虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用范文

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摘要：本文將對(duì)信息時(shí)代環(huán)境中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；教學(xué)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，使用戶能沉浸在此環(huán)境中。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，能夠很好地適應(yīng)和滿足情景化教學(xué)和自然交互性需求，特別是對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的空間性、邏輯性予以更好地引導(dǎo)和呈現(xiàn)，不斷提升建筑設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)分析

1．有利于建筑設(shè)計(jì)情境創(chuàng)設(shè)

由于建筑設(shè)計(jì)是一門空間性、思維性、邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，整體內(nèi)容較為抽象和枯燥，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以對(duì)比參照，因而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。情境創(chuàng)設(shè)能夠讓建筑設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容更加形象化和真實(shí)化，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)虛擬的、華美的、日常難以見到的建筑，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)建筑物的風(fēng)格。一方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)設(shè)豐富多彩的建筑設(shè)計(jì)樣式，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被極大程度激發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力；另一方面，虛擬技術(shù)的應(yīng)用讓學(xué)生能夠身臨其境地體驗(yàn)自己的建筑設(shè)計(jì)效果，充分自由地調(diào)整建筑設(shè)計(jì)方案，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

2．有利于增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為直觀教學(xué)的重要形式，在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域中，通過虛擬建筑軟件能夠加深學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)過程中的認(rèn)知感，突出“攻克”建筑設(shè)計(jì)的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，將抽象的建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容予以形象化地展現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，教師在課堂上通過軟件呈現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)圖像，分析和評(píng)價(jià)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，包括建筑功能的區(qū)分、建筑材料的使用、建筑光影效果的體現(xiàn)等內(nèi)容，讓學(xué)生更容易消化建筑設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)，也有助于和學(xué)生的課堂互動(dòng)交流。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用分析

1．課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是建筑設(shè)計(jì)教學(xué)的主要載體，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用最為重要的教學(xué)體現(xiàn)，主要包括以下應(yīng)用內(nèi)容：第一，建筑物體的展示。建筑設(shè)計(jì)在教學(xué)過程中會(huì)經(jīng)常通過建筑物體或者建筑模型體現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)成果，在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師只能下載圖片或者視頻并以投影儀播放幻燈片、利用建筑實(shí)物、計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)3DMax軟件建模等方式，但建筑設(shè)計(jì)展示視角方面都存在著缺陷。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用能夠構(gòu)建和建筑實(shí)物完全一致的立體建筑，將高層建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體造型予以呈現(xiàn)。可以通過3DMax軟件建模并構(gòu)建虛擬建筑環(huán)境，基于結(jié)構(gòu)力學(xué)原理對(duì)建筑的墻體、梁子、柱子等數(shù)量、組合、分布等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。比如說，梁柱的分布和組合可以構(gòu)建長(zhǎng)廊式，也可以構(gòu)建網(wǎng)狀式，豐富建筑物體內(nèi)容。第二，建筑空間的展示。受制于現(xiàn)實(shí)條件和歷史原因等因素，學(xué)生無法真實(shí)進(jìn)入建筑空間，只能通過資料記錄形式進(jìn)行想象構(gòu)建。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用將建筑空間能夠真實(shí)模擬，讓學(xué)生能夠近距離地感受，看得見、聽得到，甚至摸得著。第三，建筑場(chǎng)景的展示。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以將建筑場(chǎng)景完整地展現(xiàn)，相較于過去的口頭表述、圖片和視頻展示無疑是巨大的教學(xué)技術(shù)飛躍。比如說，中國(guó)古代園林的巔峰代表———圓明園，現(xiàn)實(shí)中已然無緣見識(shí)其完整，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓學(xué)生“進(jìn)入”圓明園，親身游覽觀賞其中的樓臺(tái)、亭榭、長(zhǎng)廊等建筑精華，深入了解和掌握中國(guó)古代園林建筑的設(shè)計(jì)。另外，像國(guó)外的古巴比倫空中花園等建筑場(chǎng)景同樣可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示。

2．實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

教學(xué)由于學(xué)校教學(xué)條件的限制，許多建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)像天然光導(dǎo)光系統(tǒng)和全年采光實(shí)驗(yàn)、高層建筑玻璃幕墻沖擊波防護(hù)實(shí)驗(yàn)等是無法現(xiàn)實(shí)完成的。通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效解決建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件無法滿足實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的矛盾。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以自由選擇建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作，并由檢測(cè)軟件及時(shí)反饋學(xué)生建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否合乎設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域，使得建筑設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容得到完整操作，不受場(chǎng)地環(huán)境和時(shí)間空間的條件影響，學(xué)生能夠可循環(huán)操作找出和不斷調(diào)整建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而有效提升建筑設(shè)計(jì)的教學(xué)效率。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，大大節(jié)約了學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)，并且極大程度地保障了學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)過程中的安全性。

三、結(jié)語

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展階段的高科技成果，將其引入建筑設(shè)計(jì)教學(xué)領(lǐng)域可以說具有劃時(shí)代的教學(xué)意義。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以多樣、立體、智能的特點(diǎn)給予學(xué)生更加直觀和更加生動(dòng)的空間場(chǎng)景，將大大提高學(xué)生對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)更多且更優(yōu)質(zhì)的建筑設(shè)計(jì)人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］沈旭濤．?dāng)?shù)字建筑不朽之城———議虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用［J］．四川建筑，2006，（03）：42－43．

［2］林琳．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)教學(xué)體系中的應(yīng)用［J］．電大理工，2008，（01）：20－22．

［3］伍曉平，孫國(guó)營(yíng)，龍尚銀．幾種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)療教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用分析［J］．福建電腦，2016，32（05）：146－147.

作者：黃思程