半开放性VR艺术设计实验室建设研究

王一工 陈涵 刘立妍

摘 要：以研究半开放性VR艺术设计实验室的作用、建设要点为目的，通过文献研读和亲身实践相结合的研究方法，明确了半开放性实验室建设应关注的工作重点和发展方向，得出半开放性实验室可以同时满足专业发展、通识教育和科研工作需要的结论。

关键词：半开放性;VR;艺术设计实验室

中图分类号：TU-4;TP391.9文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）04-0103-03

Abstract： With the purpose of studying the function and key points of construction of semi open VR art design laboratory， this paper used the research methods of literature study and personal practice to clarify the work focus and development direction of semi open laboratory construction， and drew the conclusion that semi open laboratory could meet the needs of professional development， general education and scientific research at the same time.

Keywords： half open;VR;art design lab

VR（Virtual Reality，虚拟现实）艺术设计实验室在艺术专业的发展中体现出明确的专业属性，但作为高校基础建设的一部分，其同时还应该承担高校精神文明建设和提升科研及社会服务综合实力的责任[1]。在这种既专业又开放的任务引导下，半开放性就成为VR艺术设计实验室建设的重要目标。

1 VR艺术设计实验室发展现状

随着高校对艺术设计专业实验室建设的重视，VR实验室开始进入校园，尤其是2016年以后，围绕动画、游戏、影视、摄影教学活动的VR实验室越来越多，逐步带动环境艺术、建筑设计、工业设计专业开展了相关建设。但是，总体来看，大部分高校的VR实验室建设仍处在摸索阶段，应用领域窄，发展水平参差不齐，主要表现在以下两个方面。

一方面，许多VR实验室的初始建设动机是完成某项课题研究，或是满足某一门课程的教学需要，其应用范围限定在实验室筹建者所在的研究领域，基本不向其他专业领域延伸。另一方面，大部分艺术设计类VR实验室的教研团队主要由艺术设计专业教师构成，因为缺少熟练掌握计算机语言的人才，只能实现VR的沉浸感体验而不能实现交互功能。这两方面问题使得VR的功能得不到充分发挥，不仅浪费了实验室资源，而且也限制设计专业的发展。

既具有专业性，又具有开放性，才是VR艺术实验室发展的主要方向。在保持专业性的同时，实验室应开发一些面向全校同学开放的公共VR教学资源，在应用的广度上取得突破。同时，其还应该向其他专业的教师开放，引入其他专业的技术，组建多学科、跨专业的研究团队，在深度研究上取得进展。

2 半开放VR艺术设计实验室的作用

2.1 带动专业建设

专业建设的重要内容之一是实验室建设[2]。对艺术设计专业而言，VR实验室对专业建设工作有很大帮助，其可以为提升人才培养层次、促进青年教师进步、激发教学研究、推进教学改革等。首先，高等教育的目的之一就是提升人才培养层次，VR实验室可以让大学生掌握新的专业技能并利用这些技能促进行业水平的提升，使其在工作中具备竞争优势。其次，青年教师培养是实现教育可持续发展目标的工作重点。VR实验室可以为青年教师提供工作平台，吸引青年教师学习新技术并将之应用到教学工作中，使其不断提升自身的业务水平。再次，教学研究工作离不开实验室建设。VR实验室提供的全新视觉体验和交互体验能带来新课题、新思路，激发教师开展教学研究的热情。最后，教学改革是高校适应时代变化的一项长期工作，VR实验室改善了教学条件，提升了教学质量和效率，对教师素质、教学目标和教学模式都提出了创新要求，是对教学改革工作的极大推进。

2.2 促进高校精神文明建设

VR实验室可以在精神文明建设工作中发挥作用。艺术设计是最具感染力的学科之一，其最基本的社会功能就是传播思想、倡导文明，许多大学的宣传机构都与艺术设计专业师生合作紧密。但是，常见的标语、展板等宣传形式已经很难引起大学生的关注，在当前各种数字媒体司空见惯的大环境下，采用VR作为宣传媒介必定可以引起大学生的兴趣和关注，从而在思想教育、道德宣传方面起到良好的效果。

校园文化是高校精神文明建设的重要内容。在校园文化建设方面，VR可以起到非常有力的促进作用。例如，通过虚拟校园漫游，可以让在校生向亲戚朋友展示校园景观，提高学生的自豪感和凝聚力;还可以让毕业生随时“回”母校看看，感受母校的变化，关心母校发展;再例如，通过VR虚拟展厅开展爱国主义教育和道德思想教育展览，弘扬正能量，从而使学生树立健康的世界观、人生观和价值观，并提升大学生的学习动力，促进大学生身心健康发展。

在素质教育方面，通过校级开放式虚拟艺术展厅进行绘画、书法、雕塑、民间艺术、传统文化方面的展览，引导非艺术设计类专业的学生参观学习，提高全校学生的艺术审美水平，有助于大学生综合素质的全面提升。VR实验室还可以和社会上已经建成的VR博物馆合作，让大学生在校园内就可以参观世界各地的博物馆，大大降低了学习成本。

2.3 配合其他学科的需要参与综合性社会服务

首先，实验室可以直接服务于社会生产。目前，大部分社会团体对高校艺术设计服务的要求显示出完整性、落地性的趋势，即从要求高校解决“高”“精”“尖”的局部难题转变为提供完整的可实施的解决方案。例如，通过构建虚拟样板间，可以为室内设计、车辆内饰设计节省制作和修改实体样板间的时间、费用，为房地产、汽车制造、铁路运输、航空业提供设计服务;通过构建真实的场景，为导游培训、安全教育、军事训练提供非常真实的实操环境。再例如，早期的产品设计服务只需要提供外观设计效果图，后来逐步对材料、结构、工艺提出了要求，甚至还要求做出实体样机。而有些产品的实体样机制作成本高、周期长，通过VR虚拟样机的形式可以大幅降低成本、節省时间。

其次，实验室与其他学科合作可以产生更高的服务效率，达到更好的效果。虚拟仿真是当前的科研热点，国家制定了一系列政策和办法激励各高校和研究单位参与其中。诸多学科如医学、生物、机械、车辆等都开展了相关研究，并在社会服务工作中展现出很高的应用价值。但是，许多虚拟仿真项目只实现了工程验证的功能，用于过程展示和商业宣传时则显得模型生硬、仿而不真，大大降低了项目的价值感。而结合VR技术，由艺术设计专业的教师负责展示效果的制作，能在最大程度上体现虚拟仿真的价值。

3 VR艺术设计实验室建设重点

半开放性VR艺术设计实验室建设的重点在于专业课程设置、开放性公共实践项目建设、科学研究三个方面，其特点是可以将多学科的课题导入适配性良好的VR引擎中，充分发挥高真实度的沉浸式和交互体验优势，将视觉、听觉、触觉和运动等方面进行统一、综合研究，为教学和科研工作带来新思路、新平台和新课题。

3.1 专业实践课程设置

VR的出现可以促进传统艺术设计实践课程的重大改革[3]。例如，以立体构成作业为例，传统作业的体量不会很大，一般仅允许从外部观察，而在VR实验室，立体构成作品还可以呈现不同比例，达到从内部观察作品所营造的空间效果，这个从外到内、从整体到局部的变化可以引起教学目的、教学过程的改革;同样，VR可以通过制作虚拟样板间促使室内设计的作业展示方式由画面式向沉浸式转变，对作品的空间感、移动视角等提出更高的要求;通过制作虚拟样机促使产品设计作业展示方式由静态三维向动态三维转变，对作品的结构、拆解、多视角美感、多种环境下的美感提出要求。总之，VR为人才培养提供了更好的条件，艺术设计实验室有责任、有能力开设出更符合市场需求的专业实验课程。

3.2 开放式实践项目建设

开放式VR实践项目有两种形式：一是开设校级公共选修课，二是在校园网络发布VR科普平台。前者可以纳入教学计划，后者可以采用虚拟图书馆的形式在校园推广[4]。

校级公共选修课的建设内容非常广泛，几乎每个专业都可以开设相应的课程。例如，普及天文知识的虚拟太空漫游课程和普及基础物理学知识的虚拟微观漫游课程，感受特殊运动体验的跳伞、潜水等体育拓展课程和真实战场环境的军事训练等，对拓宽大学生的知识面作用巨大;与公开课相比，网络VR科普平台的形式更加丰富，例如，在PC端和移动终端开设虚拟展厅，举办各种艺术、文史类展览活动，发布各种学科的三维科普体验程序，可以提高大学生的综合素质、丰富大学生的业余生活。

3.3 VR科研和艺术创作平台建设

VR实验室为广大高校艺术设计专业教师提供了广泛的研究课题和高技术的科研平台，为艺术设计类科研工作提供了保障。艺术设计专业教师可以在VR实验室开展科研工作，例如，视觉传达设计方向的教师可以通过辅助设备开展设计心理学研究，产品设计方向的教师可以进行人机工程学方面的研究，而建筑设计专业教师则可以在虚拟空间进行空间设计研究。

VR实验室还可以作为探索新艺术设计形式的平台。VR对创作者最直接的帮助是通过提升视觉效果，创造一个可以在内漫游的创作空间，方便研究者从各个角度思考作品、从内部和外部审视作品，还可以在作品中寻找灵感[5]。目前已经出现的空间绘画、虚拟雕塑、交互式艺术体验等新艺术设计形式直观反映了创作者的思想，已经充分展示出VR在此方面的巨大作用。

3.4 半开放VR艺术设计实验室的架构

VR实验室架构的半开放性表现在技术支援的开放性和服务输出的开放性两个方面（见图1）。一方面，实验室拥有本专业的艺术设计专业技术，包括VR引擎的应用、三维模型构建和动画制作等表达和演示技术，这些技术结合了软件工程、机械工程、电气工程的技术后不仅可以提供通识教育、游戏开发等开放性服务，还可以提供虚拟仿真服务，如对新建工程和新研制的设备进行功能验证和安全测试等专业性服务[6]。

4 结论

开放性VR艺术设计实验室建设是当前艺术设计专业发展的热点，只要充分发挥其在三维视觉、交互方面的优势，围绕教学和科研工作的需求，就能在高校精神文明建设、促进教学改革、提升教学质量、激发科研工作方面起到重要作用。

参考文献：

[1]黃华明，吴傲冰，王萍，等.当前艺术设计专业实验室建设与管理的难点和对策研究[J].实验技术与管理，2010（5）：12-15.

[2]闫丹婷.虚拟实验室架构下的艺术设计实践教学课程体系研究[J].美术教育研究，2017（4）：90-92.

[3]樊亚丽.基于VR技术的摄影仿真实验室的开发与建设分析[J].西部广播电视，2018（16）：187.

[4]新浪VR.北京电影学院成立联合实验室，致力VR影视教学[J].工业设计，2017（7）：7.

[5]刘乐沁.VR技术在环境艺术设计中的价值与应用分析[J].艺术科技，2018（12）：218.

[6]陶纳.虚拟现实技术在环境艺术设计教学中的应用[J].计算机产品与流通，2017（10）：240.