虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用-文庫(kù)吧
2024-11-19 03:10 本頁(yè)面
【正文】 機(jī)交互,由視覺、聽覺、觸覺獲取“外界”的反應(yīng),提供生動(dòng)活潑的直觀形象思維材料、展現(xiàn)學(xué)生不能直接觀察到的事物等,形成知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生則從思維、情感和行為3個(gè)方面參與教學(xué)活動(dòng)。發(fā)現(xiàn)式教學(xué)是以解決問(wèn)題為中心的教學(xué)形式,虛擬現(xiàn)實(shí)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中可以讓學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題存在的環(huán)境,有針對(duì)性地建構(gòu)虛擬情景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)提供良好的人機(jī)交互,還允許學(xué)生出錯(cuò)時(shí),自行了解錯(cuò)誤的根由及后果,發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的方法。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)不受空間位置和相互距離的限制,可讓遠(yuǎn)距離的師生或位置分散的學(xué)生共處于一個(gè)虛擬空間中,通過(guò)共同參與,且必須具備協(xié)同操作能力才能完成某些項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有動(dòng)畫虛擬現(xiàn)實(shí)的能力,能夠把教學(xué)中的抽象概念原理、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程等形象生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái),給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,幫助學(xué)生獲得示范性的知識(shí),把握概念原理的實(shí)質(zhì)。（四）實(shí)際使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于場(chǎng)景的模擬與再現(xiàn)，一旦場(chǎng)景建成，不再受地理空間、時(shí)間的限制。可以隨時(shí)隨地調(diào)取已有場(chǎng)景信息。運(yùn)用在景觀教學(xué)上，主要可以用在:一、古建、古典園林教學(xué)板塊（適用課程中西方古典園林史、西方現(xiàn)代景觀的理論與實(shí)踐）實(shí)用意義中國(guó)古典園林是中國(guó)傳統(tǒng)園林的精髓，分布廣泛，各有各自的特色。包括北方園林，南方園林、嶺南園林、皇家園林、等眾多形式。但是由于地域原因、實(shí)地考察學(xué)習(xí)是一件非常困難的任務(wù)。費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，并不是所有人都有機(jī)會(huì)實(shí)地考察，也不是所有人一次考察就能體會(huì)到精髓。軟件功能構(gòu)造通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬可以1）模擬現(xiàn)場(chǎng)建筑、植物、四時(shí)、季相變化，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模擬出全部景觀。2）頂視圖搭配結(jié)構(gòu)分析、交通分析、功能分區(qū)、區(qū)域劃分、建筑名稱分布等。3）同時(shí)軟件搭配講解功能，講解現(xiàn)場(chǎng)石材、建筑由來(lái)、古建結(jié)構(gòu)、園林造景手法講解（全面展示園林造景中的借景、透鏡、框景、障景等）、現(xiàn)場(chǎng)全景圖展示等。4）使用者可以通過(guò)各個(gè)角度，各個(gè)方向進(jìn)行觀賞。實(shí)際使用過(guò)程中所觀賞不到的地方（比如鳥瞰、四時(shí)變化、）優(yōu)勢(shì)分析1）可以經(jīng)常性的游覽園內(nèi)場(chǎng)景，體會(huì)古典園林的造景手法（以往講解僅僅局限于圖片展示，我們可以模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際景觀，感受體量關(guān)系）2）模擬現(xiàn)場(chǎng)的四季，實(shí)時(shí)變化。感受陰晴雨雪、感受植物生長(zhǎng)對(duì)整個(gè)環(huán)境空間帶來(lái)的改變。3）恢復(fù)已被破壞的景觀，提高人們的參與性，提高可到達(dá)性。使人們不僅僅局限在人視點(diǎn)的觀察。4）形象生動(dòng)的講述平時(shí)口述難以講清的課程內(nèi)容。如古建中的斗拱形式，就可以簡(jiǎn)單生動(dòng)的展示給學(xué)生。5）提高學(xué)生的接受程度、提高課程興趣、提高學(xué)生的參與度。二、景觀案例學(xué)習(xí)實(shí)用意義：現(xiàn)代景觀大師有相當(dāng)一部分具有代表性的經(jīng)典案例，而以往我們對(duì)這些案例的學(xué)習(xí)僅僅局限于平面圖、CAD、以及部分的效果圖。很難感受到實(shí)際的比例關(guān)系、尺度、景觀效果。更感受不到一個(gè)方案從其設(shè)計(jì)構(gòu)思、到場(chǎng)地周邊環(huán)境分析、到基地分析、功能分區(qū)、再到方案形成的整個(gè)過(guò)程。軟件功能構(gòu)造：1）將完整的方案信息進(jìn)行展示，以二維或者三維的方式。介紹場(chǎng)地周圍的大環(huán)境。同時(shí)可通過(guò)文字或者動(dòng)畫形式展示整個(gè)方案的歷史環(huán)境，政治背景、以及其歷史意義。2）將整個(gè)設(shè)計(jì)的骨架信息一層一層展現(xiàn)，包括道路、水體、節(jié)點(diǎn)、植物、功能分等。讓學(xué)生更深入的了解。3）方案經(jīng)典介紹。將方案的經(jīng)典之處進(jìn)行展示與介紹。同時(shí)進(jìn)行季相、時(shí)間變化。4）讓學(xué)生自行進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后與經(jīng)典案例進(jìn)行比較。優(yōu)勢(shì)分析：1）將經(jīng)典案例通過(guò)三維方式進(jìn)行展示，直觀形象。2）整合資料，將案例周邊環(huán)境、歷史環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)敘述。3）深入的剖析方案的設(shè)計(jì)構(gòu)思與形式。加深理解。三、植物認(rèn)知1）通過(guò)動(dòng)畫形式對(duì)植物的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行介紹，包括樹葉、樹皮、樹干形式名稱介紹。2）建立植物庫(kù)，模擬植物的的生長(zhǎng)過(guò)程，対植物的科屬，生長(zhǎng)習(xí)性，搭配方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。3）對(duì)不同科屬的植物進(jìn)行分類，以便植物認(rèn)知。4）按照季相分類，常綠，落葉，觀花、觀果等進(jìn)行詳細(xì)分類。以便植物認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)便于設(shè)計(jì)中隨時(shí)調(diào)取使用。四、通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)輔助設(shè)計(jì)1）在設(shè)計(jì)領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種獨(dú)特的技術(shù)手段，可以有效的解決抽象思維與其所產(chǎn)生的實(shí)體間的聯(lián)系問(wèn)題。設(shè)計(jì)師不僅能夠充分發(fā)揮其藝術(shù)想象力，更能夠在前期設(shè)計(jì)階段就與實(shí)際相結(jié)合，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省投資。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可應(yīng)用于建筑和藝術(shù)信息模型項(xiàng)目全生命周期的信息化管理。2）協(xié)助設(shè)計(jì)師科學(xué)準(zhǔn)確分析設(shè)計(jì)信息可快速獲取復(fù)雜建筑模型進(jìn)行分析，為建筑師提供全局、客觀的設(shè)計(jì)信息理解。3）輔助設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)提出不同的設(shè)計(jì)方案，對(duì)未來(lái)的設(shè)計(jì)形象做多種設(shè)想，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立一個(gè)全面、直觀、可交互、如實(shí)反映設(shè)計(jì)的三維虛擬模型，便于設(shè)計(jì)者更直觀、全面了解設(shè)計(jì)，也方便設(shè)計(jì)師對(duì)某個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)作局部修改，并實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行分析比較。是指通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)進(jìn)行模擬,直接觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。這有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如,利用虛擬技術(shù),學(xué)生還可以進(jìn)行溫室效應(yīng)的探索學(xué)習(xí),從而分析城市建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境以及園林綠地和水體對(duì)城市小氣候的相互影響,探索景觀建筑設(shè)計(jì)新的研究方向。是指利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立數(shù)字城市與風(fēng)景園林技術(shù)平臺(tái),進(jìn)而方便地創(chuàng)建如規(guī)劃、建筑、照明、水景、工程機(jī)械等各種虛擬實(shí)驗(yàn)室,方便師生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。在虛擬景觀建筑實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生可以對(duì)自己設(shè)計(jì)的景觀建筑進(jìn)行反復(fù)的修改和論證,并研究加入“時(shí)間因素”后的四維模擬,真實(shí)感受時(shí)間的藝術(shù),也可以進(jìn)行建筑環(huán)境的分析以及建筑物對(duì)周邊環(huán)境影響的研究。在虛擬照明實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生可以研究不同電光源在不同配光方式和投光方法下的照明和景觀效果,進(jìn)行道路、廣場(chǎng)、建筑、庭院、水景、樹木、雕塑、溶洞等各種照明實(shí)驗(yàn)。在虛擬的水景工程實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生可以組裝水循環(huán)系統(tǒng),了解工藝流程,研究不同流量和揚(yáng)程下各種噴頭組合的水型效果以及配上燈光后的夜景效果。虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性,使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色,全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去,這非常有利于諸如園林工程機(jī)械操作、園林栽培和修剪等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練。例如,在虛擬的園林起重機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)中,學(xué)員可以反復(fù)操作仿真控制設(shè)備,練習(xí)在各種用地環(huán)境下操作園林起重機(jī)的駕駛、起吊和準(zhǔn)確落點(diǎn)等,達(dá)到熟練掌握相關(guān)技能的目的。而虛擬修剪系統(tǒng)也可以低成本地模擬修剪,掌握各類植物修剪的關(guān)鍵,并可直觀地評(píng)價(jià)修剪后的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用已得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視,在景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)方面,國(guó)內(nèi)研究主要集中在景觀建模、可視化表達(dá)以及技術(shù)運(yùn)用的介紹性研究成果。在歷史文化景觀再現(xiàn)研究中,景觀所包含的歷史和文化的內(nèi)涵,最終都通過(guò)人們的感知而傳遞。作為一種利用人們的感知和構(gòu)想,具有三維表現(xiàn)力并且富于交互性,從而可以很好地模擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史文化景觀中的應(yīng)用將會(huì)是激動(dòng)人心的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)改變了人們只能從現(xiàn)實(shí)生活中獲得感知的方式,通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人類的感知,從而制造一個(gè)虛擬世界。如果說(shuō)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)拓展了人們的感知能力,這樣
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