以單元為理念的風(fēng)景園林專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助制圖優(yōu)化研究

楊 陽，唐曉嵐，賈艷艷

（南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，江蘇 南京 210037）

1 風(fēng)景園林專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助制圖背景

狹義上的計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)指的是CAD；廣義上計(jì)算機(jī)輔助制圖的范疇已經(jīng)包含了所有能夠讓設(shè)計(jì)思想與人對接的可視化途徑：類別上有各類方案圖、效果圖、模型和動(dòng)畫視頻等。如今，能夠幫助設(shè)計(jì)師表達(dá)設(shè)計(jì)方案的軟件技術(shù)都可以稱之為計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和圖像處理軟件的使用，相較于手繪圖紙更具有便捷性、準(zhǔn)確性和實(shí)用性，為風(fēng)景園林師提供了在方案表現(xiàn)上更多樣式化的選擇[1]。然而，風(fēng)景園林專業(yè)制圖表現(xiàn)基于多樣化的設(shè)計(jì)階段需要有越來越多的表達(dá)方式。在方案設(shè)計(jì)階段，有各類分析圖、各種平、立、剖空間的表現(xiàn)圖；在與甲方溝通階段，有匯報(bào)的PPT、文本、演示視頻等。國內(nèi)風(fēng)景園林專業(yè)計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)起步較晚，目前專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)使用的傳統(tǒng)軟件[2]為：CAD、Photoshop、SketchUp。如今，風(fēng)景園林學(xué)成為一級學(xué)科，我們一直在追問一個(gè)問題：如何才能擁有屬于自己領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)？從學(xué)科的發(fā)展和實(shí)際角度出發(fā)，需要構(gòu)建一套適合專業(yè)領(lǐng)域的制圖系統(tǒng)，因此，研究適合本專業(yè)的制圖技術(shù)也就顯得格外重要。

2 風(fēng)景園林專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助制圖面臨的現(xiàn)狀問題

目前，風(fēng)景園林專業(yè)競爭愈發(fā)強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)市場、更加緊迫的工作任務(wù)，對園林師各制圖環(huán)節(jié)都有更高的要求。傳統(tǒng)制圖軟件，在面對越來越高的要求時(shí)顯現(xiàn)短板。一方面，從方案出發(fā)，制圖需要盡可能高的效率，和最新的表現(xiàn)方式接軌，傳統(tǒng)軟件和制圖流程往往難以媲美。另一方面，就現(xiàn)狀而言，風(fēng)景園林師對制圖軟件的應(yīng)用、學(xué)習(xí)多以自學(xué)為主，“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用計(jì)算機(jī)軟件制圖模式現(xiàn)象嚴(yán)重，質(zhì)量的隨機(jī)性和體系的局限性較大。

2.1 傳統(tǒng)制圖軟件在園林制圖領(lǐng)域面臨的主要短板問題

（1）CAD軟件繪制圖形與以往手繪平面圖相比線條較為死板，缺少生動(dòng)感。繪制圖形過程中，因經(jīng)常重復(fù)工作一個(gè)命令，容易使設(shè)計(jì)師出現(xiàn)視覺疲乏，思維活躍性下降等問題。

（2）SketchUp軟件建模存在模型封面繁瑣的問題，經(jīng)常會(huì)因?qū)氲腃AD線稿不閉合，需要找出不閉合的線條，再次重新繪制線條封面[3]。項(xiàng)目的模型，常因場地地形的封面花費(fèi)了大量的時(shí)間。當(dāng)場地中遇到具有等高線表示的起伏地形時(shí)，SketchUp軟件需要沙盒插件方能自動(dòng)封面[4]。SketchUp軟件建立的方案模型對于實(shí)際設(shè)計(jì)的場景效果圖而言表現(xiàn)效果較弱，真實(shí)性較弱。如若為了展示細(xì)節(jié)豐富的大型場景效果圖，往往需要使用Photoshop軟件對圖片進(jìn)行后期處理。

（3）Photoshop軟件的圖像處理是對已有的位圖圖像進(jìn)行編輯加工處理及運(yùn)用一些特殊效果，而位圖圖片放大時(shí)便會(huì)出現(xiàn)模糊，方案的展示便會(huì)因圖片的模糊而出現(xiàn)問題[5]。再者，方案分析過程中需要大量的分析圖，如：場地地形分析圖,水系分析圖，交通流線分析圖等。繪制這些圖紙，Photoshop被常使用的是鋼筆工具，相比其他軟件工具，Photoshop鋼筆工具的操作并不便捷和快速。使用軟件進(jìn)行批量修改采用的批處理命令，對于文本中涉及日期或頁碼的調(diào)整并不能勝任。另外，Photoshop軟件處理像公園鳥瞰這一類的大場景效果圖時(shí)，軟件占用計(jì)算機(jī)緩存較大，通常需要幾百兆或是更高的內(nèi)存，對計(jì)算機(jī)性能要求較高，筆記本電腦較難勝任此工作。

表1 CAD、SU、PS軟件在園林制圖領(lǐng)域面臨的主要短板問題

2.2 風(fēng)景園林師使用軟件存在的現(xiàn)狀問題

國內(nèi)計(jì)算機(jī)輔助制圖起于20世紀(jì)90年代，由于計(jì)算機(jī)在當(dāng)時(shí)還屬于新鮮事物，能對其熟練應(yīng)用并掌握的園林師少之又少。隨著市場的需求不斷提升和行業(yè)的不斷壯大，快速的計(jì)算機(jī)軟件制圖培訓(xùn)應(yīng)運(yùn)而生。這類培訓(xùn)在3—6個(gè)月的短期教學(xué)后，便向行業(yè)輸送職業(yè)應(yīng)用型人才。短、平、快的學(xué)習(xí)模式也帶來不少潛在問題：設(shè)計(jì)師對軟件知識的沉淀、積累太少。通常在只是淺淺涉獵一些制圖軟件情況下，學(xué)生往往并不能熟練領(lǐng)悟操作要領(lǐng)，對軟件操作只知其然而不知道其所以然。在繪制平面圖草地時(shí)，給草地添加質(zhì)感使用Photoshop里濾鏡—雜色—添加雜色與濾鏡—模糊—?jiǎng)討B(tài)模糊兩組命令，這里的雜色和動(dòng)態(tài)模糊命令需要根據(jù)圖面效果調(diào)整參數(shù)，而有的設(shè)計(jì)師在輸入數(shù)值時(shí)往往只是固定值，并不根據(jù)圖面效果去調(diào)整參數(shù)，其原因乃是不知調(diào)整數(shù)值的意義何在，對軟件不熟悉、不深入。

如今，高校研究生招生考試并不涉及計(jì)算機(jī)輔助制圖這一塊，專業(yè)考試常常為3小時(shí)或是6小時(shí)的快題考試。學(xué)生為了考試而忙于手繪、快圖，忽視計(jì)算機(jī)制圖的學(xué)習(xí)。當(dāng)學(xué)生真正進(jìn)入研究生階段、工作階段就會(huì)發(fā)現(xiàn)所學(xué)難以滿足所需，這就迫使其對計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)進(jìn)行惡補(bǔ)，進(jìn)入短期培訓(xùn)速成學(xué)習(xí)，造成惡性循環(huán)。

園林師在軟件制圖上的短、平、快現(xiàn)象，存在的“碎片化”“片面化”使用軟件問題，結(jié)果是舍本求末，投入與產(chǎn)出不成正比。耗費(fèi)大量的時(shí)間精力用于調(diào)整和修改，方案本身的深化和修改的時(shí)間和精力則相對減少。（圖1）

圖1 風(fēng)景園林師軟件使用現(xiàn)狀問題

3 優(yōu)化建議

軟件的發(fā)展已經(jīng)為設(shè)計(jì)制圖表現(xiàn)帶來革命是不可否認(rèn)的事實(shí)，現(xiàn)有的軟件不是起點(diǎn)，也非終點(diǎn)；技術(shù)上的推陳出新，對于計(jì)算機(jī)輔助制圖而言也遠(yuǎn)未涉及終點(diǎn)。抓住時(shí)代的脈搏、系統(tǒng)化、前瞻性的開展計(jì)算機(jī)輔助制圖的分析，并與現(xiàn)有的風(fēng)景園林專業(yè)知識體系相融合，是對計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢的積極應(yīng)對。在傳統(tǒng)制圖軟件與工作流程的基礎(chǔ)上提出以下改良與優(yōu)化建議，旨在能為風(fēng)景園林專業(yè)的制圖表現(xiàn)帶來便利。（圖2）

3.1 引入其他制圖軟件

3.1.1 引入Adobe Illustrator軟件

風(fēng)景園林專業(yè)設(shè)計(jì)師需要使用大量的分析圖對方案進(jìn)行解析說明，這類圖紙，使用Illustrator軟件可以大大優(yōu)化制圖速度與質(zhì)量。它是一款專業(yè)圖形設(shè)計(jì)工具，可提供豐富的像描繪功能以及順暢靈活的矢量圖編輯功能。與以前使用Photoshop不同的是，它的鋼筆工具操作簡單、功能強(qiáng)大，且所繪制圖形是矢量圖形不會(huì)出現(xiàn)放大模糊的現(xiàn)象。Illustrator軟件集成的上色、文字處理等功能，也可以為分析圖的深入繪制帶來便利。

3.1.2 引入Lumion軟件

Lumion是一個(gè)實(shí)時(shí)的3D可視化工具，通常用來制作電影和靜幀作品較多，涉及到包括建筑、規(guī)劃和風(fēng)景園林、室內(nèi)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。方案模型使用Lumion軟件進(jìn)行渲染，能夠直接在自己的電腦上創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)，渲染效果比其他軟件更快，大幅降低了制作時(shí)間。只需根據(jù)需要賦予模型材質(zhì)、添加配飾、植物等，便可在短短幾秒內(nèi)創(chuàng)造出驚人的景觀可視化效果。

3.1.3 引入Adobe InDesign軟件

InDesign在歐美地區(qū)已經(jīng)逐漸成為主流的排版設(shè)計(jì)軟件之一，雖然早期在亞洲區(qū)未受重視，但隨著目前中文版推出，InDesign在中國越來越被更多的設(shè)計(jì)師使用。它的排版設(shè)計(jì)能力十分出眾，對于風(fēng)景園林專業(yè)而言，軟件可為文本設(shè)計(jì)、方案展示工作帶來便利。當(dāng)需要批量更新文本中插入的圖片時(shí)，使用傳統(tǒng)的Photoshop進(jìn)行排版需要一個(gè)個(gè)頁面打開進(jìn)行更改工作，圖片量多的時(shí)候往往需要較長時(shí)間，且容易人為更改出錯(cuò)，而InDesign只需將文檔里插入的圖片素材在素材庫里批量更新，重新導(dǎo)出文本文件即可完成工作。

3.2 優(yōu)化軟件制圖流程

風(fēng)景園林設(shè)計(jì)師在日常的工作中往往使用單一的軟件進(jìn)行多種制圖工作，且制圖流程較單一，形成簡單的流程。較多的現(xiàn)象是“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用計(jì)算機(jī)軟件。傳統(tǒng)軟件在某些階段并不能勝任制圖工作出現(xiàn)的短板，這些因素都使得花費(fèi)在制圖上的時(shí)間精力數(shù)倍。由此可見，審時(shí)度勢的優(yōu)化制圖流程，在各階段讓制圖軟件各司其職，使軟件最大效率和最優(yōu)的利用，這才是我們所需。

以單元為理念，試圖在風(fēng)景園林師方案制圖的每一過程中，軟件與所需制圖任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，擺脫傳統(tǒng)的風(fēng)景園林師 “碎片化”、“零星化”、“片面化”制圖模式。優(yōu)化后的制圖流程，整合了風(fēng)景園林師在制圖設(shè)計(jì)過程中的零散軟件，結(jié)合不同設(shè)計(jì)任務(wù)，將這些軟件融合進(jìn)一個(gè)綜合體，讓園林師根據(jù)任務(wù)按需出圖。在引入上述 Illustrator、InDesign、Lumion軟件后，結(jié)合單元理念，專業(yè)制圖要求，將制圖流程分為制樣、加工、產(chǎn)品3大單元。

制樣單元，這一過程是將方案草圖繪制成電腦線稿的過程。該階段為后面的建模制圖打下基礎(chǔ)，是為后面所有的工作鋪設(shè)基礎(chǔ)。采用CAD繪圖使得平面線稿得以參數(shù)化、智能化、可視化、協(xié)同化和信息模型化。

加工單元，這一過程是將CAD繪制的線稿按不同的需要進(jìn)行處理。使用Photoshop軟件對線稿進(jìn)行上色處理；使用Illustrator軟件繪制平面圖的分析圖；使用SketchUp軟件建立方案草模，并根據(jù)需要添加配飾，賦予材質(zhì)；使用Lumion軟件對方案草模進(jìn)行材質(zhì)編輯，添加場景配飾，并進(jìn)行后期渲染和動(dòng)畫輸出；使用InDesign根據(jù)方案設(shè)計(jì)的需要將上述圖形文件進(jìn)行排版編輯工作。

產(chǎn)品單元，這一階段為采用不同軟件不同操作而最終得到的不同圖形文件。使用Photoshop軟件對線稿進(jìn)行上色處理得到方案平面圖；使用Photoshop對SketchUp軟件建立的草模后期處理得到場景效果圖和鳥瞰效果圖；使用Lumion軟件對模型的渲染輸出視頻動(dòng)畫等。

那么，該優(yōu)化的制圖流程作用又有那些優(yōu)勢呢？（1）在各個(gè)單元內(nèi)部各個(gè)不同軟件中，設(shè)計(jì)師可以獨(dú)立完成制圖任務(wù)，并且完成的制圖可為其他出圖任務(wù)服務(wù)，相互關(guān)聯(lián)同時(shí)又不相互制約。（2）在每個(gè)小單元內(nèi)使用的制圖軟件都是在所需方面十分勝任的軟件，避免軟件短板問題。（3）設(shè)計(jì)師可以根據(jù)方案需要有選擇的使用單元內(nèi)軟件，按需出圖，節(jié)省時(shí)間精力。（4）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單元內(nèi)使用什么軟件設(shè)計(jì)師還可以根據(jù)認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)不斷調(diào)整更新，做到自我發(fā)展、更新。（5）單元的自我更新也是體系更新的一個(gè)過程，未來，無數(shù)的風(fēng)景園林師共同去探索全新的、更為契合風(fēng)景園林專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)體系。（圖3）

整個(gè)廣場改造布局結(jié)構(gòu)突出“一軸、三環(huán)、六點(diǎn)”的特色理念：一軸指貫穿廣場南北的中央景觀軸線；三環(huán)指由南向北依次分布在景觀軸線上的景觀空間，為入口主廣場、蓮花廣場、主題雕塑廣場（北出入口）；六點(diǎn)是指在原有場地的基礎(chǔ)上改造的樹陣廣場、繁花盛錦、中心綠地、荷花塘、兒童廣場綠地、弧形花圃。旨在將黃河廣場改造為一所平衡都市生態(tài)環(huán)境的綠地開放廣場；一處植物鮮明、色彩交織的城市綠地景觀；一座具有文化底蘊(yùn)的城市地標(biāo)且能體現(xiàn)山東東營城市文化的戶外景園。

在確定方案設(shè)計(jì)后即對方案按不同階段進(jìn)行制圖。

（1）使用CAD軟件將草圖方案繪制成計(jì)算機(jī)線稿，為后面方案彩色平面和建模型提供線稿。在繪制過程中按照線稿種類分圖層繪制不同線，一共建立15個(gè)圖層：場地邊界、道路、水系、園路、等高線等。繪制的線稿保存為“黃河廣場方案線稿.dwg文件”，并輸出PDF格式文檔。這里使用A圓弧 、L直線 、SPL自由曲線、C圓 、P平移、O偏移、等命令進(jìn)行線條繪制。（圖4、5）

圖3 以單元理念優(yōu)化的軟件制圖流程體系

4 案例驗(yàn)證

本研究以山東東營黃河廣場改造方案制圖為案例。黃河廣場位于山東省東營市河口區(qū)銀河公園以東，河口區(qū)政府大樓以西，占地約3.3hm2。隨著時(shí)間的流逝，市民長期的使用，廣場內(nèi)部設(shè)施早已出現(xiàn)不同程度的老化與破壞，綠化也與周圍環(huán)境存在一定程度的不協(xié)調(diào)感。為滿足當(dāng)?shù)厥忻裆?、休閑、娛樂需要，提升城市景觀品味，需對廣場進(jìn)行改造。

圖4 方案手繪草圖

圖5 使用CAD軟件處理的方案平面線稿圖

（2）將PDF格式的線稿導(dǎo)入Photoshop軟件，進(jìn)行彩色平面的處理。使用命令：移動(dòng)、選擇、框選、填色、濾鏡、曲線、圖層樣式、文字等。（圖6）

圖6 使用Photoshop軟件處理的平面方案圖

（3）將線稿dwg格式的文件導(dǎo)入SketchUp軟件，進(jìn)行方案場地模型的建立，不需添加植物素材。保存為skp格式的模型文件，并選擇合適的鳥瞰視角采用vary for SketchUp插件進(jìn)行渲染，導(dǎo)出為“鳥瞰草圖.jpg”圖片格式文件。這里使用直線 L、刪除E、移動(dòng) M、面的推/拉 U、Group成組 G、材質(zhì) X等命令進(jìn)行模型建立。（圖7）

圖7 使用SketchUp軟件建立的場地模型

（4）將JPG圖片格式文件使用Photoshop軟件打開，對鳥瞰場景進(jìn)行貼圖素材處理，添加陰影，調(diào)整色調(diào)，添加人物、天空等配飾完成最終鳥瞰效果，保存為：黃河廣場全景鳥瞰。使用：移動(dòng)、復(fù)制、縮放、蒙版、橡皮擦、曲線、色彩平衡等命令進(jìn)行圖片后期處理。（圖8）

圖8 使用Photoshop軟件處理的鳥瞰效果圖

（5）將skp模型文件導(dǎo)入Lumion軟件，對模型的材質(zhì)進(jìn)行編輯，添加植物、人物、小品、人物等素材，進(jìn)行場景效果的渲染。在場景內(nèi)選擇20個(gè)不同地段的視角串聯(lián)起廣場，制作成公園廣場場景動(dòng)畫視頻，保存為“黃河廣場方案場景視頻.mp4”文件。使用命令[ALT]+移動(dòng)，復(fù)制所選物體，按[H]可移動(dòng)物體的高度，按 [R]可對物體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，[CTRL]+1至9，保存10個(gè)攝像機(jī)位置等命令處理模型。（圖9）

圖9 使用Lumion軟件渲染的原路效果圖

（6）使用InDesign軟件根據(jù)方案的內(nèi)容進(jìn)行方案文本的編輯工作，完成，保存為：黃河廣場方案文本，文件；并輸出為PDF格式文件，方便閱讀、匯報(bào)。使用文字、置入、智能輔助線、自動(dòng)頁碼等命令進(jìn)行文本排版e編輯。

5 小結(jié)與反思

隨著電腦的進(jìn)一步發(fā)展和人類認(rèn)識水平的提高，計(jì)算機(jī)參與風(fēng)景園林師設(shè)計(jì)制圖工作的作用將會(huì)越來越明顯，并最終導(dǎo)致風(fēng)景園林專業(yè)設(shè)計(jì)方式的變革[6]。學(xué)科的發(fā)展、交叉與融糅，需要我們重新認(rèn)識計(jì)算機(jī)輔助制圖的內(nèi)容，結(jié)合專業(yè)自身特點(diǎn)，將傳統(tǒng)軟件制圖從狹隘的認(rèn)知拓展到制圖技術(shù)體系，將更多更便捷的軟件技術(shù)引入，發(fā)展創(chuàng)新。重視計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)，利于風(fēng)景園林專業(yè)的發(fā)展與實(shí)踐。

注 釋：

傳統(tǒng)軟件：傳統(tǒng)，相傳成統(tǒng)，指的是風(fēng)景園林專業(yè)實(shí)際工作中使用的主流軟件，并不涉及軟件本身問題。

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