虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用研究

王萍萍

（大連職工大學(xué)，遼寧大連116000）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)深入到人們的生活中去，可以說是不可或缺的一個(gè)重要組成部分。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（英文：Virtual Reality，簡稱VR），也稱作靈境技術(shù)，是現(xiàn)代仿真技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，是一種多元信息融合的交互式三位動(dòng)態(tài)視鏡與實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)生成模擬的環(huán)境，讓人獲得除了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)生成的視覺感知以外，還可以獲得聽覺、力覺、觸覺等多重感知。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅可以在游戲娛樂方面讓用戶獲得極致的體驗(yàn)，應(yīng)用在教育行業(yè)中也會(huì)有非常大的貢獻(xiàn)，尤其是室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)方面。

2 室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

最近幾年，在室內(nèi)設(shè)計(jì)的教學(xué)方面，二維與三維技術(shù)的應(yīng)用，讓室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)的學(xué)習(xí)方式由原始的手工畫圖發(fā)展為計(jì)算機(jī)化的制圖方式。不斷革新的技術(shù)及人們工作效率的高要求，對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的審美也有了更高的追求。建筑工程的建造過程與室內(nèi)設(shè)計(jì)的無縫銜接和彼此互動(dòng)已經(jīng)成為室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)展的必然趨勢。教師利用計(jì)算機(jī)軟件可以適時(shí)地進(jìn)行數(shù)字圖像的虛擬顯示，模型制作可以運(yùn)用三位技術(shù)來完成。

三維設(shè)計(jì)的軟件中最基本與最常用的軟件是Auto-CAD制圖軟件，可以讓室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生從設(shè)計(jì)初步階段形成三維建筑模型，可以在任意的角度與位置對(duì)室內(nèi)的結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行觀察，生成室內(nèi)的平面圖或者立面圖。隨著三維技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越多，3D打印技術(shù)可以給空間的設(shè)計(jì)帶來新的活力，特別是在家居用品設(shè)計(jì)與家具設(shè)計(jì)中更顯出其創(chuàng)意的特點(diǎn)，可以優(yōu)化室內(nèi)設(shè)計(jì)的過程，合理劃分與規(guī)劃室內(nèi)設(shè)計(jì)的空間，并實(shí)現(xiàn)整個(gè)空間的統(tǒng)一[1]。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

隨著當(dāng)今科技的迅速發(fā)展，有必要在教學(xué)的過程中引入新穎的教學(xué)方法，并借助先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來為室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)服務(wù)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)就是一種新的方式。通過這種緊隨時(shí)代的潮流技術(shù)應(yīng)用，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能增強(qiáng)學(xué)生的自信心，引入新的教學(xué)手段與教學(xué)內(nèi)容是喚起室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)呈現(xiàn)嶄新方式的使命。

3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)方面的主要功用

第一，可以實(shí)現(xiàn)讓設(shè)計(jì)師在交互式的三維視景中進(jìn)行討論，通過細(xì)致的觀察做出修改設(shè)計(jì)的方案；第二，可以給客戶展示虛擬的室內(nèi)設(shè)計(jì)效果。這兩個(gè)方面的應(yīng)用都可以建立在讓多人同時(shí)使用的基礎(chǔ)上，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)當(dāng)前應(yīng)用廣泛的主要是采用非沉浸式的系統(tǒng)，就是通過計(jì)算機(jī)屏幕或者讓室內(nèi)的實(shí)際景物與計(jì)算機(jī)生成的環(huán)境相互結(jié)合，客戶不需要佩戴耳機(jī)和頭盔、手套、跟蹤器等，低廉的投資成本加上能夠滿足多人同時(shí)使用，可以為客戶營造出一個(gè)接近理想的虛擬環(huán)境。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以說是一個(gè)具有重大意義的教學(xué)改革。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬場景的主體與自然交互方式相互融合，可以運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件VRP進(jìn)行互動(dòng)場景的創(chuàng)建，根據(jù)室內(nèi)設(shè)計(jì)的教學(xué)要求，可以隨機(jī)選擇控制場景的角度，通過對(duì)場景中的人物、物體及建筑的移動(dòng)位置來進(jìn)行有效地輔助教學(xué)[2]。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓只能閱讀的圖文信息，變成了可視、可聽、可感的動(dòng)態(tài)信息，讓難以理解的文字?jǐn)⑹鲎兂闪松鷦?dòng)的動(dòng)畫形式，讓價(jià)格昂貴的實(shí)物信息展示通過形象簡潔的三維動(dòng)態(tài)信息來代替，讓室內(nèi)設(shè)計(jì)的數(shù)字藝術(shù)教育變得具有生機(jī)活力。

隨著科技的進(jìn)步，使用虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)可以有效地改進(jìn)教學(xué)觀念，學(xué)生可主動(dòng)參與構(gòu)建的知識(shí)過程，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化，并與以虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)的外在生動(dòng)化緊密地結(jié)合。利用虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多維、形象直觀的教學(xué)材料展示，形成高效益又具備科學(xué)化的教學(xué)手段，學(xué)生能夠感受到來自視覺、聽覺、觸覺等多重的感官刺激，讓學(xué)生不能用肉眼觀察到事物都能以生動(dòng)形象的計(jì)算機(jī)處理手段展示出來。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互的直接信息傳遞方式，讓學(xué)生可以以身臨其境的感覺進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)思路的獲取，從而提高對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的掌握與分析，相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)手段更加有利于對(duì)學(xué)生構(gòu)建交叉學(xué)科的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)生的發(fā)散思維與創(chuàng)新思維。

對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)的教學(xué)知識(shí)內(nèi)容，教師可依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)來展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)構(gòu)建，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與多媒體信息的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的教學(xué)數(shù)字化。利用虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)手段把教學(xué)內(nèi)容與虛擬場景制作的課件，學(xué)生還可以利用互聯(lián)網(wǎng)的便利通過在家中或是宿舍中來進(jìn)行觀看，生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生感覺是在虛擬環(huán)境中的一個(gè)參與者，能夠在突破教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容的同時(shí)，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，提高學(xué)生的室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)際運(yùn)用技能。

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以真實(shí)地模擬室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，在場景中真實(shí)的再現(xiàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)的新工藝、新材料與新設(shè)備，學(xué)生可以通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀看與體驗(yàn)操作，對(duì)于學(xué)生的實(shí)習(xí)訓(xùn)練提供情境，有利于學(xué)生高效地掌握現(xiàn)場操作技術(shù)與材料運(yùn)用能力。

室內(nèi)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的重要內(nèi)容就是對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互制作。傳統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)中，一般都是通過設(shè)計(jì)師先將自己對(duì)“建筑平面、立面、施工詳圖等”的設(shè)計(jì)構(gòu)思通過圖紙的形式表達(dá)出來，如果客戶有修正意見，設(shè)計(jì)師再給予改進(jìn)之后定下最終的表達(dá)方案。雖然設(shè)計(jì)師的空間想象與思維能力得到培養(yǎng)，但是也在很大程度上限制了設(shè)計(jì)師發(fā)揮創(chuàng)造力，畢竟畫在紙上的圖紙讓設(shè)計(jì)師的空間思考范圍受到局限。最重要的是具備專業(yè)設(shè)計(jì)看圖能力的普通客戶很少，對(duì)于紙上的室內(nèi)設(shè)計(jì)方案可能會(huì)存在一些跟設(shè)計(jì)師思路不一致的認(rèn)知情況。

但是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的專業(yè)實(shí)訓(xùn)與應(yīng)用，可以把設(shè)計(jì)師抽象的設(shè)計(jì)構(gòu)思在虛擬的三維空間中真實(shí)地表現(xiàn)出來，通過編輯計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息和建模渲染等過程，會(huì)形成一個(gè)虛擬的室內(nèi)空間，具有直觀而生動(dòng)的設(shè)計(jì)效果，改善了設(shè)計(jì)師與普通客戶之間的溝通不暢問題。用虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)能十分完美的表現(xiàn)室內(nèi)的環(huán)境，還能在三維的室內(nèi)空間中自由行走。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓普通客戶獲得真實(shí)的觀看體驗(yàn)，如同真實(shí)在房間中行走，對(duì)于室內(nèi)任何角落的設(shè)計(jì)效果都會(huì)有所了解，設(shè)計(jì)的效果與質(zhì)量得到了提升，可以大大節(jié)約客戶的時(shí)間。目前行內(nèi)常用的VR技術(shù)不僅能在室內(nèi)漫游，還能用VR技術(shù)做室內(nèi)預(yù)裝修系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)動(dòng)態(tài)的對(duì)墻壁的顏色進(jìn)行更換或者貼上不同材質(zhì)的墻紙，還可以更換地面的顏色或貼上不同的木地板、瓷磚等，更能移動(dòng)家具的擺放位置，更換不同的裝飾物，這一切都在虛擬現(xiàn)實(shí)VR的技術(shù)下被完美的表現(xiàn)。

4 總結(jié)

綜上所述，高速的社會(huì)發(fā)展，讓原有的室內(nèi)設(shè)計(jì)的課程教學(xué)呈現(xiàn)出一些弊端。虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)中的有效應(yīng)用，改善了傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥乏味的講課方式的缺陷性，可以為學(xué)生提供一個(gè)生動(dòng)與逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，為室內(nèi)設(shè)計(jì)的教學(xué)增添了生機(jī)與活力，希望廣大的室內(nèi)設(shè)計(jì)教育工作者能夠在教學(xué)過程中不斷去探索應(yīng)用方式，促進(jìn)室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)的不斷完善。