SketchUp三維動(dòng)畫模擬技術(shù)在建筑小環(huán)境設(shè)計(jì)中的教學(xué)探索

閆冰

【摘要】Sketch up軟件的問世作為新形勢表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思軟件在國內(nèi)迅速推廣，帶動(dòng)了建筑小環(huán)境進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。分析當(dāng)下建筑小環(huán)境的應(yīng)用現(xiàn)狀，顯而易見Sketch up軟件正在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)迅速拓展，影響之大范圍之廣并具有應(yīng)用于強(qiáng)調(diào)靈性和自由的建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思階段的巨大潛力。本文對建筑小環(huán)境景觀動(dòng)畫表現(xiàn)技術(shù)、三維圖形技術(shù)方面相關(guān)基礎(chǔ)理論進(jìn)行研究，基于3ds max和Sketch up等三維表現(xiàn)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)的基本原理及方法的基礎(chǔ)上，研究其實(shí)現(xiàn)技術(shù)和藝術(shù)性。

【關(guān)鍵詞】SketchUp軟件計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)構(gòu)思

本文的研究重點(diǎn)是對SketchUp軟件在三維動(dòng)畫建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思過程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，挖掘出它在輔助建筑方案構(gòu)思過程中的應(yīng)用潛力。論文首先概述SketchUp軟件的應(yīng)用特點(diǎn)，進(jìn)而通過對其在建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思中的應(yīng)用實(shí)例分析，從六個(gè)方面歸納總結(jié)其在建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思過程中的應(yīng)用規(guī)律。接下來將SketchUp軟件與其它的設(shè)計(jì)構(gòu)思手段進(jìn)行系統(tǒng)的比較分析，以加深對SketchUp軟件優(yōu)勢與不足的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上提出SketchUp等軟件的應(yīng)用策略。最后探討以SketchUp軟件為代表的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用范圍不斷拓展對建筑設(shè)計(jì)的影響一一它們推動(dòng)設(shè)計(jì)手段、方法以及設(shè)計(jì)環(huán)境的發(fā)展和變革，并在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)新的設(shè)計(jì)環(huán)境，醞釀新的設(shè)計(jì)模式，產(chǎn)生出新的思維方式，并為建筑師提供了更為廣闊的創(chuàng)新空間。

在當(dāng)前的設(shè)計(jì)環(huán)境中，設(shè)計(jì)流程一般是分析——構(gòu)思——草圖——確定方案——深化方案——施工圖的繪制。在SketchUp軟件沒有問世之前設(shè)計(jì)師都需要花大量的時(shí)間和經(jīng)歷繪制草圖，大量的時(shí)間用復(fù)雜的軟件進(jìn)行繪圖，一遍一遍的進(jìn)行修改。耗時(shí)耗力，有時(shí)候用渲染的軟件會出現(xiàn)死機(jī)，渲染不動(dòng)的情況出現(xiàn)這種情況設(shè)計(jì)師往往崩潰還得從新來做。因此設(shè)計(jì)師急需一款隨機(jī)性，易修改，出效果的軟件。而SketchUp設(shè)計(jì)方案的流程出現(xiàn)正好彌補(bǔ)了這一不足，其強(qiáng)大的建模和渲染能力，簡潔明了的操作，吸引了全球一大批建筑設(shè)計(jì)師和軟件技術(shù)愛好者對其進(jìn)行研究開發(fā)。作者通過分析建筑小環(huán)境設(shè)計(jì)趨勢，以及本人的工程實(shí)例現(xiàn)在運(yùn)用SketchUp軟件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方法，和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法作出對比，提出了一套針對基于使用SketchUp的設(shè)計(jì)流程在建筑小環(huán)境設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用的全面解決策略。SketchUp是一個(gè)3D設(shè)計(jì)軟件，它的開發(fā)公司Last Software在2006年3月15日被Google收購，現(xiàn)在有多個(gè)版本。它有別于以往其它建筑輔助設(shè)計(jì)軟件，它能給建筑師帶來邊構(gòu)思邊表現(xiàn)的體驗(yàn)。SketchUp軟件正是在這樣的時(shí)刻應(yīng)運(yùn)而生的。它在被推出的短短數(shù)年之間，在國際上就迅速地被應(yīng)用到小型建筑設(shè)計(jì)行業(yè)。據(jù)我了解，由于知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，國外小型建筑設(shè)計(jì)界使用的軟件都很單一，對于建筑設(shè)計(jì)師來說SketchUp自然成為重要的設(shè)計(jì)工具。因此，國外對于計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)方法論上的研究比較成熟。

建筑小環(huán)境動(dòng)畫是利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)手段，是其可視化的一種動(dòng)畫表現(xiàn)的一種形式，作為景觀的一種表現(xiàn)語言，它用豐富的、多元化的表達(dá)方法來展現(xiàn)景觀的特征，詮釋景觀的內(nèi)容。建筑小環(huán)境動(dòng)畫的表現(xiàn)形式在當(dāng)前城市景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用中的地位己經(jīng)越來越重要，作為一種新型視覺藝術(shù)語言，更加強(qiáng)調(diào)空間造型和生命力。動(dòng)畫是將一張張具有連貫動(dòng)作的圖畫或者一個(gè)個(gè)連貫姿態(tài)的角色畫面圖像文件，由此獲得動(dòng)感影像的效果，形成的視頻作品。而建筑小環(huán)境動(dòng)畫則運(yùn)用空間組合和造型原理語言，構(gòu)成特定的藝術(shù)形象，為作品提供表現(xiàn)的空間。因此，我們有必要也應(yīng)該針對城市景觀動(dòng)畫的表現(xiàn)手法和應(yīng)用實(shí)踐來進(jìn)行一些認(rèn)真的思考和研究。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、三維建模等數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，任何一種藝術(shù)形式的出現(xiàn)，都要依賴于當(dāng)時(shí)社會和科技的發(fā)展。運(yùn)用SketchUp軟件構(gòu)建建筑小環(huán)境的模型嘗試在本領(lǐng)域具有創(chuàng)新性，它打破了傳統(tǒng)方法復(fù)雜、從整體出發(fā)，著眼于實(shí)際需要，該軟件把高效率和操作簡易性作為宗旨，降低了小型建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的成本和開發(fā)周期。SketchUp軟件的特色主要運(yùn)用在小型建筑設(shè)計(jì)的方案階段。在這個(gè)階段只需建立一個(gè)大致的模型，然后通過這個(gè)模型來推敲建筑的體量、尺度、空間劃分、色彩和材質(zhì)以及某些細(xì)部構(gòu)造。

SketchUp軟件設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行直觀的創(chuàng)作構(gòu)思，隨著構(gòu)思的不斷清晰明確，設(shè)計(jì)的細(xì)部環(huán)節(jié)也一可以不斷增加這樣，設(shè)計(jì)師可以最大限度地控制設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)顯示SketchUp軟件直接針對設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程的任何階段都可以作為直觀的三維成品，甚至可以模擬手繪草圖的效果。同時(shí)在方案交流的互動(dòng)上，SketchUp軟件可以方便地使設(shè)計(jì)師與業(yè)主之間通過漫游動(dòng)畫進(jìn)行交流，或者通過變化環(huán)境角度進(jìn)行觀察，這類似于3DMAX中自由轉(zhuǎn)換視角的能力，只是SketchUp軟件的實(shí)時(shí)顯示功能避免了漫長的渲染等待，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)交流，而且在大多數(shù)情況下，它在圖面精細(xì)度方面上的表現(xiàn)能力完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)師與業(yè)主的要求。如果從表現(xiàn)的角度來談，常見的建筑設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)大部分是為了準(zhǔn)確高效的建模，例如3Dmax，Maya等軟件它是把模型建好是它唯一目的，因而往往沒有考慮建筑模型以及建筑設(shè)計(jì)師的工作特點(diǎn)。相對而言SketchUp軟件更側(cè)重設(shè)計(jì)構(gòu)思過程。這在我們方案設(shè)計(jì)是有開創(chuàng)性的。

Google SketchUP軟件的應(yīng)用對現(xiàn)代建筑小環(huán)境設(shè)計(jì)的促進(jìn)作用是很具有優(yōu)勢的，現(xiàn)代建筑小環(huán)境的設(shè)計(jì)過程一分清楚，模型參數(shù)和它們之問的關(guān)系可以隨時(shí)控制、修改、更新，這樣的過程可以隨意重復(fù)，直到做出令人滿意的設(shè)計(jì)稿為比。我們相信，在未來的景觀設(shè)計(jì)發(fā)展中，GoogleSketchUP軟件會發(fā)揮出更加便捷的作用。

通過本文對建筑小環(huán)境動(dòng)畫技術(shù)的分析研究和應(yīng)用實(shí)踐，電腦動(dòng)畫對景觀的模擬展現(xiàn)顯而易見是具有優(yōu)越性的一種表現(xiàn)方式，它不僅可以動(dòng)態(tài)的模擬展示建筑小環(huán)境，而且產(chǎn)生的效果真實(shí)，有一定的應(yīng)用參考價(jià)值，并且富有感染力，容易理解。隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對復(fù)雜建筑小環(huán)境世界的模擬，在技術(shù)上己經(jīng)不再是難題。本文立足藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)，強(qiáng)調(diào)視覺設(shè)計(jì)要素對建筑小環(huán)境動(dòng)畫場景創(chuàng)建的作用，加強(qiáng)建筑小環(huán)境規(guī)劃的藝術(shù)性體現(xiàn)，形成藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)獨(dú)特的建筑小環(huán)境動(dòng)畫表現(xiàn)特征。探討動(dòng)畫表現(xiàn)軟件間的應(yīng)用關(guān)系，介于當(dāng)前廣泛應(yīng)用于建筑小環(huán)境動(dòng)畫表現(xiàn)的軟件間的應(yīng)用差異，研究適合當(dāng)前建筑小環(huán)境動(dòng)畫表現(xiàn)實(shí)踐的應(yīng)用技術(shù)和相關(guān)理論研究?？偨Y(jié)出一套建筑小環(huán)境動(dòng)畫技術(shù)在景觀表現(xiàn)應(yīng)用方面的制作思路和實(shí)現(xiàn)方法。