虚拟现实技术在产品设计教学中的应用

王冬

河南工业大学 河南省郑州市 450000

摘要: 随科学技术的日新月异，现代计算机技术及信息技术带领人们逐步进入数字媒体虚拟现实时代。目前，虚拟现实技术的应用可让人们更好的人了解世界，其将语音、图像及视频等综合信息进行处理，超越了物理的束缚，在提高人民群众视听体验的同时，也给产品设计教学带来变革的机遇。目前，虚拟现实技术作为最为重要的辅助教学手段，有助于帮助学生更好地理解产品设计课程的相关内容。可以说，虚拟现实技术在产品设计领域的应用已经成为一种趋势。本文首先阐述了虚拟现实技术的概念及特点，随后对虚拟现实技术在产品设计教学应用的意义进行了分析，最后研究了虚拟现实技术在产品设计教学中的具体应用。

关键词：虚拟现实技术；产品设计；信息技术

如今，人民生活水平逐步提高，其对生活智能化及设备虚拟化的要求越来越高，作为科技文化方面的新兴产业，虚拟现实技术的精髓就是科技文化互相依赖，互相影响。伴随着现代计算机技术、网络技术已经数字通信技术的快速发展，虚拟现实技术的发展进程得到空前扩展，并且当今科学技术能够使计算机网络技术与人类感官体验充分结合，虚拟现实技术得到了广泛运用。把虚拟现实技术运用在产品设计教学中,除了可以提高产品设计教学的质量和效率,还能够为学生带去更丰富、直观的视觉体验。

一、虚拟现实技术的概念及特点

（一）虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术(Virtual Reality,英文字母的缩写为 VR ),该项技术可以说是21世纪最具影响力的技术之一。从宏观的角度来看,虚拟现实技术是一门交叉性强的实用型信息技术,它既拥有多媒体技术、多元图形学科的特点,同时又具备了人工智能和网络化特征。虚拟现实包含了数字、仿真、网络技术等各类新兴技术，其是当前信息化时代发展的重要产物。虚拟现实技术又被成为VR技术，集成了仿真、数字、计算机等新兴技术，其利用图形模拟虚拟场景，对现实事物进行还原构造，通过有效设计，将现实事物反映于虚拟场景中，并加以演练，其主要的运用方式就是利用电子计算机的软件和硬件功能,为体验者构建出一个高度真实的数字化情境。

（二）虚拟现实技术的特点

虚拟现实技术可帮助体验者在虚拟世界获得身临其境的体验，体验者借助虚拟现实技术，连接传感器及显示器等设备，使自身在虚拟场景中获得真实交互感及沉浸感。虚拟现实技术最为明显的特征就是可以为产品设计者提供最佳体验感,这种独特的感受也被称之为存在感和浸入感,它能够让设计者全身心地投入到了由计算机软、硬件构成的三维立体环境中,并让设计者和使用者认为自身是整个虚拟环境里的组成部分,并非一个独立客观存在的个体，达到一种沉浸式的体验。利用虚拟现实技术构建出的环境能够让产品设计者与使用人员获得直接的感官体验。

二、虚拟现实技术应用于产品设计教学的意义

虚拟现实技术是一项基于计算机技术的模拟三维技术,目前国外多个学校实际教学领域已经开始广泛应用虚拟现实技术,而在我国的各个高校中,也对虚拟现实技术展开了多项研究,涉及医学实习、体育教学等各个领域、从实践分析效果来看,该技术的应用能有效提高教学效率,同时促进虚拟现实在人机交互方面的发展,这一点在产品设计教学领域得到了显着的体现。从目前来看,我国在电子技术或者机械工程等专业的教学中都有应用虚拟现实技术进行辅助教学,但是设计类专业教学中,却相对较少的应用到虚拟现实技术。在产品设计实际教学期间,如果应用到虚拟现实技术,教师就可以利用虚拟现实软件构建一个可互动场景,控制产品构体下的不同视角以及造型,通过移动零件、结构、色彩等向学生展示教学内容。

三、虚拟现实技术在产品设计教学中的具体应用

对于当前教育来说,应用虚拟现实技术,不仅能进一步促进信息的表现形式更加丰富,还能改变信息展现方式,增加教育生机活力。因此在产品设计教学中,就要充分认识到虚拟现实技术能带来的影响,要结合实际教学情况应用虚拟现实技术,以实现教学效果提升和促进产品设计人才培养质量提高为目的。

（一）对产品设计教学进行补充

与其他的设计模式相比,产品设计教学更具多元性和综合性特点,它对于设计中所涉及的细节部分(例如产品的大小、投入成本的高低、人力物力资源是否齐全等等)有着严格要求。若是在产品设计中因为其中的某一个条件没有达到所需要标准,那么最后设计出的效果只能够起到事倍功半的效果。而把虚拟现实技术引入到产品设计教学中,利用虚拟现实技术的优势把所需要考虑内容录入计算机内,再利用软件进行后期立体化处理,通过高度仿真的视觉技术把所需要满足的设计条件用数字化的方式进行呈现,模拟出各种设计过程中所需要的环境与场景。这样不但减少了大量的成本投入,还能够按照实际需求进行灵活化、效率化调控,用最短的时间把设计方案进行完善。在教学中让学生掌握虚拟现实技术的应用，对于培养高质量产品设计人才有着不错的效果。

(二)对产品设计教学内容进行创新

在产品设计教学课程中,不仅仅是引入了虚拟现实技术,还在此基础上结合了多媒体教学技术,进一步促进教学内容变得更加丰富。学生不仅仅能接触到课本上的知识,还能通过其他途径掌握和了解产品设计的其他方面知识。教师也可将教学内容通过虚拟现实手段进行制作,然后将其发布到互联网上,学生可以在课下通过访问互联网平台进行自主学习,有利于学生能对与产品设计行业相关的发展动态实时了解掌握。同时在教学过程中,教师不仅需要指导学生掌握专业理论知识,还需要结合与产品设计相关的具体案例,确保学生对理论性专业知识能够全面理解和掌握。

（三）加强产品设计教学互动性

在老师与学生授课与沟通交流方面,虚拟现实技术比传统的人工手绘图纸更加直观、更具互动效果,老师能够按照教学的需要向学生进行设计展示,随后依靠虚拟现实技术所构建的虚拟设计，为学生展示不同设计方案里的设计元素之间内在的关联性。此外,学生也可以通过这种立体化、直观化展示和教师进行深入沟通交流,针对设计中的问题以及功能上的完善等方面不懂的地方向老师进行更有针对性的沟通。而这些是传统的电脑绘图设计和产品设计软件所无法做到的,所以虚拟现实技术也越来越能够吸引学生的设计兴趣,并且该技术能够成为产品设计教学的方案演示模式。

结语

综上所述，随着虚拟现实技术的应用范围越来越广，为目前各个领域带来了更加深刻的影响。从目前的社会发展来看,基于不断发展的互联网信息技术,社会也在不断增加着对产品设计的专业人才需求。虚拟现实技术不断发展，使得产品设计创作及表现形式更加多元化，而其与虚拟现实技术的融合，为产品设计教学带来丰富的内容创新及冲击。在产品设计教学中应用虚拟现实技术,既能对学生学习兴趣有提升作用,还能促进教学效率提高。在虚拟现实技术的实践应用中,教师需要重视到虚拟现实技术对产品设计教学的意义,积极革新教学理念,不断丰富和教学方式,创新教学内容,通过更多样化的教学形式激发学生兴趣,引导学生能够主动参与到学习活动中。

参考文献

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[2]李传伟.虚拟技术在产品设计开发中的应用[J].中国教育技术装备，2006（08）

[3]彭亚,矣昕宝,邱以胜.虚拟现实技术在艺术设计教学中的应用及优化 J ].现代职业教育,2020(26):182-183.

作者简介：王冬（1977- ），男，河南郑州人，硕士，从事工业设计、产品设计智能化、装备智能化研究。

项目名称：河南省高等教育教学改革研究与实践项目“产教融合背景下的人才培养模式创新研究——以艺术类产品设计专业为例”一般项目（项目编号2019SJGLX274）