Tư duy không gian và công nghệ LiDAR trong đào tạo thiết kế đồ họa: Bước tiến mới cho giảng dạy sáng tạo
Trong bối cảnh thiết kế đồ họa ngày càng mở rộng vượt ra ngoài khung 2D truyền thống, khái niệm tư duy không gian trở nên thiết yếu hơn bao giờ hết đối với người học. “Không gian” không còn chỉ là bức nền phẳng – mà là đối tượng có chiều sâu, khối hình, ánh sáng, tỷ lệ và mối quan hệ giữa vật thể trong ba chiều. Khi công nghệ tiến lên, LiDAR – công nghệ quét 3D bằng laser – đang được thử nghiệm áp dụng vào đào tạo thiết kế đồ họa như một giải pháp mới mẻ, đầy hứa hẹn.
Vấn đề đào tạo truyền thống và nhu cầu thay đổi
Trước đây, sinh viên thiết kế đồ họa trong nhiều trường học thường được đào tạo tư duy không gian qua các bài học phối cảnh, mô hình thủ công, phần mềm 3D truyền thống như Blender, 3ds Max, SketchUp... Nhưng những phần mềm này đòi hỏi thời gian học lâu, thao tác phức tạp, và dễ gây rào cản kỹ thuật với sinh viên mới. Điều đó khiến tư duy không gian – vốn là khả năng xoay chuyển hình khối, nhìn sâu vào cấu trúc ba chiều – trở nên khó hình dung thực tế nếu không có hỗ trợ công cụ trực quan.
Đồng thời, sự phát triển các ứng dụng AR/VR, môi trường số hóa 3D và thiết kế giao diện ba chiều (3D UI/UX) đặt ra yêu cầu mới cho sinh viên thiết kế: họ không chỉ thiết kế poster hay banner 2D nữa, mà có thể tham gia dựng hình, mô phỏng không gian, làm tương tác 3D, thiết kế sản phẩm, hoặc môi trường ảo.
LiDAR & quét 3D – công cụ hỗ trợ tư duy không gian
Công nghệ LiDAR (Light Detection and Ranging) hoạt động bằng cách sử dụng tia laser để đo khoảng cách từ cảm biến tới bề mặt vật thể, tạo ra dữ liệu hình học ba chiều dưới dạng đám mây điểm (point cloud). Có thể áp dụng qua thiết bị chuyên dụng hoặc qua thiết bị di động / máy tính bảng có cảm biến LiDAR tích hợp.
Việc ứng dụng LiDAR vào thiết kế / đào tạo mang lại nhiều lợi ích:
• Quét trực tiếp vật thể thực / môi trường thật để tạo mô hình 3D nhanh chóng.
• Giảm độ khó thao tác phần mềm 3D truyền thống, từ đó người học có thể tiếp cận dễ hơn.
• Giúp sinh viên quan sát khối hình thật, hiểu tỷ lệ, cấu trúc không gian từ thực tế và chuyển vào môi trường kỹ thuật số.
• Tăng tương tác thực nghiệm: sinh viên có thể “quét” khu vực trong trường, một vật thể mẫu, sau đó dùng dữ liệu quét để xử lý, dựng hình, tạo phối cảnh hoặc mô hình vật thể thiết kế.
Trường hợp thử nghiệm trong đào tạo thiết kế đồ họa
Một nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng quét 3D LiDAR đối với sinh viên thiết kế đồ họa: trong đó có hai nhóm sinh viên – một nhóm dựng mô hình 3D bằng tay / phần mềm truyền thống, và nhóm còn lại sử dụng thiết bị quét LiDAR để lấy mẫu không gian thực, sau đó chuyển sang xử lý số hóa. Kết quả cho thấy nhóm dùng LiDAR có thời gian thao tác ngắn hơn, có khả năng hình dung khối hình hiệu quả hơn, và mức độ hứng thú học tập cao hơn so với cách làm truyền thống.
Tác động đến tư duy sáng tạo và thực hành nghề nghiệp
• Họ sẽ nghĩ về không gian như một thực thể có chiều sâu – nghĩa là khi thiết kế poster hay giao diện chỉ là giai đoạn tiếp theo, trước đó là khảo sát, dựng hình hoặc nhập vào không gian thực tế / ảo.
• Việc sử dụng dữ liệu thực tế quét từ môi trường (ví dụ phòng học, hành lang, cây cảnh, vật mẫu thật) giúp thiết kế mang tính thực tế cao hơn, phù hợp hơn nếu sau này họ làm thiết kế sản phẩm vật lý hoặc thiết kế trải nghiệm thực tế tăng cường (AR).
• Ngoài kỹ thuật, công nghệ LiDAR cũng khuyến khích học viên thử nghiệm – sáng tạo chuyển đổi giữa thực và ảo, quan sát lỗi sai, điều chỉnh kích thước / bố cục / ánh sáng / thị giác từ dữ liệu thật chứ không chỉ hình ảnh mô phỏng lý thuyết.
Thách thức & khuyến nghị
• Không phải trường nào cũng có thiết bị hỗ trợ LiDAR (thiết bị máy tính / tablet / smartphone hoặc thiết bị chuyên dụng).
• Cần đào tạo giảng viên cách sử dụng công nghệ mới – từ thu thập dữ liệu quét đến xử lý dữ liệu point cloud, chuyển sang phần mềm dựng hình 3D hoặc nội dung thực hành thiết kế.
• Cần xây dựng giáo trình phù hợp – thiết kế bài tập, đánh giá thực hành dựa trên dữ liệu quét, thay đổi cách chấm điểm / nghiệm thu môn học.
• Bảo đảm rằng công nghệ không làm mất đi khía cạnh nghệ thuật – tức là sinh viên vẫn phải học bố cục hình ảnh, kết cấu – chứ không chỉ “quét rồi xuất file đẹp”. Tư duy thẩm mỹ & sáng tạo vẫn phải được nuôi dưỡng song song với kỹ thuật.
Xu hướng & khuyến nghị phát triển tương lai
• Trường đại học / khoa thiết kế nên phát triển module lab “quét 3D / LiDAR ứng dụng trong thiết kế đồ họa” – nơi sinh viên có thể tự mang thiết bị, quét vật thật, dựng model và ứng dụng vào bài tập đồ họa 3D nhỏ.
• Liên kết với doanh nghiệp / dự án thực tế AR/VR nhỏ để sử dụng dữ liệu quét từ thực tế làm thử nghiệm – ví dụ thiết kế gian trưng bày ảo, triển lãm AR, poster quảng cáo in nổi / dựng cảnh 3D nhỏ.
• Kết hợp với học phần nâng cao như “thực hành thiết kế tương lai” (future interface / interactive display) để dùng dữ liệu quét không gian thật làm nền tảng thiết kế tương tác.
• Phát triển nghiên cứu sâu hơn về hiệu quả học tập — so sánh kết quả chuyên môn lâu dài giữa sinh viên được học với LiDAR và không học.