室內設計課程教學中虛擬現實技術的創新融合應用

【摘 要】本文論述虛擬現實技術在室內設計課程教學中的創新融合應用，從虛擬現實技術產生發展歷程出發，分析室內設計教學現狀及未來發展趨勢，并提出建立虛擬室內空間、借助虛擬現實技術優化室內設計圖、運用虛擬現實技術推動室內設計教學創新改革、將虛擬現實技術與實訓教學相結合等應用措施，以促進室內設計教學模式創新，提升教育質量。

【關鍵詞】虛擬現實技術 ?室內設計課程 ?創新融合應用

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）03C-0168-03

虛擬現實技術是近年來出現的新型技術手段，它被廣泛應用于各個領域且產生了極大的影響力。它與計算機技術相結合能夠虛擬出三維空間，帶給人們更為逼真立體的感受。基于此特性，它通常被應用于輔助觀察、研究工作中。近年來，教育領域也在積極引進虛擬現實技術，將其發展成為室內設計課程的重要教學工具，并成為室內設計課程教學創新發展的關鍵切入點。室內設計課程的教學目標是培養社會需要的新型設計型人才，該課程主張藝術與技術相結合、理論與實踐相結合，且對技術及實踐的標準要求較嚴格，這也對教師提出了更高的要求。本文試以虛擬現實技術的產生歷程及其在室內設計教學領域的發展現狀作為切入點，對虛擬現實技術在室內設計課程教學中的創新融合應用展開深入探究，希望有助于課堂教學模式的創新，促進課堂教育質量的提升。

一、虛擬現實技術產生發展歷程

20世紀中期虛擬現實技術就已經萌生，20世紀末至現在則是其迅速發展時期，且其發展趨勢逐漸趨向于多元化，這對于該技術的運用而言是有利的，也為教育領域引進該技術奠定了相應的基礎。早在2006年，國務院就在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》中提及虛擬現實技術運用的有關內容，且明確倡導積極推進該技術的研究發展工作。該綱要從制度層面推動了我國虛擬現實技術的快速發展。虛擬現實技術與計算機結合使用可以虛擬出三維空間，該空間的感官程度極為逼真，所以虛擬現實技術通常被用來輔助觀察實驗、科研工作等。換而言之，虛擬現實技術與計算機的結合使用，可以模擬出使人產生真實體驗感的三維虛擬空間，實現最逼真的人機交互，可以用來幫助人們實現多樣化的需要。

目前，虛擬現實技術經過多年的發展歷程，已經滲透到社會的各個領域，并極大地豐富了人們的日常生活。虛擬現實技術在設計行業也取得了巨大的運用成果，比如將虛擬現實技術運用到城市規劃設計項目中去，項目模擬立體圖能夠幫助設計者從宏觀方面把控整個項目的進程，快速發現設計方面存在的不足之處，并及時予以優化改進，為項目的持續順利進行提供了有效保障。將虛擬現實技術應用到室內設計課堂中，其主要作用在于將設計者的作品虛擬成三維立體場景，讓學生在三維視景中展開討論，通過對逼真三維立體場景的仔細觀察發現其存在的不足之處，并及時給出優化方案。其次，虛擬現實技術的運用還可以將室內設計效果直接呈現給客戶，讓客戶體驗到仿真度極高的場景，增強設計作品的說服力。

室內設計屬于技術型課程的一種，本身具有較高的專業門檻，學生必須經過專業系統的學習及實踐訓練才能達到相應的職業要求。據近年來高校教育資料顯示，國內外多所高校在進行教育模式創新過程中都運用了虛擬現實技術。上文提及，虛擬現實技術與計算機結合使用可以虛擬出三維空間?；谠O計出更多具有創新性及藝術性作品的目的，可以有效借助計算機與虛擬現實技術設計出大量的虛擬三維立體產品。例如，在進行室內設計時，虛擬現實技術可以將設計成品在計算機上以三維形式呈現出來，為設計師提供相應的效果及參數支持。此外，項目作品的相關設計人員也可以直接融入三維虛擬作品，親身感受作品的細節及變化過程，以便于室內設計方案的進一步完善優化。

許多發達國家在教育創新改革過程中都會將虛擬仿真軟件運用其中，例如，十幾年前英國高校就借助互聯網及虛擬現實技術創建出的三維虛擬空間進行教學活動，實現了師生之間的實時交流互動。我國許多高校在課堂上也積極運用計算機多媒體技術等科學工具，比如浙江大學的國家重點實驗室引進桌面型虛擬建筑環境實時漫游系統，讓學生在學習過程中可以擁有更為立體的感官體驗;清華大學在研究臨場感時也采用了虛擬現實技術;哈爾濱工業大學更是將虛擬現實技術運用到研究開發人機交互項目中，并取得了豐碩成績。教育領域的相關學者指出，在教學活動中積極引進各種高科技技術產品，不但能夠促進教學成效的提升，而且可以激發學生的自主學習興趣，培養學生的自主創新能力及邏輯思維能力。此外，我國各大高校也在主動尋求與企業開展合作關系，通過設立校企合作專業等方式進行學校課程教育模式創新改革，課程的設計則依據現有的行業需求及企業標準，并將虛擬現實技術融入此類專業的教學過程中去，所分配的教師也都具備多年實踐經驗，以確保培養出來的學生擁有高素質的專業水準，能夠順利實現就業。

室內設計教學未來的發展歷程中，教師應該更多地發掘虛擬現實技術的積極作用，為學生營造真實的感官體驗環境，并在學生的實際操作過程中積極給予相應指導，推動室內設計三維立體教學的發展?，F今阻礙虛擬現實技術在室內設計教學課程中運用的主要因素是教師的水平，高校中部分教師自身的專業知識水平及創新實踐能力不足，這就要求高校在進行教育改革時積極更新教師教育觀念，推動教師綜合水平同步提升，從而加快室內設計教學的信息化發展速度。

二、虛擬現實技術在室內設計教學中創新融合應用的具體措施

（一）建立虛擬室內空間，激發學生學習積極性

對于室內設計而言，虛擬現實技術的作用極為重要，它的運用可以增強課堂學習的趣味性。教師可以充分發揮這一技術的優勢，為學生建立虛擬的室內空間環境，讓學生在課堂學習過程中真實體驗到室內設計成品的效果，加深學生的知識印象，有效培養其設計能力。教師若要激發學生的學習積極性，并幫助學生增強對室內設計知識的理解，就應該以虛擬室內空間的建立作為切入點，將模擬出來的虛擬場景展現給學生，讓學生通過真實體驗的方式理解較為復雜的設計理論知識。教師可以運用計算機構建三維空間模型，采用繪圖軟件進行戶型圖設計，之后再將兩者相互融合，建立完整的室內設計模擬三維空間場景。在虛擬室內空間場景構建成功后，教師可以借助鍵盤及鼠標進行相應的動作操作控制，并將其展示給學生。此種演示辦法可以激發學生的學習積極性，讓學生主動探討虛擬現實技術與室內設計課程結合的深刻魅力，激發學生進一步學習及掌握這一課程的動力。此外，虛擬室內空間的運用，完美解決了室內設計教學課程中難以接觸真實場景的缺陷，極大地降低了實踐教學的難度。逼真的三維立體空間，能夠為學生提供自由發揮的平臺，促進其產生新的設計靈感。

（二）借助虛擬現實技術優化室內設計圖，提升學生創造能力

設計圖是室內設計課程的重要組成部分，它是影響室內設計效果展現的關鍵因素之一，也是檢驗學生專業技能水平以及實操能力的重要依據。在學生自行進行室內設計圖的創作時，如果能夠結合虛擬現實技術，其設計效率及質量都會得到顯著提升。目前的教學模式中，室內設計課程教師事先會將學生分為多個學習小組，為小組布置不同的室內設計任務，然后讓小組成員自行交流溝通共同設計。在此教學過程中融入虛擬現實技術，有助于學生獲取室內空間感知能力，進而確定設計風格及主題。學生在開展室內設計圖設計任務時，將虛擬現實技術融入其中，可以獲得真實的感官體驗，而且可以在三維虛擬場景中進行參數測量以及門窗位置設計，有助于對房間整體的把控，確保室內設計圖全面規劃以及后期制作工作的有序開展。虛擬現實技術搭配CAD制圖軟件，可以幫助學生制定科學合理的室內設計方案，選擇配套的家具及同種風格的工藝產品，持續進行設計圖紙的優化完善。當學生的室內設計圖紙完成后，教師可以教導學生使用虛擬現實技術，將二維的虛擬圖紙轉換成三維立體空間模型，以便于教師和其他同學快速感受設計圖紙的成品效果，學生還可以在虛擬的三維空間模型中充分展示設計的閃光點。將虛擬真實技術運用到室內設計工作中，可以幫助設計者向客戶展現逼真形象的施工效果圖，并傳遞設計者的設計理念。

（三）運用虛擬現實技術推動室內設計教學創新改革

虛擬現實技術對于室內設計教學的改革創新發展而言意義重大，該技術的融入，推動了高校室內設計教育的整體變革。利用虛擬現實技術創造出來的三維立體虛擬空間，能夠和自然融合在一起。教師可以根據室內設計教學要求靈活運用虛擬現實技術搭建虛擬單位互動情境，并通過場景的切換開展全面細致的教學工作。此外，虛擬現實技術的引入，從根本上改變了以往的二維室內設計教學課堂模式，學生能獲得更為直觀真實的課堂體驗。虛擬現實技術促進了靜態圖文的動態化、抽象龐雜理論知識的簡單化，逼真簡單的三維立體空間模型的運用，不僅可以節省高昂的實物建筑成本，而且可以使室內設計教學模式更加生動靈活。就教學理念而言，虛擬現實技術的應用還可以更新教師的教學觀念，使教師由傳統的知識傳授轉變為幫助學生構建自身的知識體系。就教學手段角度而言，虛擬現實技術可以將教學材料以較二維畫面更為生動形象的方式呈現出來，并發展成為效率高、科學性強的教育教學手段，讓學生在課堂上獲取更為真實貼切的感官體驗，實現更為順暢的人機交互，幫助學生搭建自身的知識體系，培養創新思維能力。就教學內容方面而言，教師在教學過程中可以根據學生的學習特點設計教學內容，將虛擬現實技術融入其中，使教學內容以數字化、形象化的方式呈現出來，有助于學生輕松理解教學內容中的重點及疑難點，培養學生的綜合能力。

（四）將虛擬現實技術與實訓教學相結合，培養學生綜合實踐能力

上文提及，室內設計課程兼具專業性與實踐性，且對實踐有較高的要求標準，所以室內設計教學必重視實踐教學的作用，增加實踐教學課程數量，通過學生參與實操的形式培養學生的綜合設計能力，培養學生今后必備的專業技能素養。在虛擬現實技術與實訓教學課程結合運用的情況下，教師可以把材料、工藝、家具等配套設施添加到模擬場景的創建過程中。學生通過互聯網進入線上實訓系統學習并親自參與實踐訓練。基于教師實現構建的虛擬場景，學生可以快速抓住實踐課程的重點，提高自身設計能力。高校傳統實踐教學課堂中，通常采取的辦法是用二維設計圖紙呈現學生的設計方案，客戶接觸到的也是較為抽象的二維圖紙，如果客戶提出其他要求，師生也是在圖紙的基礎上進行優化改進，直至客戶滿意定稿。此模式雖然能夠鍛煉學生的空間想象能力及邏輯思維能力，但是二維靜態圖紙缺乏立體空間感，會在一定程度上阻礙學生創新思維的發展。虛擬現實技術的運用則彌補了這一缺陷，它能將學生的抽象設計思維轉變為生動形象的三維立體模型，不僅激發學生的創新意識，還可以直接為客戶呈現設計圖的最終效果，提升客戶的感官體驗，并幫助客戶感知設計的閃光點。此外，虛擬現實技術還可以用來搭建室內裝修系統，為客戶呈現裝修流程及裝修效果。

綜上所述，虛擬現實技術與計算機的結合使用，可以創建出生動形象的三維虛擬場景，讓用戶實現不用移動，不用依靠其他工具就能在模擬場景中進行感官上的真實互動。目前國內外的高校都在持續進行教育創新改革，將虛擬現實技術引進高校課堂也成為今后的發展趨勢，高校應重視虛擬現實技術的積極作用，大力推進室內設計課程的改革創新，以培養出更多滿足社會需要的高素質復合型人才。

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【基金項目】2019年度廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目“虛擬現實技術在室內設計中的應用與研究”（2019KY1581）

【作者簡介】滕振宇（1977— ），男，廣西東蘭人，廣西現代職業技術學院講師，研究方向：大數據應用技術。

（責編 何田田）