交互式产品展示虚拟仿真实验教学项目
 

所属专业类:艺术学类 对应专业:工业设计
学校:中国美术学院 负责人:谷丛 等

随着数字化多媒体交互技术的发展,产品展示在形式和内容上越来越趋向于交互式的呈现,在产品交互设计课程中,产品展示的交互设计是现今设计学科的探讨实验方向,该实验教学项目要求通过各种道具,结合文化及产品定位,运用各种展示技巧将产品最有魅力的一面展现出来并提升其价值。它涵盖了艺术感、时尚感及技巧性,是一门综合性的专业学科。
项目依托中国美术学院国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学示范中心、设计学一流学科体系,面向工业设计、产品设计、环境设计等专业,培养学生在充分掌握设计理论的基础上逐步实践。
该项目使学生直观体验产品展示交互设计的整个流程,增强学生的知识迁移应用能力。

 

   
 

 

   

2、项目描述:

 


实验目的

本项目通过虚拟仿真技术营造出各类虚拟实训空间,并通过内置各种展示产品及陈列展具素材库来给学生提供各类相关素材,引导学生在虚拟空间中对整个环境进行交互式产品展示设计,以解决以往在现实中进行该行业人才培养的瓶颈:
一、 营造身临其境的感受,触发学生建立起更加直观的艺术感受。虚拟空间带来的沉浸式、体验式操作能使学生更加直观地了解产品展示相关知识、理解设计理论与设计实践的关系、培养学生的动手实操能力、激发学生自主设计与创造的积极性。
二、 突破了传统实践的局限性,避免了以往教学中,教学时间成本高、产品运输风险大困难。通过运用虚拟现实技术,学生可以完全地按照自己的构思去在虚拟环境中摆放各类素材,并任意变换自己的位置观察自己的设计成果,既节约了时间,又省去了各类复杂的人力劳动。
三、 虚拟仿真项目同时适于Web端与VR端的登录,支持远程教学,可以带来更多的机会。虚拟仿真项目不止可以线下体验,还能适应更加开放的网上环境,为远程学习者带来体验与学习的机会。同时,项目还可以为社会提供新技术和培训机会,创造更大的经济效益与社会效益。
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实验课时

(1)实验所属课程所占课时:

48课时
(2)该实验项目所占课时: 10课时,其中实验教学8课时,总结2课时。
实验原理

交互式产品展示虚拟仿真实验教学项目旨在通过虚拟仿真技术建立起虚拟的实训空间,并通过内置的素材库提供给学生大量不同风格的展品和陈列展具,使其能够在虚拟环境中进行产品陈列展示设计(包括空间设计、产品陈列设计、灯光设计等)。
我们对产品选择、空间规划、展陈设计等多个真实的展示实践环节都进行了仿真还原,学生在虚拟环境中可以走完现实中完整的设计流程,获得具有真实感的体验,从而在突破现实生活中的授课局限的情况下通过积累实践经验来掌握产品展示设计的原理与规范,提升专业知识的储备与经验积累,最终将理论知识与实际操作结合,提高实战能力。
项目中的展品资源及陈列展具资源的仿真度较高,贴图美观精致,材质准确,比例符合自然特性,烘焙质量较高,在视觉上能够达到舒适自然的效果。
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知识点:共 8 个
(1)展览叙事与文本写作:该知识点要求学生在参考与主题、空间、产品、动线相关的一系列内容后,通过叙事的方式呈现出展览的思想和意图。展览叙事与文本写作属于该课程的基础内容,学生应学习整体展示的核心思想以及落实到展示形式和一系列相关设计的具体实施细节与安排方法,学会展览叙事的方法和展品展示的整体质量把控。
(2)产品展示视觉形象设计:产品展示的视觉形象会给观展者最初的印象和感知,是整体展示的重要输出部分。通过对学生视觉形象设计的训练,可以培养学生通过视觉设计表达和讲述展示理念的能力。
(3)产品展示空间设计:空间的设计是整个展示的依托,在展示中起到至关重要的作用。学生需要在不同的展示场地中进行实践,找到最适合的空间展示方案。
(4)产品基本品类:产品设计的类型众多,本项目中的产品主要分为五大类:文化创新类、生活日用类、科技前沿类、产业装备类和信息交互类。项目帮助学生更好的整合作品,以提供更多的展示可能性。
(5)产品展示道具组合:产品展示所涉及的道具有展台、展柜以及各类辅助道具。在展示中,展示道具的配合程度决定了产品的最终展示效果。本项目通过对展示道具的整合呈现,让学生更全面的认识展具的作用,从而训练其对展示道具的组合搭配能力。
(6)产品展示形式:展示形式能够直观的表现出展示理念以及作品特性。数字化的今天,展示形式拥有了更多的可能性,其与科技艺术、数字媒体的结合将会是一种趋势。本项目通过虚拟仿真实验,开拓学生们的思维和视野,辅助其更好地完成展陈设计。
(7)产品陈列规范:遵守数字化的展品陈列规范,是产品展示的基本要求。本项目帮助学生积累实践经验,提升其在实施执行方面的统筹协调能力。
(8)产品展示灯光运用:灯光的使用是展示设计中专业度较高的环节,学生应了解和学习各种类型灯具的参数、使用方法和规范,掌握不同光线对产品展示的不同影响。

实验仪器设备(装置或软件等)

硬件要求:

VR产品:HTC VIVE(包含数字头盔1个,交互手柄2个,定位基站2个)
Web产品:普通PC电脑,联网环境
软件要求:
开发工具:Studio感知工具,3DMax,Unity3D,VRTK,Visual Studio
开发语言:C#,JavaScript,PHP
数据库:MySQL,Mongo DB
实验材料(或预设参数等)

为了解决教学实践中空间选择的限制,实验预设了多个可行性高的展示空间,同时提供大量的产品、展具、形式的资源数据库,可以满足更多样的产品展示交互设计要求。详情如下:

(1)展示空间素材:
1、   中国美术学院美术馆展厅模型(空间面积1500平米)
2、   中国国际设计博物馆展厅模型(空间面积900平米)
3、   文创中心展厅模型(空间面积300平米)
4、   用户可导入自定义展览空间模型
(2)产品展示案例数据库:
中国美院中国设计智造大奖(DIA)开赛四届以来,共举办国内外大小主题展览约50余场,积累了丰富的展览主题、形式、展示方式等数据资源,为课程提供鲜活的案例数据信息。
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(3)分类产品数据库:
数据库以中国美院中国设计智造大奖的20000余件优秀作品,500多件获奖收藏产品为基础,包含大量的三维数据模型、产品实物、原始效果图片等数据信息。
数据库中的产品大致分为以下五类:文化创新类产品,科技前沿类产品,产业装备类产品,生活日用类产品,信息交互类产品。
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(4)展具模型数据库:
1、临时展墙(可自由调节尺寸与角度)
2、展台展柜(可自由调节尺寸与材质、可自定义形状)
3、产品道具(可自由调节尺寸与材质、可自定义形状)
4、多媒体播放设备
5、灯光照明设施
(5)学习成果展示工具:
为了让学生有更好的展示条件,我们为学生提供部分产品及展示道具实物,提供计算机、投影仪、虚拟现实相关产品(头显、手柄、定位器等),学生可以自行选用。
1、展台实物展示
2、视频影像展示
3、产品影像结合展示
4、VR/AR等多媒体技术辅助展示
5、艺术装置结合辅助展示
实验教学方法

本项目的教学方法中将目前较为先进的虚拟仿真技术融入到教学项目的设计与开发中,是网络化、数字化时代教学模式与教学内容跟随科技发展的创新型教学尝试。通过与传统教学内容相结合,搭建全面的线上线下教学一体化教学体系,旨在让学生能够通过课上学习、虚拟体验式实训、综合测评等教学方法与教学手段,最终达到对交互式产品展示相关知识的学习与掌握,并最终取得可评价的教学成果。
本实验重点培训和考核学生在产品展示方面的设计能力。软件内预置了各类场景模型,作为学生可以实训的虚拟场地,解决了更换设计场景等需要高昂成本、时空受限的问题。在虚拟实训教学过程中,学生可以在沉浸式立体环境中体验和学习有关产品展示的知识,并进行设计练习。这种教学方式可提高学生的参与感,增强学生自主学习的积极性,激发学生的设计想象力与创造力,让教师在教学过程中理论性的讲解得到感知体验层面的拓展。

(1)使用目的
线上线下一体化教学体系的使用带来了教学方式上的改变,通过充分发挥传统教学与虚拟仿真实验教学相结合的优势,在教学过程中形成相互促进的合力,完成教学内容的延伸与拓展。
课上学习:
课上由老师带领学生学习交互式产品展示的知识,老师讲解教学内容,指导学生思考、讨论与研习理论,学生课内吸收和学习丰富的专业性知识并形成概念理解。只有通过课上的理论学习打下良好的基础,才能在课外的实训中做到有章可循。
虚拟实训:
借助虚拟仿真技术,构建立体的、可供学生自由设计的空间,每个学生都可以自主选择感兴趣的设计内容,营造不同环境,不同设计思路下不同的整体效果。这种思考、体验、互动、设计与实践相互作用相互结合的虚拟体验式实训方式可提高学生学习兴趣,激发学生自主设计与创造的积极性,培养学生整体产品展示交互设计的艺术感受力,使得理论学习转化为亲身设计的感受,触发学生从实践中总结经验,培养理论结合实际的实践能力。
综合测评:
教师作为学生的辅导者,在整个教学过程中,从课上学习过程到虚拟体验式实训过程中不断帮助学生完善知识体系,形成自己的实践应用能力。课上对专业性知识进行梳理与传授,并跟踪每一个学生的学习进度。课外通过实践课程对学生的设计作品进行知识性、应用性、设计性、以及综合性评价,达到线上线下综合测评的教学目标。
(2)实施过程:
本项目在线上线下一体化教学体系中主要起到“虚实互补”的作用,通过虚拟仿真实验教学项目的建设,为学生具体的实操训练创造以下实施条件:
1.自主式学习:学生课外的虚拟实训操作可以作为一个自学自测的过程,根据课堂上学习到的理论知识,学生在进入实训场景后,对基本的交互式产品展示设计知识进行进一步线上自主学习。
2.自由交互实训:项目通过实验式交互流程将交互式产品展示设计过程完整体现,学生通过在VR中的手柄交互或者Web端的键鼠交互手段,在整个实验过程中按照实验步骤进行交互式操作。这种动手操作的方式形成每个学生不同的操作选择,并直接形成不同的设计结果与设计方案。在每一步交互步骤里,学生可以直观的体验到步骤中自主交互选择所呈现的设计效果,充分发挥了虚拟仿真实验空间中的体验式优势。
3.系统考核:通过对专业知识的梳理,系统中对可量化的考核指标与交互步骤进行科学性的考核评价体系的设计,并在实训与交互过程中记录下相关考核数据,最终形成系统考核成绩与实验报告,并在实验结束时在系统中呈现,对学生自身形成指导。同时,考核成绩还会自动上传至学生成绩管理平台,便于教师掌握学生对本项目的学习情况。学生设计的效果图也可最终保留在程序中,教师和学生可以通过线下讨论、学习的方式对设计作品进行“师生评价”或“生生评价”。
(3)实施效果
虚拟仿真实验教学项目给学生提供了更加科技化的学习工具,在激发学生学习兴趣、提升学生自主性学习方面取得了一定的成效。同时通过交互性、体验性的实践教学方式加强了学生的实操与实践能力,并提高了学生的艺术设计能力。
实验方法与步骤要求

(1)实验方法描述:

本项目通过VR虚拟现实技术,在系统内置了1:1比例的不同风格的场景。在这些沉浸式的场景中,学生可以在数据库中选择合适的展品以及陈列道具进行展品陈列的设计,并通过预置的各类灯光效果来营造整体氛围。这种体验式的学习方式可以让学生获得身临其境的感官感受,从而触发其学习热情和艺术感受。
(2)学生交互性操作步骤说明:
1、   学生登录并进入程序,可以选择不同的室内空间来进行照片陈列的设计;

2、   学生选择空间布置道具对所选室内空间进行空间规划;

以中国国际设计博物馆3楼7/8/9展厅为模型
3、   学生选择合适的陈列道具并自由调节陈列道具大小和材质;

4、   学生选好陈列道具并调节大小后,自由选择位置摆放陈列道具;

5、   学生选择合适的展品并自由调节展品大小;

6、   学生选好展品并调节大小后,自由选择位置摆放展品;

7、   学生选择合适的灯具并自由调节灯具大小;

8、   学生选好灯具并调节大小后,自由选择位置摆放灯具;
9、   学生对灯光的颜色和光照范围进行调节;
10、重复以上步骤,对整个场景中的陈列进行设计;
11、完成设计后,学生按照系统要求保存效果图。

实验结果与结论要求

(1)是否记录每步实验结果:√是
(2)实验结果与结论要求:√实验报告         
(3)其他描述:

实验结论包括过程和结果两个部分。

1.实验过程部分:软件会自动记录学生在每个项目上的点击交互行为并生成报告,系统自动对学生操作进行评分,成绩上传到管理平台。
2.实验结果部分:软件会自动将学生的产品展示交互设计作品保存到项目作业库中,学生可以选择场景进行漫游和截图。
考核要求

(1)在课程前期,学生应完成产品展示叙事和方案文本写作(占总成绩的30%)。评价标准:文本内容完整且思路清晰为及格,具备一定的思考深度为良好,展陈设计理念具备创新性为优秀。

(2)课程期间完成虚拟仿真实验(占总成绩的50%)。评价标准:最终评价由两个部分组成,一是系统自动记录的学生在各个交互项目上的操作,由系统自动给出评价分数;二是教师对系统记录中的每个学生作品进行漫游和观看,给出专业的设计效果评价。总体来说,产品选择、空间设计、道具使用、展示形式、灯光运用等规划内容完整且符合规范为及格,产品陈列具有清晰的叙事性且配合展示搭配和谐美观为良好,陈列设计能充分传达展示理念、产品特性,且能够营造出良好体验感为优秀。
(3)课程总结及汇报(占综合成绩的20%)。评价标准:总结及报告表述清晰为合格,呈现出多种思考维度及创意点为良好,汇报充分且与师生产生良好互动沟通与共同进步为优秀。
面向学生要求
专业与年级要求
  产品设计、工业设计、视觉传达设计、会展设计(二年级以上学生)
基本知识和能力要求

    要求学生了解产品设计及展示相关基础知识