VR技术下景观设计教学研究

吴一非

（江西科技学院，江西 南昌330098）

突如其来的疫情使各地学校和学员首选互联网线上教学，线上教学给予无返返校学生便利的同时也被披露出不少问题，不少学员无法自觉按要求学习，不能按时完成学习内容，也无法紧跟教师教学进度，这种缺乏教学氛围、教学情景的线上教学方式容易致使教学效果低下。在这个变化的时代下，解决问题办法指向虚拟现实技术，这是一种将构想性、交互性与沉浸性融为一体的科学技术，可以生成一种景观设计教学模拟环境，学习者可利用各类传感设备进入虚拟的景观设计课程教学环境中，实现学习者与模拟景观教学环境的主动交互。学员通过佩戴虚拟现实设备在生成的虚拟环境中获园林景观的知识，在虚拟环境中的感知人的心理关系，从而达到设计的真实反馈。这种教学过程是对虚拟景观空间的探索和尝试，VR景观设计教学以沉浸和交互的形式开展体验学习，在沉浸式的环境中自觉完成课程任务，从而解决学员线上学习遇到的问题。

1 景观设计课程与VR虚拟现实技术

景观设计课程要求学生富有空间想象力、景观元素经营布局能力以及景观方案的创造力，此前，我校景观设计课程只限于手工制作的模型与计算机辅助设计软件，二者都是围观者的视线角度，可视性不强，诱导学生自主想象力及创造有一定难度。引入VR技术，通过虚拟现实技术体验空间效果而非借用其它媒介观察，让学生沉浸在虚拟情景中，从使用者的角度感受景观三维空间，方便推敲方案，增强空间思维能力，空间想象能力，提高自主学习程度，激发学习兴趣。比如虚拟植物园、虚拟景观地形、虚拟景观小品、虚拟道路与铺装。学生可以在虚拟环境中多视角观察植物、地形、景观小品，为分析周边环境等特征提供客观有校的支持。虚拟VR情景能让参与教学实践活动的学生在多维信息的交互中搜寻创作灵感，增强对于感性以及理性的景观设计全方位认知，深化景观设计理念。疫情期间，学生无论在任何地点或是任何条件下都可以得到更充足的教育。学生还可以在其中扮演某个角色加深学习体验，如正策划施工的景观设计师，让学生提前感受未来希望拥有的工作氛围，感受扮演角色需要具备的专业知识。又如扮演老人、使用轮椅人士等特殊人群体验空间效果，反思虚拟景观空间设计的合理性，这样的学习体验是传统教育所不具备的，个人认为比起传统教室内的书本面授教育，虚拟现实技术支持下的景观设计课程可以使学生更好地了解所学知识。学生对教师的授课内容有显著的提高，更加直观对各方面认知进行表达。VR技术可以实现对课堂教学环境全方位的真实还原和再现，颠覆传统教学枯燥乏味的缺点，优化课堂学习氛围，提升教学的趣味与教学效果，改善线上学习效果低下问题。

2 VR技术下景观设计教学培养内容

（1）理解景观设计的知识点。为帮助学生用更舒适、更高效的方式理解知识将VR技术运用在本课程的园林树木、景观小品、景观地形、景观水体、道路与铺装、景观案例等重要教学环节中。学生戴上VR头盔，两手握住手柄控制器，便可在虚拟景观场景中任意漫游，通过转动身体和头部，操纵手柄上的按钮，调节视线，仔细观察景观构筑物特征，与虚拟物体交互体验。例如，在不同的地理环境中建立植物园，使学生能够在不受时间和空间、自然气候和季节影响的情况下观察和体验不同的植物群及其生长特性。再如是建立不同的景观地形地貌，让学生在虚拟地貌中感受空间的变化及探讨如何利用地形设计合理方案。另一个例子，模拟不同风格和不同结构形状的景观小品及景观构筑物，以便学生能够快速有效地识别绘制景观小品的结构特征和尺度大小。这个资源库是指导学生在实践中探索和优化方案的宝贵资料，（如图1）（如图2）。

图1 （自摄）

图2 （自摄）

（2）提高学生在空间设计中的思维能力。景观设计课程要求学生具有较强的空间想象力、空间结构分析能力、平面方案与三维空间相互转换能力、立面图和剖面图构思设计能力。以前的教学研究中，这些能力都是教学的难点问题，因为这些抽象和设计相关的内容很难在现实场所指导和教育学生，特别是零设计基础的新生，而实施由虚拟现实技术支持下的景观设计课程的优势在于对真实环境的具体模拟和恢复，这是可以帮助缺乏空间认知的学生自主探索学习的。这主要体现在从概念化到物质化的转变，虚拟情景能有效提高学生对空间的实际理解，解决空间转换问题，在虚拟现实技术的影响下景观设计课程知识点更直观、更快捷，这能促进学生的方案设计。在未来科技进步，虚拟现实技术不断发展情况下，学生还有望在虚拟空间中用不同设计处理方式改变空间，从而完善个人景观方案。教师通过虚拟现实技术的交互功能，了解不同学生对景观知识点的理解程度，互动式教学方法可以快速提高学生的空间感知能力，为学生未来的职业发展提供帮助。

（3）成为学生学习设计的助手，帮助学生思考设计方案。以往教学中，教师使用3d max 模型、SU 模型和手工模型来推导设计方案，这种方式属于利用设计空间之外的知识和经验进行教学，这需要学生有一定的实践经验和设计水平才能够理解平面方案与三维模型之间的关系。然而，对于一年级学生来说，他们缺乏一些设计经验和理论知识。引入虚拟现实技术，学生们可以自由地到现场，从多个角度观察和测试他们的设计成果，例如，可以使用虚拟现实技术分析和检查他们的设计工作。虚拟现实技术的有效发展有望将实时设计工作转化为虚拟情境，在景观设计教育中实施虚拟现实技术可以有效降低学生学习设计知识的难度，以提高学生的想象力和创新能力，帮助他们更轻松地将想法转化为实际作品。

（4）与市场相结合。VR技术支持下的景观设计课程根据企业、社会对于人才的需求进行定位，适当地调整人才培养的目标和方案，在虚拟场景模拟市场需求培养内容，以此来适应市场的变化，保证学生的就业率。

3 VR技术景观设计课程教学资源构建

根据景观设计课程知识点，教师按需构建虚拟教学资源库，搭建V R实训中心教学平台。比如构建虚拟景观植物库，涵盖景观设计教学常用植物及植物组团群落，在虚拟情景中表现植物的生长外形、季相特征，不受季节、地域、植物年龄的影响；又如通过虚拟技术模拟不同地形，平地、凹地、山脊、谷地，让学生深度体验不同地形的空间感受并思考如何利用地形进行设计；再如模拟不同的景观空间，开敞空间、半开敞空间、封闭空间等，于此同时设计一些不合理的景观空间，让学生对比感悟，自主思考合理空间的设计特征与设计方法，反思现实中的景观设计空间。

也可依托校外VR公司、校外VR实训基地开展教学实训活动，节约教学制作成本，丰富教学资源内容。

4 基于VR技术下的景观设计课程教学的评价

园林景观课程完成之后不再是简单的提交作业和教师评分，而是从专业素养、设计表达能力和方案设计能力三个方面去评价，评价分个人评价、小组评价和全班学习效果评价，包括过程性评价和终结性评价。

通过收集和分析动态信息，例如：系统根据学生终端和教师终端对数据进行分析，构成科学有效的景观设计学习评价数据库，教师可以根据有效的信息与学生进行交流，在教育过程中，评估系统为每个学生生成关于景观设计学习的电子文档，不仅记录学习过程、学习效果，教师评价和学生的评价，还要全面、客观地分析和收集数据，并对教学课程的难易度评估，以达到深入评价的结果和建议；评估方法可以根据具体的任务和情况自由选择，然后引入学习资源数据库。此外，还可以对往届进入社会的学生进行评估，通过对这些往届学生的评估，可以重新建立景观设计课程与市场之间的联系，以及评估在虚拟现实技术下学习景观是否可以帮助前学生在工作场所完成设计任务，该评估模型不限于学习过程中的学员或培训后的学员，以达到实现评估的持续更新。

5 结语

VR技术已经在行业当中占有了一席之位，未来在应用方面将有更加广泛的发展，新的技术必然会激励新的教学模式改革。通过将知识点融入虚拟情景中，让学生更好学习景观理论知识、提高设计技能、熟练掌景观设计方法与设计思考能力。VR技术强调学生自主探讨学习为导向，不断更新课程教学模式，提升教学质量，这是教育行业发展的新方向。