虚拟现实技术在景观设计教学中的应用探究

谭宇

摘 要：本文从虚拟现实技术的基本概念入手，阐明当前虚拟现实技术在景观设计教学中的优缺点，探究景观设计教学基于目前的虚拟现实技术应该如何进行课程设计及教学内容制作，从而将虚拟现实技术与教学内容相结合，发挥技术优势，克服或弥补技术原因产生的缺陷，达到教学目的，为景观设计专业的学子提供更加优渥和多元的学习环境和学习手段。

关键词：虚拟现实技术;沉浸式体验;景观设计教学;课程内容;技术应用

虚拟现实技术发展至今已不再是一项神秘和难以企及的技术，它正在快速地发展并走进我们的日常生活，如商场中随处可见的虚拟现实游戏体验、与手机配合使用的简易VR眼镜、家用VR游戏头盔等等，虚拟现实技术以它特有的技术优势给我们带来了极强的沉浸式空间体验视觉效果。因此，作为空间设计学科的景观设计专业，应用虚拟现实技术来教学再合适不过了。设计目的、空间构成的关系、设计最终效果等一系列原来只在平面图纸上的内容，都可以用虚拟现实技术进行空间再现，为学生提供沉浸式体验，使其感觉身临其境，达到强化教学的目的，获得更好的教学效果，同时也改变传统的教学模式，使师生获得更好的教学体验。

1 虚拟现实技术的概念和常用的虚拟现实技术平台

虚拟现实也可以称为虚拟仿真或者VR（Virtual Reality的缩写），是一种通过计算机生成的模拟环境，通过多源信息融合、交互式的三维动态视景和实体行为使用户沉浸到该环境中，模拟真实环境，以达到使人感觉身临其境的效果。目前VR技术被应用在游戏、地产、航空、军事、医疗、教育、考古、机械制造等需要场景再现和情景模拟的行业中。VR输出设备目前有：

第一，VR头盔显示器。个人沉浸式体验好，交互性强，但是需配合电脑主机，不便携且无法多人协同。

第二，环幕。配合3D眼镜和其他相应硬件可以有良好的沉浸式体验和交互性，可以多人协同操作。

第三，多屏组合。配合3D眼镜和相应的硬件设备，有很好的沉浸式体验和交互性，并且能多人协同操作。

第四，手机VR头盔。有一定的沉浸式体验效果，优势在于便宜、便携，只需要一台手机和一副眼镜。

根据景观设计的教学需求，VR设备需要有很好的沉浸式体验效果，能进行流畅的人机交互与多人协同。同时在VR制作软件平台的选择上，应选择能良好兼容当下常用的景观设計类3D模型制作软件的平台，同时由于景观设计类的教师普遍没有编程能力，所以该VR制作平台还要有易于操作，在逻辑连贯的时候不需进行编程的特点。目前，VR制作平台种类繁多，但大多是基于Unity和Ue4这两大平台进行开发制作的，各有优劣，这里就不一一介绍了。

2 虚拟现实技术在景观设计教学应用过程中的优缺点

景观设计是一门空间设计学科，虽然它涵盖很多方面的知识，但都是为了建立有序的空间形态和完整和谐的景观体系，因而学景观设计的学生必须具备良好的空间思维能力、感知能力、尺度感等。在以往的教学过程中，通常是通过案例分析、实地调研、平面方案绘制、效果图制作或模型制作来培养这些能力，这些教学环节中，空间尺度感知最直接和深刻的只有实地调研环节，但是在实际教学过程中，实地调研由于受到各种条件的制约，并不能大量进行，因此多数都是采用图片分析和绘制，因此空间尺度感和空间思维的培养并不理想。而VR技术可以很好地解决这个问题，因为VR技术可以3D虚拟再现实地场景，让学生沉浸在场景中，感受空间结构、序列、尺度，也可以让学生在虚拟场景中体会曾经只出现在书本上的设计理论、图片上的经典案例等，可以让学生进行案例的即时修改、创建等，积极与教师互动，自己设计的方案也可以通过VR技术平台进行验证，清楚直观地了解自己的优点和不足。综上，可以看到在景观设计教学过程中应用VR技术，有着常规教学手段所没有的巨大优点，但同时也有不少缺点：

第一，VR硬软件设备价格不菲，需要独立的空间，不能做到与普通教室兼容。

第二，教学内容缺乏，需要教师根据课程需要制作课程内容，学习VR制作软件，增加备课工作量，且这个工作量极其庞大，因为需要搭建大量的虚拟场景，需要根据课程内容搭建庞杂的三维模型，同时还要将模型导入VR软件进行再编辑（因为景观建模的要求和VR虚拟场景搭建的要求有所不同），最后再进行节点的逻辑编辑（目前很多VR编辑软件已经不需要编程，这让不会编程的教师学习起来更加方便）。因此，这个工作量并不是传统教学备课工作量可以比拟的，同时教学思路、方法、手段都要将VR技术穿插其中，可以说是完全颠覆传统的教学方式。

第三，技术推广难。虽然VR技术在教学中的优势显而易见，但是毕竟是一项新的技术，需要重新学习，课程内容的制作也需要投入大量的精力（在第二点中详细提到过），在推广过程当中必将出现各种阻力和困难，在教学的过程中也不会有好的效果，造成资源浪费，甚至可能会出现抵触VR技术推广和应用的情况。

3 在景观设计教学过程中，如何规避缺点而凸显虚拟现实技术的优势

VR技术应用在景观设计教学过程中的优势和缺点都是显而易见的，而这些缺点也并非不可规避和克服，只要合理安排，便能很好地解决这些问题，建立良好的教学环境。

第一，VR硬软件设备可以通过专项重点实验室建设项目来解决。我们知道，VR技术可以应用在多个学科，不单是景观设计课程，机械制造、建筑、桥梁等等专业都能用到，因此，可以通过申报多学科共建实验室，只要实验室硬软件选型合理，能兼容各学科需求，就能很好地解决硬软件需求的问题，并且各学科交叉使用还不会造成资源浪费。另外，还可以通过和相关单位进行校企合作的方式来建设实验室，这样的目的性更强，实验室的成果社会认可度也更高，既解决了教学的需求，还可以带来许多横向项目，是一个双赢的方式。

第二，教学内容缺乏才是最难解决的问题。虽然目前VR软件制作的公司都有自己的网络资源库，但都是综合性资源库，景观设计课程所需要的资源远远不够，同时，好的资源都需要收费，这就需要教师自己准备，这里提供两个解决教学资源的思路：

一是在教研室确立课程教学大纲，组织教师和学生建设课程所需的资源库，这里必须一改以往教学时教师各自为政的状态，必须团队合作。任课教师需要对优秀的学生作业案例进行归类整理，同时还要利用VR软件将其调整到符合虚拟展示的要求，同时进行课程需要的逻辑编辑，期间可以与企业合作，将满足VR平台使用的素材模型投放到专业平台出售，还可以与地产公司、装饰公司、博物馆、展览馆等需要VR演示的企业和单位进行横向项目合作，其收入归团队合理分配，这样可以起到很好的良性循环，同时也建立起了完善的教学资源数据库。

二是依托VR实验室的硬件条件申报科研项目和课改项目，通过项目驱动由项目团队进行课程内容的丰富，以达到一个良性的循环。同时也可以将两个思路整合后同时进行，但这都不是短期内可以解决的，都需要教师持续的付出才能将课程完善下去。产生良性循环，让教师的付出有所回报，才是解决问题的最优方案。

第三，VR技术推广的问题。如果硬件软件能达到使用需求，课程内容建设也能产生良性循环（付出有所回报），笔者认为只要是一个正常的教学工作者，在技术拥有如此明显优势的前提下，都会主动参与技术培训，并不遗余力地推广这项技术的。

4 结语

在景观设计课程的教学过程中，我们一直在寻找一种直观的、互动性强的、深刻的教学方式和方法，而虚拟现实技术（VR）将会很好地解决这些传统教学方法中难以解决和兼顾的问题。虽然在应用的过程中还会出现新问题，但是只要能形成整体上的良性循环，让教师的付出有所回报，将课程内容落到实处，笔者相信虚拟现实技术的应用将给景观设计课程教学带来翻天覆地的变化和长足的进步。

参考文献：

[1] 郭雨.虚拟现实技术在园林景观设计教学中的应用与效果分析[J].美术教育研究，2016（10）.

[2] 袁军.虚拟现实技术在景观设计课程教学中的应用探究[J].戏剧之家，2016（19）.