VR技術(shù)下景觀設(shè)計教學(xué)研究

吳一非

（江西科技學(xué)院，江西 南昌330098）

突如其來的疫情使各地學(xué)校和學(xué)員首選互聯(lián)網(wǎng)線上教學(xué)，線上教學(xué)給予無返返校學(xué)生便利的同時也被披露出不少問題，不少學(xué)員無法自覺按要求學(xué)習(xí)，不能按時完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，也無法緊跟教師教學(xué)進度，這種缺乏教學(xué)氛圍、教學(xué)情景的線上教學(xué)方式容易致使教學(xué)效果低下。在這個變化的時代下，解決問題辦法指向虛擬現(xiàn)實技術(shù)，這是一種將構(gòu)想性、交互性與沉浸性融為一體的科學(xué)技術(shù)，可以生成一種景觀設(shè)計教學(xué)模擬環(huán)境，學(xué)習(xí)者可利用各類傳感設(shè)備進入虛擬的景觀設(shè)計課程教學(xué)環(huán)境中，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者與模擬景觀教學(xué)環(huán)境的主動交互。學(xué)員通過佩戴虛擬現(xiàn)實設(shè)備在生成的虛擬環(huán)境中獲園林景觀的知識，在虛擬環(huán)境中的感知人的心理關(guān)系，從而達到設(shè)計的真實反饋。這種教學(xué)過程是對虛擬景觀空間的探索和嘗試，VR景觀設(shè)計教學(xué)以沉浸和交互的形式開展體驗學(xué)習(xí)，在沉浸式的環(huán)境中自覺完成課程任務(wù)，從而解決學(xué)員線上學(xué)習(xí)遇到的問題。

1 景觀設(shè)計課程與VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)

景觀設(shè)計課程要求學(xué)生富有空間想象力、景觀元素經(jīng)營布局能力以及景觀方案的創(chuàng)造力，此前，我校景觀設(shè)計課程只限于手工制作的模型與計算機輔助設(shè)計軟件，二者都是圍觀者的視線角度，可視性不強，誘導(dǎo)學(xué)生自主想象力及創(chuàng)造有一定難度。引入VR技術(shù)，通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)體驗空間效果而非借用其它媒介觀察，讓學(xué)生沉浸在虛擬情景中，從使用者的角度感受景觀三維空間，方便推敲方案，增強空間思維能力，空間想象能力，提高自主學(xué)習(xí)程度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。比如虛擬植物園、虛擬景觀地形、虛擬景觀小品、虛擬道路與鋪裝。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中多視角觀察植物、地形、景觀小品，為分析周邊環(huán)境等特征提供客觀有校的支持。虛擬VR情景能讓參與教學(xué)實踐活動的學(xué)生在多維信息的交互中搜尋創(chuàng)作靈感，增強對于感性以及理性的景觀設(shè)計全方位認(rèn)知，深化景觀設(shè)計理念。疫情期間，學(xué)生無論在任何地點或是任何條件下都可以得到更充足的教育。學(xué)生還可以在其中扮演某個角色加深學(xué)習(xí)體驗，如正策劃施工的景觀設(shè)計師，讓學(xué)生提前感受未來希望擁有的工作氛圍，感受扮演角色需要具備的專業(yè)知識。又如扮演老人、使用輪椅人士等特殊人群體驗空間效果，反思虛擬景觀空間設(shè)計的合理性，這樣的學(xué)習(xí)體驗是傳統(tǒng)教育所不具備的，個人認(rèn)為比起傳統(tǒng)教室內(nèi)的書本面授教育，虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的景觀設(shè)計課程可以使學(xué)生更好地了解所學(xué)知識。學(xué)生對教師的授課內(nèi)容有顯著的提高，更加直觀對各方面認(rèn)知進行表達。VR技術(shù)可以實現(xiàn)對課堂教學(xué)環(huán)境全方位的真實還原和再現(xiàn)，顛覆傳統(tǒng)教學(xué)枯燥乏味的缺點，優(yōu)化課堂學(xué)習(xí)氛圍，提升教學(xué)的趣味與教學(xué)效果，改善線上學(xué)習(xí)效果低下問題。

2 VR技術(shù)下景觀設(shè)計教學(xué)培養(yǎng)內(nèi)容

（1）理解景觀設(shè)計的知識點。為幫助學(xué)生用更舒適、更高效的方式理解知識將VR技術(shù)運用在本課程的園林樹木、景觀小品、景觀地形、景觀水體、道路與鋪裝、景觀案例等重要教學(xué)環(huán)節(jié)中。學(xué)生戴上VR頭盔，兩手握住手柄控制器，便可在虛擬景觀場景中任意漫游，通過轉(zhuǎn)動身體和頭部，操縱手柄上的按鈕，調(diào)節(jié)視線，仔細(xì)觀察景觀構(gòu)筑物特征，與虛擬物體交互體驗。例如，在不同的地理環(huán)境中建立植物園，使學(xué)生能夠在不受時間和空間、自然氣候和季節(jié)影響的情況下觀察和體驗不同的植物群及其生長特性。再如是建立不同的景觀地形地貌，讓學(xué)生在虛擬地貌中感受空間的變化及探討如何利用地形設(shè)計合理方案。另一個例子，模擬不同風(fēng)格和不同結(jié)構(gòu)形狀的景觀小品及景觀構(gòu)筑物，以便學(xué)生能夠快速有效地識別繪制景觀小品的結(jié)構(gòu)特征和尺度大小。這個資源庫是指導(dǎo)學(xué)生在實踐中探索和優(yōu)化方案的寶貴資料，（如圖1）（如圖2）。

圖1 （自攝）

圖2 （自攝）

（2）提高學(xué)生在空間設(shè)計中的思維能力。景觀設(shè)計課程要求學(xué)生具有較強的空間想象力、空間結(jié)構(gòu)分析能力、平面方案與三維空間相互轉(zhuǎn)換能力、立面圖和剖面圖構(gòu)思設(shè)計能力。以前的教學(xué)研究中，這些能力都是教學(xué)的難點問題，因為這些抽象和設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容很難在現(xiàn)實場所指導(dǎo)和教育學(xué)生，特別是零設(shè)計基礎(chǔ)的新生，而實施由虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的景觀設(shè)計課程的優(yōu)勢在于對真實環(huán)境的具體模擬和恢復(fù)，這是可以幫助缺乏空間認(rèn)知的學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)的。這主要體現(xiàn)在從概念化到物質(zhì)化的轉(zhuǎn)變，虛擬情景能有效提高學(xué)生對空間的實際理解，解決空間轉(zhuǎn)換問題，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的影響下景觀設(shè)計課程知識點更直觀、更快捷，這能促進學(xué)生的方案設(shè)計。在未來科技進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)不斷發(fā)展情況下，學(xué)生還有望在虛擬空間中用不同設(shè)計處理方式改變空間，從而完善個人景觀方案。教師通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互功能，了解不同學(xué)生對景觀知識點的理解程度，互動式教學(xué)方法可以快速提高學(xué)生的空間感知能力，為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展提供幫助。

（3）成為學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計的助手，幫助學(xué)生思考設(shè)計方案。以往教學(xué)中，教師使用3d max 模型、SU 模型和手工模型來推導(dǎo)設(shè)計方案，這種方式屬于利用設(shè)計空間之外的知識和經(jīng)驗進行教學(xué)，這需要學(xué)生有一定的實踐經(jīng)驗和設(shè)計水平才能夠理解平面方案與三維模型之間的關(guān)系。然而，對于一年級學(xué)生來說，他們?nèi)狈σ恍┰O(shè)計經(jīng)驗和理論知識。引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生們可以自由地到現(xiàn)場，從多個角度觀察和測試他們的設(shè)計成果，例如，可以使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)分析和檢查他們的設(shè)計工作。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的有效發(fā)展有望將實時設(shè)計工作轉(zhuǎn)化為虛擬情境，在景觀設(shè)計教育中實施虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計知識的難度，以提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)新能力，幫助他們更輕松地將想法轉(zhuǎn)化為實際作品。

（4）與市場相結(jié)合。VR技術(shù)支持下的景觀設(shè)計課程根據(jù)企業(yè)、社會對于人才的需求進行定位，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整人才培養(yǎng)的目標(biāo)和方案，在虛擬場景模擬市場需求培養(yǎng)內(nèi)容，以此來適應(yīng)市場的變化，保證學(xué)生的就業(yè)率。

3 VR技術(shù)景觀設(shè)計課程教學(xué)資源構(gòu)建

根據(jù)景觀設(shè)計課程知識點，教師按需構(gòu)建虛擬教學(xué)資源庫，搭建V R實訓(xùn)中心教學(xué)平臺。比如構(gòu)建虛擬景觀植物庫，涵蓋景觀設(shè)計教學(xué)常用植物及植物組團群落，在虛擬情景中表現(xiàn)植物的生長外形、季相特征，不受季節(jié)、地域、植物年齡的影響；又如通過虛擬技術(shù)模擬不同地形，平地、凹地、山脊、谷地，讓學(xué)生深度體驗不同地形的空間感受并思考如何利用地形進行設(shè)計；再如模擬不同的景觀空間，開敞空間、半開敞空間、封閉空間等，于此同時設(shè)計一些不合理的景觀空間，讓學(xué)生對比感悟，自主思考合理空間的設(shè)計特征與設(shè)計方法，反思現(xiàn)實中的景觀設(shè)計空間。

也可依托校外VR公司、校外VR實訓(xùn)基地開展教學(xué)實訓(xùn)活動，節(jié)約教學(xué)制作成本，豐富教學(xué)資源內(nèi)容。

4 基于VR技術(shù)下的景觀設(shè)計課程教學(xué)的評價

園林景觀課程完成之后不再是簡單的提交作業(yè)和教師評分，而是從專業(yè)素養(yǎng)、設(shè)計表達能力和方案設(shè)計能力三個方面去評價，評價分個人評價、小組評價和全班學(xué)習(xí)效果評價，包括過程性評價和終結(jié)性評價。

通過收集和分析動態(tài)信息，例如：系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生終端和教師終端對數(shù)據(jù)進行分析，構(gòu)成科學(xué)有效的景觀設(shè)計學(xué)習(xí)評價數(shù)據(jù)庫，教師可以根據(jù)有效的信息與學(xué)生進行交流，在教育過程中，評估系統(tǒng)為每個學(xué)生生成關(guān)于景觀設(shè)計學(xué)習(xí)的電子文檔，不僅記錄學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)效果，教師評價和學(xué)生的評價，還要全面、客觀地分析和收集數(shù)據(jù)，并對教學(xué)課程的難易度評估，以達到深入評價的結(jié)果和建議；評估方法可以根據(jù)具體的任務(wù)和情況自由選擇，然后引入學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)庫。此外，還可以對往屆進入社會的學(xué)生進行評估，通過對這些往屆學(xué)生的評估，可以重新建立景觀設(shè)計課程與市場之間的聯(lián)系，以及評估在虛擬現(xiàn)實技術(shù)下學(xué)習(xí)景觀是否可以幫助前學(xué)生在工作場所完成設(shè)計任務(wù)，該評估模型不限于學(xué)習(xí)過程中的學(xué)員或培訓(xùn)后的學(xué)員，以達到實現(xiàn)評估的持續(xù)更新。

5 結(jié)語

VR技術(shù)已經(jīng)在行業(yè)當(dāng)中占有了一席之位，未來在應(yīng)用方面將有更加廣泛的發(fā)展，新的技術(shù)必然會激勵新的教學(xué)模式改革。通過將知識點融入虛擬情景中，讓學(xué)生更好學(xué)習(xí)景觀理論知識、提高設(shè)計技能、熟練掌景觀設(shè)計方法與設(shè)計思考能力。VR技術(shù)強調(diào)學(xué)生自主探討學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，不斷更新課程教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量，這是教育行業(yè)發(fā)展的新方向。