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【摘要】空间概念的设计教学需要将认知作为基础，以此实现对空间概念相关知识的传授。VR技术又被叫作虚拟现实技术，该技术作为新时代下的一种新兴技术，能够更好的进行空间认知训练。在空间概念设计教学中，需要通过MARS软件来进行虚拟仿真，并通过VR头盔来赋予学生一种沉浸式体验，从而使空间作品中蕴含的空间概念设计内容能够被学生更加深刻的理解。此外，通过CAVE系统的应用，还能使师生在空间概念设计中能够多人协同进行，进而为学生对空间概念设计方法的推敲与掌握提供有利条件。鉴于此，本文便对基于VR技术的空间概念设计教学体系改革进行深入的研究。
【关键词】VR技术;空间概念;教学体系
信息化时代下，越来越多的新兴技术得以涌现出来，VR技术便是其中之一，该技术通过感知设备来实现人与环境之间的有效交互，从而为用户带来一种沉浸式体验，增强用户对环境的感知与理解。而对于空间概念设计而言，利用VR技术来实现学生对空间的感知，使学生能够更好的理解空间概念，可使空间概念设计的教学成效得到显著提高。由此可见，VR技术为空间概念设计教学体系的改革提供了一种更加便捷的途径，以下便深入研究基于VR技术的空间概念设计教学体系改革。
1. VR技术在空间概念设计教学中的应用优势
上世纪八十年代末，美国Jaron Lanier首次提出了虚拟现实这一概念，虚拟现实的英文全称为Virtual Reality，因此人们又将其称之为VR技术。在国际上，人们对虚拟现实的普遍定义为虚拟环境，即虚拟现实系统，其是通过计算机来对相应的三维空间进行实时生成的，该技术的应用目的是为了对计算机所生成的模拟环境下对具有交互性特征的实时三维图形进行更加深入的研究。虚拟现实通过计算机模拟来对相应的三维图像世界进行创造，该三维图像世界具有实时性、交互性的特点，而用户则能够利用视、触、听、嗅等感官来对环境作用及变化进行直接感受，从而给用户带来一种强烈的沉浸感。对于虚拟现实来说，其主要特征包括三个，即交互性、沉浸感以及构想性，人们又将这三大特征叫做“3I 特性”。在空间概念设计中引入VR技术，以此获得逼真的浸入感，能够使学生对空间的相关概念有一个更加深刻的理解，从而使学生对空间、构造及材料之间的关系进行直观的认识，进而使空间概念设计中的教学难题能够通过综合知觉的体验来进行全面地把握。
2. 基于VR技术的空间概念设计教学体系改革研究
2.1 通过VR 技术来对空间作品进行沉浸式体验
在空间概念设计教学中，空间作品的分析是该门课程中非常重要的内容。一直以来，空间作品在教学过程中，大多数都是通过图片或影像的方式来进行展示的，而这也导致学生因空间想像能力上的差异，使其在理解空间作品时出现偏差。利用VR技术，则可以现有资料及相关测绘成果为依据，对空间作品进行高精度的还原，并对空间作品进行沉浸式体验，进而使空间作品中所蕴含的精神内核得到更加深刻的理解。
空间作品分析课程作为设计专业中的一种核心课程。本文将现代主义大师密斯先生所创作的巴塞罗纳德国馆这一空间作品作为分析实例，一直以来，教师对该空间作品中的流动空间、空间感知、材料肌理、空间及光影等概念的讲述都是借助于图片或影像的方式来完成的。但部分空间概念过于抽象化，学生往往很难理解。所以，需要将VR技术引入到课程中，以此实现对其教学体系的改革。在应用VR技术时，需要对与德国馆有关的文献资料等进行全面的搜集和整理，然后通过MARS软件对案例库进行调用，以此实现对德国馆在空间上的原貌进行高度还原。由教师来对作者在创作巴塞罗纳德国馆时的主要背景进行讲述，在讲述完毕后安排学生利用VR头盔来进行体验，在此过程中需对学生的体验时间进行控制，由学生在体验过程中，以沉浸式的方式来对作品中的空间、风格、光线等进行观察，并以这些体验内容为依据来制作模型，对图纸进行绘制。这样，学生便可利用虚拟现实技术来实现对各种空间创作作品的沉浸式体验，从而使其对空间作品中的相关空间概念进行更深的理解。通过与以往的图像结合模型的空间作品分析方法进行比较，在空间作品分析中，应用VR技术来进行沉浸式感知，其具备两大主要优势：其一，在游历过程中能够自由实时的实现对空间内外部的灵活转换，进而使学生能够在感知空间过程中实现从整体至局部的体验，进而使空间作品能够得到全方位的了解，进一步加深了学生对空间作品中相关概念设计思想与方法的理解，并使空间作品中如何更好的处理材料、结构和空间这三者间的关系有一个清晰的认知。其二，在Mars软件中，通过对空间中的时间及天气进行虚拟仿真，能够实现对各个时间点中空间环境与光影变化效果的模拟，进而使学生对空间作品中光的塑造手法有一个正确的认知，使其能够更加有效的通过空间氛围的营造来体现其空间概念的设计内涵。
2.2 通过VR 技术来对空间设计方案进行检验与推敲
一直以来，在空间概念设计教学中，对空间概念关系的呈现都是采用图纸、数字及模型等方式，而这对于一二年级的学生来说，却难以有效的把握空间尺度感，对空间和环境的关系也无法有效的分析。而通过VR技术，则可使学生对空间概念设计进行沉浸式体验，进而使其更加有效的认知空间尺度、形态特征及比例的关系。在空间概念设计中，教师需要在设计方案的推敲中引入VR技术来实施虚拟体验教学：首先，对于平面及概念构思的表达，需要学生在一草阶段中利用硫酸纸或拷贝纸、硫酸纸来进行表达。而对空间感、造型及体块的推敲则需学生利用草图大师在二草阶段中来实施。在三草阶段中重点引入VR技术，其目的在于使学生能够获得沉浸式感受，并对空间概念设计中的相关问题进行推敲。在实验室搭设过程中，需要应用到cave系统，并按照1：1的比例将画面投射到虚拟现实系统之中，通过画面交互操作，并由多人协同进行，以此实现对空间概念设计方案中流线、日照、空间尺度、材料等问题的推敲，教师则在cave系统中倾听学生设计方案的讲解思路，学生则需对发现的问题进行反馈，然后修改方案，从而使课程达到理想的反响效果。将以Cave 系统为基础的VR技术应用到空间概念设计教学中，同样具有两大优势：其一，通过五幕3D投影，使空间概念设计方案能够呈现在虚拟现实系统中，能够便于对空间内各个体块的尺寸及移动进行调整，并且也易于变更和配置空间中的其他要素，对于空间概念设计教学而言，在空间概念设计中借助于Cave沉浸式虚拟现实系统来营造和分析空间概念，能够有效改善教学交流效果。其二，Cave 沉浸式虚拟现实系统能够实现多人协同交互，这相比于以往的課堂教学来说，使师生在空间概念设计中能够通过对空间概念设计方案的讨论与交流来营造出生动而趣味的教学环境，进而使师生间的教学互动变得更加密切。
结语：总而言之，虚拟现实技术在教育领域中的发展与应用，为教育领域的教学体系改革提供了一种新的途径。尤其是对于空间概念设计来说，VR技术能够使人获得多感官的统一感受，进而使原本投象的空间概念，更能逼真、直观的呈现在学生眼前，从而使学生对空间概念的理解变得更加深刻，并更加有效的运用各种空间概念设计方法，显著提高了空间概念设计的教学成效。
参考文献：
[1]刘旭红，武飞. 基于BIM的虚拟现实技术（VR）在建筑工程中的创新应用[J]. 中外建筑，2018（04）：134-136.
[2]夏远. 空间思维的虚拟现实表达——基于VR技术应用的环境设计专业教学方式的改革与创新[J]. 美术教育研究，2018（15）：138-139.
[3]丁飞，张登银，师晓晔，许斌，刘宁. 基于VR/AR的互动式教学研究与实践[J]. 软件导刊，2018，17（12）：213-216.
作者简介：巴玥（1982.9—），女，河北玉田人，硕士，燕山大学，讲师，研究方向：环境艺术设计。
【关键词】VR技术;空间概念;教学体系
信息化时代下，越来越多的新兴技术得以涌现出来，VR技术便是其中之一，该技术通过感知设备来实现人与环境之间的有效交互，从而为用户带来一种沉浸式体验，增强用户对环境的感知与理解。而对于空间概念设计而言，利用VR技术来实现学生对空间的感知，使学生能够更好的理解空间概念，可使空间概念设计的教学成效得到显著提高。由此可见，VR技术为空间概念设计教学体系的改革提供了一种更加便捷的途径，以下便深入研究基于VR技术的空间概念设计教学体系改革。
1. VR技术在空间概念设计教学中的应用优势
上世纪八十年代末，美国Jaron Lanier首次提出了虚拟现实这一概念，虚拟现实的英文全称为Virtual Reality，因此人们又将其称之为VR技术。在国际上，人们对虚拟现实的普遍定义为虚拟环境，即虚拟现实系统，其是通过计算机来对相应的三维空间进行实时生成的，该技术的应用目的是为了对计算机所生成的模拟环境下对具有交互性特征的实时三维图形进行更加深入的研究。虚拟现实通过计算机模拟来对相应的三维图像世界进行创造，该三维图像世界具有实时性、交互性的特点，而用户则能够利用视、触、听、嗅等感官来对环境作用及变化进行直接感受，从而给用户带来一种强烈的沉浸感。对于虚拟现实来说，其主要特征包括三个，即交互性、沉浸感以及构想性，人们又将这三大特征叫做“3I 特性”。在空间概念设计中引入VR技术，以此获得逼真的浸入感，能够使学生对空间的相关概念有一个更加深刻的理解，从而使学生对空间、构造及材料之间的关系进行直观的认识，进而使空间概念设计中的教学难题能够通过综合知觉的体验来进行全面地把握。
2. 基于VR技术的空间概念设计教学体系改革研究
2.1 通过VR 技术来对空间作品进行沉浸式体验
在空间概念设计教学中，空间作品的分析是该门课程中非常重要的内容。一直以来，空间作品在教学过程中，大多数都是通过图片或影像的方式来进行展示的，而这也导致学生因空间想像能力上的差异，使其在理解空间作品时出现偏差。利用VR技术，则可以现有资料及相关测绘成果为依据，对空间作品进行高精度的还原，并对空间作品进行沉浸式体验，进而使空间作品中所蕴含的精神内核得到更加深刻的理解。
空间作品分析课程作为设计专业中的一种核心课程。本文将现代主义大师密斯先生所创作的巴塞罗纳德国馆这一空间作品作为分析实例，一直以来，教师对该空间作品中的流动空间、空间感知、材料肌理、空间及光影等概念的讲述都是借助于图片或影像的方式来完成的。但部分空间概念过于抽象化，学生往往很难理解。所以，需要将VR技术引入到课程中，以此实现对其教学体系的改革。在应用VR技术时，需要对与德国馆有关的文献资料等进行全面的搜集和整理，然后通过MARS软件对案例库进行调用，以此实现对德国馆在空间上的原貌进行高度还原。由教师来对作者在创作巴塞罗纳德国馆时的主要背景进行讲述，在讲述完毕后安排学生利用VR头盔来进行体验，在此过程中需对学生的体验时间进行控制，由学生在体验过程中，以沉浸式的方式来对作品中的空间、风格、光线等进行观察，并以这些体验内容为依据来制作模型，对图纸进行绘制。这样，学生便可利用虚拟现实技术来实现对各种空间创作作品的沉浸式体验，从而使其对空间作品中的相关空间概念进行更深的理解。通过与以往的图像结合模型的空间作品分析方法进行比较，在空间作品分析中，应用VR技术来进行沉浸式感知，其具备两大主要优势：其一，在游历过程中能够自由实时的实现对空间内外部的灵活转换，进而使学生能够在感知空间过程中实现从整体至局部的体验，进而使空间作品能够得到全方位的了解，进一步加深了学生对空间作品中相关概念设计思想与方法的理解，并使空间作品中如何更好的处理材料、结构和空间这三者间的关系有一个清晰的认知。其二，在Mars软件中，通过对空间中的时间及天气进行虚拟仿真，能够实现对各个时间点中空间环境与光影变化效果的模拟，进而使学生对空间作品中光的塑造手法有一个正确的认知，使其能够更加有效的通过空间氛围的营造来体现其空间概念的设计内涵。
2.2 通过VR 技术来对空间设计方案进行检验与推敲
一直以来，在空间概念设计教学中，对空间概念关系的呈现都是采用图纸、数字及模型等方式，而这对于一二年级的学生来说，却难以有效的把握空间尺度感，对空间和环境的关系也无法有效的分析。而通过VR技术，则可使学生对空间概念设计进行沉浸式体验，进而使其更加有效的认知空间尺度、形态特征及比例的关系。在空间概念设计中，教师需要在设计方案的推敲中引入VR技术来实施虚拟体验教学：首先，对于平面及概念构思的表达，需要学生在一草阶段中利用硫酸纸或拷贝纸、硫酸纸来进行表达。而对空间感、造型及体块的推敲则需学生利用草图大师在二草阶段中来实施。在三草阶段中重点引入VR技术，其目的在于使学生能够获得沉浸式感受，并对空间概念设计中的相关问题进行推敲。在实验室搭设过程中，需要应用到cave系统，并按照1：1的比例将画面投射到虚拟现实系统之中，通过画面交互操作，并由多人协同进行，以此实现对空间概念设计方案中流线、日照、空间尺度、材料等问题的推敲，教师则在cave系统中倾听学生设计方案的讲解思路，学生则需对发现的问题进行反馈，然后修改方案，从而使课程达到理想的反响效果。将以Cave 系统为基础的VR技术应用到空间概念设计教学中，同样具有两大优势：其一，通过五幕3D投影，使空间概念设计方案能够呈现在虚拟现实系统中，能够便于对空间内各个体块的尺寸及移动进行调整，并且也易于变更和配置空间中的其他要素，对于空间概念设计教学而言，在空间概念设计中借助于Cave沉浸式虚拟现实系统来营造和分析空间概念，能够有效改善教学交流效果。其二，Cave 沉浸式虚拟现实系统能够实现多人协同交互，这相比于以往的課堂教学来说，使师生在空间概念设计中能够通过对空间概念设计方案的讨论与交流来营造出生动而趣味的教学环境，进而使师生间的教学互动变得更加密切。
结语：总而言之，虚拟现实技术在教育领域中的发展与应用，为教育领域的教学体系改革提供了一种新的途径。尤其是对于空间概念设计来说，VR技术能够使人获得多感官的统一感受，进而使原本投象的空间概念，更能逼真、直观的呈现在学生眼前，从而使学生对空间概念的理解变得更加深刻，并更加有效的运用各种空间概念设计方法，显著提高了空间概念设计的教学成效。
参考文献：
[1]刘旭红，武飞. 基于BIM的虚拟现实技术（VR）在建筑工程中的创新应用[J]. 中外建筑，2018（04）：134-136.
[2]夏远. 空间思维的虚拟现实表达——基于VR技术应用的环境设计专业教学方式的改革与创新[J]. 美术教育研究，2018（15）：138-139.
[3]丁飞，张登银，师晓晔，许斌，刘宁. 基于VR/AR的互动式教学研究与实践[J]. 软件导刊，2018，17（12）：213-216.
作者简介：巴玥（1982.9—），女，河北玉田人，硕士，燕山大学，讲师，研究方向：环境艺术设计。