VR 技术在软装设计教学中的运用
2021-11-22江晨,王婷
江 晨,王 婷
(1.江苏省徐州技师学院,江苏 徐州 221000;2.徐州工业职业技术学院,江苏 徐州 221009)
0 引言
立足于江苏省徐州技师学院2020 年度校级重点课题 “基于VR 技术的软装设计教学研究”背景,提出应用VR 设计辅助软装设计教学,建立三维、虚拟和互动形式的教学空间,让学生获得真实的学习体验,激发其创造力产生,提高教学效率。因此,为了保证高效教学,需要教育者根据软装设计专业教学需求,探寻VR 技术应用路径。
1 VR 技术特点及其在软装设计教学中的应用价值
1.1 VR 技术特点
VR 技术应用需要利用PC 终端、传输设备和虚拟数据库等组合成VR 系统,为学生构建虚拟互动环境,使其能获得多个层面的感官体验。具体分析,VR 技术在课堂教学中的应用特点包括如下三方面:第一,具有沉浸感,教师可使用第一视角创设虚拟环境,让学生的视觉和听觉在真实的环境当中受到刺激,让软装设计教学现场更加真实。第二,具有交互式特点,处于虚拟环境当中,教师可对物体进行操作,并从环境当中获得反馈,通过VR 系统连接设备,能够模拟手触碰虚拟物体,感受更真实。软装设计产品搭配、位置更换属于重要部分,在VR 技术支持下,可完成虚拟空间产品移动、搭配、交换等。第三,具有构想性,在VR 技术的应用之下,能够让人们构想,在脑海中构建虚拟环境,有目的性地进行学习,让学生对于过去、未来情境或者事物进行细致观察[1]。
2.2 应用价值
在软装设计的教学过程中,VR 技术的应用,能够按照课改要求,创新教学方法,使课堂教学内容能以全新的方式呈现,利用文字、图片等对信息进行说明,呈现3D 图形、三维空间等。学生在此环境下,能够对信息自由编辑,或者展开信息互动,可在沉浸式虚拟空间内与学生共同互动。VR 技术应用关注学生自主探究能力的培养,教师应该转变观念,作为引导者,鼓励学生参与探索活动。虚拟教学环境能够强化学生个人学习感受,教师则需按照学生实际学习能力,确认教学方法的运用。互联网的快速发展,VR 技术运用之下能够获得更加良好的学习体验,打造在线课堂,为软装课程学习提供支持。VR 技术的应用还能激发学生的创造性,在虚拟化的学习环境当中,每个人都可作为设计者,将自身想象实物虚拟出来,展开创新设计。
2 VR 技术在软装教学中的具体应用
2.1 VR 教学技术支持
软装设计教学过程VR 技术的应用需要具备如下技术支持:第一,环境建模,该技术的应用为VR 技术提供支持,按照实际环境建立三维数据模型,在建模过程中需要展现研究对象的真实性,保证VR 系统的可信度,环境建模主要指的是三维视觉,具体还分为物理建模、几何建模与行为建模。第二,三维图形绘制,该技术应用能够利用VR 设备提供实时视点,便于使用者进行位置识别,如果视点出现移动现象,那么即可实时同步速度,为使用者带来良好体验。三维环境下信息更加丰富,数据复杂并且场景具有虚拟化特点,能够带给人良好的视觉体验,借助计算机完成数据处理。第三,虚拟声音显示,虚拟环境当中视觉效果可提升物体真实感,而声音交互也能强化听觉感受。在虚拟环境内,不同物品由于远近和位置的不同,因此产生的声音也各不相同,在技术的运用下能够创造出和真实世界相符的声音系统。第四,触觉反馈,真实环境当中,如果触碰特定物体,那么就会感受到物体质量或者表面光滑程度,对物体施加力,还能获得反向作用力,触觉反馈类似于在虚拟环境当中人们获得的触觉感。第五,自然交互,该技术的应用能够让虚拟环境、人们感官间展开交互,获得实时感知。第六,碰撞检测,该技术是利用对现实世界碰撞现象进行模拟,系统能够检测碰撞,之后快速计算碰撞反应。第七,VR 工具,具体包括MR、VRT 和WTK 等[2]。
2.2 建立教学模块
2.2.1 产品模块
软装产品具体包括家具、灯饰、饰品、布艺、花艺、绿植等。其中家具还包括装饰家具、储藏家具等,常见的有沙发、衣柜、餐桌和茶几;灯饰包括吊灯、壁灯、台灯和射灯等;饰品包括陶瓷、金属摆件和挂画等;布艺包括床品、抱枕、窗帘或者地毯等;花艺包括鲜花、绿植、仿真花等。利用教学平台当中的软装产品,以3D 软件辅助学生在虚拟空间内建立模型。产品模块数据库是按照空间、风格差异储存数据信息,数据存储量越多,产品在搭配方面就越灵活,越有助于学生创造性思维的培养。按照软装产品尺寸、外观等建立模型,之后通过三维软件对其展开重构。
在三维软件的支持下,可通过如下流程完成产品建模:第一,收集、整理建模数据,针对软装使用产品进行六视图拍摄,并对其尺寸、比例数据实时测量。第二,产品建模,使用3D 建模软件,按照产品实际尺寸大小完成模型建立,保证现实、虚拟之间高度一致。第三,模型优化,浏览使用3D 软件优化模型,展UV 贴图,以便合理控制系统内部产品材质,控制其出错率。第四,模型导入,向平台中导入模型,对模型全面检查,之后将其置于同一数据库内。第五,附材质和贴图,模型导入以后,还需要按照产品样式将其材质、贴图等附上,保证模型的真实性。第六,归档,通过平台整理模型,并且及时归档,便于交互操作环节灵活调用。
2.2.2 空间模块
软装设计通常包括家庭住宅、商业住宅和样板间的内容设计。以家庭住宅为例,不同空间使用功能各不相同,因此应该明确空间尺寸,建立适宜的模型。分别介绍客厅、厨房和主卧的模型建立方法。客厅属于住宅当中相对较大的空间,通常具备会客和休闲等功能。通常来讲,适用型客厅尺寸可设定为4 500 mm×3 900 mm,舒适型客厅尺寸在5 100 mm×4 500 mm,豪华型客厅尺寸在6 600 mm×5 100 mm。厨房大小应该和户型面积相互对应,适用型厨房尺寸在2 300 mm×3 300 mm,舒适型厨房可确定为1 800 mm×4 900 mm,豪华型厨房可设定为2 400 mm×5 400 mm。主卧属于人们休息的空间,应该具有私密性,而且面积大小要适中,适用型主卧尺寸在3 300 mm×4 500 mm,舒适型主卧尺寸在3 600 mm×4 800 mm。按照上述数据,在教学平台当中完成模型建立,将功能控件模块设计出来,之后制定菜单栏,选择不同的空间区域,就能自动提供三种图标,供设计人员选择[3]。
软装设计过程需要运用专业知识,适当融入美学元素。在VR 技术和教学案例的支持下,将案例变为三维空间,能够打破时间、地域等方面限制,在VR 技术支持下,能够在短时间内对多个案例空间进行观看和浏览,细致化分析,找出设计缺陷,便于学习者积累经验。在教学平台当中,还能建立案例库,和产品模型建立方法较为类似,应该利用3D 软件对空间建模,在平台当中整理,将软件打开,学生即可畅游在案例空间当中,进行体验式学习。
2.3 交互操作学习
2.3.1 软装风格
对软装风格相关内容,教师可利用VR 技术向学生展示当前国内外流行的设计风格作品,学生浏览之后,能够对各类软装风格区别、特点等有所了解,并能利用软装元素对于各种设计方法进行演绎。VR 技术应用过程,还可使用VR 视频向学生展示全景镜头,使其置身于建筑空间当中,直观观察装饰元素。VR 视频的拍摄应该保证连贯性,尽量控制镜头切换次数,此类视频制作的周期相对较短,能够在短期内快速更新。还可使用VR 互动界面,对软装风格、产品等进行解析,这种方法的应用要求在产品建模阶段,对各个装饰物品拆解建模,之后重新组合,这样才能在平台关键节点设置解析,学生点击节点时,系统就能提示软装风格和历史背景,有助于其兴趣的激发,通过实践探索,对作品风格的理解会更加深入。
在软装设计专业当中,技术和艺术之间密不可分,无论是平面设计,还是立体设计,又或者是三维设计,都需要使用图像表现这一手法。通过透视图展示空间立体感,利用电脑绘图将室内物品复杂形态呈现出来。为了强化学生的空间体验感,可利用VR 技术,佩戴虚拟现实设备,进入到设计空间当中,受到心理层面的冲击,感受软装设计特点,判断所设计空间是否满足使用需求。因此,VR 技术的应用能够为学生体验设计内容提供良好途径,有助于其处于室内设计环境当中,对于空间、环境和心理存在的关联细致体会。在教学平台当中,将布置图添加其中,就能检验设计作品摆放位置的合理性。借助HTC VIVE 还能准确捕捉用户动作、位置等,置身于设计空间当中,感受每个角落,获得真实的空间体验感。
2.3.2 设计训练
软装搭配指的是风格、色彩、材质、位置等内容,VR 技术的应用能够呈现虚拟化的室内环境,直观观察空间大小,明确家具实际摆放位置,对于软装舒适度进行体验,还能通过移动的方式变化家具位置,合理搭配软装材料,让不同材质能够互换,为学生带来直观的设计感受,有助于其创造性的启发。除此之外,在教学平台的支持下,可借助交互指令,通过UI 界面完成家具类型、材质和颜色等方面的更换,或者位置调整,在交互操作环境之下能够在软装产品当中添加HTC VIVE 图[4]。
3 结语
总之,应用VR 技术辅助软装设计教学,可发挥各类教学工具的使用优势,建立模型、展示图形和视频等,辅助学生完成创意设计。在3D 技术支持下,让学生了解软装风格,展开对应训练,让课堂教学更加高效。