孙明媛
[摘 要] 随着科学技术的进步，虚拟现实和增强现实技术开始逐渐应用在教育领域中，且其应用范围逐渐广泛。应用该技术能有效提高教师的教学质量，使学生学习效率不断提升。分析虚拟现实技术与增强现实技术的概念、特点与存在问题，结合实际情况着重研究虚拟现实和增强现实技术在平面设计专业中的应用，以供参考。
[关 键 词] 虚拟现实;增强现实技术;平面设计专业
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2020）03-0106-02
一、技术简介
（一）虚拟现实技术
1.概念和特点
虚拟现实技术是指人们利用计算机技术，将现实生活中或想象中的物品世界进行实体的构建，最终构建出一种接近现实的虚拟环境。参与者能够深深沉浸在被构建出的虚拟环境中，并与其发生沉浸性的交互行为，这是一种系统仿真，能够将三维动态视角与实体行为进行有效融合与交互。在虚拟现实技术所购设的虚拟环境中，参与者能够感受到视觉、听觉、触觉等多方面的刺激，有利于促进其沉浸性不断提高，能有效满足消费者、参与者对真实二字的心理追求[1]。
2.存在问题
距今为止，虚拟现实技术已被研究了近半个世纪，但在应用该技术时仍旧存在一些问题。部分产品在长期使用之后，可能会引起一些不适情况，如参与者会感觉到眩晕、方向迷失、平衡迷失等情况，这些问题主要是由于长期的头部运动产生的。除此之外，像素密度是虚拟现实技术应该解决的另一问题，虚拟现实技术若想要达到与人类自身所携带感官相等的水平，还需要很长的发展时间。
（二）增强现实技术
1.概念和特点
增强现实技术是一种实时计算摄影机影像位置及角度，并结合图像、视频、3D模型进行展现的技术。参与者在增强现实技术的影响下，能够观察或感受到将计算机生成的虚拟信息，了解其插入真实世界的具体表现，这也是增强现实技术最终达到的目的。增强现实技术的主要特点是能够在人们真实生活的环境中展现虚拟实物，促使两者在同一环境下生存。除此之外，还能保证两者之间同步存在、同时存在，参与者能够在现实生活中更加直观地感受虚拟实物，获得全新的感官体验[2]。
2.存在问题
除现有技术方面的挑战之外，消费者在使用增强现实技术时，很有可能会在无意中泄露个人隐私问题。这主要是因为增强现实技术目前已发展得较为强大，能够实时分析周围环境，同时还可进行人脸识别，而实时的人脸识别很容易侵犯消费者的个人隐私，导致信息泄露问题，严重影响消费者的生活环境。
二、虚拟现实和增强现实技术在平面设计专业中的具体应用
（一）虚拟现实技术的应用
1.远程教育
传统的教学方式是师生之间面对面，依靠言语动作面部表情的接触进行学习交流，这样的联系受到时间、空间等因素的影响，导致学生的学习效率并不高。远程教育的兴起则很好地缓解了这个问题，不再是面授，而是通过网络媒体实现教师与学生之间的交流合作，这使师生之间的练习手段变得丰富且高效，同时网上虚拟课程的授课方式也减轻了教师的教学压力，这是远程教育和虚拟现实技术结合的优点。
将虚拟现实技术应用于远程教育之中，能够有效引导学生体会虚拟教学环境，在网络教学过程中不断提高自身自主学习能力，使学生能够享受更为丰富的学习资源，促进学生综合实力的提升，使其能够更好地适应将来的平面设计工作岗位。远程教育与虚拟现实技术都是采用计算机、多媒体及通讯网络技术在使用者之间建立关联的，现如今交互式网络教学极大地方便了教师与学生之间、教师之间以及学生之间的学习交流，网络教育利用虚拟现实技术将课堂场景、学习场地和交流会所等常见地域以三维立体的图像、视频等方式呈现出来，方便教师和学生的使用学习。例如教师在虚拟现实技术后台为学生设置一个学校图书馆的场景，需要将图书馆的每一层每一栏的形态及书籍信息都输入进去，为学生提供一个虚拟的图书馆方便远程学习。在现实图书馆中，学生不可能随心所欲地穿越墙壁楼层，但在虚拟现实中却可以实现这一点。学生可以随意选择自己想要阅览的书籍，随意定位自己想要在的楼层以及图书室，极大地方便了学生的学习，提高了学习效率。同时，教师可以通过远程教育观察学生的学习情况，抛弃传统的只能面对面式的教学方式，通过远程教育与虚拟现实的结合，教师能够更加便捷地督促学生学习，确保学生的学习效率。
2.实践基地
虚拟现实技术利用到实践基地的建设中，与传统实验室最大的区别是虚拟实验室可以利用多向传感技术形成逼真的虚拟环境，抽象的内容也可以变得形象化，让学生获得身临其境的上课感受，提高实践效率。不同形式的实践基地有不同的作用，不但能够节省资源，还能让学生更加全面、更加真实地认识各种需要学习到的实践形式，同时也能为教师提供优良的实践教学资源。所以虚拟实践基地的投入对教师教学创新与学生的发展能够起到极大的促进作用。
虚拟现实技术能够为学生呈现与工作岗位更为贴近的实践环境，为学生构建适当的实践基地。实际实践基地的建设需要学校支付一大笔资金成本，而若利用虚拟现实技术为学生建设实践基地，则可以减少资金支出，还能有效弥补学校在建设时间基地过程中存在的不足之处。虚拟的实践基地可以设置多种不同形式、不同主题的场景，因为是虚拟的所以切换场景也是很容易的。比如，利用虚拟现实技术设置金工实习的实验基地，学生看到的场景是铁锤、熔炉机械等设备，更有一些因条件有限而不能在实际基地中使用到的机械，这些都可以通过虚拟现实技术展现在学生面前，使学生在虚拟的实践基地中真切感受金工实习的环境，提高专业性，更加高效地熟悉实践工作流程。利用虚拟现实技术为平面设计专业的学生提供实践基地，能使其在不同的环境中完成自身设计方案，避免多种建筑构造或设计要求的建设大量消耗学校资金，还能有效提高资源的可重复利用性，便于学生更好地应用虚拟现实技术完成相关设计操作。教师也可利用该技术在虚拟的试验基地中抛出问题，学生则会自主思考解决问题，在虚拟教学中实现师生的实践互助，教师能够全面关注学生的实践情况，在必要时及时帮助学生，更为精准的研究与评价学生的设计方案提高实践效率，让学生更快更好地接受、吸取知识并运用到实践中，便于提高学生的综合素质。
（二）增强现实技术的应用
从增强现实技术的基本性质来说，教师需要在原本的平面设计教育上辅助增强现实技术手段，衍生出新的教学方式，将课堂知识显示到实景中，更加直观生动得让学生吸收领会课业知识，提高课堂效率，从而完成教师的教学目标。当代人的阅读方式由最初的竹简到纸张再到电子书籍，而AR阅读成为最新颖、最先进的阅读方式，它能带给读者更加新奇舒适的阅读感受。传统普遍的教学方式只能将知识简单陈列在学生面前，通过增强现实技术则可以帮助学生有更好的参与感和新奇感，在每节课学习的时候也会更加投入地听讲，由此可见，增强现实技术应用到教学中的优势。
1.AR阅读
AR读物主要是阅读者在进行纸质书本阅读时，能够结合一定图像识别技术在纸质图书内容中叠加虚拟图像信息，使读者在阅读过程中能够更加直观地感受到书籍中所表现出来的相关内容。一般情况下，阅读者可利用APP进行扫描，使书中包含的内容展现成为立体图像，便于阅读者根据立体图像进行有效分析，使整个内容更加直观形象。读者看到的不再是枯燥生硬的文字，而是一个个逼真的立体形象，这样直观生动的阅读方式无疑提高了读者阅读的兴趣与投入度。例如将AR阅读用在平面设计专业教育中，学生看到的课本就不再是一个简单的工具书，而是形象、具体、便于理解的三维形体，自动形成思路清晰的知识框架结构，将书籍的重要知识点展示在学生面前。由此平面设计的成果也就不再是主要靠言语展示，而是能够通过增强现实技术把设计的观念及成品清楚地展示出来，这样能够使学生更好地认识到平面设计方案在付诸现实后展现出来的具体形式，能有效引导学生通过观察立体表现的平面设计方案对其优势与劣势进行分析，有利于提高学生平面设计能力与学习热情，使其综合素质不断提升[3]。
2.教学应用
将增强现实技术应用于教学之中，主要是为学生开展教学演示。多媒体教学演示是传统教学活动使用的主要方法，虽有一定的先进性，但却不能带给学生更深切的感受，学生体验感较低，无法身临其境地感受到平面设计整个方案的可行性。若在教学过程中使用增强现实技术进行教学演示，教师与学生可共同接触真实教学环境中叠加的三维立体模型或虚拟动画效果，能使学生更好地了解平面设计过程中所构成的相关要素，分析设计结束后得到的结果，使学生能更好地提高自身对平面设计专业的重要性认识，便于学生不断提高自身的综合素质。例如教师可以利用AR技术展示一件旗袍的内部结构，通过全方位内外的讲解使学生对旗袍的设计有更加透彻的了解;再者，细节问题也可以透过增强现实技术在学生面前讲解清楚，而不只是从多媒体教学的课件图片中了解到点滴知识，一件旗袍的形象可以随意大小方向的展示在学生面前，宛如每人手上都有一件旗袍。在教师演示结束后，可以给学生布置课后作业，让学生利用AR增强现实技术在美术平面设计、服饰设计或是建筑框架结构设计等中，总结自己的设计理念，然后将设计理念与现实映射，完成对学业的学习与成果展示。
根据文中内容可知，虚拟现实和增强现实技术是人们科学技术进步与发展的重要方向，能够有效促进教育产品的研发，提高教师教学的质量，促进学生学习效果，有利于保证教育信息化不断进步与发展。虚拟现实与增强现实技术能够促使人们利用不同的移动设备，以不同的感官从全新的角度看待世界。因此，该技术可凭借自身在平面教学应用中的优势为学生创建更好的教学环境，使其在教育领域中发挥重要作用。
参考文献：
[1]张凤军，戴国忠，彭小兰.虚拟现实的人机交互综述[J].中国科学（信息科学），2018（12）：1711-1736.
[2]周森，尹邦满.增强现实技术及其在教育领域的应用现状与发展机遇[J].电化教育研究，2018（3）：86-93.
[3]王同聚.虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用与前景展望[J].数字教育，2017（1）：1-10.
