VR时代下室内艺术设计教学资源库建设与应用研究

文/潮汕职业技术学院 黄杰波

随着5G技术的快速发展，人们看到了VR技术应用的新一轮希望，华为轮值董事长郭平表示，经历2017年的低谷后，5G商用会极大刺激VR产业发展。2021年，元宇宙开始大热，VR技术的作用更加凸显，VR产业加速成长。在这机遇与挑战并存的时代，如何培养出适应室内设计行业需求的高质量毕业生，如何搭建VR校企合作平台促进“VR+教育”，是各高等院校及相关专业教师值得研究的课题。其中，校企合作共建VR校内实战公司，以及企业VR资源应用于教学的研究更是重中之重。

一、传统室内艺术设计的教学模式

传统室内艺术设计专业课程的授课模式普遍存在先理论后实践、重理论轻实践的现象，即便大多数职业院校一直强调理论够用重在实践，但受限于校企合作不够深入等原因，学生参与实际项目实战的机会还是很少。室内设计专业理论课程主要有住宅空间设计、公共空间设计、软装设计、材料与施工预算、室内制图规范等，实践课程大多是以平面制图(Aotu CAD)、建模渲染(3ds Max+Vray)、方案草图设计(SketchUp)、效果图后期处理(Photoshop)等软件操作为主。室内设计专业培养过程中，学生一般需要先掌握枯燥繁杂的理论知识，再经过机械反复的软件操作练习，最终制作出成套的CAD平面施工图和三维效果图，部分高校学生能够更深入一些制作出360全景效果图。总之，传统室内艺术设计专业在教学模式和考核方式上相对单一，缺乏创造性和灵活性，基于教材的理论教学、项目实践都是与市场需求严重脱节的，且长期以来大部分教育工作者在室内艺术设计专业建设上缺乏全面理解和与时俱进的理念，部分高校教师习惯于将室内艺术设计与美术教育混为一谈，甚至以美术教学思维方式进行教学设计，容易使课程内容空心化，缺乏材料结构原理性演示和现场实践锻炼，致使学生在专业理解上存在模糊，长此以往，不仅降低学生对理论知识的学习热情，进而影响学生实践积极性和创新动力。

二、VR技术在教学领域的应用现状

当今世界，VR技术已广泛应用在教育行业，不少知名高校都已经开始实现VR虚拟现实技术的教学应用。VR技术在教学上的应用主要体现在场景的沉浸式和交互式体验，例如实验室场景、教学互动场景、游戏场景、慕课远程教育场景等，在一定程度上能够让使用者产生一种身临其境的真实感受。

国外高校应用VR技术的案例有：德国大学的VR虚拟现实技术应用主要是建筑和城市设计项目。他们利用InstaVR平台，在一个名为“历史开罗的虚拟现实”项目中，创建了历史建筑的沉浸式旅行；加州大学预测技术学院利用一些VR创造工具创建了戒烟虚拟现实应用。他们不仅可以收集用户反馈后的虚拟现实体验，还可以收集用户在使用谷歌VR眼镜时集中注意力的实际信息；佛罗里达大学教育和人类学院、工程和计算机学院的教师联合开发了混合现代教学实训系统——TeachLive实验室，该实验室是一种人工智能和计算机动画相结合的虚拟课堂实验室，它可以模拟课堂教学场景，向实习教师提供具体的教学内容、教学方法、课堂管理技巧等。

国内高校应用VR技术的案例有：福建农林大学采用3D虚拟动漫场景技术，根据实景为图书馆量身设计全景虚拟图书馆系统，方便学生了解图书馆资源和服务内容；延边大学将全景漫游系统应用到校园导览中，给体验者身临其境的感觉，能够帮助入学新生尽快熟悉和适应新环境；重庆师范大学计算机学院结合自身实际情况，建立了相关实验课堂的虚拟仿真实验室，有效地激发学生的学习兴趣和提高学生的学习效率；天津中德应用技术大学以技能大赛的形式，让学生利用虚拟现实制作软件搭建一间红色主题的展示厅，使用者可以以第一视角在展厅中任意行走、浏览，以加深对党领导革命光荣历史的理解。

国内外高校在不同的教学环境中应用VR技术，为高职室内艺术设计专业的VR技术教学应用研究与资源库建设提供了很好的借鉴和技术支撑。

三、探索VR技术在室内艺术设计的教学应用

1.室内艺术设计专业VR教学资源库的搭建

室内设计行业基本都使用3ds Max进行建模并制作三维效果图的，市面上的室内模型以max格式居多，只是没有统一的标准，大部分模型布线不一致，贴图没有展UV、没有无缝处理、存在色差等问题，如果将模型直接导入VR软件中应用，则会存在效果不理想、软件不兼容等问题，因此VR教学资源库的搭建至关重要。本文以校企合作为基础，通过专业教师入驻校企共建的VR建模中心，对该建模中心进行实地考察和调研，梳理企业现有VR资源数据，并分析其教学价值，然后组织室内艺术设计专业学生参与企业实际项目的设计与制作，搭建VR资源库，并建立索引体系，增加资源库的教学功能和学生实战建模优秀模型入库渠道，形成资源库服务于教学，教学实践补充资源库的良性循环，达到产教一体化效果。在搭建室内艺术设计VR教学资源库并实现其应用价值的具体实施过程中，可分为以下几个阶段进行：

(1)准备阶段

成立室内艺术设计VR教学资源库项目研究小组。以校企合作共建的VR建模中心作为项目研究基地，不定期组织小组成员讨论，对项目研究目标进行探讨、分析，同时制订项目有关的调研计划，明确调研目的、主要内容和工作分工，初步讨论VR教学资源库的搭建与应用方案。

(2)调研阶段

首先，项目组主要成员进驻校内VR建模中心，充分了解VR建模中心发展现状，统计企业原有室内模型资源的数量，摸清企业搭建VR教学资源库的难点，充分挖掘现有VR资源的教学应用价值；其次，通过查阅论文、文献等资料，了解VR技术应用领域与发展趋势，收集整理国内外各高校“VR+教育”的成功案例，然后进行分析和总结；第三，部分成员走访VR市场，了解最新VR设备的功能，掌握VR设备软件的操作技巧，对比不同品牌VR设备性能；最后，针对VR教学资源库、VR技术应用等内容，面向室内艺术设计专业师生开展调查问卷，统计问卷数据并作分析，总结高校VR教育改革难点及存在问题，提出改进措施与实施办法。

(3)实施阶段

项目正式启动，挑选部分学习能力强的室内艺术设计专业学生，进行项目前期培训，学习VR资源的设计与制作技术，在企业导师和专业教师双重指导下，参与VR教学资源库的建设。在搭建资源库框架结构时，学生需要对VR资源进行分类和标签化处理，然后创建索引体系，提高资源库在工作应用的索引精准度。有了总体框架之后，师生们不断设计与制作各种新的VR资源，充实资源库，并上传至信息化平台，为高职院校室内艺术设计专业提供优质的VR教学资源，也为校外室内设计人员或装修公司提供丰富的VR模型。

整个研究过程中，共有30多名师生参与本项目，设计与制作出VR模型数量达3万多个，室内艺术设计专业VR教学资源库初具规模，已多次应用于学校室内艺术设计专业的课程教学中，也有部分应用于企业实际项目制作中。

2.VR技术资源库在室内艺术设计教学中的具体应用

随着VR技术的广泛应用，室内设计行业已有不少软件具备VR功能，诸如：UE4虚拟引擎、Lumion渲染器、Enscape渲染器、国内的D5渲染器等，然而有很多高校教师只是将VR行业当作一个概念，并未真正思考其教学与应用价值。因此，努力探索VR技术在室内艺术设计的融入方式，提升室内艺术设计的教学成效与质量是非常必要的。经过研究，VR技术资源库在室内艺术设计教学中的应用价值主要体现在以下几个方面：

(1)强化理论教学的真实体验

传统室内艺术设计教学中以文字、图片、视频形式为主，对一些特定空间场景、经典结构样式教学时，缺乏更加逼真与真实的展示，经常组织实地参观不太现实，何况有些经典的装修场景也很难找到相应场所。应用VR技术恰能弥补理论教学中的弱项短板，通过真实的沉浸式体验，学生能够在学习理论知识的同时，直观体验各种空间场景。例如，在介绍设计历史风格流派的课程上，通过前期VR技术资源库的搭建，教师能够快速从资源库中调用古罗马风格、哥特风格、巴洛克风格、洛可可风格等空间场景，不仅增加教学过程的趣味性，也使学生能够清晰了解到过去各种经典历史场景的样式特点，并轻易对不同时期的装修风格进行对比。

(2)促使理论与实践的有机统一

传统室内艺术设计教学在工艺、材料、施工等方面的教学过程中，也大多以文字介绍为主，或者采用图片视频、材料样板进行展示，即便偶尔带领学生到施工现场进行实地参观与学习，也只能看到节点构造的冰山一角，很难对施工的整个过程一览无遗。通过对各种节点构造进行详细建模存库，并由VR技术实现交互，教师讲解材料结构时可以将室内节点构造进行分步骤拆解和分析，使学生清晰了解各种材料的具体尺寸和前后工序关系。例如，在天花节点图的绘制教学过程中，运用VR技术演示各个部位的材料拆解和尺寸分析，学生都能很快掌握材料内容，并对天花节点图快速绘制，从作业结果反馈，所有学生基本上都能将节点图的材料和尺寸正确标示。

(3)提升教学质量和制作效率

传统室内艺术设计在软件教学中，主要以3DS MAX+Vray建模渲染进行设计和制作效果图，而效果图的渲染往往需要花费大量时间，不仅耗时费力，软件稳定性相对较差，尤其在模型出错时，又得重新渲染，操作容错率低，极易打击初学者学习掌握相关软件的积极性。目前Enscape渲染器和国内的D5渲染器在操作和上手方面都优于传统建模渲染软件，制作效率高，简单场景渲染只需要十几秒，实时渲染的技术还能实现调整模型立即反馈到渲染效果表现，同时这些渲染器还能外加VR设备进行沉浸式体验。通过在教学上引进Enscape渲染软件，同时搭建出相应的VR资源库，无论是教师课程演示，还是学生课后项目制作，都能通过快速索引调用模型库中的各种参考方案和模型，极大提高教学质量和学生项目制作效率。

3.将VR技术融入室内艺术设计专业人才培养课程体系

通过一段时间的项目实践，项目组成员研讨后提出，要使VR资源库在专业课程教学中具有可持续性，必须在室内艺术设计专业人才培养方案中增加VR技术应用课程。相关课程采用“理论授课+项目实战”双导师形式，校内专业教师负责讲授理论知识并接受学生的答疑，企业导师负责培训学生掌握VR软件的应用方法与技巧，双导师共同指导学生设计与制作VR教学资源，同时参与企业实战项目。这样，根据室内设计行业VR技术新趋势，适时改革室内艺术设计专业人才培养模式和课程体系，能使学生熟练掌握符合市场需求的实战技能，大大提升室内艺术设计专业人才培养质量。

从VR技术相关课程纳入课程体系后的教学效果来看，所有学生都能高效地制作图纸和模型，并通过VR软件演示作品构思过程和结构构造，条理清晰，逻辑性强，作品灯光材质效果表现真实。学生见识广了，设计思路更为开阔、有创意，作品创新性强。部分积极参与VR资源整理与制作的学生，不仅让自身实战能力有了质的提升，还为学校教学资源库的建设做出一定的贡献，也为企业创造了相当的收益。这种操作模式，一是让学校获得了免费的教学资源，二是有效降低企业人工成本，三是学生在实践中大大提升自己的专业能力，达到了校企生“三赢”的预期效果，解决了长期以来校企合作落地难或流于形式的痛点。

四、总结与展望

当今数字化时代，科学技术发展迅猛，元宇宙、人工智能、云计算、区块链、物联网、5G技术等新技术新名词不断涌现，科技创新快速推进，信息技术不断融入教学领域，这给传统的教育教学方式提出了新的挑战，也为教学改革带来了新的机遇。VR技术在室内艺术设计专业教学方面的研究，为高职教师提供更加多元化的载体和方式，延伸出科技美学的概念，可以突破传统模式的局限和束缚，促进教学成效和就业质量的提升。因此，站在瞬息万变的时代风口上，室内设计教育工作者要勇于担起课程改革推进的重担，树立起新时代数字信息化的教学思想，不断丰富教学理念和教育方式，大力培养适应时代和市场发展需要的复合型室内艺术设计人才。