現代建筑設計與計算機應用分析論文
近年來(lái)，隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，現代建筑設計中，計算機技術(shù)的應用力度空前加大，不僅為現代建筑設計產(chǎn)業(yè)注入了一股新的活力，同時(shí)也為該行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了變革，有效提高了設計效率，縮短了設計周期，可謂在現代建筑設計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
1關(guān)于計算機技術(shù)在現代建筑設計中的應用
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有效推動(dòng)了生產(chǎn)力的進(jìn)步，計算機技術(shù)作為當前信息時(shí)代的主要產(chǎn)物，逐漸發(fā)展成為一項關(guān)鍵的技術(shù)，幾乎可見(jiàn)于社會(huì )發(fā)展的每一個(gè)層面。貫穿現代建筑設計的發(fā)展階段，計算機技術(shù)在現代建筑設計領(lǐng)域中的應用也歷經(jīng)了諸多環(huán)節，由最初的早期嘗試性探索逐漸發(fā)展到技術(shù)層面的應用，最為代表性的便為“電子繪圖板”，而后在現代建筑設計構思等智慧性工作領(lǐng)域中得到了滲透。隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，現代建筑設計中對設計環(huán)境的行業(yè)標準得以提高，推動(dòng)其向全面數字化方向發(fā)展，因而也使得計算機如同以往的紙和筆一樣不可或缺，漸漸成為建筑設計師們工作中的重要設計工具。在具體的建筑設計中，方案策劃、初步與深入設計、施工圖紙設計等構成了建筑設計的全過(guò)程，其中既包括了建筑師將其自身的想法變的具體化與想象化的過(guò)程，也包括了對方案的不斷推敲與優(yōu)化完善的過(guò)程，計算機技術(shù)的應用，促使建筑師的在其幫助下可采用多種方法對建筑設計進(jìn)行改善。
2現代建筑設計中各種計算機技術(shù)的應用
當前，現代建筑設計中最為常見(jiàn)的計算機技術(shù)主要表現在照片的數字化合成技術(shù)、光照模擬及光能傳遞技術(shù)、動(dòng)畫(huà)及虛擬現實(shí)技術(shù)、協(xié)同設計技術(shù)、新型交流方式以及其它計算機新技術(shù)與新方法等方面，現將具體分析綜述如下。
2.1照片的數字化合成技術(shù)
照片的數字化合成技術(shù)指的是通過(guò)計算機可生成虛擬的圖像，將其放在現實(shí)的環(huán)境照片中時(shí)，可對設計方案起到較為快速的驗證與表現的技術(shù)。當前，在現代建筑設計中涉及到擴建涉及到擴建項目或改建項目時(shí)，該技術(shù)的采用率極高，其可對原有的建筑、新建的部分以及周?chē)P(guān)系的搭配情況起到檢驗作用，且有著(zhù)較高的判斷力。設計師在具體的應用過(guò)程中，可對涉及的環(huán)境照片進(jìn)行拍攝，而后采用3Dviz或其它三維軟件中以所拍攝的照片為依據，通過(guò)計算機系統中的攝像機與所拍攝的照片視點(diǎn)進(jìn)行匹配，渲染出模型圖片后采用軟件將其與原環(huán)境照片進(jìn)行融合，進(jìn)而可生成角度各異的合成圖像，利于后期設計方案的確定，也使得該技術(shù)被廣泛應用于各設計單位中。
2.2光照模擬及光能傳遞技術(shù)
就設計師而言，設計方案處于推敲階段時(shí)，建筑中存在的光影效果是其中重要的考量因素，因而在真實(shí)光照效果的模擬過(guò)程中，CAAD軟件系統則做出了各種各樣的努力與嘗試，如常用的Lightscape軟件有效實(shí)現了光能傳遞技術(shù)（此處所指的為2.0NT版本），其中的光能傳遞技術(shù)對場(chǎng)景中漫射的光線(xiàn)可起到精確的模擬作用，進(jìn)而可讓物體將光線(xiàn)反射到部分物體與周?chē)沫h(huán)境中，才有了較為柔美的陰影的產(chǎn)生，除此之外，Lightscape軟件還可對太陽(yáng)光進(jìn)行計算，附帶的還有天空光的計算，且在具體的操作過(guò)程中，僅可通過(guò)對真實(shí)燈光布置放置，便能夠計算出最接近真實(shí)的效果，完全不需要輔助光源的利用，故而該技術(shù)在建筑師對光照效果的推敲中可起到相當大的幫助作用。
2.3動(dòng)畫(huà)及虛擬現實(shí)技術(shù)
建筑設計師的設計成果處于演示階段時(shí)，大多會(huì )采用動(dòng)畫(huà)的形式進(jìn)行，且動(dòng)畫(huà)演示在設計成果的演示中也最為普遍，演示技術(shù)也趨于成熟化，尤其是針對于部分大型的設計項目時(shí)，設計初期階段便會(huì )對三維軟件利用其中，以此來(lái)實(shí)現設計成果的動(dòng)畫(huà)演示，且所制作的動(dòng)畫(huà)均具有研究性與分析性特征，有利于建筑設計師對設計方案進(jìn)一步對比與思考，并斟酌其可行性。近年來(lái)，虛擬現實(shí)技術(shù)是一種交互式多媒體技術(shù)的觀(guān)點(diǎn)被人們一致認同，該技術(shù)最早由JaronLanier所命名（為美國VOLResearch的創(chuàng )始人），該技術(shù)的使用者可在其所提供的交互式多媒體中進(jìn)行肆無(wú)忌憚的漫游（虛擬性質(zhì)）；建筑師也可對該技術(shù)進(jìn)行充分利用，以求從多角度對建筑方案進(jìn)行觀(guān)察，由上可以看出，虛擬現實(shí)技術(shù)不僅可在建筑表現中得以利用，還可作為方案推敲中的一種極為有利的手段。虛擬現實(shí)技術(shù)的應用在我國諸多建筑中均有所體現，以北京CBD建筑規劃設計為例，利用虛擬現實(shí)技術(shù)可實(shí)現三維環(huán)境中任意方位與角度下對建筑物設計本身的觀(guān)察。當虛擬現實(shí)技術(shù)應用于實(shí)際的設計環(huán)境中時(shí)，建筑的各個(gè)部分并不是固定的，而是在實(shí)際的建筑過(guò)程中可以以建筑設計師的想法對建筑師的想法進(jìn)行改變與發(fā)展，且通過(guò)虛擬現實(shí)技術(shù)，還可實(shí)現墻壁的建立與刪除，設計中廣闊的廣場(chǎng)也可被穿越，同樣，地板的圖案與款式也可被更改。以往觀(guān)察者只會(huì )通過(guò)對圖紙的查看對所設計的對象進(jìn)行想象，但經(jīng)由虛擬現實(shí)技術(shù)的應用后，觀(guān)察者對所設計對象的想象也更為具象化。由上述可以看出，虛擬現實(shí)技術(shù)也可視為建筑設計師之間、建筑設計師與客戶(hù)之間進(jìn)行溝通的現象方式。
2.4協(xié)同設計技術(shù)
以往的產(chǎn)品設計均是在圖紙上進(jìn)行，且設計中依靠的大多是手工設計，因而存在諸多方面的缺陷，其中，最為常見(jiàn)的缺陷主要表現在如下方面：設計中所投入的成本較高、實(shí)際的設計周期較長(cháng)、所設計的質(zhì)量并不能得到有效的保障。雖然CAD技術(shù)在現代建筑設計中的采用率較高，但同樣存在某些方面的局限，如該技術(shù)僅適用于單人作業(yè)與平面作業(yè)中。當前，隨著(zhù)并行工程的廣泛推行，協(xié)同設計技術(shù)在現代建筑設計中被應用開(kāi)來(lái)，其主要以計算機為依托，建筑設計師在建筑設計中積極尋求的協(xié)同設計技術(shù)與建筑設計技術(shù)二者的結合，并試圖尋求上述二者相結合的方法，進(jìn)而實(shí)現以開(kāi)發(fā)計算機來(lái)作為主要支持的協(xié)同設計系統。就目前而言，協(xié)同設計技術(shù)獲得了長(cháng)足發(fā)展，主要表現便為其在CAE/CAM以及CAD集成化、遠程計算與工作程序設計、具體工作流程的管理、虛擬產(chǎn)品的設計以及可視化等方面得到了應用。因而可以說(shuō)，現代建筑設計正在逐步擺脫以往的單獨作戰模式，而是逐漸發(fā)展成為一個(gè)設計團隊或多個(gè)設計團隊等的協(xié)同設計開(kāi)發(fā)，故而，系統設計技術(shù)同樣也可對現代建筑設計起到一定的影響作用。
2.5新型交流方式
計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)當下正在發(fā)展，當世界已經(jīng)轉變?yōu)橐粋�(gè)“地球村”時(shí)，距離便不再是障礙，也就使得交流變得更為頻繁。建筑設計師處于該環(huán)境中，其在建筑設計中可應用到的遠程合作與交流也變得更為簡(jiǎn)單。借助互聯(lián)網(wǎng)，聲音、影像甚至于其它資料在世界上的任意兩點(diǎn)均實(shí)現了相互傳輸；且建筑師在遠程交流過(guò)程中，可充分利用遠程討論組功能，實(shí)現對建筑設計細節或方案等內容的交流與討論，進(jìn)而可幫助更多的建筑設計師參與到建筑設計方案的設計與推敲過(guò)程中，因而此種遠程的關(guān)于建筑設計的交流與討論又被稱(chēng)為“虛擬設計室”。在當前社會(huì )發(fā)展的大環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)所提供給建筑設計師這一國際化的交流方式，不僅有效促進(jìn)了不同文化背景下建筑設計師之間的相互交流與學(xué)習，還有利于幫助建筑設計的過(guò)程更加完善化。
2.6其它計算機新技術(shù)
現代建筑設計領(lǐng)域中，采用計算機技術(shù)進(jìn)行建筑設計輔助已然成為趨勢，越來(lái)越多的人開(kāi)始重視起計算機技術(shù)在現代建筑設計中的應用及其在其中所發(fā)揮的作用，使得計算機新方法與新技術(shù)不斷涌現。如NURBS造型技術(shù)，可將異常復雜的曲面形狀在建筑師的掌控下變得更靈活化；三維數字化儀器則可將實(shí)物的空間轉變?yōu)楸阌谟^(guān)察的三維模型，利于建筑設計師在計算機中對模型做出進(jìn)一步的修改。故而，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)在現代建筑設計產(chǎn)業(yè)中的應用力度不斷加大，相信今后會(huì )有更多的計算機新方法與新技術(shù)投入其中，以進(jìn)一步提高現代建筑設計效率、縮短設計周期、節約設計成本，進(jìn)而推動(dòng)著(zhù)現代建筑設計朝向更佳的方向發(fā)展。
3結語(yǔ)
由上觀(guān)之，現代建筑設計會(huì )隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，且其建筑規模會(huì )越來(lái)越大，速度會(huì )越來(lái)越快，功能也會(huì )越來(lái)越復雜化，導致建筑施工的質(zhì)量與速度要求均提高，故而對建筑設計水平的要求也會(huì )隨之提高，因而對現代建筑設計與計算機應用的研究意義重大。信息時(shí)代的來(lái)臨，使得計算機技術(shù)成為現代科學(xué)技術(shù)中最為主要的技術(shù)之一，因而計算機技術(shù)勢必會(huì )在現代建筑設計的發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用，同時(shí)也是現代建筑設計產(chǎn)業(yè)季候獲取進(jìn)步與發(fā)展的必要因素。
作者：王晴 單位：張家界旅游學(xué)校
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