虛擬現實技術;沉浸式體驗;景觀設計教學;課程內容;技術應用

虛擬現實技術發展至今已不再是一項神秘和難以企及的技術，它正在快速地發展并走進我們的日常生活，如商場中隨處可見的虛擬現實游戲體驗、與手機配合使用的簡易VR眼鏡、家用VR游戲頭盔等等，虛擬現實技術以它特有的技術優勢給我們帶來了極強的沉浸式空間體驗視覺效果。因此，作為空間設計學科的景觀設計專業，應用虛擬現實技術來教學再合適不過了。設計目的、空間構成的關系、設計最終效果等一系列原來只在平面圖紙上的內容，都可以用虛擬現實技術進行空間再現，為學生提供沉浸式體驗，使其感覺身臨其境，達到強化教學的目的，獲得更好的教學效果，同時也改變傳統的教學模式，使師生獲得更好的教學體驗。

1 虛擬現實技術的概念和常用的虛擬現實技術平臺

虛擬現實也可以稱為虛擬仿真或者VR（Virtual Reality的縮寫），是一種通過計算機生成的模擬環境，通過多源信息融合、交互式的三維動態視景和實體行為使用戶沉浸到該環境中，模擬真實環境，以達到使人感覺身臨其境的效果。目前VR技術被應用在游戲、地產、航空、軍事、醫療、教育、考古、機械制造等需要場景再現和情景模擬的行業中。VR輸出設備目前有：

第一，VR頭盔顯示器。個人沉浸式體驗好，交互性強，但是需配合電腦主機，不便攜且無法多人協同。

第二，環幕。配合3D眼鏡和其他相應硬件可以有良好的沉浸式體驗和交互性，可以多人協同操作。

第三，多屏組合。配合3D眼鏡和相應的硬件設備，有很好的沉浸式體驗和交互性，并且能多人協同操作。

第四，手機VR頭盔。有一定的沉浸式體驗效果，優勢在于便宜、便攜，只需要一臺手機和一副眼鏡。

根據景觀設計的教學需求，VR設備需要有很好的沉浸式體驗效果，能進行流暢的人機交互與多人協同。同時在VR制作軟件平臺的選擇上，應選擇能良好兼容當下常用的景觀設計類3D模型制作軟件的平臺，同時由于景觀設計類的教師普遍沒有編程能力，所以該VR制作平臺還要有易于操作，在邏輯連貫的時候不需進行編程的特點。目前，VR制作平臺種類繁多，但大多是基于Unity和Ue4這兩大平臺進行開發制作的，各有優劣，這里就不一一介紹了。

2 虛擬現實技術在景觀設計教學應用過程中的優缺點

景觀設計是一門空間設計學科，雖然它涵蓋很多方面的知識，但都是為了建立有序的空間形態和完整和諧的景觀體系，因而學景觀設計的學生必須具備良好的空間思維能力、感知能力、尺度感等。在以往的教學過程中，通常是通過案例分析、實地調研、平面方案繪制、效果圖制作或模型制作來培養這些能力，這些教學環節中，空間尺度感知最直接和深刻的只有實地調研環節，但是在實際教學過程中，實地調研由于受到各種條件的制約，并不能大量進行，因此多數都是采用圖片分析和繪制，因此空間尺度感和空間思維的培養并不理想。而VR技術可以很好地解決這個問題，因為VR技術可以3D虛擬再現實地場景，讓學生沉浸在場景中，感受空間結構、序列、尺度，也可以讓學生在虛擬場景中體會曾經只出現在書本上的設計理論、圖片上的經典案例等，可以讓學生進行案例的即時修改、創建等，積極與教師互動，自己設計的方案也可以通過VR技術平臺進行驗證，清楚直觀地了解自己的優點和不足。綜上，可以看到在景觀設計教學過程中應用VR技術，有著常規教學手段所沒有的巨大優點，但同時也有不少缺點：

第一，VR硬軟件設備價格不菲，需要獨立的空間，不能做到與普通教室兼容。

第二，教學內容缺乏，需要教師根據課程需要制作課程內容，學習VR制作軟件，增加備課工作量，且這個工作量極其龐大，因為需要搭建大量的虛擬場景，需要根據課程內容搭建龐雜的三維模型，同時還要將模型導入VR軟件進行再編輯（因為景觀建模的要求和VR虛擬場景搭建的要求有所不同），最后再進行節點的邏輯編輯（目前很多VR編輯軟件已經不需要編程，這讓不會編程的教師學習起來更加方便）。因此，這個工作量并不是傳統教學備課工作量可以比擬的，同時教學思路、方法、手段都要將VR技術穿插其中，可以說是完全顛覆傳統的教學方式。

第三，技術推廣難。雖然VR技術在教學中的優勢顯而易見，但是畢竟是一項新的技術，需要重新學習，課程內容的制作也需要投入大量的精力（在第二點中詳細提到過），在推廣過程當中必將出現各種阻力和困難，在教學的過程中也不會有好的效果，造成資源浪費，甚至可能會出現抵觸VR技術推廣和應用的情況。

3 在景觀設計教學過程中，如何規避缺點而凸顯虛擬現實技術的優勢

VR技術應用在景觀設計教學過程中的優勢和缺點都是顯而易見的，而這些缺點也并非不可規避和克服，只要合理安排，便能很好地解決這些問題，建立良好的教學環境。

第一，VR硬軟件設備可以通過專項重點實驗室建設項目來解決。我們知道，VR技術可以應用在多個學科，不單是景觀設計課程，機械制造、建筑、橋梁等等專業都能用到，因此，可以通過申報多學科共建實驗室，只要實驗室硬軟件選型合理，能兼容各學科需求，就能很好地解決硬軟件需求的問題，并且各學科交叉使用還不會造成資源浪費。另外，還可以通過和相關單位進行校企合作的方式來建設實驗室，這樣的目的性更強，實驗室的成果社會認可度也更高，既解決了教學的需求，還可以帶來許多橫向項目，是一個雙贏的方式。

第二，教學內容缺乏才是最難解決的問題。雖然目前VR軟件制作的公司都有自己的網絡資源庫，但都是綜合性資源庫，景觀設計課程所需要的資源遠遠不夠，同時，好的資源都需要收費，這就需要教師自己準備，這里提供兩個解決教學資源的思路：

一是在教研室確立課程教學大綱，組織教師和學生建設課程所需的資源庫，這里必須一改以往教學時教師各自為政的狀態，必須團隊合作。任課教師需要對優秀的學生作業案例進行歸類整理，同時還要利用VR軟件將其調整到符合虛擬展示的要求，同時進行課程需要的邏輯編輯，期間可以與企業合作，將滿足VR平臺使用的素材模型投放到專業平臺出售，還可以與地產公司、裝飾公司、博物館、展覽館等需要VR演示的企業和單位進行橫向項目合作，其收入歸團隊合理分配，這樣可以起到很好的良性循環，同時也建立起了完善的教學資源數據庫。

二是依托VR實驗室的硬件條件申報科研項目和課改項目，通過項目驅動由項目團隊進行課程內容的豐富，以達到一個良性的循環。同時也可以將兩個思路整合后同時進行，但這都不是短期內可以解決的，都需要教師持續的付出才能將課程完善下去。產生良性循環，讓教師的付出有所回報，才是解決問題的最優方案。

第三，VR技術推廣的問題。如果硬件軟件能達到使用需求，課程內容建設也能產生良性循環（付出有所回報），筆者認為只要是一個正常的教學工作者，在技術擁有如此明顯優勢的前提下，都會主動參與技術培訓，并不遺余力地推廣這項技術的。

4 結語

在景觀設計課程的教學過程中，我們一直在尋找一種直觀的、互動性強的、深刻的教學方式和方法，而虛擬現實技術（VR）將會很好地解決這些傳統教學方法中難以解決和兼顧的問題。雖然在應用的過程中還會出現新問題，但是只要能形成整體上的良性循環，讓教師的付出有所回報，將課程內容落到實處，筆者相信虛擬現實技術的應用將給景觀設計課程教學帶來翻天覆地的變化和長足的進步。

參考文獻：

[1] 郭雨.虛擬現實技術在園林景觀設計教學中的應用與效果分析[J].美術教育研究，2016（10）.

[2] 袁軍.虛擬現實技術在景觀設計課程教學中的應用探究[J].戲劇之家，2016（19）.