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論三維制作軟件在園林設(shè)計中的應(yīng)用
摘要：闡述了園林設(shè)計與三維軟件相結(jié)合,通過計算機輔助分析和設(shè)計,進行交互式交流,進行空間實體與平面圖形統(tǒng)一的設(shè)計方法。介紹了多角度的分析空間分布關(guān)系,綜合功能的需要、藝術(shù)的要求和環(huán)境條件等因素的設(shè)計優(yōu)勢,對比了二維平面設(shè)計與三維空間設(shè)計在分析、修改中的差別,并提出園林設(shè)計必將從二維圖紙進入到三維空間的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：園林設(shè)計;三維制作軟件;3D Max;SketchUp(草圖大師)
計算機已經(jīng)應(yīng)用于社會生活的各個方面,計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于園林設(shè)計也有很長一段時間,但大多僅限于二維圖形制作,三維軟件大多是在設(shè)計結(jié)束后進行效果圖制作時才參與進來,即目前的設(shè)計仍是在二維的平面中設(shè)計三維的空間實體。但是隨著計算機技術(shù)的不斷進步,三維軟件的發(fā)展成熟,目前的技術(shù)條件已經(jīng)可以使設(shè)計從二維圖紙進入到三維空間,而三維軟件的發(fā)展也可以滿足設(shè)計中各個過程的要求,該文主要對三維軟件在園林景觀設(shè)計中參與輔助的各項過程作初步的探究。
1園林概況及三維制作軟件簡介
園林經(jīng)過漫長的發(fā)展,已經(jīng)成為人類文明、生活及精神情感都離不開的一部分空間,并且園林的范圍也早已超越狹義上的庭院、莊園,而是擴大到城市環(huán)境、風(fēng)景保護區(qū)、大地景觀等領(lǐng)域,涉及人類生活的各個方面。自從19世紀(jì)下半葉,美國造園大師歐姆斯特德(Frederick low olmsted)規(guī)劃了紐約中央公園、波斯頓和華盛頓綠地系統(tǒng),第一個把自己的職業(yè)稱為風(fēng)景園林師(landscape architect),自此園林?jǐn)U大到城市整體綠化的范疇,逐漸形成一門獨立的專業(yè)和具有特定內(nèi)涵的專業(yè)學(xué)科,并標(biāo)志現(xiàn)代風(fēng)景園林學(xué)的建立[1]。概括的說,園林就是在一定地域,運用工程技術(shù)和藝術(shù)手段,通過整地理水、植物栽植和建筑布置的途徑,創(chuàng)造出一個供人們觀賞、游憩的優(yōu)美環(huán)境。
三維也稱3D(three-dimensional),即三維圖形。顯示3D圖形,實際是在平面里顯示三維圖形,形成立體感。計算機屏幕是平面二維的,人們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像是由于人眼產(chǎn)生視覺上的錯覺。而三維制作就是在計算機中建立一個虛擬的世界,設(shè)計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景,并且根據(jù)要求設(shè)定模型的各種屬性參數(shù)。制作各種模型或場景的軟件就是三維制作軟件。由于其精確性、真實性和無限的可操作性,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等許多領(lǐng)域中[2]。
2傳統(tǒng)園林設(shè)計概況及存在問題
中國是一個園林歷史十分悠久的國家,無論是在園林植物的選育、栽培,還是在創(chuàng)作的園林精品上都有極大的特色,對世界產(chǎn)生了重大影響,被譽為“世界園林之母”(E.H.Wilson)[3],是世界三大園林發(fā)源地(西亞、希臘和中國)之一,但由于多種多樣的原因,我國的園林教育事業(yè)和學(xué)科發(fā)展起步較晚,在很多方面存在欠缺和不足,所以應(yīng)當(dāng)充分了解、學(xué)習(xí)世界先進的設(shè)計思想和設(shè)計方法。
傳統(tǒng)的設(shè)計手段,主要是使用手繪的方式繪制設(shè)計圖、施工圖、效果圖、立面圖等,當(dāng)CAD這種矢量制圖軟件出現(xiàn)后,因其標(biāo)準(zhǔn)化、高效化等多方面的優(yōu)勢,人們大都已經(jīng)在繪制設(shè)計圖、施工圖中使用CAD軟件來進行制圖,并且在各種設(shè)計行業(yè)里廣泛使用。但是由于CAD是主要面向兩維平面設(shè)計制圖的軟件,因此在某些方面仍有平面制圖局限所帶來的問題。
2.1空間比例不明確
由于是在平面上通過平面構(gòu)圖設(shè)計立體的物體景觀,因此往往會造成在平面布局設(shè)計時忽略立面額空間上的數(shù)比關(guān)系,而出現(xiàn)雖然平面上十分優(yōu)美,而實際中卻十分古怪的設(shè)計,更有些初學(xué)者會設(shè)計出10m多長的桌子、幾十米寬的小路等笑話。
2.2設(shè)計形象不具像
由于在進行平面設(shè)計時看到的僅是平面圖標(biāo),其立面、三維形象大多是在腦中形成的模糊形象,更不用說全面地考慮其物與物、物與地形等的相互關(guān)系,而由于腦中并未對實體形象進行深入、認(rèn)真的思考,在畫透視效果圖時,僅按照好看美觀來繪制,而根本脫離了自己在平面設(shè)計的位置關(guān)系,這樣就造成了在平面設(shè)計時看似很好的搭配,在立面或施工中卻發(fā)現(xiàn)十分不協(xié)調(diào)乃至根本無法實現(xiàn)的情況。
2.3在展示給業(yè)主等非專業(yè)人士時不便
由于沒有形成真實完整的空間實體,傳統(tǒng)方式只有靠一張張的手繪圖給他人進行展示,并且由于手繪方式自身的特性局限,造成了大多僅能展示一部分的視點視域,且需要花費大量的時間和精力,而且當(dāng)設(shè)計有一點改動時,這些原來繪制的圖畫將會完全失效,全部都要重新繪制。
3三維軟件的優(yōu)勢
在傳統(tǒng)的園林景觀設(shè)計中,景觀設(shè)計師完全通過手繪圖來表達其設(shè)計理念,既費時費力,又難于修改,隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,三維軟件的成熟,園林設(shè)計的過程可以與三維軟件相結(jié)合,通過讓計算機輔助分析,一邊觀察、感受設(shè)計效果,一邊進行相應(yīng)的設(shè)計和修改,這樣的設(shè)計方式有許多優(yōu)勢。
3.1通過三維建模準(zhǔn)確確定空間比例
在三維空間中建立虛擬場景,并在場景中進行各項設(shè)計,可以準(zhǔn)確而直觀的看到所設(shè)計的物體與環(huán)境的比例是否合適,地形的高低起伏、樹木的大小、建筑物的體量都一目了然,并且可以以人體模型為參照,對比體量的合理性,乃至進行準(zhǔn)確的尺度設(shè)定。這樣就會讓在平面設(shè)計里粗枝大葉、毫不考慮比例關(guān)系的設(shè)計充分地暴露出來,使設(shè)計更加準(zhǔn)確,達到“比例與尺度”這一園林設(shè)計的基本要求。
3.2具像化具體化物體形象
通過平面設(shè)計確定物體的設(shè)計位置,通過三維建模確定物體的的空間三維形象是三維輔助設(shè)計的重點優(yōu)勢,對于園林來說山水地形、植物、建筑,是重中之重且不可或缺的要素,平面設(shè)計由于受到本身特性的局限,在實體設(shè)計上明顯先天不足[4],而三維輔助設(shè)計就可以很好地解決這一問題。通過三維建�？梢源_定物體的空間具體形態(tài),并且可以立即看到與環(huán)境的色彩、形態(tài)等搭配是否和諧,還可以進行具體修改,避免了平面與立體的相互獨立與沖突。
3.3以現(xiàn)實游人視角觀察分析
無論是園林設(shè)計,還是環(huán)境設(shè)計,其根本目的都是為人服務(wù),設(shè)計首先應(yīng)當(dāng)考慮的是人的感受,脫離了具體使用人的設(shè)計一定無法成為一個成功的設(shè)計,而平面設(shè)計站的角度是平面的,沒有從游人的角度來思考問題,這樣的設(shè)計方法往往造成不知所云的局面,如一個以鳳凰圖案為總體布局,總體立意是鳳凰,并且以鳳凰為名的廣場,卻讓游人在游覽過后找不到鳳凰在哪。
在三維場景中,設(shè)計人員可以在設(shè)計時以游人的視角進行觀察,看所設(shè)計的景觀是否與思考中的效果相同,其高低、位置對游人是否有不方便的影響,其設(shè)計思想從游人角度是否可以理解,這種設(shè)計不僅是對設(shè)計方式上的改進和優(yōu)化,更主要的是在設(shè)計理念上改變那種脫離受眾、空來空往的設(shè)計理念,從而滿足“舒適和美觀的需要”的設(shè)計。
3.4方便直觀的展示
景觀三維輔助設(shè)計從平面到立體,從圖紙到場景的一系列三維輔助設(shè)計過程,在設(shè)計結(jié)束后得到的不再是以往設(shè)計方式所產(chǎn)生的一張平面圖紙,而是有對比、有色彩、有質(zhì)感的一個完整仿真的三維場景,這
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