前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的美术学习中的虚拟现实技术探讨，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
随着改革开放的不断深入,我国已经融入到国际竞争的大潮中。从国际上看,竞争殿堂激烈;从国内来看,人们的文化习俗已发生了巨大的变化,审美修养也在不断提高。职业院校传授给学生的是一种工作时所需要的技术技能以及生存的能力和手段,所以,要求职业院校的教学必须以实践教学为主,并且要求从职业院校毕业的学生动手能力必须要强。 因此,随着人们审美能力的提高,职业院校美术设计专业的教学工作遇到了更大的难题。 1.职业院校美术设计专业教学中的难题 1.1职业院校的扩招与学生的参差不齐 自1999年以来,高等职业教育得到了迅速发展,据2004年的统计表明,全国共有普通高校1731所,其中高职(专科)院校1047所,占60.5%。全国共招收普通本科、高职(专科)学生447.34万人,其中高职(专科)招生237.43万人,占53.1%;普通本科、高职(专科)在校生1333.50万人,其中高职(专科)在校生达到595.65万人,占44.7%。无疑,高职已经成为我国高等教育的“半壁江山”。但是,职业院校学生一般都是中学阶段的中、下等生,他们原来对说教式的教学很厌倦,之所以来到职业学校,就是要学一门技术,换一种与原来不一样的学习环境和模式。 但国内的许多职业院校,其实只是挂着职业院校的牌子,而其教学模式仍然非常类似普通中学那一套,使得职业院校的学生很难适应新的环境,无法提起学生的学习兴趣,学生在学习过程中没有主动性和创造性可言,而美术设计专业则要求设计者要有很强的主体意识和创造能力。同时,农民职业教育也是如此,因为他们了解的知识、学到的技能、年龄各一。 1.2经费不足阻碍了职业院校的发展 高等职业教学特别强调实践性教学,要求职业院校必须建设完备的实验、实习、实训基地。同时,高等职业教育的培养目标就是为国家和地方经济发展培养适应生产、建设、管理、服务等第一线需要的应用型高素质人才。近两年职业教育取得了突破性发展,但为了适应市场,为了满足学生实践的要求,职业院校的教育教学设备、实验实习设备等都必须不断更新,这些都需要钱,所以学校的建设要单纯依靠学生的收费显然是不行的。目前我国的职业教育办学(公立学校)经费主要来源于三方面:一方面是国家投资;另一方面是学生的收费和企业界投资联合办学,如果在这两方面部分或全部资金无法增加投入的情况下,将使我们的职业教育走到难堪的境地。 再加上美术设计专业又是一个高消费的专业,对经费的需求更加突出,要在经费不足的情况下以传统的办学方式办好这个专业的可能性很小。虚拟现实技术具有身临其境的沉浸感、交互感,使设计者可以直接感受设计质量的优劣,可在设计的早期及时发现潜在的问题,进行快速修正、实现优化,具有节省资金、可重复性、无风险性等优点。所以,虚拟现实技术为我们问题的解决提供了一条可行的路子。 2.虚拟现实技术在职业院校美术设计专业中的应用 多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”。可以简单地理解为一种计算机仿真技术,通过计算机软硬件、传感器,以及各种交互设备来实现摸拟再现真实场景,提供用户与虚拟场景进行交互的功能。虚拟现实技术在美术设计中的应用,即利用仿真来实现产品的设计技术。它包括产品的设计、展示、客户参与等一系列过程,我们可以仿照“虚拟制造”的概念,简单地把这种应用称之为“虚拟美术设计”。利用“虚拟美术设计”系统进行美术设计,不仅可以节约大量人力物力,而且为设计者提供了更好的表现空间和更大的创作自由度。 2.1虚拟现实技术的国内外研究现状 虚拟现实技术是新兴起的一门崭新的综合性信息技术,虽然发展时间不长,但它已经打开军事领域、航空航天领域,甚至与人们生活息息相关的城市规划、旅游、产品开发、建筑房地产、服装展示等相关领域的大门(唐小飞,2004)。美国是虚拟现实技术的发源地,其研究水平基本上代表国际虚拟现实技术发展的水平。目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。虚拟现实技术具有“沉浸(Immersion)”、“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”等特点,可以为学生提供“身临其境”般的培训。虚拟现实技术不仅可以很好地完成产品设计,还能进行装配、展示等。 将虚拟现实技术应用于美术设计专业的教与学,不但可以使得该领域内的计算机仿真方法得到完善与发展,也大大提高了设计的逼真性、实效性,有助于培养学生的兴趣、取得客户群的信任和提高设计者的水平。 2.2虚拟现实技术可以解决美术设计专业办学经费不足的问题 美术设计专业费用高,学生和学校负担过重。对经济实力较差的学生很难承担相应的培养费用,并且在一些经济发展相对落后的地方性职业院校,也很难按照培养目标来完成任务,最终导致学生很难掌握真本事,严重影响了学生就业。虚拟现实技术不仅可以解决职业院校教学经费不足的问题,还可以让美术设计专业的教学更简单,更具可操作性。第一,虚拟现实系统的所有元素都可以重复利用,教学工作可以反复,设计工作也可以任意修改,而不会去考虑重复设计所带来的成本增加,如果设计者或客户对所完成的作品不满意,设计者可以任意修改,不会因为设计工作的反复而增加成本,如果虚拟现实技术应用到美术设计专业的教学中,教师可以反复讲解相关设计过程,学生也可以反复练习,这种反复培训不会导致教学经费的增加;第二,虚拟现实技术可以充分发挥设计者和学生的主动性。通常把现有设计资源做成一个数据库,这样设计者不但可以把这些资源进行简单地形象化的组合,还可进行创意组合设计,甚至修改设计,设计工作更加灵活,充分利用了设计者的主动性,可以很轻松地完成很多创意美术设计工作,而不必考虑设计工作所带来的成本问题;第三,可以把装饰、装修、包装的现实环境或室内、室外环境进行全真虚拟,然后利用所有的素材、资源、创意对这些环境进行虚拟设计,并与客户交流和逐步改进,最终得到适合客户需求和市场需求的产品,在这个设计过程中,我们的阶段性作品可以完全呈现在客户面前,并可根据客户的需要逐步修改,减少了制作效果图或生产模型所花费的成本和时间,并且这种设计方式不象由AutoCAD设计出来的作品都是平面二维图,不直观,一般人不易看懂,而且容易造成有些主要的信息表达不清或丢失。#p#分页标题#e# 采用虚拟现实技术开发的三维模型或作品,非常生动、直观,对于不满意或不合理的地方,可以及时调整和修改并立即在虚拟环境中再现。从这些可以看出,虚拟现实应用于教学中,可以完全实现教师与学生的互动学习,并且可以在低成本和不增加成本的情况下进行;第四,整个美术设计过程都是在虚拟现实环境下操作和学习,没有原材料的浪费,同时,虚拟现实系统对预先的素材、资源等已经进行了整合,充分应用了可重复利用的现有资源和知识,成为一个超现实的设计环境,从而使整个设计过程不但节约了时间和成本,还充分利用了设计者的创意和客户的设计理念与思想。同时,设计人员只用一个虚拟的产品来分析、研究、检查所设计的产品是否合理,有毛病没有,应如何修改。在对虚拟产品评价和考查中,如发现问题,可再修改设计,使产品设计得更好,而不是在投产前先制造一个模型或样品。 2.3虚拟现实技术可以提高学生对美术设计专业的学习兴趣 虚拟现实技术可以增加学习者的交互性、沉浸感、参与性,甚至游戏性,提高学习兴趣和学习效果。 虚拟现实技术在本质上是一种技术,同时又是一种艺术形式,它的美感在于人对于过程的参与并且这种美感随时从作品中表现出来。人们可以从中获得真实的经历和体验,获得大量的动态信息,从而使设计工作变得更实在,使得学生有种学有所用的感觉;另一方面,虚拟现实能惟妙惟肖地模拟真实现实的场景和过程,还能进行时间和空间的压缩、放大、转换等超现实的表现,所以它具有“源于现实,高于现实”的美学特征,让他们在这种超现实的理想的环境中搞设计工作,学习变得简单易行、易懂,并且学生们能够真正体会到学习和工作的乐趣。虚拟现实技术很容易做到学习、训练、探索的目的性和娱乐性的统一,对人们产生强大的吸引力。虚拟现实技术和美术设计专业其实是一个相互统一的过程,虚拟现实技术为美术设计专业提供超现实的学习平台,美术设计又能使虚拟现实技术得到更充分、更美观的表现,使虚拟现实在更大程度上吸引着学习者,从而在美术设计与虚拟现实之间形成一个良性循环。 2.4虚拟现实技术是发挥学生主体作用和创造力的最佳途径美术设计专业的观察方法和表现方法都强调从整体出发。先整体后局部,以整体规范局部,以局部丰富整体,处理局部要看到整体和局部,局部和局部之间的关系,最后把各个部分联系起来成为整体,这就是能力的培养,是创造能力的基础。高等教育所培养的大学生应该具有创新精神,具备崇尚创新、追求创新和以创新为荣的意识。开拓创新教育是教育“三个面向”的需要,即“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”。虚拟现实技术对不同年龄和类别的学生都是有利的,包括小学、中学、大学和农村职业教育,因为在虚拟现实系统中的学习过程其实就是体验、试验、模拟、设计和创新等,并且学习方式不受基础的影响,不受观察能力的影响,更容易实现从整体出发创新的要求。创作者将那些并非按照事物本身固有的规律,在视觉美逻辑的前提下,充分发挥联想和幻想,将现实与梦幻、主观与客观、真实与虚幻融汇在一起,成为一个完美的整体。正如布伯在《艺术的定义》一文中曾说:“想象的最高形态是一种从事抽象比例和谐的创作。”美术教育思想家罗恩菲德认为,对于儿童来说,“创造性”并不需要熟练的技巧,但必须具有某种程度的感性自由,自由是创造性成长的前提。对于美术设计基础越差的人,将有可能利用这种虚拟现实技术设计出超乎想象的艺术天才作品,因为他们不会被美术和艺术相关的概念和理论所限制。在虚拟现实系统中进行创作,学生完全可以做到无拘无束轻松愉快,当学生想表现自己的时候,创造性的成长就开始了。因此,可以看出美术设计专业的学习与学习创造性有着密切的关系,美术设计的成功与否,主要是看学生的主动性、创造力能否发挥出来。所以,在整个虚拟现实美术设计中,很容易确立学生的主体意识。确立主体意识意味着人的能动性、主动性、选择性和创造性的发挥。确立主体意识,还意味着个体对自身理想、人生价值目标的追求。例如,在建筑设计中,要考虑结构、强度、采光、声音效果、通风等许多问题,而这些问题要预先估计出来是比较困难的。利用虚拟现实技术,虚拟出建筑物,可以让设计人员清楚地看到一座建筑物内外景观,甚至可以“进入”建筑物中走走、看看、摸摸,对设计进行修改。对于讲演厅、电影院的设计,则可用虚拟现实技术来考查声音效果,帮助设计人员改进设计。因此,利用虚拟现实技术进行美术设计,学生在创作设计中,会获得前所未有的轻松感和自由感,所以学生在创作中的创造性思维被完全打开,表现欲望也变得特别强烈,好似自己是一个导演,随意地调动着各类视觉元素,并把他们分配在画面各个位置上。 3.虚拟现实技术在职业院校美术专业中应用的实现方法 3.1全景摄影技术 全真而简单地虚拟现实技术是使用360°全景摄影技术所拍摄的高质量图像来生成逼真的虚拟情景,因此它允许用户在Windows操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一个鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感觉到和虚拟现实技术中一样的虚拟情景,而且由于采用了先进的图像压缩算法,用来表征某个虚拟场景的360°高质量全景照片的存储容量只有550K字节左右,并且还适合在Intranet/Internet上应用。这种技术完成的作品,可以自由地观察和修改所有作品,并能很方便地对现有的作品和材料进行修改组合,学生可以充分发挥自己的个性特征,提高美术设计效率和创造力。 3.2基于静态图像的虚拟现实技术 这种技术不采用传统的利用计算机生成图像的方式,而采用连续拍摄的图像和视频,在计算机中拼接以建立的实景化虚拟空间,这使得高度复杂和高度逼真的虚拟场景能够以很小的计算代价得到,从而使得虚拟现实技术可能在PC平台上实现。这种系统真实性差,空间感差,灵活性差,学生的主动性得不到充分地发挥,不能给学生提供完全自由的创作环境,但是开发难度小,容易开发,可以作为辅助教学用。 #p#分页标题#e# 3.3通过计算机语言和相关软件实现 VRML(虚拟现实造型语言)是一种在Internet网上应用极具前景的技术,它采用描述性的文本语言描述基本的三维物体的造型,通过一定的控制,将这些基本的三维造型组合成虚拟场景,当浏览器浏览这些文本描述信息时,在本地进行解释执行,生成虚拟的三维场景。VRML的最大特点在于利用文本描述三维空间,大大减少了在Internet网上传输的数据量,从而使得需要大量数据的虚拟现实得以在Internet网上实现。或者利用OpenGL、DirectDraw等桌面三维图形绘制技术对虚拟世界进行建模,通过计算机的显示器进行观察,并有能自由地控制视点和视角。这种技术在某种意义上来说也是一种虚拟现实技术,它通过计算机计算来生成三维模型。这些都是全真的三维仿真,现实感强,学生更容易沉浸其中。同时,这种技术开发出来的软件,交互性好,学生自由度大,不但可以充分发挥学生的主动性,而且可以调动学生的积极性,培养学生的创造力。因此,这种软件是最佳的美术设计学习和培养软件,但这种软件开发难度大,成本高,难度费用也高。要在经济实力不强的学校自费开发这样的软件,现实性不大。
