基于VR技术对产品构图设计教学的实验研究

张甜田

摘要：传统教学模式以教师和教材为中心，忽视教学的创新性，学生的自主性。针对此问题设计了教学虚拟现实实验，本实验充分运用虚拟现实技术的优势来解决实际教学面临的问题，结合各个技术领域使学生能够自主学习的虚拟实验平台。实验课程以中国传统水墨为主题，弘扬中国传统文化的同时，通过名画赏析、构图专项实验、综合创作三大实验模块，引导学生通过教学练考及多感官刺激获取知识信息，丰富课堂形式，并通过虚拟现实技术对学生设计实践作品进行有效的科学评价。

关键词：虛拟现实;水墨主题;教学;文创产品

中图分类号：J705

文献标识码：A

文章编号：1005-5312（2020）08-0245-01

一、引言

随着计算机技术的发展，虚拟现实教学实验应运而生。艺术设计教学中构图设计是提升学生艺术设计修养与专业技能的必要前提，在信息技术背景下，将虚拟现实技术应用于构图设计的实践和创作中，既是国家教育信息化的发展战略，也是当前艺术设计专业发展的需求。本实验是通过3Dmax建模，Unity做场景交互对文创产品构图设计教学进行虚拟现实实验研究，此实验通过文字、图片、视频等多种媒介促进预习准备、线上实验教学、线下沉浸式实训结合小组交流讨论、实验结果自动生成，培养学生创新能力，在学术研究、文化宣传中也扮演着重要角色。

二、虚拟现实技术的定义和特点

虚拟现实技术，也被称作VR，它是以计算机技术为基础建立一种虚拟环境，让人们通过自己的触觉、视觉等方面的感受，如同身处在真实世界中一般。其主要的計算机技术是3Dmax对场景进行1：1的模型建立，Unity主要是实现虚拟环境中的交互的特性，还需要平面设计软件进行辅助，例如：PS、AI等。

1.沉浸性。又称临场感，是指用户在体验虚拟环境中产生的真实感受，使用户全身心投入虚拟环境中。

2.交互性。交互性主要是指用户在虚拟环境中与物体之间进行的虚拟触碰，同时能得到物体的反馈（包括实时性）。例如，用户可以用手去抓取模拟环境中虚拟的物体，视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

3.想象力。又称构想性，强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间，拓展人类目前所拥有的认知范围。虚拟现实技术可以星现一个人的思想世界。

三、基于VR技术对产品构图设计的实验目的

1.提高知识技能。将设计构图知识点逐一通过教、学练、考的学习模式呈现，训练学生设计构图的专项技能，使学生掌握水墨设计构图的均衡、对比、宾主、多样统一的基本原则及表现手法。

2.采取创新应用。运用三维虚拟场景的优势，使学生掌握设计构图知识点的综合运用技法。并以文创产品构图设计为例，训练学生在设计构图创新应用方面的水平及能力。

3.提升文化素养。通过名作鉴赏、案例分析的演示与讲解，使学生深入了解中国水墨画文化及其构图形式与特征，培养并提升传统文化审美能力及文化修养。

四、基于VR技术对产品构图教学的实验设计

本实验采用由浅至深、由简入繁的教学原则，将传统的教学方法与现代化新媒体教学手段相融合，将学习任务用VR资源全程贯穿，实现学生学习动机的有效激发和教学目标的全面实现。

五、本实验教学中运用的集中教学资源及呈现形式

1.联网客户端应用模式。使用互联网PC的主机式VR系统客户端，具有一定的沉浸感和交互性，学习者可以不受时间和空间的限制，随时随地进行学习交流，从而得到不一样的课堂体验，激发学生的学习兴趣。

2.HTCVR头盔沉浸式体验应用模式。使用头盔显示器，沉浸感和交互性最佳，用户可以得到最佳的个体体验，此模式的优点就是可以不受空间限制，可以在异地多人协同学术交流和研讨。

3.联网触控一体机应用模式。使用联网触控一体机应用模式，具有较好的交互性，得到不一样的体验，此应用模式主要针对学生小组交流和研讨。

4.线下客户端VR主机+大屏应用模式。只需要一套VR主机，通过投影的方式可以输出大尺寸的视频画面。投影将老师在虚拟环境中看到的影像，投射在大屏幕上，学习者课跟随老师的参观路线和观察视角进行体验，并且倾听老师的讲解。对于学习者来说具有较强的针对性，也更加灵活。

5.多人环幕VR立体交互应用模式。该模式主要是让使用者

带上配备好的3D眼镜可以看到立体的画面，此虚拟空间的优势就是可将二维平面拉进三维空间，其目的就是使用户具有更加深刻的沉浸感。

6.移动手机客户端APP的应用模式。在课堂体验时，使用者需要自行下载符合要求配置的手机APP，点击即可进入课堂。

六、结语

在未来，VR技术涉及的领域将越来越广泛。目前大学生在文创产品设计的构图教学中有很多问题“做不到”、“做不好”、“做不了”“做不上”等短板，这是因为在现实教学中受到时间、空间等方面的阻碍。此实验遵循“能实不虚、虚实结合”原则，实现了实验教学的“虚实结合”，以开放性的自主设计实验整体方案、参数化的虚拟设置、优化设计与仿真计算相结合、交互式的人机界面为教学方式方法，沉浸交互模式完成课程知识点操作，使学生能够突破时空限制，完成教学目标规定的任务。进一步培养了学生实践能力、综合分析、创新能力，提升艺术设计实践教学环节教学效果。