產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)運(yùn)用

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)運(yùn)用 1虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)在教學(xué)中應(yīng)用的特征 將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，稱之為虛擬設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)手段沒辦法達(dá)到現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)的完整程度，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，這樣可填補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足。從其虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身來說，虛擬設(shè)計(jì)是將將要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品從設(shè)計(jì)概念到最終的投入市場(chǎng)使用的全過程在計(jì)算機(jī)上創(chuàng)造的虛擬環(huán)境中假象地實(shí)現(xiàn)。主要目標(biāo)不僅是對(duì)未來產(chǎn)品的外在形態(tài)和生產(chǎn)程序進(jìn)行模擬開發(fā)和可視化視頻，而且對(duì)產(chǎn)品的使用、技術(shù)、功能和指標(biāo)以及在產(chǎn)品未來實(shí)現(xiàn)的各個(gè)階段中的實(shí)施方法進(jìn)行評(píng)價(jià)、測(cè)量和完善。 1.1虛擬技術(shù)的特征符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)的教學(xué)特點(diǎn) 交互性、沉浸性、構(gòu)

2、想性是虛擬技術(shù)的主要特征。交互性，是虛擬技術(shù)的共同特性。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)的概念產(chǎn)品是一個(gè)數(shù)字化的虛擬產(chǎn)品，它具有真實(shí)產(chǎn)品所具有的特征。通過對(duì)產(chǎn)品實(shí)時(shí)性功能的模仿真是存在的特性，設(shè)計(jì)師就可以像使用現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品一樣使用虛擬設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，不必受到現(xiàn)實(shí)情況和儀器設(shè)備的各種束縛，通過虛擬設(shè)備設(shè)計(jì)無拘束的在虛擬空間發(fā)展、完成自己的創(chuàng)造性能力和想象性能力。沉浸性，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)區(qū)別于其他應(yīng)用性技術(shù)領(lǐng)域和教育范圍的最重要也是最明顯的特征之一。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)節(jié)約了傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要制造的模型產(chǎn)品所需的材料物資，時(shí)間也盡可能的縮短。而且在計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件中對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品修改、分析、測(cè)量等過程中比以往教學(xué)設(shè)計(jì)方法中反復(fù)

3、修改繪圖及重新制造產(chǎn)品的外觀模型的方法要快捷省力很多。因此從虛擬現(xiàn)實(shí)中學(xué)習(xí)的的設(shè)計(jì)知識(shí)和實(shí)踐能力是以往的學(xué)習(xí)方法所不能比擬的。構(gòu)想性，是從概念的認(rèn)知到最終的知識(shí)完全掌握的一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了減小產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程，充分利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)功能對(duì)產(chǎn)品色彩、造型、材料的完善，并模擬一個(gè)假設(shè)的使用情景和使用環(huán)境，將設(shè)計(jì)產(chǎn)品放置于其中進(jìn)行分析、檢測(cè)、總結(jié)、歸納。這種情景式的教學(xué)設(shè)計(jì)方式能夠產(chǎn)生高水平的思維能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)縮短時(shí)間，提高學(xué)習(xí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率。 1.2虛擬技術(shù)的特征符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)需要 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用開創(chuàng)了“虛擬教學(xué)”模式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)造性和實(shí)踐性為學(xué)生

4、提供了一個(gè)自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境,為教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的平臺(tái)和可能性,豐富了教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性。從而培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維、形象思維、直覺思維。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將具有更加廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。隨著vr、java3d、3dstudiomax等計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)教育領(lǐng)域的應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一個(gè)全新的教學(xué)手段方式,將會(huì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)過程中廣泛應(yīng)用并發(fā)揮非常重要的作用。其自身強(qiáng)大的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和潛力必將更好地服務(wù)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)當(dāng)中。 1.3虛擬技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)模式的改變 教學(xué)改革的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化，提高教學(xué)效益和質(zhì)量，全面提高學(xué)生學(xué)

5、習(xí)能力。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)課程中虛擬技術(shù)的應(yīng)用起到了實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式現(xiàn)代化的手段之一。教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化、教學(xué)手段的現(xiàn)代化、教學(xué)觀念的現(xiàn)代化、教學(xué)組織的現(xiàn)代化是教學(xué)現(xiàn)代化核心內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)有利于創(chuàng)造性創(chuàng)造這樣的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逼真的虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境為學(xué)生提供了很好的人機(jī)交換的過程，產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)本身就是一個(gè)全面、整合、多學(xué)科知識(shí)交叉的專業(yè)課程，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)針對(duì)這些問題提供了文本、圖像、圖形、音頻、視頻、和動(dòng)畫等多媒體的教學(xué)模式，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)現(xiàn)的重要手段之一。在這種全新的環(huán)境中極大地促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念和學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，同時(shí)也對(duì)教師教學(xué)方法的多樣性提供了幫助。 2虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)在教學(xué)應(yīng)用中存在

6、的問題 2.1計(jì)算機(jī)軟件對(duì)虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)支持情況 虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)主要是應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)帶來全新的改變，彌補(bǔ)了教學(xué)中的不足。這就不得不面臨計(jì)算機(jī)軟件本身的技術(shù)、研發(fā)、應(yīng)用等問題。圖形生成技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)的重要瓶頸。圖形生成的速度取決于設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)算能力，除此之外還要求計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)人員在開發(fā)、研發(fā)、材料、運(yùn)算方法等方面都要有較高的水平。等等這些都制約著虛擬技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)教學(xué)中的應(yīng)用。 2.2學(xué)生使用計(jì)算機(jī)軟件自控能力和熟練程度 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身是一項(xiàng)走在時(shí)代科技前列的科學(xué)技術(shù)，吸收和應(yīng)用的普及化難度較高，從而影響到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)鑒于教師本身的素質(zhì),

7、使用這些教育軟件也存在困難。在學(xué)生的角度來看，由于自身在這種虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí),沒有了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，他們的學(xué)習(xí)方式需要改變?，F(xiàn)在很多學(xué)生自制能力較差、學(xué)習(xí)依賴性較大，對(duì)教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用依賴比較高，而且每個(gè)學(xué)習(xí)個(gè)體對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的了解情況不同，對(duì)軟件的操作能力水平也不相同等等，這些都造成了部分學(xué)生跟不上教師講解的問題。 2.3教學(xué)過程中不應(yīng)該完全依賴虛擬技術(shù) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)過程中虛擬技術(shù)的應(yīng)用本身只是教學(xué)手段的一種擴(kuò)展。產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)方式應(yīng)采用多種手段的教學(xué)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)模式在教育觀念、教學(xué)方式、教師的素質(zhì)、教學(xué)手段等都有著較大的差異。產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身是多學(xué)科相互交叉、相互融合的一種設(shè)計(jì)

8、方法。怎樣才能更好的在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用多種教學(xué)方式、教學(xué)手段，擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，引用不同的教學(xué)技術(shù)等，都是我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該注意的問題。所以雖然虛擬技術(shù)是能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新模式提供一定的幫助，但是不能把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)手段看成是萬能的教學(xué)方法。還應(yīng)該從產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)本身的特點(diǎn)、要求、實(shí)現(xiàn)方法等方面，找出可以適合不同教學(xué)重點(diǎn)、適合不同學(xué)生、適合不同的地域文化、適合不同的教學(xué)技術(shù)的教學(xué)方法。 3如何促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)更好的服務(wù) 3.1加大虛擬技術(shù)的技術(shù)更新 現(xiàn)在大多數(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件普遍存在語言專業(yè)性較強(qiáng)、通用性較差、易用性較差等問題。同時(shí)，軟件的開發(fā)費(fèi)用支出十分巨大，這都是因?yàn)?/p>

9、硬件設(shè)備的局限性，而軟件所能實(shí)現(xiàn)的效果受到空間和時(shí)間的影響較大。很多的設(shè)計(jì)軟件開發(fā)不成熟，同時(shí)也缺少高性能、高速度、高配置的計(jì)算機(jī)來處理相關(guān)的圖像、圖片、計(jì)算等。這些都制約著虛擬技術(shù)的在教學(xué)中的應(yīng)用水平和教學(xué)效果。所以加大虛擬技術(shù)的技術(shù)更新?lián)Q代，提高計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力，開發(fā)適合在產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用的軟件是非常重要的。 3.2加強(qiáng)對(duì)虛擬技術(shù)教學(xué)教師的培訓(xùn) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，是教師有了更多的有效的教學(xué)方法。但是教師要想利用好這種新的教學(xué)手段，尤其是產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)課程中所涉及到的相關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件多是一些在行業(yè)中比較領(lǐng)先的技術(shù)，這就對(duì)教師提出了挑戰(zhàn)。教師要想繼續(xù)的在教學(xué)中發(fā)揮主導(dǎo)作用就必須提高

10、自己的綜合素質(zhì)，學(xué)習(xí)、掌握、應(yīng)用新的技術(shù)知識(shí)，要想做到這些就要求教師利用更多的時(shí)間去學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)、相關(guān)技術(shù)知識(shí)和相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件，積極地進(jìn)行教學(xué)研究，以適應(yīng)現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的教學(xué)需要。教育機(jī)構(gòu)在購置或者開發(fā)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育軟件后，還應(yīng)該加大對(duì)使用者的技術(shù)能力培訓(xùn)，這樣他們能正確、獨(dú)立、完整地操作這些設(shè)計(jì)軟件，并且要向開發(fā)者尋求幫助，得以對(duì)軟件使用過程中出現(xiàn)的新的需求和問題得到有效的解決。對(duì)設(shè)計(jì)軟件在使用時(shí)產(chǎn)生的效果還應(yīng)建立長期有效的評(píng)價(jià)機(jī)制?，F(xiàn)代我國的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)教師在教學(xué)手段和教學(xué)能力上還有待遇提高。由于虛擬技術(shù)本身產(chǎn)生的時(shí)間較短，在有些關(guān)鍵技術(shù)又是以信息技術(shù)為技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)于有些教師

11、來說掌握和學(xué)習(xí)起來比較吃力。如何使這些老師能更好、更快的適應(yīng)新的教學(xué)技術(shù)、教學(xué)手段，這就需要社會(huì)和學(xué)校應(yīng)該加大這方面的教育投入。從而使虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品教學(xué)中的應(yīng)用更廣泛、更適合、更靈活的應(yīng)用到教學(xué)中來。 3.3完善虛擬技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)投資大、見效慢、高難度的科學(xué)領(lǐng)域。和一些發(fā)達(dá)國家相比，我國的虛擬技術(shù)研究起步較晚，技術(shù)上有一定的差距。但是這些引起了我國政府相關(guān)部門的高度重視，根據(jù)我國國情及時(shí)的制定出了開展虛擬技術(shù)的研究計(jì)劃。于我國的上世紀(jì)90年代在國家“九五”規(guī)劃、“十五”規(guī)劃、863計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金會(huì)、國防科工委等部門的重視下，把虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)列入了重點(diǎn)資助范圍。這些都對(duì)我國的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)未來發(fā)展起到關(guān)鍵作用。在國內(nèi)其他民營企業(yè)及組織對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究中，產(chǎn)生了一大批的技術(shù)網(wǎng)站，為國內(nèi)眾多的虛擬現(xiàn)實(shí)愛好者創(chuàng)建了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)也提供有益的虛擬現(xiàn)實(shí)引導(dǎo)，他們?cè)诜e極推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本土化、大眾化、普遍化的同時(shí)，也在建筑仿真、房地產(chǎn)交互、教育虛擬技術(shù)教學(xué)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方面取得了良好的效果。使虛擬現(xiàn)實(shí)在商業(yè)應(yīng)用、教學(xué)應(yīng)用、科學(xué)應(yīng)用、工業(yè)應(yīng)用等方面得到了廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)不斷的成熟，同時(shí)也為虛擬技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用帶來發(fā)展的空間。所以說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的提升對(duì)教學(xué)使用虛擬技術(shù)的