VR技術在建筑設計教與學中的應用初探

倪穎

（上海長海醫院，上海 200000）

在計算機技術的高度發展下，虛擬現實技術應運而生，在VR技術日漸完善的背景下，我國建筑設計教學改革迎來新的發展機遇，將VR技術應用在建筑設計教學中，可實現教學內容情境化和自然交互化。教師利用VR技術可將世界中復雜的細節變得直觀具體，學生通過VR技術可觀察到現實中難以觀測的現象。所以VR技術在建筑設計教與學中的應用可培養復合型、實踐型人才，有助于學生的全面發展，同時還有助于教與學理念的貫徹落實。

1 VR技術的優勢

1.1 具有較強的互動性

在傳統建筑設計教學中，教師只能通過書本或板書的形式教學，學生無法充分了解課堂內容，傳統課堂較為枯燥，無法激發學生的興趣。與此同時，傳統課堂師生互動性較差，教師只是作為教職者，其引導能力較差，在此背景下，導致建筑設計教學效率較低。相比傳統教學，VR技術在教學中的應用，可將知識生動形象的展示在學生眼前，可幫助學生理解建筑設計這門學科。在VR技術的幫助下，學生可充分了解教師表達的思想，教師可引導學生進入虛擬現實的空間，讓學生近距離感受建筑設計的理念及構型。

1.2 展示效果更為直觀

虛擬現實技術主要通過模仿和構造的方式顯現平面圖像，VR技術可直觀地將建筑設計效果呈現在學生眼前。VR技術的3D技術可烘托建筑裝飾的氣氛，讓學生親身感受建筑設計的魅力。

1.3 預算更為精準

VR技術在預算方面發揮著極為明顯的優勢，在VR技術的幫助下，可為客戶提供痹癥的效果圖，讓客戶充分了解自身房產經設計后的樣式，讓客戶親身感受設計效果是否符合其預期。傳統建筑設計效果展示需要花費大量的資金，VR技術的便捷性與高效用解決了預算不精確和支出大的問題，可最大限度降低建筑設計成本。

1.4 提升建筑設計合理性

在建筑設計中應用VR技術可讓設計結構和裝飾材料完美融合，繪圖模式可實現現代化發展，符合現代民眾需求，VR技術的特性極大地提高了建筑設計裝飾的合理性，可為完善設計方案提供強有力的技術支持，為后續施工奠定堅實的基礎。

2 傳統建筑設計教與學與VR技術建筑設計教與學

2.1 傳統建筑設計教與學

傳統建筑設計教育學通常由教師在課堂中進行抽象知識的講解，圖貌展示大多借助板書的形式，無法將抽象的知識直觀化，不利于學生理解學習。在傳統教學過程中，教師扮演獨裁者的身份，學生作為旁聽人，相對學生而言，他們只能機械式地被動學習知識，被動學習不利于學生吸收。傳統教學最大的弊端就是，學生始終處于被動地位，無法發揮其主觀能動性，不利于激發學生興趣。與此同時，建筑設計多屬于抽象知識，是一門抽象性較強的學科，傳統教學需要花費大量的經費詮釋教學模型，學生很少有自行發揮的空間，一方面降低實踐課程比例，另一方面不利于培養學生的動手能力。

2.2 VR技術建筑設計教與學

建筑設計課程對想象力有較高要求，VR技術迎合了建筑設計教學的思維模型，該技術可將抽象的理論知識形象化。VR技術在建筑設計教與學中的應用，可將教、學完美分離，可讓教變成引導，學變成實踐與理解。VR技術通過軟硬件平臺的搭建形成接近現實的虛擬環境，學生可通過此環境深入感受建筑設計各類模塊，讓學生擁有身臨其境的感覺。VR技術的視覺沖擊可加深學生記憶，對其理解知識有著極為積極的促進作用。與此同時，在我國教育改革持續深入的背景下，素質教育成為學科教育的重點方針，在建筑設計教學中應用VR技術，師生關系將不再是單純的主次關系，而是可以及時反饋的平等關系。相對建筑設計教學而言，需要大家不同的意見，通過意見篩選，得出最優設計方案，在VR技術的輔助下，建筑設計教學可通過不同的形式完成實驗教學，比各種新式參與到多維度的思維空間，找出各類想法的優點與不足。總的來說，教師可借助VR技術與學生進行密切的合作，一方面可提高學生積極性，另一方面可形成和諧的教學環境，增強課堂教學效果，深化建筑設計教與學。

3 VR在建筑設計課堂及實訓中的具體應用

教與學是教學的兩個分支概念，教是教師教，讓學生理解知識，學是學生學，也是教師學，通過教學活動實現教師與學生的雙向磨合。明細教學目的，可提高教學效率，相比傳統教學，將教學細化，可明確分工，為教學提供技術支持。VR技術在建筑設計教學中的應用可分為課堂教學和實驗教學兩部分。

3.1 VR技術在建筑設計課堂教與學中的應用

3.1.1 立體物體的展示

在建筑設計教學過程中，經常需要展示立體物體，VR技術可讓二維圖像轉變成三維圖像，可完美的展示立體物體。立體物體的展示分為如下幾種：首先，選取將要呈相的圖片，借助投影儀進行展示，如此只能將物體的某個角度進行展示，學生無法看到圖片之外的視角，此種展示模式適用于某細節教學；其次，為實物展示。實物展示形式是十分常用的展示方式，但其存在顯著缺點，實物只能選取具有代表性的物體，且學生觀察的視角只局限于某個平面，且無法對大型實物進行展示；最后，為3Ds Max展示形式，結合教學要求建立與其匹配的模型，通過鼠標控制轉換角度，這種模擬方式較為理想，但其效率較低。與此同時，3Ds Max的動畫需要預先設定，學生無法停播，不可挑選角度。

上述三種展示形式都有明顯的缺陷，為解決上述問題，可借助VR技術構建和實物相同的三維物體，例如，在高層建筑設計中的結構，影響著整體的造型。此時可借助3DsMax進行建模，通過VRML語言構建虛擬境界，讓學生在結構力學允許情況下，調整梁、柱比例，這種展示方式可增強學生實操能力。再比如，借助VR技術可把柱子陳列成柱廊，按照長度、高度、間距進行區分。VR技術可把原本枯燥的模型現實化，可提升學生體驗感，為學生有效學習提供助力。

3.1.2 虛擬場景的構造

VR技術最為顯著的優勢就是可對特定場景進行構造，通過VR技術可將不同時間不同的地點呈現出來。在傳統教學中，學習情境只能通過言語或圖片的形式展示，學生處于被動接受狀態，教師描繪和學生理解存在斷層現象，很容易導致教與學不匹配。在建筑設計教學中應用VR技術，可讓教師的描述更具說服力。例如，在介紹圓明園時，傳統教學方式為：教師列舉大量的圖片，并對其中外建筑進行講解，在VR技術的輔助下，教師可讓學生進入圓明園巔峰時期，讓學生自行動手瀏覽圓明園的亭閣樓臺，在學生體驗過后，教師可讓學生對照教科書進行比對，加深學生印象。在可行情況下，教師可讓學生佩戴VR眼鏡，身臨其境的感受圓明園的設計氛圍，體悟圓明園的外觀、空間布局及排列方式，深入了解其布局構思，這是場景是傳統課堂無法提供的。

3.2 VR技術在建筑設計實訓教學的應用

教與學不再局限于教學，更注重學生主體發展。在建筑設計專業中，很多學生會接觸到圖紙，但圖紙較為抽象，學生們理解起來難度較大，很多學生面臨著圖紙構建不合格的問題，同一圖紙即便經過多次修改也很難讓客戶滿意。在傳統建設設計教學中，圖紙教學都是借助CAD進行，這樣的教學方式局限性較大，因為圖紙教學涉及大量的橫切面和立體圖像，CAD無法將這些信息準確的傳達給學生，致使學生難以理解圖紙信息，一方面加大教學難度，另一方面不利用學生學習。為解決這一問題，可在建筑設計教學中應用VR技術，將CAD無法傳達的信息傳遞給學生，學生可以通過VR技術更好地了解圖紙信息，可取得顯著的教學效果，可實現教與學的目標。此外，VR技術可為教師教學提供便利條件，為其教授提供技術支持。

4 結語

如上可知，在科技的飛速發展下，VR技術愈加完善，在未來發展中，該技術將廣泛應用于各個領域。VR技術是基于計算機的虛擬現實技術，教師可利用其優勢開展建設設計教學，提高知識的可操作性、實效性及集優性，促進學生的全面發展，為社會輸送更多的專業實踐型人才，以此推動建筑設計行業的穩定發展。