浅谈虚拟现实艺术在艺术设计专业中的教学方法

浅谈虚拟现实艺术在艺术设计专业中的教学方法

摘要：虚拟现实艺术导入到艺术设计教学中能生动形象地表现教学内容，有效地营造一个艺术与技术相结合的教学环境，提高学生掌握理论知识、专业技能，达到优化教学过程、提高教学质量、使学生能更好地融入社会的教学目标。因此，虚拟现实艺术在艺术设计教学中的教学方法是我们所需要深入探讨的。
关键词：虚拟现实艺术   艺术设计   教学方法 
        随着教育观念因时代的改变而改变，21世纪的教学已不再是传统的灌注——复习——考试的定式教学模式，而是交给学生学习知识的思维方法，开启学生思维，训练学生的思维能力，为学生提供一个跨时空、大信息量和个性化、智能化的学习条件和环境，培养学生的分析、判断、解决问题的思维能力。通过将虚拟现实艺术导入到教学中进行虚拟现实教学能更有效地发挥学生的各种感官器官的作用，使学生接受更多、更具体、更完整的信息。
        一、虚拟现实艺术实现的手段
        虚拟现实艺术实现的手段可以分为桌面式虚拟现实艺术、沉浸式虚拟现实艺术、网络式虚拟现实艺术。
        桌面式虚拟现实艺术是把计算机的显示屏幕作为艺术创作者观察设计作品的窗口，艺术创作者在计算机屏幕上观察360°范围内的虚拟空间，通过使用输入设备如鼠标对虚拟空间中的物体进行平移和360°的旋转，这样可以对设计作品进行不同方位的观察，并在一些虚拟现实工具软件的帮助下可以在仿真过程中进行各种设计及对设计作品的修改。
        桌面式虚拟现实艺术虽然受现实周围环境的干扰缺少完全的沉浸，但是由于其对硬件设备要求极低实现成本也相对较低，因此桌面式虚拟现实艺术相对应用比较普遍。在艺术设计领域虚拟现实艺术已经开始应用于室内外环境设计、工业造型设计、三维动画游戏设计、影视动画设计、互动广告设计等。
        沉浸式虚拟现实艺术就是利用头盔显示器把观赏者的视觉、听觉封闭起来产生虚拟视觉；利用数据手套把观赏者的手感通道封闭产生虚拟触动感，并由利用计算机及其相关软件模拟一个虚拟的空间，使观赏者完全沉浸于一个“看起来是真的、听起来是真的、摸起来是真的”的虚拟世界。由于沉浸式虚拟现实艺术在硬件性能上要求比较高，所需要的配套设备价格比较昂贵，沉浸式虚拟现实艺术多使用在一些大型的设计项目中。但是随着技术的不断成熟、新型材料不断研发，沉浸式虚拟现实艺术在艺术设计领域也有了不同程度的发展。
        网络的出现使人类传播和获取信息的方式、内容和范围不断增加，但是随着互联网的飞速发展，传统网络的二维空间已经远远不能满足人们对互联网的需求。目前网页中所使用的多媒体视听元素随着网络带宽的增加、芯片处理速度的提高以及跨平台的多媒体文件格式的推广，必将促使设计者综合运用多种媒体元素来设计网页，以满足和丰富浏览者对网络信息传输质量提出的更高要求。随着3D、Maya等三维制作软件的广泛应用以及Virtools、Cult3D等交互软件的日趋成熟，网页也逐渐在走向三维化的世界。因此，网络式虚拟现实艺术设计必将成为网页艺术设计的发展趋势。
        二、虚拟现实艺术在艺术设计教学中的教学方法
        虚拟现实艺术在艺术设计中的教学方法，就是利用各种虚拟环境、将知识赖以产生的客观现实再现给学生，讲授知识要点并进行理论概括，引导学生充分利用自己的各种感官信息，激发学生的学习兴趣和创新意识，启发学生发挥自己的想象力，拓展创新思维活动的一种教学方法。
        利用虚拟现实艺术所进行的艺术设计教学是实践性和创造性很强的教学活动，教学方法也非常地灵活。根据具体的教学环境，各种新的教学方法被不断的创造出来。因此，本着虚拟现实教学所具有的真实性、典型性、整体性、相关性、选择性、生动性的教学原则，在艺术设计教学中我们可以采用计算机仿真教学、演示型教学方法、情景模拟教学方法、网络环境下的“链式”教学法、技能训练法等多种教学手法进行教学活动。
        计算机仿真教学主要是通过影像、图片、声音、文字等介绍客观事物的信息，通过软件开发、人机对话，虚拟客观事物的状态、运动方式及过程。学生在校学习期间有许多实践类的教学活动并不能完全实现，但是可以把相关的具有教学示范意义的实践活动复制出来，制作成由影像、图片、声音、文字等组成的多媒体课件。对于一些人的视觉无法接触到的事物、环境都可以通过计算机虚拟来实现。例如民族艺术考察与研究课程，中国有56个民族并分布在大江南北，而民间艺术种类又是多其又多，在短短的一个课程里是无法带领学生走到所有的地方去观摩、体味这些艺术，我们只能有选择性地去进行实地的考察。但是通过仿真教学我们可以将这些没有去过的民族地区、没有看到的民族艺术，利用虚拟现实系统制作成多媒体课件，让学生就像身临其境一样对这些艺术形式进行欣赏。
        如数虎图像运用三维虚拟现实手法进行的杨阿苗民居的建筑虚拟仿真，把各种古老的制作方法、所需的材料、制作的步骤用三维图像软件进行精确的实体建模，把现实中的每一个部位的数据虚拟下来，然后在三维软件中进行模拟施工动作调试，加上准确的程序定位，完整的把施工的每一个细节模拟出来，再在三维中用真实的灯光进行烘焙，再到程序中做实时的光影效果，力求真实模拟出当时的施工工艺、制作流程和方法。在功能上实现了自动行走和手动行走两大主流浏览手法，加大了娱乐性和互动性。同时还加入了导航和截图功能让浏览更加人性（见图1-3）。如果我们将这些引入我们的课程中，通过模拟出来的环境让学生去进行学习，可以更加提高学生的学习兴趣。计算机仿真教学信息量大、教学效率高、可重复性较强、对教学环境的适应性强、学生可参与性强，是一种重要的现代化教学手段。       演示型教学方法教师可以在现有的教学模式基础上，使用多媒体计算机进行演示，能为全体学生的充分感知创设情景，也可以重新组织教学情景，突出事物的本质特征，促进学生形成稳定清晰的表象，为学生形成学习概念规律创造条件，促进学生对重、重点知识的理解，同样也可用于技能训练。
        情景模拟教学方法是指通过对事件或事物发生与发展的环境、过程的模拟虚拟再现，让学生理解教学内容，进而在短时间内提高能力的一种认知方法。情景模拟教学方法具有直观、高效、启发性强、更接近实际的优点，使学生在学习的时候成为教学过程中的参与者，要求每一位同学能主动去感知、去接受、去探求知识，在练习中学习技巧和社会实际应用过程达到同步。情景模拟教学方法可以利用虚拟现实艺术把讲解内容、实际操作，验证效果等教学环节有机地结合起来，增强教学的仿真程度。例如在服装设计中，可以在一个三维立体的虚拟空间里对所设计的服装不断地进行修改完善，逼真地模拟出材料的质感，形象地模拟出消费者对服装的要求，更真实有效地设计出布料及图案的选择效果。网络环境下的“链式”教学法就是在网络环境下完成“教”与“学”的全过程，也就是我们在虚拟现实中所说的虚拟教室。在网络环境下虚拟的教学环境中可以让学生脱离课本、脱离课堂，亲自去接触和解决一些实际问题，将所学的理论知识和专业技能转化为实际能力。而且通过网络师生可以做到互相激发、互相促进、加深了解，从而建立一种融洽、和谐的师生关系。网络环境下的“链式”教学突破了时间和空间局限，给师生交流提供了非常有利的条件，而且网络环境下为师生的教学交互提供了多种途径与方法，例如网络课堂中的在线交流、E-mail、QQ、MSN、论坛(BBS)、个人留言板等，均可以满足不同需求学生的需要，随时解决学生的学习问题。
        在网络环境下的“链式”教学中，教师在教学中使用的教材演变成为以现代电子教学媒体为核心的多媒体教材体系。如在设计类课程中可以将多种图片融于一体，学生可以随意调取，并在利用计算机完成各种三维设计或绘图。传统教学中以纸质书本为载体的教材是一种单向传播的教学情境，教材与学习者之间不可能有交互性。现在，在网络环境下的“链式”教学中以计算机为媒体的多媒体电子书实现了学习者与教材的双向交互化。多媒体电子书使知识的表达不仅依靠文字这一种媒介，而是通过声音、动画等多种媒体形式完成，使得知识的传达更加形象生动。如CG中国电子书（见图4）、photoshop技巧学习电子书（见图5）、Newwebpick电子书（见图6）可以进行视频的播放，学生可以参照电子书中的内容进行实例操作的练习，Newwebpick电子书（见图7）中使用鼠标点击画面中的“click”即可进入相链接的网页。由于虚拟现实艺术的介入，未来的多媒体电子书很有可能与虚拟现实结合起来，当学习者翻阅一本电子教材时，可能书里面的人物形象是一个三维形象，不仅仅有音乐、视频，而且还可以进行相互之间的交流。 
                           
        由此可见，艺术设计教学领域中虚拟现实艺术的广泛应用，使艺术设计教学环境中各个教学环节以更加直观、更加真切的方式将一些抽象或者无法完全表现的教学内容进行虚拟的直观展现。将虚拟现实艺术导入到艺术设计教学中可以更加生动、形象地表现教学内容，有效地营造一个艺术与技术相结合的教学环境，提高学生掌握理论知识、专业技能以及将所学知识能有效地应用于具体设计案例中，达到优化教学过程、提高教学质量、使学生能更好地融入社会的教学目标。但是，由于众多原因虚拟现实艺术在我国很多高等艺术院校的艺术设计教学中并没有得到较好的应用与普及。因此，虚拟现实艺术在艺术设计教学中的实际应用及在其应用理论方面的许多问题还有待我们进行更加深入的探索与研究。
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