環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用研究

汪 慧

(安徽工商職業(yè)學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)系 , 安徽 合肥 230041)

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用研究

汪 慧

(安徽工商職業(yè)學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)系 , 安徽 合肥 230041)

近年來(lái)，環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了進(jìn)一步提高藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字化的應(yīng)用水平，文章研究了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，分析了室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化表現(xiàn)意義，重點(diǎn)提出了室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化表現(xiàn)策略及實(shí)現(xiàn)流程等。

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)；數(shù)字化技術(shù)；應(yīng)用

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多領(lǐng)域的交互更加頻繁，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域就是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一種體現(xiàn)[1]。顯而易見(jiàn)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不能夠滿足用戶的實(shí)用需求和審美要求，并且計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件和多媒體技術(shù)則為數(shù)字化技術(shù)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，從而讓環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)重獲新生，讓其藝術(shù)表現(xiàn)方式更加豐富。

這種革命性的環(huán)境藝術(shù)發(fā)展模式得到了室內(nèi)、室外以及建筑等設(shè)計(jì)工作人員的普遍認(rèn)可，而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)量，還為設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)意設(shè)計(jì)提供軟件支持。比如不同風(fēng)格的空間設(shè)計(jì)方式和創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)都可以通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件等協(xié)助實(shí)現(xiàn)[2]。總而言之，數(shù)字化技術(shù)不僅改進(jìn)了傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)方式，而且能夠利用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)更為真實(shí)和自由的藝術(shù)設(shè)計(jì)效果，增加了與用戶之間的交流互動(dòng)。如何將數(shù)字化技術(shù)有機(jī)地應(yīng)用在整個(gè)環(huán)境藝術(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)、生活、經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，這才是環(huán)境藝術(shù)領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展方向。文章深入探討數(shù)字化技術(shù)和環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，將數(shù)字化技術(shù)與環(huán)境藝術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓先進(jìn)技術(shù)為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化表現(xiàn)策略及實(shí)現(xiàn)流程

1.1虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，其在人們生活方方面面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其整體可用性實(shí)現(xiàn)了巨大的創(chuàng)新。目前對(duì)數(shù)字技術(shù)要求最高的就是盡可能地模擬虛擬現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景及畫(huà)面，最大程度地反應(yīng)現(xiàn)實(shí)情況。近年來(lái)，隨著可視化技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可以虛擬出越來(lái)越真實(shí)的現(xiàn)實(shí)情境和畫(huà)面，其中的藝術(shù)特效表現(xiàn)得越來(lái)越強(qiáng)烈。其中高清技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中情境逼真化的必備技術(shù)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用增強(qiáng)化的交互能力，采用特定的裝置例如感應(yīng)頭盔、手套等，通過(guò)把傳感設(shè)備放置在虛擬情境中，然后讓傳感儀去使用虛擬情境中的儀器，感知虛擬環(huán)境里的所有事物，再經(jīng)過(guò)相互間的友好交互，最終得到最仿真的現(xiàn)實(shí)世界的虛擬場(chǎng)景。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以這種利用三維感知去呈現(xiàn)逼真的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的能力和能夠親身操作的真實(shí)感使得其在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中的使用也越來(lái)越廣泛。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷創(chuàng)新性發(fā)展及其實(shí)時(shí)交互的不斷推廣，為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的進(jìn)步提供了巨大的技術(shù)支持。設(shè)計(jì)員使用最先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)來(lái)虛擬化感知現(xiàn)實(shí)情景得到最逼真、最可視化的預(yù)期設(shè)計(jì)環(huán)境，比如建設(shè)中的建筑物、未完工的雕像等等，同時(shí)還能虛擬化設(shè)計(jì)師頭腦中非現(xiàn)實(shí)存在的概念化事物。

1.2室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化表現(xiàn)軟件

現(xiàn)階段，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)常用的軟件為AUTOCAD軟件，此軟件能夠大幅提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平，顯著降低設(shè)計(jì)成本，有效減少設(shè)計(jì)周期[6]。當(dāng)然AUTOCAD軟件的更新升級(jí)也比較快，現(xiàn)已從AUTOCAD R14版本升級(jí)到了AUTOCAD2014版本，在這些版本中實(shí)行的向下兼容體制，也就是高級(jí)版本能夠打開(kāi)低級(jí)版本，但是低級(jí)版本打不開(kāi)高級(jí)版本，參考高級(jí)版本具有不穩(wěn)定性，因此目前常用的AUTOCAD軟件版本為AUTOCAD2014版本。

在進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以借助3D Studio Max通過(guò)基于圖像和基于模型這兩種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且使用紋理映射以及模型分割等技術(shù)滿足虛擬空間的實(shí)時(shí)性需求。

需要說(shuō)明的是，V-Ray for 3dmax為3dmax軟件提供重要的渲染功能，這是專業(yè)渲染公司ChaosSoftware研發(fā)設(shè)計(jì)出來(lái)的，該軟件具有全局照明渲染功能以及光線追蹤渲染功能，并一次替代3dmax軟件原有的線性掃描型渲染功能。V-Ray渲染器主要分為基礎(chǔ)包(即Basic Package)和高級(jí)包(即Advanced Package)，其中基礎(chǔ)包使用費(fèi)用較為低廉，比較適合家庭和業(yè)余設(shè)計(jì)人員使用；高級(jí)包則可以提供多種高級(jí)功能，比較適合專業(yè)設(shè)計(jì)人員使用。當(dāng)然V-Ray渲染器幾乎成為3dmax軟件的功能最為全面的第三方插件軟件，可以幫助渲染特殊效果，比如全局照明、光線追蹤以及表面散射等功能[7]。V-Ray渲染器融入了光能傳遞以及光線追蹤技術(shù)，可以利用真實(shí)的光線計(jì)算公式來(lái)提供光線效果，因此廣泛應(yīng)用在室內(nèi)外設(shè)計(jì)以及建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。

1.3 室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化邏輯構(gòu)架

顯然，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的首要目的就是為了滿足用戶的物質(zhì)需求和精神追求，并以此針對(duì)用戶的居住環(huán)境、工作環(huán)境以及學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)意改造，從而讓用戶達(dá)到物質(zhì)和精神上的享受。優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)可以提高用戶的空間環(huán)境以及用戶的心理環(huán)境，就是在有限的物質(zhì)前提下創(chuàng)造出優(yōu)質(zhì)的精神環(huán)境。

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)首先要詳細(xì)分析室內(nèi)環(huán)境的邏輯構(gòu)架，具體室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)的邏輯構(gòu)架圖如圖1所示。

圖1 室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)邏輯構(gòu)架簡(jiǎn)圖

從上頁(yè)圖1中不難看出，如果要規(guī)劃好邏輯構(gòu)架圖就必須獲得室內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)形式、空間大小以及用戶需求等信息，這都為設(shè)計(jì)工作提供重要的數(shù)據(jù)參數(shù)。

1.4 數(shù)字化實(shí)現(xiàn)流程

設(shè)計(jì)人員需要逐步實(shí)現(xiàn)方案構(gòu)思、方案分析、設(shè)計(jì)表現(xiàn)以及效果評(píng)估等步驟，具體的設(shè)計(jì)流程如圖2所示。

圖2 數(shù)字化設(shè)計(jì)流程圖

參照必要的項(xiàng)目相關(guān)要求，設(shè)計(jì)人員首先要進(jìn)行方案分析，方案分析其實(shí)就是一種逆向操作，其階段目標(biāo)位盡可能利用有限的物質(zhì)前提下獲取設(shè)計(jì)信息，然后設(shè)計(jì)人員再分析、歸納以及總結(jié)信息數(shù)據(jù)，最后將其成為自身進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思的重要參考對(duì)象。

借助數(shù)字化技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以分析和篩選出相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，并通過(guò)數(shù)字的方式表現(xiàn)出來(lái)，從而進(jìn)一步針對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行隔離分析處理以及審計(jì)完善?；诜桨笜?gòu)思的數(shù)字化表現(xiàn)模式具有以下特點(diǎn)。

(1)直覺(jué)表現(xiàn)非常直觀；

(2)設(shè)計(jì)思維方式直接和開(kāi)放；

(3)可以針對(duì)設(shè)計(jì)材料進(jìn)行重復(fù)修改、裁剪、復(fù)制以及刪除處理，設(shè)計(jì)方式靈活；

(4)在設(shè)計(jì)過(guò)程中還能夠歸納總結(jié)材料元素，保存設(shè)計(jì)素材非常便利。

設(shè)計(jì)人員還可以橫向和縱向地分析比較多種設(shè)計(jì)方案，并參照以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，具體的設(shè)計(jì)構(gòu)思流程圖如圖3所示。

圖3 室內(nèi)設(shè)計(jì)產(chǎn)品數(shù)字化分析流程

從圖3不難看出，設(shè)計(jì)人員還需要參考空間特點(diǎn)、空間環(huán)境、設(shè)計(jì)目的以及定位等參數(shù)，根據(jù)以往的設(shè)計(jì)方式來(lái)確定設(shè)計(jì)流程和方案，并利用計(jì)算機(jī)協(xié)助進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后為整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)施提供準(zhǔn)確的資料。

設(shè)計(jì)人員還要考慮室內(nèi)建筑的空間流線問(wèn)題，功能方面要合理利用空間的排列組合，構(gòu)建起以起居室為整個(gè)活動(dòng)的中心，合理布置起居室的位置，將公共空間、基本空間以及私密空間保持好相互關(guān)系，達(dá)到動(dòng)靜區(qū)域合理，區(qū)域之間交互順暢。

2室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)數(shù)字化表現(xiàn)意義

如果要真正實(shí)施一個(gè)項(xiàng)目方案就需要經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研、項(xiàng)目構(gòu)思、需求定位、項(xiàng)目修改以及項(xiàng)目實(shí)施等過(guò)程，而且一些不合理甚至錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)只有在具體實(shí)施過(guò)程中才能夠發(fā)現(xiàn)和修正。當(dāng)然修正設(shè)計(jì)也就意味著有一部分甚至全部的設(shè)計(jì)方案都要進(jìn)行修改，因此整個(gè)項(xiàng)目的周期就會(huì)增加，設(shè)計(jì)費(fèi)用也就更高。如果在項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案中利用計(jì)算機(jī)仿真來(lái)協(xié)助設(shè)計(jì)，則可以對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案有更為全面的評(píng)價(jià)，還能夠直觀地檢測(cè)設(shè)計(jì)方案，由此不難看出數(shù)字化技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)方面有著良好的應(yīng)用價(jià)值。

2.1 改善設(shè)計(jì)

在數(shù)字化的大環(huán)境下，用戶可以自由掌控展示場(chǎng)景，不僅可以全方位多角度的觀察設(shè)計(jì)項(xiàng)目，而且還能在場(chǎng)景中更改相應(yīng)參數(shù)，從而讓三維場(chǎng)景的展示效果更加立體和直觀。正是由于能夠全方位地觀察設(shè)計(jì)模型，所以設(shè)計(jì)人員能夠非常方便地發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計(jì)缺陷，減少規(guī)劃不合理帶來(lái)的損失，這樣就可以大大提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。另外，數(shù)字化技術(shù)還能為設(shè)計(jì)單位提供一整套關(guān)于項(xiàng)目規(guī)劃評(píng)估和性能評(píng)估工具，從而讓評(píng)估人員找出設(shè)計(jì)效果與設(shè)定參數(shù)之間的關(guān)系，挖掘規(guī)劃設(shè)計(jì)潛在的危害，增加解決問(wèn)題的多樣性，從而讓整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目更加合理和有效。

2. 2展示設(shè)計(jì)成果

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)成果展示方式都是借助鳥(niǎo)瞰圖、分析圖以及平面圖等來(lái)體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)作意圖[3]。顯然這種表現(xiàn)方式具有比較大的局限性，只能靜態(tài)地利用平面方式來(lái)表現(xiàn)立體效果；數(shù)字化技術(shù)本身就能夠動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)出立體效果。基于數(shù)字化技術(shù)的設(shè)計(jì)效果是一種非常理想的效果，不僅可以提高宣傳效果，而且還可以將設(shè)計(jì)方案形象地展現(xiàn)給用戶，還能夠及時(shí)響應(yīng)用戶提出的修改意見(jiàn)，從而顯著增加設(shè)計(jì)方案的靈活性和競(jìng)爭(zhēng)性。具體來(lái)講如圖4所示，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員可以借助建模軟件，利用數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建虛擬環(huán)境和三維設(shè)計(jì)效果，以此得到較為形象的建筑物的設(shè)計(jì)模型；與此同時(shí)還能夠提高設(shè)計(jì)模型的細(xì)致程度，比如建筑物的門(mén)窗和造型等設(shè)計(jì)都可以準(zhǔn)確形象地體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的意圖；最后根據(jù)各種虛擬技術(shù)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)方案的展示效果，用戶和設(shè)計(jì)人員都可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行可視化和修改。

圖4 數(shù)字化設(shè)計(jì)表達(dá)

2.3節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用

在進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員大都會(huì)碰到甲方提出的臨時(shí)改動(dòng)的意見(jiàn)，在這種極端條件下，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式就顯得沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力，原有的設(shè)計(jì)圖紙很有可能全部報(bào)廢，前面所做的設(shè)計(jì)工作可能全部被舍棄，這樣不僅浪費(fèi)了大量財(cái)力和人力，而且讓設(shè)計(jì)周期變長(zhǎng)。利用數(shù)字化技術(shù)可以輕松應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)修改問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員只需要輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù)就可以方便快捷地修改設(shè)計(jì)方案，因此不僅提高了工作效率，而且節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。

2.4驗(yàn)證施工方案

在進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)的具體施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員往往還會(huì)有新的創(chuàng)意，但是由于成本和經(jīng)費(fèi)原因，這些創(chuàng)意很多不能夠直接應(yīng)用到實(shí)際的工程中，而利用數(shù)字化技術(shù)就可以虛擬構(gòu)建設(shè)計(jì)環(huán)境，這樣就可以在特定的虛擬環(huán)境中驗(yàn)證其設(shè)計(jì)創(chuàng)意是否合理和有效，如圖5所示。需要考慮的是，設(shè)計(jì)方案稿與項(xiàng)目工程施工的鏈接必須有專業(yè)的工程設(shè)計(jì)人員從幫指導(dǎo)才行，并且能夠根據(jù)具體的施工條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模?dāng)然還要進(jìn)行工程驗(yàn)證。如果利用數(shù)字化技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確定位，與此同時(shí)還能利用三維技術(shù)針對(duì)施工方案進(jìn)行虛擬論證，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以為具體施工提供大量參數(shù)數(shù)據(jù)，這些都可以大大提高施工方案的可行性，讓施工效率增高，有效減少施工周期。

圖5 設(shè)計(jì)訓(xùn)練

3結(jié)論

文章以實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)基于室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行深入探討，發(fā)現(xiàn)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)缺陷，減少由于規(guī)劃問(wèn)題造成的不必要的損失，提高設(shè)計(jì)項(xiàng)目的整體質(zhì)量。文章的創(chuàng)新之處就是利用數(shù)字化技術(shù)，將該技術(shù)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到項(xiàng)目設(shè)計(jì)和評(píng)估中，不僅能夠全方位體現(xiàn)出設(shè)計(jì)效果，還為后期的修改和維護(hù)提供便利，這些都為數(shù)字化技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用建立良好的基礎(chǔ)，有一定的研究?jī)r(jià)值。

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(責(zé)任編輯：高 堅(jiān))

Research on the Application of Digital Technology in Environmental Art Design

Wang Hui

(Department of Art Design, Anhui Business Vocational College, Hefei 230041, China)

In recent years, the application of digital technology in art design of environment is more and more widely applied. In order to further improve the level of application of digital technology in art design, this paper makes a research on the application of digital technology in environmental art design. This paper analyzes the significance of digital technology in indoor environment design and puts forward some expressing strategies and realization process of digital technology in indoor environment design.

Environmental art design; Digital technology; Application

2017-03-20

2017年安徽省教育廳人文社科研究一般項(xiàng)目階段性成果 (SK2017B002)；2015年安微省級(jí)重點(diǎn)教學(xué)研究項(xiàng)目階段性成果 (2015jyxm621)；安徽省教育廳質(zhì)量工程項(xiàng)目大規(guī)模在線開(kāi)放課程(MOOC)示范項(xiàng)目《景觀設(shè)計(jì)》階段性成果(2016mooc032)

J524

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1673-8535(2017)03-0047-06

汪慧(1983-),女，浙江省開(kāi)化人，安徽工商職業(yè)學(xué)院講師，碩士，研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。