基于建筑動畫與VR技術融合的高校教學的研究

高 華 長春大學旅游學院

黃劍鋒 吉林動畫學院

1 前言

在建筑動畫專業教學中，教師需要采用有效手段幫助學生構建起空間思維，這樣才能讓設計出的作品更加立體與真實。但傳統的教學手段很難做到這一點，因而教師需要利用VR技術來為學生構建起極度真實的虛擬環境，進而加強學生的主觀思考認知。下面聯系實際，首先就目前建筑動畫專業教學中存在的相關問題做簡要分析。

2 建筑動畫專業教學難點

2.1 光線角度偏差

形象感知模糊是對于動畫效果設計的能力缺失。學生能夠設計出動畫效果，但卻無法準確表達出其中的整體環境特征。很多學生在設計時不注重反思，不注重作品的視覺效果，導致作品缺乏真實感與吸引力。而導致這些問題出現的根本原因在于，很大一部分學生自身也缺乏相關的真實體驗，教師在教學時也未能創設出相關虛擬環境讓學生深入觀察，并因此造成學生認知上的缺陷。

2.2 形象感知模糊

建筑動畫設計主要為三維立體結構，在光效表現、結構塑造等方面追求自然真實。學生設計出的作品要能無限接近用戶體驗的真實感受。但實際上，很大一部分學生在學習或嘗試設計過程中只重視建筑體的結構，而對一些輔助性設計內容，如道路、樹木、景觀小品、人物等缺乏重視，在認知上比較模糊。這就導致最終設計出的作品生硬刻板，與真實體驗相差較遠。而這些學生之所以會忽視上述輔助設計內容，其根本原因在于對整體動畫視覺環境認識的不清楚、不全面。

2.3 素材體驗不足

所謂藝術來源于生活。一件好的建筑動畫設計作品，其作者必定是對生活做了仔細觀察，具有真實的體驗。而素材體驗、生活體驗這些必備的能力卻是大部分建筑動畫專業學生所缺失的。在以往教學過程中，許多教師只是結合已經完成設計或建造的建筑體案例進行教學，雖然能給學生解釋清楚一些理論知識，但是這樣的教學過于“平面”，很難獲得立體、真實的教學效果。在設計素材本身缺乏體驗維度的情況下，學生的思考與理解也會受到阻礙。

3 建筑動畫教學中VR技術發揮的作用

3.1 利用VR技術構建虛擬空間

為學習者提供一種多維感知體驗，這是VR虛擬現實技術的最大作用與優勢。

在將VR技術應用進高校建筑動畫專業教學后，教師可將技術與案例有機結合，為學生構建起立體逼真的虛擬空間，讓學生在虛擬空間中提前觀察并審視建筑設計效果，從更廣的角度、更深的層次來感受建筑動畫的形象特征，進而引導學生思考建筑動畫的輸出形式與給客戶的實際體驗。在這種由教師為學生構建起的多維感知架構中，學生的思維體驗會更加真實豐富，學生對于知識點的理解與記憶也會更加深刻。

3.2 利用VR技術提高教學交互性

VR技術是多媒體最高級別的應用，這一集合了計算機圖形、計算機技術、立體顯示技術、微電子技術、人機接口技術、語音識別技術、合成技術以及網絡技術等多種高新技術的“技術新星”，可以為用用戶創設出理想的模擬環境。當當用戶投入到這一虛擬環境中后，會產生身處現實世界的感覺。這是傳統技術手段所不能比擬的。在該虛擬環境中，用戶可以直接用手抓取該環境中的虛擬物體，并真實感受到物體的重量。而對于建筑動畫專業的學生而言，當他們全身心投入到這一虛擬三維環境中后，便可直觀觀察虛擬狀態下建筑動畫光效特征，并將這一效果帶入到自然環境，形成與環境相互了解的感官體驗。同時，VR技術的交互性特征讓虛擬環境中的物理運動更為真實。通過教師構建的虛擬環境，學生可以看到建筑整個形態結構，這對于學生調整設計思路、彌補以往認知與設計上的缺陷來說具有積極作用。

4 動畫教學中引用VR技術的方法

4.1 案例講解虛擬引導

在進行建筑動畫教學時，教師往往會根據具體教學內容選擇一些經典案例引導學生學習動畫設計要點與技術。在這一過程中，為進一步強化學生的主觀認知，教師可借助VR 技術來構建虛擬空間，引導學生深處虛擬環境并真實感受建筑的特點，實現對素材的準確理解。如在課前，教師可利用VR攝像機先拍好建筑加實景圖，之后借助技術手段物體與動畫效果進行整合，構建起基于真實案例的虛擬空間。學生帶上VR頭盔便進入到虛擬空間，之后在教師制作的經典建筑案例中學習建筑動畫設計理念與方法，完成高效率學習。

4.2 感官體驗建筑特征

在利用VR技術為學生講解相關建筑動畫知識時，教師需營造出360度全景環繞的視覺效果來增強學生感官體驗，打破學生思維框架，讓學生能從多角度、多維度進行思考與創造。在教學過程中發現，許多學生存有定式思維，即看待事物有片面性，在認識當面存在盲區卻又不善于改正。導致設計出的作品也存有缺陷。針對這種情況，建議高校建筑動畫專業教師可在教學過程中基于VR 技術向學生詳細展示與講解不同視角下的視覺效果，通過多維度講解構建起學生的空間思維，讓學生形成更加完成的理論認知，擁有更全面、更豐富的素材體驗，同時也讓學生的知識點容量得到擴增。

4.3 注重教學評價與反饋

盡管VR技術有諸多優點，但是將該項技術應用于建筑動畫專業教學還不是十分常見，屬于創新之舉。這意味著，教師在應用VR 技術進行教學時，存在許多需要改進與完善的地方。為此，在日常教學中，教師一方面需加強對VR 技術的學習，熟練掌握相關操作技能，實現對VR技術的靈活運用；另一方面，教師還要廣泛收集學生的反饋信息，基于學生的學習體驗與改進建議對教學方案進行完善、教學方法進行調整，逐步促進VR技術與建筑動畫專業教學的深入融合。

5 結語

綜上所述，在建筑動畫教學中融入VR 技術后，教學過程得到豐富，學生學習體驗得到優化，教學質量得以提升。為此，高校以及教師應進一步加強對VR 技術的研究與應用，能立足實際學情不斷嘗試更為科學可行的融合途徑，讓VR技術的功能作用得到充分發揮。