工业设计专业虚拟现实技术教学改革论文.pdf

工业设计专业虚拟现实技术教学改革论文〔1〕工业设计专业需要综合多方面的学问技能，注意创新思维的培育。在学问技能层面，虚拟现实的想象性、交互性、沉醉性特征，可让同学在浩瀚的虚拟世界漫游，并与虚拟环境内的产品进行交互，这种剧烈的身临其境的体验突破了传统学问灌输式的教学方式，向启发式、引导式教学过渡，并能营造好玩的学习情境。在教育主体层面，能够激发同学内在学习动机，提高学问猎取效率，同时还能扩展同学的视野、开拓同学的思维，激发无限的创新制造力量。但是，目前绝大多数高校虚拟现实技术课程仍采纳以数字化建模为主的桌面式虚拟现实教学，依靠鼠标、键盘、显示屏与产品进行互动，无视觉封锁、无听觉触觉反馈使得沉醉感极差，想象性与交互性也大打折扣。因此，突破桌面式虚拟现实教学，探究讨论立体显示、沉醉式虚拟现实的实现，是虚拟现实技术课程教学改革的要点。〔2〕对工业设计专业而言，产品设计评价是不行或缺的环节。工业设计作为科技与文化的融合体，在信息化浪潮的推动下发生了重大转变，信息产品设计需求快速增长，对工业设计学问更新提出了更高要求，尤其是计算机帮助设计技术与虚拟现实技术[2]。因此，对于蜂拥而至的信息产品，用户要通过人机界面同产品进行信息互换，在信息化时代，交互展现成为产品评价的必定表达手段。传统的产品实体展现存在着耗费人力物力、制作过程较长、产品交互性差等弊端。而虚拟展现，运用虚拟现实技术模拟逼真的三维环境，同时封锁视觉，让用户有听觉和触觉反馈，让用户身临其境的与产品互动时又能沉醉于富好玩味的交互情感体验中。此外，虚拟展现还具备的极大优势是其交互手段可以以移动互联网为传播方式。因此，在数字化建模的基础上，构建产品虚拟环境、实现产品动态仿真和交互掌握，也是虚拟现实技术课程教学改革的要点。2虚拟现实技术课程体系构建如何开展好虚拟现实技术这门课程，需要不断探讨与反思总结。针对上述的虚拟现实技术教学改革的2个要点，提出了有关虚拟现实课程体系建设的思索：通过实践推动课程绽开，整个教学活动过程由一系列由易渐难的校企项目支撑，在同学基本握课程把内容后，由同学自由选择项目，分组合作完成一个项目，到达考核标准后结束课程学习。课程详细绽开分为5个部分：虚拟现实理论、虚拟现实硬件设备、人机交互界面、虚拟现实开发、项目实践。其中虚拟现实硬件设备和虚拟现实开发两部分是课程体系构建的重心。2.1虚拟现实理论让同学了解虚拟现实技术的背景、概念、特点和应用及进展状况，展现虚拟现实在工业设计领域的应用状况，并播放优秀设计作品，激发同学内在学习动机的同时为接下来教学内容的绽开做好铺垫。2.2虚拟现实硬件设备硬件设备包括数字建模设备，如3D扫描仪等；三维视觉显示设备，如3D展现系统、大型投影系统、头戴式立体显示器等；声音设备，如三维的声音系统以及非传统意义的立体声；以及交互设备，如位置追踪仪、数据手套、3D输入设备、动作捕获设备、眼动仪、力反馈设备等。在硬件设备配备方面，多数的学校因教学经费缘由，难以支持购置大型虚拟现实设备，如动作捕获仪和地窖式显示器等。但随着科技进步，以Google在2023年的I/O大会上推出的Googlecardboard为代表的廉价虚拟现实眼镜，为沉醉式虚拟现实在高校教学中的推广应用奠定了基石。SamsunggearVR、Googlecardboard和暴风魔镜都是用眼镜封锁用户视觉，以避开外界环境干扰，并利用智能手机作为显示器，通过透镜将屏幕画面成像在人眼3米之外，在不影响视力的状况下使用户视觉沉醉。如SamsunggearVR还应了供加速计和陀螺仪来跟踪头部运动，暴风魔镜应了供掌握手柄，满意了追踪用户动态，与虚拟环境进行简洁交互的要求。因此，在廉价虚拟现实设备席卷而来的时代背景下，高校可在教学经费允许的状况下从虚拟现实眼镜购置入手，让同学能够亲自动手操作和体验各种设备，感受虚拟漫游、立体显示、沉醉效果和反馈效果，使同学更为深化地了解设备的作用以及使用方式。虚拟现实眼镜设备在教学中的应用可以使虚拟现实教学局限在数字化模型阶段的现状有所突破，三维显示和沉醉式虚拟现实技术为工业设计专业设计开发和评价产品供应了更为高效、便捷的方式。2.3人机交互界面虚拟现实技术教学中为了到达用户和系统之间更好沟通互动，应教授同学具备良好的'人机交互设计理念。在课程中首先要简要介绍人机交互界面的背景、内容和进展，然后通过典型案例介绍向同学讲授讨论人机界面的各种理论和方法，让同学理解并把握以用户为中心的基本设计原则、挨次原则、功能原则、全都性原则等人机交互界面的设计原则，熟识人机交互界面的设计流程。2.4虚拟现实开发虚拟现实开发是构建产品使用情景、产品动态仿真和交互掌握的关键部分。虚拟现实系统开发包括数字化模型搭建和虚拟交互设计两部分。数字化模型搭建可依据三维建模课程