摘要 虚拟现实技术是当今最热门的计算机技术之一。从技术层面简述该技术的功能特征及相关技术概念；进而探讨该技术对建筑教育领域可能产生的影响。
要害词 虚拟现实 技术特征 建筑教育
回顾科学技术的发展进程，我们不能否认梦想和科技发展有着密切的联系。自古以来，人们有过许多梦想，他们梦想过像鸟一样自由翱翔，像鱼儿一样尽情遨游，现在这些都已梦想成真。由此我们可以不夸张地说，梦想是科技发明、创新的翅膀。随着科技的不断进步，人们的许多梦想变成了现实；而与此同时，人们又有更高层次的梦想涌现出来，从而形成科技发展滞后于梦想实现的现实格局。目前，一门崭新的技术诞生和发展了，它突破了这种固有格局，使人们可以尽情体验自己的梦想，实现自己长久向往的心愿。这就是当今最热门的计算机技术之一的"虚拟现实"（virtual reality）。
一虚拟现实技术的概念及技术特征
俗话说，隔行如隔山。今天我们时常在计算机杂志中看到"虚拟"的字眼，听到有关人士谈论着虚拟空间、虚拟城市等时髦词汇，那究竟何为"虚拟"呢？
1989年，美国VPL Research 公司的创始人Jaron Lanier 创造了"virtual reality"这个词，意指"计算机产生的三维交互环境，在使用中用户是\'投入\'到这个环境中去的"。 1990年，在美国达拉斯召开的SIGGRAPH国际会议上，首次将虚拟现实用三种基本技术进行了概括：①三维计算机图形学技术；②采用多种功能传感器的交互式接口装置；③高清楚度显示装置［1］。
"虚拟现实"中的现实是泛指在物理意义上或功能意义上存在的世界上的任何事物和环境。它可以是实际上可实现的，也可以是实际上难以实现或根本无法实现的。"虚拟"是指用计算机生成的一种非凡环境，人可以通过使用各种非凡装置将自己投射到这个环境中去，操作、控制环境，实现非凡的目的，人是该环境的主宰。
虚拟现实的技术特征主要表现在四个方面：①多感知性（multi-sensory）， 理想的"虚拟现实"具有人所具有的一切感知功能；②存在感、临境感（immersion），使用户在人工合成的环境中获得"进入角色"的体验； ③交互感（interaction），虚拟现实是人－机交互工具，这种工具的创造或设计是基于人和四周真实世界的交流方式，这里交互是通过多种传感信息来进行的；④自主性（autonomy），虚拟现实环境中物体依据物理定律决定动作的程度［1］。简言之， 虚拟现实是由多种媒体构成的三维信息空间，其基本特征包括交互性和临场感。
二虚拟现实技术对建筑教育之影响
目前虚拟现实技术已广泛应用于军事和商业领域，而其强大的潜在功能至今还几乎没有涉足教育领域。通过前面对虚拟现实技术的了解，我们可以想见，其强大的潜在功能若应用于教育领域，前景是非常令人鼓舞的。因为它答应学生与现有的各种信息交互作用，其学科范围可以从历史到科学非常广泛。此外，将世界上各种教育虚拟现实系统实时联网，必将为加强学习实践提供更多的途径。反映到具体的建筑教育领域，笔者认为虚拟现实技术所产生的影响表现在以下几方面：
1 对传统建筑教育观念之影响
教育是人们获得知识和文化的体验过程，通常它是在一个固定的场所中进行的。例如，孔子授学的"杏坛"、封建社会时的私塾和当今的各类学校。因而，就建筑教育而言，作为一项职业教育或技能练习，一般只能在中高等教育场所进行；同时，似乎只有在这样可视的、久存于人们心中的有形的教育模式下获得的知识和技能，才能得到人们的承认。如此一来，只有少部分人能获得这种专业教育，故建筑专业及相关学科成为历年高考的竞争热点便也释然了。此外，从古至今历经多少沧桑流变，中国建筑教育的传播手段却源远流长。中国古代建筑营造是由匠人承担的，他们对建筑营造的原则、经验大多是以师徒相授、言传身教而流传后世。现在的建筑教育在形式上摒弃了传统模式的保守封闭，但实质上仍然承袭了"口口相授"、"手手相授"的本质。 当然，造成这种局面也是和建筑学科的自身特点相一致的，建筑学是一门技术与艺术相交叉的综合学科，它涉及的不仅仅是编码知识，如结构、材料、采光、通风等知识；而且更有丰富的意会知识，如形式比例、对比均衡、画境等美学知识。编码知识可以用文字的形式进行传播和交流；而意会知识的传授需要当面交流和环境的熏陶，并经常需要动手作图来表达意思，可谓"君子动口不动手"。再者，由于历史原因，我国建筑教育存有不少体系，并人为地以办学历史长短、学校名气大小而分成三、六、九等，优者持优而傲，日渐保守排外。马克思辩证唯物主义告诉我们，当一个体系固步自封时，其最终只能是走向衰亡。尤其在这世纪之交的时刻，传统的教育体制和学科体制也面临着综合性、融贯性、交叉性要求的挑战。
随着虚拟现实技术在建筑教育中的应用，可以说上述传统建筑教育弊病将得到很大改观。那时，大学的围墙将分崩瓦解，学子们超越着时空距离，在自己渴望的天地中徜徉。今天日本闻名建筑大师安藤忠雄自觉成才的奇谈，在未来也许不会引起人们太多的惊异。享受建筑教育再也不需要竞争、筛选，而成为人们自由的选择。通过各种教育虚拟现实系统实时联网，人们可以同时探讨一个问题，在同一时间求教于像赖特、柯布这样世界级建筑大师。人们接受的建筑教育也不再局限在个别导师、个别派系，一个开放在建筑教育体系因虚拟现实技术的问世、应用而成为现实。这对普及建筑教育，提高国民的建筑审美及整体素质将是极大的推动。
2 拓展了新的建筑设计手段
建筑学的语汇除了部分语言文字，更我的是以线条来表达设计人的设计理念，若非专业人士很难相互沟通。因此为了让外行明白和了解，设计师只能通过透视图，以一种表面的外形来传达他的设计意图；同时，由于时间和体力所限，他不可能将四面透视点的情况――反映出来，因此难免以点带面，颇有局限性。但是假如我们借助虚拟现实技术，将所设计的建筑物数字化建模，投射到虚拟的真实环境中，让业主或使用者进入这虚拟现实中，充分感受建筑物内部功能布局和外部环境设计，使业主、使用者获得真实的建筑体验，进而作出客观、理性的诱评价。例如，解构大师盖里在西班牙所做的古根海姆博物馆设计，就采用了这种技术，其全部设计是建立在150万个电脑模型基础上的。 若用传统的设计方法表达它那布满自由曲线变换的内部空间和外部形体是难以想像的。另外值得一提的是在积极倡导公众参与城市建设的今天，虚拟现实技术的应用将使这一口号落实处，使得城市建设不仅是专业人士的专利，更有公众的监督， 使城市建设少一点长官意志、设计师的霸气，真正做到"人民城市人民建"。国外一些国家已将虚拟现实技术应用于旧城的更新保护规划中了。
3为学习、研究提供新途径
中国有则古训："读万卷书，行万里路。"告诫人们不要读死书，要有亲身的感性知识。对于学建筑的人来说，无不梦想将书本上所见的建筑与实物进行对照，真实感受建筑的及其环境产生的震撼心魄的魅力；梦想着踏遍青山绿水，领略各方风土民情，开阔眼界。今天在虚拟现实技术的帮助下，我们的梦想将乘虚拟的翅膀翱翔。我们可以足不出户就能欣赏、感受被誉为"最完美的"古希腊帕提农神庙的艺术魅力；可以在一台电脑前就能体验中国古建筑考察的实地效果；也可以将古罗马营寨城和我国周代的皇城进行形象而直观的对比分析等等。虽然虚拟现实技术在建筑领域的使用基本还是一种展望，但国内外都已开始了尝试。香港中文大学建筑系三年级学生的一次课程设计――香港某地段改造规划，在老师指导下，设计成果由同学自己进行了虚拟现实处理，使设计成果的可视性和可评价性更高。日本某机构将我国的始皇陵地面和地宫也作了虚拟现实处理，形象生动地将深埋于地下的始皇陵地宫展现在人们面前。也许事实并非如其所描述的样子，但它提供了一种研究未知世界的途径和思路。还有， 美国的"The Jason Project"就是NASA和科学家的一个合作成果，并在互联网上建立网站。其目的旨在提供一种交互式的学习科学知识的环境。它可将学生带到虚拟的雨林、宇宙空间等地方，它非常成功地显示了虚拟及Web技术用于教学的巨大潜力。
4可能的消极影响
虚拟现实技术在社会化过程中，必然具有技术社会化的共同特征，即具有显功能、浅功能和反功能。前两种功能产生的作用一般是积极的，而反功能则具有一定的消极意义。虽然虚拟现实技术在建筑教育领域的应用刚刚开始，但从其他新技术在建筑教育领域应用 的经验来看，对其反功能我们应该有个一清醒熟悉。例如，计算机辅助绘图技术在建筑设计领域的广泛应用，使一部分同学认为徒手基本功练习是可有可无的；过去由人工完成的工作似乎计算机都能办到，使得同学手头表达能力急剧下降，成为各大院校建筑系的普遍现象。当技术越先进时，人应更重视自身素质和能力的提高。
我们的生命是有限的，我们的经历是不能重复和重新安排的。虚拟现实技术作为一门综合技术，它能提高我们的工作效率，帮助我们去完成以前做不到的事情；同时，作为一门艺术，它能帮助我们进行三维空间的交叉思维，满足人们感官上的建筑教育领域的应用。将使建筑教育呈现出前所未有的灿烂前景。
本文承蒙导师刘先觉先生指导，谨致谢意。
参考文献
［1］ 曾建国，俞志和，虚拟现实的技术及其应用，清华大学出版社，1996。 | 
