室内设计课程教学中虚拟现实技术的创新融合应用

【摘 要】本文论述虚拟现实技术在室内设计课程教学中的创新融合应用，从虚拟现实技术产生发展历程出发，分析室内设计教学现状及未来发展趋势，并提出建立虚拟室内空间、借助虚拟现实技术优化室内设计图、运用虚拟现实技术推动室内设计教学创新改革、将虚拟现实技术与实训教学相结合等应用措施，以促进室内设计教学模式创新，提升教育质量。

【关键词】虚拟现实技术  室内设计课程  创新融合应用

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）03C-0168-03

虚拟现实技术是近年来出现的新型技术手段，它被广泛应用于各个领域且产生了极大的影响力。它与计算机技术相结合能够虚拟出三维空间，带给人们更为逼真立体的感受。基于此特性，它通常被应用于辅助观察、研究工作中。近年来，教育领域也在积极引进虚拟现实技术，将其发展成为室内设计课程的重要教学工具，并成为室内设计课程教学创新发展的关键切入点。室内设计课程的教学目标是培养社会需要的新型设计型人才，该课程主张艺术与技术相结合、理论与实践相结合，且对技术及实践的标准要求较严格，这也对教师提出了更高的要求。本文试以虚拟现实技术的产生历程及其在室内设计教学领域的发展现状作为切入点，对虚拟现实技术在室内设计课程教学中的创新融合应用展开深入探究，希望有助于课堂教学模式的创新，促进课堂教育质量的提升。

一、虚拟现实技术产生发展历程

20世纪中期虚拟现实技术就已经萌生，20世纪末至现在则是其迅速发展时期，且其发展趋勢逐渐趋向于多元化，这对于该技术的运用而言是有利的，也为教育领域引进该技术奠定了相应的基础。早在2006年，国务院就在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》中提及虚拟现实技术运用的有关内容，且明确倡导积极推进该技术的研究发展工作。该纲要从制度层面推动了我国虚拟现实技术的快速发展。虚拟现实技术与计算机结合使用可以虚拟出三维空间，该空间的感官程度极为逼真，所以虚拟现实技术通常被用来辅助观察实验、科研工作等。换而言之，虚拟现实技术与计算机的结合使用，可以模拟出使人产生真实体验感的三维虚拟空间，实现最逼真的人机交互，可以用来帮助人们实现多样化的需要。

目前，虚拟现实技术经过多年的发展历程，已经渗透到社会的各个领域，并极大地丰富了人们的日常生活。虚拟现实技术在设计行业也取得了巨大的运用成果，比如将虚拟现实技术运用到城市规划设计项目中去，项目模拟立体图能够帮助设计者从宏观方面把控整个项目的进程，快速发现设计方面存在的不足之处，并及时予以优化改进，为项目的持续顺利进行提供了有效保障。将虚拟现实技术应用到室内设计课堂中，其主要作用在于将设计者的作品虚拟成三维立体场景，让学生在三维视景中展开讨论，通过对逼真三维立体场景的仔细观察发现其存在的不足之处，并及时给出优化方案。其次，虚拟现实技术的运用还可以将室内设计效果直接呈现给客户，让客户体验到仿真度极高的场景，增强设计作品的说服力。

室内设计属于技术型课程的一种，本身具有较高的专业门槛，学生必须经过专业系统的学习及实践训练才能达到相应的职业要求。据近年来高校教育资料显示，国内外多所高校在进行教育模式创新过程中都运用了虚拟现实技术。上文提及，虚拟现实技术与计算机结合使用可以虚拟出三维空间。基于设计出更多具有创新性及艺术性作品的目的，可以有效借助计算机与虚拟现实技术设计出大量的虚拟三维立体产品。例如，在进行室内设计时，虚拟现实技术可以将设计成品在计算机上以三维形式呈现出来，为设计师提供相应的效果及参数支持。此外，项目作品的相关设计人员也可以直接融入三维虚拟作品，亲身感受作品的细节及变化过程，以便于室内设计方案的进一步完善优化。

许多发达国家在教育创新改革过程中都会将虚拟仿真软件运用其中，例如，十几年前英国高校就借助互联网及虚拟现实技术创建出的三维虚拟空间进行教学活动，实现了师生之间的实时交流互动。我国许多高校在课堂上也积极运用计算机多媒体技术等科学工具，比如浙江大学的国家重点实验室引进桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统，让学生在学习过程中可以拥有更为立体的感官体验;清华大学在研究临场感时也采用了虚拟现实技术;哈尔滨工业大学更是将虚拟现实技术运用到研究开发人机交互项目中，并取得了丰硕成绩。教育领域的相关学者指出，在教学活动中积极引进各种高科技技术产品，不但能够促进教学成效的提升，而且可以激发学生的自主学习兴趣，培养学生的自主创新能力及逻辑思维能力。此外，我国各大高校也在主动寻求与企业开展合作关系，通过设立校企合作专业等方式进行学校课程教育模式创新改革，课程的设计则依据现有的行业需求及企业标准，并将虚拟现实技术融入此类专业的教学过程中去，所分配的教师也都具备多年实践经验，以确保培养出来的学生拥有高素质的专业水准，能够顺利实现就业。

室内设计教学未来的发展历程中，教师应该更多地发掘虚拟现实技术的积极作用，为学生营造真实的感官体验环境，并在学生的实际操作过程中积极给予相应指导，推动室内设计三维立体教学的发展。现今阻碍虚拟现实技术在室内设计教学课程中运用的主要因素是教师的水平，高校中部分教师自身的专业知识水平及创新实践能力不足，这就要求高校在进行教育改革时积极更新教师教育观念，推动教师综合水平同步提升，从而加快室内设计教学的信息化发展速度。

二、虚拟现实技术在室内设计教学中创新融合应用的具体措施

（一）建立虚拟室内空间，激发学生学习积极性

对于室内设计而言，虚拟现实技术的作用极为重要，它的运用可以增强课堂学习的趣味性。教师可以充分发挥这一技术的优势，为学生建立虚拟的室内空间环境，让学生在课堂学习过程中真实体验到室内设计成品的效果，加深学生的知识印象，有效培养其设计能力。教师若要激发学生的学习积极性，并帮助学生增强对室内设计知识的理解，就应该以虚拟室内空间的建立作为切入点，将模拟出来的虚拟场景展现给学生，让学生通过真实体验的方式理解较为复杂的设计理论知识。教师可以运用计算机构建三维空间模型，采用绘图软件进行户型图设计，之后再将两者相互融合，建立完整的室内设计模拟三维空间场景。在虚拟室内空间场景构建成功后，教师可以借助键盘及鼠标进行相应的动作操作控制，并将其展示给学生。此种演示办法可以激发学生的学习积极性，让学生主动探讨虚拟现实技术与室内设计课程结合的深刻魅力，激发学生进一步学习及掌握这一课程的动力。此外，虚拟室内空间的运用，完美解决了室内设计教学课程中难以接触真实场景的缺陷，极大地降低了实践教学的难度。逼真的三维立体空间，能够为学生提供自由发挥的平台，促进其产生新的设计灵感。

（二）借助虚拟现实技术优化室内设计图，提升学生创造能力

设计图是室内设计课程的重要组成部分，它是影响室内设计效果展现的关键因素之一，也是检验学生专业技能水平以及实操能力的重要依据。在学生自行进行室内设计图的创作时，如果能够结合虚拟现实技术，其设计效率及质量都会得到显著提升。目前的教学模式中，室内设计课程教师事先会将学生分为多个学习小组，为小组布置不同的室内设计任务，然后让小组成员自行交流沟通共同设计。在此教学过程中融入虚拟现实技术，有助于学生获取室内空间感知能力，进而确定设计风格及主题。学生在开展室内设计图设计任务时，将虚拟现实技术融入其中，可以获得真实的感官体验，而且可以在三维虚拟场景中进行参数测量以及门窗位置设计，有助于对房间整体的把控，确保室内设计图全面规划以及后期制作工作的有序开展。虚拟现实技术搭配CAD制图软件，可以帮助学生制定科学合理的室内设计方案，选择配套的家具及同种风格的工艺产品，持续进行设计图纸的优化完善。当学生的室内设计图纸完成后，教师可以教导学生使用虚拟现实技术，将二维的虚拟图纸转换成三维立体空间模型，以便于教师和其他同学快速感受设计图纸的成品效果，学生还可以在虚拟的三维空间模型中充分展示设计的闪光点。将虚拟真实技术运用到室内设计工作中，可以帮助设计者向客户展现逼真形象的施工效果图，并传递设计者的设计理念。

（三）运用虚拟现实技术推动室内设计教学创新改革

虚拟现实技术对于室内设计教学的改革创新发展而言意义重大，该技术的融入，推动了高校室内设计教育的整体变革。利用虚拟现实技术创造出来的三维立体虚拟空间，能够和自然融合在一起。教师可以根据室内设计教学要求灵活运用虚拟现实技术搭建虚拟单位互动情境，并通过场景的切换开展全面细致的教学工作。此外，虚拟现实技术的引入，从根本上改变了以往的二维室内设计教学课堂模式，学生能获得更为直观真实的课堂体验。虚拟现实技术促进了静态图文的动态化、抽象庞杂理论知识的简单化，逼真简单的三维立体空间模型的运用，不仅可以节省高昂的实物建筑成本，而且可以使室内设计教学模式更加生动灵活。就教学理念而言，虚拟现实技术的应用还可以更新教师的教学观念，使教师由传统的知识传授转变为帮助学生构建自身的知识体系。就教学手段角度而言，虚拟现实技术可以将教学材料以较二维画面更为生动形象的方式呈现出来，并发展成为效率高、科学性强的教育教學手段，让学生在课堂上获取更为真实贴切的感官体验，实现更为顺畅的人机交互，帮助学生搭建自身的知识体系，培养创新思维能力。就教学内容方面而言，教师在教学过程中可以根据学生的学习特点设计教学内容，将虚拟现实技术融入其中，使教学内容以数字化、形象化的方式呈现出来，有助于学生轻松理解教学内容中的重点及疑难点，培养学生的综合能力。

（四）将虚拟现实技术与实训教学相结合，培养学生综合实践能力

上文提及，室内设计课程兼具专业性与实践性，且对实践有较高的要求标准，所以室内设计教学必重视实践教学的作用，增加实践教学课程数量，通过学生参与实操的形式培养学生的综合设计能力，培养学生今后必备的专业技能素养。在虚拟现实技术与实训教学课程结合运用的情况下，教师可以把材料、工艺、家具等配套设施添加到模拟场景的创建过程中。学生通过互联网进入线上实训系统学习并亲自参与实践训练。基于教师实现构建的虚拟场景，学生可以快速抓住实践课程的重点，提高自身设计能力。高校传统实践教学课堂中，通常采取的办法是用二维设计图纸呈现学生的设计方案，客户接触到的也是较为抽象的二维图纸，如果客户提出其他要求，师生也是在图纸的基础上进行优化改进，直至客户满意定稿。此模式虽然能够锻炼学生的空间想象能力及逻辑思维能力，但是二维静态图纸缺乏立体空间感，会在一定程度上阻碍学生创新思维的发展。虚拟现实技术的运用则弥补了这一缺陷，它能将学生的抽象设计思维转变为生动形象的三维立体模型，不仅激发学生的创新意识，还可以直接为客户呈现设计图的最终效果，提升客户的感官体验，并帮助客户感知设计的闪光点。此外，虚拟现实技术还可以用来搭建室内装修系统，为客户呈现装修流程及装修效果。

综上所述，虚拟现实技术与计算机的结合使用，可以创建出生动形象的三维虚拟场景，让用户实现不用移动，不用依靠其他工具就能在模拟场景中进行感官上的真实互动。目前国内外的高校都在持续进行教育创新改革，将虚拟现实技术引进高校课堂也成为今后的发展趋势，高校应重视虚拟现实技术的积极作用，大力推进室内设计课程的改革创新，以培养出更多满足社会需要的高素质复合型人才。

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【基金项目】2019年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目“虚拟现实技术在室内设计中的应用与研究”（2019KY1581）

【作者简介】滕振宇（1977— ），男，广西东兰人，广西现代职业技术学院讲师，研究方向：大数据应用技术。

（责编 何田田）