虚拟仿真技术在中国古建筑教学上的应用分析

郑雯婷 汤枚

摘  要：利用虚拟仿真技术，可以在一定程度上改变原来我国传统古建筑课程的教学模式，以成熟的技术手段、前卫的教学思想克服了以往我国古建课程教学的短板，从而进行了全新的教育尝试。本文重点阐述了虚拟现实仿真教学实验中心的建设过程和虚拟仿真技术在学校教学的实际运用，以及虚拟仿真技术在我国古建筑教育中运用的重要性，并详尽地介绍了我国古建筑教学中利用虚拟仿真技术的具体实践步骤。

关键词：古建筑;应用;虚拟;仿真

引言：由于电子技术发展和信息产业的不断进步，国家在高等教育方面予以了高度的关注，并制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要》，重点阐述了信息化技术对当前高等教育发展的影响效果与意义，同时也对实施信息化高等教育进行了重要详尽的阐述。我国十分重视虚拟仿真技术，并顺应时代发展需要，建立了国家虚拟仿真技术实验教学中心，进一步提高了信息化建设教育的综合技术水平。由独立的信息化构建技术实验教学中心，将逐步促进和提升我国高校的信息化建设教育技术水平。

1 虚拟仿真技术在中国古建筑教学中的发展

虚拟仿真技术能够给学习者创造一种超乎真实的中国古建筑教学氛围，进而完成学习者对中国古建筑的虚拟参与过程，达到教与学的效果。具体的构造体系过程大致包括三个部分。首先是建筑数据结构层。主要是指在虚拟仿真结果的处理过程中，对建筑物周边环境及其基本构造的初步设计、信号的输入和数据信号的采集。第二部分则是功能逻辑层面。这一阶段主要的功能就是通过模拟开发并进行加工处理，从而实现手柄和程序的融合，完成功能的设计，并以此保证了我国建筑的虚拟建造流程。第三部分为虚拟眼镜和游戏手柄。学习者在使用的过程中，借助眼镜能够达到以第一人称的视野对中国古建筑进行全方位地了解，体验建造的过程，提高虚拟环境的逼真度。这样不但使设计师置身其境，同时为建筑教学添加了趣味，通过置身其间的体验，能让学习者得到更为深刻的记忆。

2虚拟仿真技术的应用意义

2.1 虚拟仿真关键技术的分析

在建筑设计的过程中，中国建筑物的基本结构往往较为繁琐，在功能实现方面就比较复杂，对关键技术的分析也最为重要。首先，利用3D软件先完成建筑外部的设计，进而将内部模型方案导入到已构建好的建筑结构中，并进行内部模型间的互导。其次，实现内部模型、材质和结构模型之间的交互导入，以此将建模软件的优点发挥到最大。最后，进行方位的先期解决，在完成建筑模型的导入设计时需要设定方位的原点，方便于在后期解决建筑的走向或者方位问题，这就需要对每一个构件都需要先找准中心点开始设计。

2.2 虚拟仿真技术的意义

应针对古建筑专业课程的特色结合前沿的虚拟仿真技术，以实现基于虚拟仿真技术课程方案的建设，包括通过设置专门的为虚拟仿真开发的学生平台，在软件上完成对虚拟仿真结果测试和虚拟仿真建筑物的审核，以做到无时间约束、无空间约束。通过虚拟现实仿真软件帮助学生们进一步的了解我国古建筑的特色，了解每一处架构设计及其施工的流程。虚拟现实仿真技术给学生们创造了一个很好的机会，让我国古建筑更为真实的呈现在学生眼前，近距离地感受我国古建筑的特色。

3 中国古建筑教学通过虚拟仿真技术的实现过程

3.1虚拟仿真技术教学实验中心规划

隨着中国信息化科学技术的蓬勃发展，在原来的中国古建筑课程基础上，通过整合虚拟仿真课程，设计了全新的中国古建筑课程架构和教学计划。比较于原有的传统教学模式，虚拟仿真技术的教学模式在实际教学方面更加可靠，使用成本更加低廉，而且虚拟仿真技术教学方法还能够完成受原有传统教育条件影响而无法做到的实验。使用了虚拟的仿真技术，就能够很简单地完成任意一个实验。通过多年的发展完善，目前虚拟仿真技术已包含了我国古建筑方面的三大系统。建设系统能够支持正在学习我国古建筑的同学们对我国古建筑进行虚拟性的构建，规划系统能够利用虚拟仿真技术，进行对实际需要建设的建筑进行整体规划，而最后一个系统则是景观系统，能够进行对虚拟景观的建筑设计。这三大体系，对以后的虚拟仿真技术教育与建筑教学，提出了十分关键的借鉴基础与教学经验，需要进一步地根据这种框架系统对虚拟仿真技术进行更深入的设计和构建，以实现带动国内院校进行虚拟现实仿真术课程建设的新教学模式，以便满足当前的信息化社会的发展趋势。

3.2虚拟仿真技术的具体应用

对建筑设计学科而言，我国古建占有很大的比例，由于过去我国古建筑的形式和现在的砖瓦形式有所不同，它大多是按照木构建造方式进行设计的，同时由于我国房屋的建筑类型众多，而我国建筑的组合方法十分复杂，对我国古建的理解和掌握一直是我国建筑设计教学的重心，每一个中国古建筑设计专业学生和有关人员，都需要掌握我国古建筑的基础知识。虚拟现实建筑模拟科技则可以利用虚幻仿真技术，对我国古建筑进行构建。如保国静大殿是目前为止保护最良好的我国木构建筑物，是一个十分具有特色的我国古建筑。保国寺地处中国浙江省宁波市北部，为我国第一批重点文物保护单位。利用虚拟仿真技术，在建立不同的设计方案后完成我国古建的构造，从面在构造的过程中培养学习者对我国古建的认识。将我国古建筑比较直接地呈现在学习者眼前，进而实现理论知识和实际相结合的教学效果。

结束语：使用虚拟仿真技术，可以在一定程度上改变以往传统建筑课程的教学方式。对于学习我国古建筑文化有着十分关键的意义，同时在实际教学中能获得相当好的教学效果。由于当前虚拟仿真技术尚有许多不足，需要将技术结合教学加以不断深入的研发和创造。

参考文献：

[1]周敏，黄春华.虚拟仿真技术在中国古建筑教学中的改革研究[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2021（11）：14-17.

[2]张剑葳，吴煜楠.虚拟仿真技术在文物建筑教学中的应用探索[J].中国大学教学，2019（11）：66-69.

[3]张杰，陈恒鑫，王家辉.虚拟现实技术在中国古建筑教育的应用——斗拱文化体验式教学软件的设计与实现[J].高等建筑教育，2019，28（04）：139-146.

作者简介：郑雯婷， 女，汉族，籍贯：湖北咸宁，生于：1994-9-14，建筑设计学院，职称：助教  硕士研究生学历，研究方向：古建筑教学研究。

汤枚， 女，汉，籍贯：湖北荆州;生于：1982-12-14， 建筑设计学院，职称：讲师  硕士学历，研究方向：室内设计。