前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的美術學習中的虛擬現實技術探討，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

隨著改革開放的不斷深入,我國已經融入到國際競爭的大潮中。從國際上看,競爭殿堂激烈;從國內來看,人們的文化習俗已發生了巨大的變化,審美修養也在不斷提高。職業院校傳授給學生的是一種工作時所需要的技術技能以及生存的能力和手段,所以,要求職業院校的教學必須以實踐教學為主,并且要求從職業院校畢業的學生動手能力必須要強。   因此,隨著人們審美能力的提高,職業院校美術設計專業的教學工作遇到了更大的難題。   1.職業院校美術設計專業教學中的難題   1.1職業院校的擴招與學生的參差不齊   自1999年以來,高等職業教育得到了迅速發展,據2004年的統計表明,全國共有普通高校1731所,其中高職(專科)院校1047所,占60.5%。全國共招收普通本科、高職(專科)學生447.34萬人,其中高職(專科)招生237.43萬人,占53.1%;普通本科、高職(專科)在校生1333.50萬人,其中高職(專科)在校生達到595.65萬人,占44.7%。無疑,高職已經成為我國高等教育的“半壁江山”。但是,職業院校學生一般都是中學階段的中、下等生,他們原來對說教式的教學很厭倦,之所以來到職業學校,就是要學一門技術,換一種與原來不一樣的學習環境和模式。   但國內的許多職業院校,其實只是掛著職業院校的牌子,而其教學模式仍然非常類似普通中學那一套,使得職業院校的學生很難適應新的環境,無法提起學生的學習興趣,學生在學習過程中沒有主動性和創造性可言,而美術設計專業則要求設計者要有很強的主體意識和創造能力。同時,農民職業教育也是如此,因為他們了解的知識、學到的技能、年齡各一。   1.2經費不足阻礙了職業院校的發展   高等職業教學特別強調實踐性教學,要求職業院校必須建設完備的實驗、實習、實訓基地。同時,高等職業教育的培養目標就是為國家和地方經濟發展培養適應生產、建設、管理、服務等第一線需要的應用型高素質人才。近兩年職業教育取得了突破性發展,但為了適應市場,為了滿足學生實踐的要求,職業院校的教育教學設備、實驗實習設備等都必須不斷更新,這些都需要錢,所以學校的建設要單純依靠學生的收費顯然是不行的。目前我國的職業教育辦學(公立學校)經費主要來源于三方面:一方面是國家投資;另一方面是學生的收費和企業界投資聯合辦學,如果在這兩方面部分或全部資金無法增加投入的情況下,將使我們的職業教育走到難堪的境地。   再加上美術設計專業又是一個高消費的專業,對經費的需求更加突出,要在經費不足的情況下以傳統的辦學方式辦好這個專業的可能性很小。虛擬現實技術具有身臨其境的沉浸感、交互感,使設計者可以直接感受設計質量的優劣,可在設計的早期及時發現潛在的問題,進行快速修正、實現優化,具有節省資金、可重復性、無風險性等優點。所以,虛擬現實技術為我們問題的解決提供了一條可行的路子。   2.虛擬現實技術在職業院校美術設計專業中的應用   多媒體計算機和仿真技術結合可以產生一種強烈的幻覺,使得置身其中的人全身心地投入到當前的虛擬現實世界中,并對其真實性絲毫不產生懷疑,通常把這種技術稱之為“虛擬現實”。可以簡單地理解為一種計算機仿真技術,通過計算機軟硬件、傳感器,以及各種交互設備來實現摸擬再現真實場景,提供用戶與虛擬場景進行交互的功能。虛擬現實技術在美術設計中的應用,即利用仿真來實現產品的設計技術。它包括產品的設計、展示、客戶參與等一系列過程,我們可以仿照“虛擬制造”的概念,簡單地把這種應用稱之為“虛擬美術設計”。利用“虛擬美術設計”系統進行美術設計,不僅可以節約大量人力物力,而且為設計者提供了更好的表現空間和更大的創作自由度。   2.1虛擬現實技術的國內外研究現狀   虛擬現實技術是新興起的一門嶄新的綜合性信息技術,雖然發展時間不長,但它已經打開軍事領域、航空航天領域,甚至與人們生活息息相關的城市規劃、旅游、產品開發、建筑房地產、服裝展示等相關領域的大門(唐小飛,2004)。美國是虛擬現實技術的發源地,其研究水平基本上代表國際虛擬現實技術發展的水平。目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。虛擬現實技術具有“沉浸(Immersion)”、“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”等特點,可以為學生提供“身臨其境”般的培訓。虛擬現實技術不僅可以很好地完成產品設計,還能進行裝配、展示等。   將虛擬現實技術應用于美術設計專業的教與學,不但可以使得該領域內的計算機仿真方法得到完善與發展,也大大提高了設計的逼真性、實效性,有助于培養學生的興趣、取得客戶群的信任和提高設計者的水平。   2.2虛擬現實技術可以解決美術設計專業辦學經費不足的問題   美術設計專業費用高,學生和學校負擔過重。對經濟實力較差的學生很難承擔相應的培養費用,并且在一些經濟發展相對落后的地方性職業院校,也很難按照培養目標來完成任務,最終導致學生很難掌握真本事,嚴重影響了學生就業。虛擬現實技術不僅可以解決職業院校教學經費不足的問題,還可以讓美術設計專業的教學更簡單,更具可操作性。第一,虛擬現實系統的所有元素都可以重復利用,教學工作可以反復,設計工作也可以任意修改,而不會去考慮重復設計所帶來的成本增加,如果設計者或客戶對所完成的作品不滿意,設計者可以任意修改,不會因為設計工作的反復而增加成本,如果虛擬現實技術應用到美術設計專業的教學中,教師可以反復講解相關設計過程,學生也可以反復練習,這種反復培訓不會導致教學經費的增加;第二,虛擬現實技術可以充分發揮設計者和學生的主動性。通常把現有設計資源做成一個數據庫,這樣設計者不但可以把這些資源進行簡單地形象化的組合,還可進行創意組合設計,甚至修改設計,設計工作更加靈活,充分利用了設計者的主動性,可以很輕松地完成很多創意美術設計工作,而不必考慮設計工作所帶來的成本問題;第三,可以把裝飾、裝修、包裝的現實環境或室內、室外環境進行全真虛擬,然后利用所有的素材、資源、創意對這些環境進行虛擬設計,并與客戶交流和逐步改進,最終得到適合客戶需求和市場需求的產品,在這個設計過程中,我們的階段性作品可以完全呈現在客戶面前,并可根據客戶的需要逐步修改,減少了制作效果圖或生產模型所花費的成本和時間,并且這種設計方式不象由AutoCAD設計出來的作品都是平面二維圖,不直觀,一般人不易看懂,而且容易造成有些主要的信息表達不清或丟失。#p#分頁標題#e#   采用虛擬現實技術開發的三維模型或作品,非常生動、直觀,對于不滿意或不合理的地方,可以及時調整和修改并立即在虛擬環境中再現。從這些可以看出,虛擬現實應用于教學中,可以完全實現教師與學生的互動學習,并且可以在低成本和不增加成本的情況下進行;第四,整個美術設計過程都是在虛擬現實環境下操作和學習,沒有原材料的浪費,同時,虛擬現實系統對預先的素材、資源等已經進行了整合,充分應用了可重復利用的現有資源和知識,成為一個超現實的設計環境,從而使整個設計過程不但節約了時間和成本,還充分利用了設計者的創意和客戶的設計理念與思想。同時,設計人員只用一個虛擬的產品來分析、研究、檢查所設計的產品是否合理,有毛病沒有,應如何修改。在對虛擬產品評價和考查中,如發現問題,可再修改設計,使產品設計得更好,而不是在投產前先制造一個模型或樣品。   2.3虛擬現實技術可以提高學生對美術設計專業的學習興趣   虛擬現實技術可以增加學習者的交互性、沉浸感、參與性,甚至游戲性,提高學習興趣和學習效果。   虛擬現實技術在本質上是一種技術,同時又是一種藝術形式,它的美感在于人對于過程的參與并且這種美感隨時從作品中表現出來。人們可以從中獲得真實的經歷和體驗,獲得大量的動態信息,從而使設計工作變得更實在,使得學生有種學有所用的感覺;另一方面,虛擬現實能惟妙惟肖地模擬真實現實的場景和過程,還能進行時間和空間的壓縮、放大、轉換等超現實的表現,所以它具有“源于現實,高于現實”的美學特征,讓他們在這種超現實的理想的環境中搞設計工作,學習變得簡單易行、易懂,并且學生們能夠真正體會到學習和工作的樂趣。虛擬現實技術很容易做到學習、訓練、探索的目的性和娛樂性的統一,對人們產生強大的吸引力。虛擬現實技術和美術設計專業其實是一個相互統一的過程,虛擬現實技術為美術設計專業提供超現實的學習平臺,美術設計又能使虛擬現實技術得到更充分、更美觀的表現,使虛擬現實在更大程度上吸引著學習者,從而在美術設計與虛擬現實之間形成一個良性循環。   2.4虛擬現實技術是發揮學生主體作用和創造力的最佳途徑美術設計專業的觀察方法和表現方法都強調從整體出發。先整體后局部,以整體規范局部,以局部豐富整體,處理局部要看到整體和局部,局部和局部之間的關系,最后把各個部分聯系起來成為整體,這就是能力的培養,是創造能力的基礎。高等教育所培養的大學生應該具有創新精神,具備崇尚創新、追求創新和以創新為榮的意識。開拓創新教育是教育“三個面向”的需要,即“教育要面向現代化,面向世界,面向未來”。虛擬現實技術對不同年齡和類別的學生都是有利的,包括小學、中學、大學和農村職業教育,因為在虛擬現實系統中的學習過程其實就是體驗、試驗、模擬、設計和創新等,并且學習方式不受基礎的影響,不受觀察能力的影響,更容易實現從整體出發創新的要求。創作者將那些并非按照事物本身固有的規律,在視覺美邏輯的前提下,充分發揮聯想和幻想,將現實與夢幻、主觀與客觀、真實與虛幻融匯在一起,成為一個完美的整體。正如布伯在《藝術的定義》一文中曾說:“想象的最高形態是一種從事抽象比例和諧的創作。”美術教育思想家羅恩菲德認為,對于兒童來說,“創造性”并不需要熟練的技巧,但必須具有某種程度的感性自由,自由是創造性成長的前提。對于美術設計基礎越差的人,將有可能利用這種虛擬現實技術設計出超乎想象的藝術天才作品,因為他們不會被美術和藝術相關的概念和理論所限制。在虛擬現實系統中進行創作,學生完全可以做到無拘無束輕松愉快,當學生想表現自己的時候,創造性的成長就開始了。因此,可以看出美術設計專業的學習與學習創造性有著密切的關系,美術設計的成功與否,主要是看學生的主動性、創造力能否發揮出來。所以,在整個虛擬現實美術設計中,很容易確立學生的主體意識。確立主體意識意味著人的能動性、主動性、選擇性和創造性的發揮。確立主體意識,還意味著個體對自身理想、人生價值目標的追求。例如,在建筑設計中,要考慮結構、強度、采光、聲音效果、通風等許多問題,而這些問題要預先估計出來是比較困難的。利用虛擬現實技術,虛擬出建筑物,可以讓設計人員清楚地看到一座建筑物內外景觀,甚至可以“進入”建筑物中走走、看看、摸摸,對設計進行修改。對于講演廳、電影院的設計,則可用虛擬現實技術來考查聲音效果,幫助設計人員改進設計。因此,利用虛擬現實技術進行美術設計,學生在創作設計中,會獲得前所未有的輕松感和自由感,所以學生在創作中的創造性思維被完全打開,表現欲望也變得特別強烈,好似自己是一個導演,隨意地調動著各類視覺元素,并把他們分配在畫面各個位置上。   3.虛擬現實技術在職業院校美術專業中應用的實現方法   3.1全景攝影技術   全真而簡單地虛擬現實技術是使用360°全景攝影技術所拍攝的高質量圖像來生成逼真的虛擬情景,因此它允許用戶在Windows操作系統支持下,在普通微機上(無需用高檔的圖形工作站)只利用一個鼠標和一個鍵盤(無需戴頭盔和數據手套)就能真實地感覺到和虛擬現實技術中一樣的虛擬情景,而且由于采用了先進的圖像壓縮算法,用來表征某個虛擬場景的360°高質量全景照片的存儲容量只有550K字節左右,并且還適合在Intranet/Internet上應用。這種技術完成的作品,可以自由地觀察和修改所有作品,并能很方便地對現有的作品和材料進行修改組合,學生可以充分發揮自己的個性特征,提高美術設計效率和創造力。   3.2基于靜態圖像的虛擬現實技術   這種技術不采用傳統的利用計算機生成圖像的方式,而采用連續拍攝的圖像和視頻,在計算機中拼接以建立的實景化虛擬空間,這使得高度復雜和高度逼真的虛擬場景能夠以很小的計算代價得到,從而使得虛擬現實技術可能在PC平臺上實現。這種系統真實性差,空間感差,靈活性差,學生的主動性得不到充分地發揮,不能給學生提供完全自由的創作環境,但是開發難度小,容易開發,可以作為輔助教學用。   #p#分頁標題#e# 3.3通過計算機語言和相關軟件實現   VRML(虛擬現實造型語言)是一種在Internet網上應用極具前景的技術,它采用描述性的文本語言描述基本的三維物體的造型,通過一定的控制,將這些基本的三維造型組合成虛擬場景,當瀏覽器瀏覽這些文本描述信息時,在本地進行解釋執行,生成虛擬的三維場景。VRML的最大特點在于利用文本描述三維空間,大大減少了在Internet網上傳輸的數據量,從而使得需要大量數據的虛擬現實得以在Internet網上實現。或者利用OpenGL、DirectDraw等桌面三維圖形繪制技術對虛擬世界進行建模,通過計算機的顯示器進行觀察,并有能自由地控制視點和視角。這種技術在某種意義上來說也是一種虛擬現實技術,它通過計算機計算來生成三維模型。這些都是全真的三維仿真,現實感強,學生更容易沉浸其中。同時,這種技術開發出來的軟件,交互性好,學生自由度大,不但可以充分發揮學生的主動性,而且可以調動學生的積極性,培養學生的創造力。因此,這種軟件是最佳的美術設計學習和培養軟件,但這種軟件開發難度大,成本高,難度費用也高。要在經濟實力不強的學校自費開發這樣的軟件,現實性不大。