浅析VR绘画教学的应用与发展

浅析VR绘画教学的应用与发展摘要自上世纪九十年代至今，现代媒体走进了课堂，教师使用传统授课媒体的同时还通过幻灯片、录像片、PPT、实物投影仪等手段辅助教学。实物投影机的运作原理就是一个能够投射的机器加上一个能够展示的平台，在美术课的教学过程中个，教师使用它多数是方便学生能够从不同方位及角度来观察实物，但是缺少沉浸式、多模态的交互式体验。本论文针对目前的状况，调研了现有虚拟现实(VR)技术，分析了现有教学方法的弊端，分析了虚拟现实技术用于中小学美术课堂的优势，指出虚拟现实技术应用于中小学美术课堂教学必将是未来的大势所趋。关键词虚拟现实技术；VR技术；绘画；教学一、引言21世纪，在科学技术迅速发展的背景下，科技与艺术的结合，为艺术创作带来了巨大的创新，新媒体艺术已经成为当代视觉艺术的重要部分之一。与此同时，科技与文化的发展也推动了教育理念和教育方式的转变。新课标中倡导培养学生创新和实践能力，将新媒体融入美术教学之中，学生对新媒体的运用和新媒体艺术的学习影响着他们未来的发展。为了提升学生的数字媒介素养，更好的适应21世纪社会的发展，无论是国际还是国内的美术教育界都在积极更新教育理念，逐渐在学校美术教学中增设摄影摄像、电脑绘画和设计、定格动画以及3D打印等教学内容，通过新媒体技术手段融入美术教学之中，来拓展学生的美术素养，并推进学校美术教育的发展。目前，国内大多数地区的学校美术教学中主要方式还是教师语言讲授并进行示范、学生模仿学习，这样的教学方式在一定程度上难以达到视觉艺术学习的较高要求；其次，关于新媒体技术应用于美术教学的手段也比较单一和局限，大多还是停留在多媒体课件的展示；此外，教师自身也缺乏对新兴的媒体艺术的关注和了解。二、虚拟现实技术虚拟现实(VR)技术，VR技术是计算机通过模拟真实环境，在计算机软件中再建一个和真实环境一致的数字空间。人们对这个数字空间可以不限时间区域地进行线上浏览，再配备一定的声音、音乐、动态甚至味觉，从而给人以环境沉浸感。其模拟环境的真实性与现实世界难辨真假，虚拟现实技术受到了越来越多人的认可，用户可以在虚拟现实世界体验到最真实的感受，让人有种身临其境的感觉。最后，它具有超强的仿真系统，真正实现了人机交互，使人在操作过程中，可以随意操作并且得到环境最真实的反馈。正是虚拟现实技术的存在性、多感知性、交互性等特征使它受到了许多人的喜爱。VR教育主要是虚拟现实技术跨界融入教育场景和业务，促进相关教育场景智能化、互动化，提高教育工作者和学习者的效率，在人工智能的时代背景下培养适应人机结合思维方式的创新人才。目前VR教育广泛应用于各个学科，例如工程、医学、科学、物理、心理、语言等。大量研究表明VR是一种有效的教育技术。虚拟现实通过立体成像技术，让学习者能够身临其境进行交互，体验更形象生动的课堂，提高其学习兴趣和主动性;其高沉浸性还可以帮助学习者减少在传统教室上课时受到的外部干扰，更加专注学习过程。虚拟现实技术让教学内容和知识实现可视化，有助于学生更直观地理解复杂的概念，减少学习过程中的误解，提升知识理解和技能掌握。例如，VR将抽象和复杂空间透视关系可视化、空间化，显著提升学生的学习效果。对于三维知识的学习，VR以立体三维和真实尺寸显示物体和环境，有效促进空间理解。此外，虚拟现实技术能够克服时间和空间限制，通过使用虚拟现实软件GoogleExpeditions，学生能够探索日常很难到达的地方，例如海底和外太空，大大扩展了传统课堂边界。专家们认为虚拟现实带来全新的教育理念和思维，解决了传统教学过程中的一些难题，是促进教育领域新变革的重要技术。二、VR绘画教学的优势第一，极大教学模式及评价方法提高。现有的产品除必要提示之外，应把选择和行动的权力交给学习者，而不是直接由系统告知，这样有助于增强交互性，加深学习者对于有关知识的印象。此外，可以以游戏问答的形式替代知识的陈列和解释，让学习者在玩游戏的过程中获得知识。VR技术提供给学生一种“窥探”视角，掌握主动权的学生在观看二维作品时处于旁观者视角。而VR全景动画给学生提供一个“窥探”的视角，让学生进入虚拟环境，像第一视角游戏赋予人主动权。这就意味着学生掌握了观看的主动权。首先，学生可随意转换观看角度寻找其他场景。其次，不同学生在观看同一部VR作品中的同一场景时，看到的内容也不尽相同。在欣赏VR动画版《清明上河图》时，学生在同一场景下可主观转换观看角度，这极大调动了学生的参与感。另外，VR技术使学生的视角聚焦于局部再扩散到全景，让学生在欣赏传统绘画时获得三维的立体式观感。置身于画中场景，让学生可“走进画中”。与二维平面作品相比，VR动画更容易让学生产生交互体验。另外，VR沉浸式绘画可以让学生从旁观者变为创作者。VR绘画是使用VR眼镜、手柄等硬件设备，利用TiltBrush、AnimVR等软件，将传统的绘画与计算机图形相结合，创造出的三维艺术品。使用VR设备进入虚拟空间后，创作者仅能看到地面和天空，无论在虚拟环境中通过设备行走多远，在真实世界中仍然处于同一个地方。在虚拟空间中，创作者用VR绘画工具绘制，利用控制手柄就可以将画布放大或缩小，还可以“进入”画布，360度绘制人物、场景等，绘制好的物体可以放置在任意位置。创作者在创作时甚至可以不用移动，摁下手柄中的按钮就会出现虚拟脚步，脚步所到的地方即虚拟空间中作品所在的地方。绘画所在的世界需要通过VR眼镜与观众所在的世界连接，才能在视觉上呈现。在虚拟空间中，绘制的图案都是“虚像”。绘画往往不会使人产生触感，同样，在VR绘画里也不存在触觉。虚拟作品既是真实存在的又是虚拟的，在虚拟世界中，从视觉角度说，虚拟作品是真实存在的；从触觉角度说，当观众无法感知到物体时，虚拟作品又是虚幻的、不真实的。第二，加强师生互动，提供良好的刺激和反馈。学习过程中，学习情况反馈是一个很大的问题。由于没有学习目标和知识框架，学生在对知识进行构建时需要花费很大力气，这与传统课堂是不同的。在虚拟环境中，没有在课堂探讨相对应的成果反馈，导致学生对于自己的学习进度没有较好的把控。因此，建议可以为学习者标注出重点知识，并设置课后测试，方便学习者自我检测。第三，增加学生间互动，促进朋辈学习。现有VR教育类产品鲜有社交类功能，特别是无法在课堂内与同学之间进行互动。在将来的设计中，可以增加相应功能，为学生提供适宜学习与社交的场景与氛围。总的来说，虚拟现实教育类产品沉浸感强，能帮