虚拟现实技术在园林基础课程教学中的应用

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摘要 对于应用性较强的园林专业来说，缺乏对园林设计的总体把握，不能对教学效果产生积极的影响。引入虚拟现实技术在园林基础设计类课程教学中，可以起到良好的辅助教学的效果。该文就选择合适的软件到实际操作给予阐述，并结合课程交叉，多次评价方法，完成学生思维的升华。

关键词 园林；虚拟现实；思维方式；课程交叉

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）10-0325-01

目前园林专业的教学大纲的课程设置，一般为大三下学期才开始正式进入总体规划设计的学习；三维计算机效果辅助设计多被安排在大四学习，而且只是作为一种园林后期技术处理的手段，并没有起到辅助教学的效果。

对园林专业的学生而言，之前所受的教育大多以培养逻辑思维为目的，思维定式会在一定程度上影响之后的学习。园林的设计需要抽象的艺术表达形式以及发散的想象力。在讲授基本原理时，对艺术表达形式讲解较为透彻，如三大构成原理，但大多数的园林基础课程的教科书没有解决思维方式，这就容易出现课程脱节，原理运用不到后期的总体规划设计中来，思想仍然僵化，无法自由构思，东拼西凑的完成规划作业，看似勾画的丰满的图纸，但没有体现规划的整体思维，从教学角度来说，这是失败的。逻辑思维与形象思维在设计领域中既互相矛盾，又共同作用，要改变学生以前的逻辑思维定式，提高其形象思维能力。因此，在园林基础设计类过程中引入虚拟现实技术，让学生更直观地感受园林视觉，激发学生的思维能力，使其更容易接受新的概念，从而达到学习的目的[1]。

1 虚拟现实技术在园林设计领域的应用优势

1.1 启发学生思维，发展学生想象，挖掘学生的创新能力

园林设计课程实践性很强，要想充分发掘该专业学生的想象力和创造力，必须在教学中不断启发，使其在多种知识与能力积累的基础上形成创新能力。虚拟场景的构建对启发学生思维、发展学生想象，从而挖掘学生的创新能力则有重要意义。

1.2 培养学生自主探究的能力

虚拟现实技术创设了一种需要自主探究的虚拟空间，这种情境学习与自主探究合为一体的学习模式会激发学生的求知欲和好奇心，而学生的探究愿望一经激发，就会对所学的知识内容兴趣倍增，从而以积极主动的态度投入到教学活动，进行有效的学习。

在园林设计教学中运用虚拟现实技术，有利于强化学生对园林设计的整体效果的理解和认识，强化知识的掌握，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。在运用虚拟现实技术建立的虚拟情境中，学生可以自由对园林材料进行更改，对园林功能布局进行变动，并能立即观察到自己更改的效果。虚拟现实的沉浸性和交互性，使学生能够成为虚拟学习环境中一个真正的参与者，全身心地投入到新知识的学习中去，这非常有利于提高学生学习园林设计的积极性和主动性。利用虚拟现实技术，学生可以做各种各样的设计构想，并通过其交互性来让老师和学习伙伴真正的理解设计者的各种设计构想，从而有利于探究性学习的开展[2-3]。

2 Google SketchUp技术

感性的认识可以有多种角度，其中电脑模型无疑是一个很好的切入口，目前总体规划，经历手绘训练及三大绘画软件训练，之后才进行建模，战线拉的太长，所以对于初学者来说选择适合的快速绘图软件尤为重要。Google SketchUp、3dmax、quest3d、skyline以及后期结合的ArcGIS，都是很好的vr软件。Google SketchUp较其他的建模软件而言，更为简单易用，制作出的模型文件较小，节约存储空间，并便于传输。除了vr软件共有的优点，如给学生带来尺寸大小感，身临其境的动感，可修改和延续性以外，与google earch的连接功能使其免费获取DEM和DOM数据，建模的困难大大降低，这对于初学者而言非常重要。另一方面，Google SketchUp Viewer为绘制好的模型提供了整体场景展现的平台，效果直观形象[4-5]。

3 实际操作

3.1 软件培训

课时为16课时（对于低年级的学生不做建模的单体需求，故减少了许多的讲授环节），内容包括以下几个方面：一是基本设置，如何配置SU环境；二是命令及需要注意的问题，SU的基本命令使用；三是SU操作技巧，在使用SU时容易出现的问题及解决办法。在过程中会以一些实例来具体说明；四是如何用SU进行创作，更多的学习资源介绍。

3.2 项目教学

对于初学者来说，设计场地的大小要适量。场地大了使人手足无措，没有很好的尺度感，场地小了不能涵盖设计的几大要素，不能使学习到的原理知识很好地体现到应用中来。一般界定为3 000～10 000 m2，从易到繁，循序渐进。

与实际项目相结合，使设计作业贴近实际，不仅能巩固课本知识，方式也更能被学生所接收。操作中，需要求学生以行业标准严格要求自己，并以职业设计师的4个基准点展开设计，从而提高学生的设计能力。

3.3 结合google earch

和google earch的结合是Google SketchUp的一大亮点，这为学生对自己设计作品的真实感提供帮助[6]。除了一开始从调取google earch矢量数据，最终得到的三维地形也可以导入google earth。具体操作方法：点击SketchUp上的Plugins，在下拉菜单点Google-PlaceMode，即可将三维立体模型输出并定位到google earth。

3.4 课程延续

园林设计初步课程结束以后，其电脑图纸及建模可以重复使用于其他课程，如园林植物配置等，学科作业交叉，形成完整的、一致的、连贯的知识体系，还可为未来的毕业设计打下坚实的基础。

3.5 作业评价

设计作用的评价模式并非一次性的，当学生通过不断深化改进，重新修改方案后，教师可针对学生修改后的作业进行评价，并适当给予鼓励，通过多次评价的方式，让学生体验成功。

4 结语

虚拟现实技术的应用要结合课程教学改革，对传统设计方法重新整合，改变以每个专业孤军作战的习惯。同时，每个学生都希望得到赞扬与鼓励，都希望获得成功，同一张图纸多次修改终究会有提高，增强了学习的自主性和自信心。激发学生的创造性思维，使学生获得完整的、合理有用的知识和技能，从而有效地向专业靠拢，更快地进入职业状态。

5 参考文献

[1] 曾峻峰，邱翠菊.虚拟现实技术在园林设计方面的应用[J].中国园林，2004（5）：72-74.

[2] 严钧，李苏旻，钟炯光.基于虚拟现实技术的上甘棠村漫游系统研究[J].建筑科学，2008（3）：52-56.

[3] 郑淳，尚涛.Vega Prime环境下的古建筑虚拟现实系统[J].武汉大学学报：工学版，2006（2）：83-87.

[4] 罗云，黄建华，孙海峰.MultiGen/Vega下西南科技大学校园虚拟漫游系统的实现[J].西南科技大学学报：自然科学版，2003（4）：22-25.

[5] 游丽.虚拟现实技术在建筑设计教学领域的应用[D].成都：四川师范大学，2010.

[6] 师艳荣.园林景观设计专业作业改革初探[J].延安教育学院学报，2007（3）：59-60.