虛擬景觀空間的交互性教學實踐
——以蘇州古典山水宅院網師園為例

王 雨，李東升，楊焰龍，任艷玲，王藝華

（河南科技大學園藝與植物保護學院，河南 洛陽 471000）

在風景園林學科傳統的教學認知實習中，通常采用調研、現場講解、抄繪圖紙等手段，以提升學生對景觀空間的感知能力和分析方法。交互性教學將教學模式轉換為以學生為主體，在虛擬現實技術（VR）的虛擬空間中沉浸式探索景觀空間。在新型冠狀病毒感染疫情下，不同地區實習變得更加困難。VR 空間的建設尤為重要，通過建立VR 虛擬空間還原園林景觀，供學生隨時鑒賞學習，也有利于教師對園林經典案例進行交互性教學實踐。

1 以網師園為案例的意義

網師園是蘇州園林古典的山水宅園，其內部建筑以小山叢桂軒、看松讀畫軒、殿春簃、濯纓水閣等為主。網師園的亭臺樓閣處處臨水，全園景點都有水可依，各類建筑配合得當，布局精巧，空間合理。網師園是典型的宅園合一的私家園林，院落部分共為三進，轎廳、萬卷堂、擷秀樓沿軸線依次展開。網師園是全國重點文物保護單位、世界文化遺產。其中殿春簃被建造成了中國式庭院“明軒”，成為中國古典園林走向世界的首例藍本，在美國紐約大都會藝術博物館展出，使中國園林聞名于世［1］。

網師園對風景園林的學習具有良好的教學和借鑒意義，因此本研究選擇該園建立模型。將VR 融入風景園林教學旨在構建可供學生們虛擬學習的平臺，以便供學生隨時隨地進入虛擬空間調研學習。

2 空間模型的介入與實現

2.1 認知層面

傳統教學中對于空間自然模擬過程的學習，常采用平面圖講解并結合現場拍攝的圖片讓學生在腦海中想象園林空間或以手工模型制作的形式進行教學，對學習和教學有很大的局限性。虛擬景觀空間模型的建設選取經典的園林空間案例網師園，建立1∶1 尺度的虛擬景觀空間模型，進一步幫助學生理解空間的整體布局，加強對空間與地形、植物、水系、道路、建筑等之間尺度與聯系的認知。

2.1.1 宅院相連的布局——東宅西園 鳥瞰網師園整體“東宅西園”的布局模式，整個園林以中部“彩霞池”為中心，各要素圍繞中部水域展開，東部為住宅區，南部為宴樂區，北部為書房。這一布局使得內部由景劃分，疏密有致；空間的精心處理，營造出不同的園林意境，空間視野層次豐富（圖1、圖2）［2］。

圖1 網師園功能分區

圖2 東宅西園布局

2.1.2 三進院落的感知 住宅部分共分為三進，從大門到轎廳、萬卷堂、擷秀樓，沿中軸線依次進行，主廳萬卷堂空間寬敞，裝飾高雅。萬卷堂前的磚雕門樓更是雕刻精美，巧奪天工，具有很高的藝術價值。全住宅部分嚴格規整，屋宇雅致，氣宇非凡，與園林景觀部分的清幽含蓄形成強烈對比（圖3）。

圖3 三進院落布局

2.1.3 中部理水空間 水體輪廓近正方形，建筑和游覽路線沿水池四周安排。水體由東南角的狹長水源入口進入庭院向西北方向延伸。引靜橋是蘇州園林最小的石拱橋，運用尺度對比襯托水面，擴大景深；西北角設有平曲橋，似池水而去，兩座橋一拱一平，互成對景。彩霞池東岸半亭、南岸濯纓水閣、西岸月到風來亭的岸基都為空透的形式［3］。

2.1.4 園中園——殿春簃 殿春簃占地0.067 hm2，富有明代庭園“工整柔和、雅淡明快、簡潔利落”的特色；主體建筑將院落分南北2 部分，北為一大一小賓主相從的書房；南為中心大院落，置有山石、涵碧泉、冷泉亭，景物起、承、轉、合極具章法（圖4）。

圖4 殿春簃布局

傳統的教學模式和內容講解，使學生對于園林景觀要素的理解停留在“物體、對象”層面，無法將其轉化為立體空間，有礙對空間平面、立面和剖面的構建。而對于網師園景觀空間的小中見大、欲揚先抑、起伏變化、宅園合一、意境營造、植物造景、山石布置、四季變化等相關內容的學習更不容易理解。運用網師園虛擬景觀空間，建立三維空間模型輔助于實踐教學，真切地感知到造園者想要表達的意境、感受空間尺度［4］。

2.2 沉浸式項目的融合

融入VR，利用虛擬現實構建虛擬空間，使學者可以通過特定的方式對處在虛擬環境中的模型進行移動，視角同時發生改變，實現學習者與景觀的交互性，由于虛擬現實技術所創造的環境與現實環境近乎相同，在使用過程中會感覺處在現實環境中，沉浸在該環境中。虛擬環境可以通過人為操控進行與現實物理世界相同的運動，打破時間與空間的限制。在課堂上，教師通過展現VR 案例庫補充課堂內容，使課堂內容不再枯燥和無趣。學生使用VR 虛擬現實技術可以具有更多的選擇性，園林景觀和園林建筑不只存在于課本上，而是以更加鮮活的方式出現在眼前，且可以根據自己的興趣或研究方向進行變動，提供了交互性功能和沉浸式體驗的動態學習和教學平臺。

2.2.1 空間營造手法的學習 網師園的內外空間相互滲透，將框景、借景、透景、對景、障景融為一體，這種“巧于因借”給予空間不同層次。立面上的起伏變化將設計技巧中的疏密、序列、起伏、層次與滲透呈現在一幅畫面上。利用VR 景觀空間模型，在不同的視點以不同視角觀賞網師園小中見大的空間構造形式（表1）。在虛擬空間中不斷轉換視角，借助殿春簃景觀空間虛擬現實場景可包裹全部視界，真正做到身臨其境并以現實的觀察角度、觀察方式進行觀察，對建筑以及場景的空間尺度感更加自然真實［5］。

表1 空間層次表達分析

2.2.2 意境表達的感知 意境是藝術創作和鑒賞的重要美學范疇，即創作者將主觀感情、理念融入客觀生活、景物之中，引起觀賞者情感與思想的理念聯想。“園之筑出于文思，園之存賴文以傳”，網師園主題是“漁隱”，體現園主人在官場失意之后隱居江湖的思想。網師園中很多的景點、匾額、植物配置、山石理水的營造方面都暗含了隱逸的思想，展現園林景觀的幽雅意境（表2）。利用虛擬景觀空間沉浸式探索，只有身處其中觀察，用心體會才能實現與園主人“對話”［1］。

表2 意境表達分析

2.2.3 植物造景藝術的欣賞 古典園林的創造大多數依照寫意山水畫來建造，形成魚戲荷花、雨打芭蕉、自然野趣等。網師園四季如畫的景觀，各有風味，運用虛擬景觀身臨其境地感受園林之美（表3）。切換不同季節、不同視角看到的、感知到的將各不相同，每次對網師園景觀欣賞時都有不同的理解。可視化景觀，深化對植物配置的學習與意境的創造及植物構成景觀四季的表現形態與變化，在虛擬空間中真實體驗不同植物造景所帶來的意境［6，7］。

表3 四季植物景觀分析

2.2.4 視覺轉化的體驗 蘇州園林追求意境，游覽線路往往處理為曲折而縈回，從而求得意之深、境之遠“隔而不斷”“步移景異”［6］。網師園空間雖然小，但卻成功創造出深遠的天地，園內利用路線的滯后性和視線的先行性，在有限的視覺范圍中，通過路線與視線的交叉、阻隔來實現深遠的空間意境，引起觀賞者產生無窮空間的聯想。

如在虛擬景觀空間從東面進到“竹外一枝軒”再向西前進，視線被蒼勁的古柏所吸引，走近就會進入到一個新的開闊場地——看松讀畫軒；從北到南，西北角的小曲平橋連接的是“殿春簃”，但在視線上卻與“月到風來亭”相連。虛擬景觀空間可以進行網師園的整體漫游，通過人為操控進行與現實物理世界相同的運動，使得學習者始終處于動態的視覺變化中，仿佛漫步在網師園中。

2.2.5 視角數字化 網師園空間D∕H 合適尺度適宜，彩霞池收納對岸全尺寸景觀，四周為4 幅完美畫面，內容各不相同。在虛擬空間中可在不同的視角體會空間尺度變化，測量駐點與視點的距離、高度等得到D∕H，得到數字化的視覺感受體會。站在月到風來亭看向半山亭，可感受到空間的開朗，欣賞寬闊的水面，形成舒適視覺感受；可量的2 個空間之間的距離為20.8 m，半山亭高度為4.8 m，得到D∕H 為2。而乘船駐足于彩霞池湖中心看向半山亭時，就會感受到空間的壓迫性；可量的空間距離為10.4 m，得到D∕H 為4（圖5）。沉浸式體驗理解不同D∕H 所帶來的空間感受（圖6、圖7）［8］。

圖5 月到風來亭和彩霞池視線分析

圖6 月到風來亭視線效果

圖7 彩霞池視線效果

虛擬景觀空間的融入擺脫了傳統教學的束縛，打破了空間和時間的限制，使風景園林的景觀空間學習不再拘泥于枯燥的文字和二維的圖片，而是在三維的虛擬空間中沉浸式體驗蘇州園林的造園藝術。同時教師對景觀空間和植物造景的講解也不再晦澀難懂，學生在親身感受探索過之后可表達自己的意見和想法，再由教師講解，使學生更好地理解和吸收更多的風景園林景觀課程相關知識，達到師生與景觀交互性學習的效果。

2.3 空間設計

空間的設計首先要對經典景觀空間即殿春簃景觀空間的設計規劃、各要素處理、建造手法等有更深一步的了解。在傳統教學中，學生對地形改造與利用、各種園林設計手法的運用等不能很好的利用。如在設計小場地時，學生想要構建“漁隱”般的意境空間，只知道殿春簃景觀空間似乎有此意境，單看平面圖沒有辦法切實體會其尺度上的處理手法，并且對于植物搭配所想要展現出的效果和蘊含的意義，都需要身臨其境地去感知。通過漫游網師園虛擬景觀空間去感受所表達的意境和造園手法的運用，感受空間尺度的比例，觀賞植物配置構成的景觀在四季的變化，從而總結出“漁隱”這一意境的處理手法［9］，更好地運用到自己的設計當中。

更深一步的學習可以自己設計景觀空間，將所設計的空間運用上述虛擬空間建設的方法，創造自己的園林空間，漫游觀賞。體會各要素間的適宜尺度，處理灰空間得當，豐富植物搭配和在四季所營造的季相變化，感知景觀空間所要表達的意境。

3 小結

基于網師園VR 空間的建設和在風景園林學習教學中的運用，VR 技術的引入對風景園林教學中經典案例的賞析學習和學生們的互動性沉浸式體驗等都有極其重要的意義，解決了傳統教學包括傳統網絡授課模式中存在的物理場地的交互失真問題。VR 景觀空間的建設以二維碼為載體，可在網頁上瀏覽三維空間模型，或觀看講解視頻在與現實近乎1∶1 的空間模型中進行學習，還可通過軟件界面調整時間等，在軟件的配合下提供春夏秋冬四季，對一天中不同時間點的景色進行展示，脫離時間、角度對景觀觀賞的限制性，可視化、立體化、身臨其境地感受園林之美。該技術的不斷發展和完善，在未來會更好地服務于風景園林的教學和學科發展［10］。