3D GIS空間視覺(jué)特征量化分析

吳振東 艾小群

摘要：空間視覺(jué)關(guān)系的具身性、空間維度關(guān)系的復(fù)雜性、空間數(shù)量關(guān)系的難測(cè)度性和空間感知關(guān)系的難度量性是影響空間研究深入的主要因素?；?D GIS空間技術(shù)，采用三維空間可視域、空間占比及太陽(yáng)陰影分析因子分析了大厝空間視覺(jué)特征，為空間視覺(jué)特征量化研究方法更新提供了新視角?？臻g實(shí)驗(yàn)表明：小體量大厝整體可視域呈現(xiàn)兩個(gè)峰值，中、大形體量大厝整體可視域變化加大;大厝深井空間體積分布以遞增的形式發(fā)展，空間整體體量越小，深井空間占比越大;大厝建筑形制充分考慮了其受到建筑整體朝向的影響，并做到了有效的規(guī)避。

關(guān)鍵詞：空間視覺(jué)特征;三維可視化;可視域;體積比;陰影體;3D GIS;泉州大厝

作者簡(jiǎn)介：吳振東，藝術(shù)學(xué)博士，華僑大學(xué)機(jī)電學(xué)院講師，主要研究方向：人機(jī)交互設(shè)計(jì)、用戶(hù)體驗(yàn)研究、空間分析（E-mail：wzd@hqu.edu.cn）;艾小群，華僑大學(xué)機(jī)電學(xué)院副教授，主要研究方向：人機(jī)交互，交互媒體設(shè)計(jì)（福建廈門(mén)361021）。

中圖分類(lèi)號(hào)：Tu-024 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1398（2020）02-0140-11

建筑空間和空間關(guān)系是設(shè)計(jì)學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)的熱點(diǎn)問(wèn)題，空間通過(guò)其幾何、拓?fù)浜鸵曈X(jué)關(guān)系反映其空間營(yíng)造理念與特色建造文化，空間視覺(jué)感知是觀察者對(duì)建筑組構(gòu)空間視覺(jué)感受、意象、體驗(yàn)的綜合關(guān)系集合。

一空間復(fù)雜性及其量化研究意義

（一）空間視覺(jué)關(guān)系的具身性

“形而下”的物質(zhì)空間作為承載人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)所，人是空間生產(chǎn)活動(dòng)中的主體，人依照自己的身體尺度、活動(dòng)方式、感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和審美體驗(yàn)進(jìn)行空間的營(yíng)造，從而更好的進(jìn)行生活。Vischer認(rèn)為“存在于我們周?chē)臻g的直覺(jué)形式，是由……我們身體結(jié)構(gòu)的感官體驗(yàn)所組成的。一旦我們了解到體驗(yàn)自身，并將自身置于圍繞我們周?chē)臻g的中心，我們就能發(fā)現(xiàn)其珍貴的核心，也就是建筑創(chuàng)作所依賴(lài)的基礎(chǔ)。”盡管空間體驗(yàn)的直觀性十分重要，受制于技術(shù)，極少有研究嘗試從人對(duì)空間感受進(jìn)行研究，把空間的體驗(yàn)者視覺(jué)邏輯進(jìn)行可行的表征。

（二）空間維度關(guān)系的復(fù)雜性

空間是具有方位和深度的三維空間，19世紀(jì)的德國(guó)建筑師森佩爾就認(rèn)為由于人的直立行走，其營(yíng)造的空間在水平和垂直方向上均進(jìn)行了延伸?？臻g是三維屬性的世界，但由于手段的缺乏對(duì)其研究維度很難開(kāi)展，比如凱文·林奇就采用認(rèn)知地圖和調(diào)查問(wèn)卷進(jìn)行城市意象研究，蘆原義信采用二維圖示進(jìn)行街道尺度的闡釋?zhuān)捎谶^(guò)于依賴(lài)被試的手繪與表達(dá)能力或者維度解釋的不足，使得研究偏向于主觀和經(jīng)驗(yàn)化。

（三）空間數(shù)量關(guān)系的難度量性

定量研究由于其能將離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合計(jì)算，這種基于數(shù)據(jù)的分析使得研究清晰性、精確性、可重復(fù)性都得到根本的改變?？臻g包含復(fù)雜的視覺(jué)、拓?fù)洹缀蔚葦?shù)量關(guān)系，由于空間數(shù)據(jù)的龐大繁雜，以往確實(shí)囿于技術(shù)的制約而難以測(cè)度。近年來(lái)，元胞自動(dòng)機(jī)、空間句法等方法在空間關(guān)系的表征與模擬上都取得了較大的進(jìn)展，元胞自動(dòng)機(jī)在大尺度空間（區(qū)域、城市）等模擬計(jì)算上具有優(yōu)勢(shì)，空間句法由空間組構(gòu)理論支撐，用以解釋復(fù)雜空間現(xiàn)象，但兩者都以抽象算法和符號(hào)工具進(jìn)行計(jì)算，在強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)的空間視覺(jué)仿真模擬上都還待加強(qiáng)。

空間視覺(jué)感知研究的基本目標(biāo)就是回答一個(gè)特定空間哪些區(qū)域可以被看見(jiàn)（可視域），怎樣被看見(jiàn)（視角、視距），哪些要素影響被看見(jiàn)的過(guò)程與結(jié)果（陰影、體積），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人與空間的相對(duì)關(guān)系（動(dòng)態(tài)貼線率、天際線等）。在此基礎(chǔ)上能夠好的建立有效的空間知識(shí)，并進(jìn)一步勾連空間特征與空間營(yíng)造文化之間關(guān)系，將其發(fā)展為空間智慧，而前述的三點(diǎn)特性是制約其研究推進(jìn)的主要因素。

二基于3D GIS的空間視覺(jué)感知量化要素分析

GIS（Geographic Information System）是以具有地理內(nèi)涵的空間數(shù)據(jù)為處理對(duì)象，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，通過(guò)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、顯示、處理、分析和輸出進(jìn)行空間知識(shí)發(fā)展的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。3D GIS與傳統(tǒng)GIS系統(tǒng)最大的差異在于它借助全真實(shí)的三維數(shù)據(jù)維度擴(kuò)張和地理信息系統(tǒng)的運(yùn)算精度，能夠?qū)崿F(xiàn)空間數(shù)據(jù)分析的可重復(fù)驗(yàn)證、全中心性、時(shí)空維度的擴(kuò)展，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)GIS的缺陷，是傳統(tǒng)GIS進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。三維模型不僅是空間的可視化表達(dá)，而且是構(gòu)建了客觀世界的信息場(chǎng)域與深度解析范式，筆者總結(jié)3D GIS在仿真人的視覺(jué)感知的三個(gè)主要分析要素。

（一）全中心性下的視域分布分析

Tandy在1964年首次提出視域概念，將它定義為從特定的角度可以看到的區(qū)域。視域是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)最具有識(shí)別度的指針，是進(jìn)行空間視覺(jué)感知研究的主要要素。通過(guò)視域分析，研究者能夠清晰地指導(dǎo)特定的建筑空間中哪些是其容易被看到的區(qū)域;哪些是被遮擋的區(qū)域;哪些是影響了該空間的視線障礙;從指定的觀察點(diǎn)我們能到看什么？通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的分析進(jìn)行空間特征歸納總結(jié)。

按照空間句法計(jì)算方法，視域被認(rèn)為是通過(guò)空間中的單個(gè)點(diǎn)（一般為眼睛高度）并且占據(jù)相同平面（一般與地面平行）的無(wú)限數(shù)量的視線（或軸線）的總和。視域的量化分析是由模擬觀察點(diǎn)和被觀察物之間計(jì)算產(chǎn)生的。每個(gè)物體初始被認(rèn)為是可見(jiàn)的，然后由計(jì)算機(jī)去計(jì)算其被障礙物進(jìn)行遮擋并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，它產(chǎn)生一個(gè)光柵表面，對(duì)于可見(jiàn)單元格指示“1”，而對(duì)于不可見(jiàn)單元格的指示為“0”，通過(guò)“二進(jìn)制”計(jì)算，最后在以可視化方式進(jìn)行呈現(xiàn)。視域又包含多個(gè)子維度包括視域、視覺(jué)開(kāi)放性和視覺(jué)聚焦中心等?？臻g句法的視域分析在量化城市環(huán)境和空間指標(biāo)得到了很好的應(yīng)用，但其二維的局限性也受到了很大的限制，缺乏z軸向使得大量基于高度的空間體驗(yàn)關(guān)系無(wú)法得以闡釋。

3D GIS利用其高程數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，可依靠地理坐標(biāo)進(jìn)行是三維觀察點(diǎn)的布置，采用全三維數(shù)據(jù)進(jìn)行遮擋計(jì)算，大幅提高了視域分析的空間維度和精度，是對(duì)空間句法視域方法的有效更新。

（二）時(shí)空關(guān)系下的陰影體分析

勒·柯布西耶認(rèn)為建筑是陰影影響下的形狀正確、絕妙、神奇的游戲，路易斯·康也強(qiáng)調(diào)“設(shè)計(jì)空間就是設(shè)計(jì)光亮”。光通過(guò)照射建筑體表現(xiàn)，形成空間的亮部與暗部，勾勒了建筑空間的形體與尺度關(guān)系，極大的改變了空間的視覺(jué)感知狀態(tài)。一個(gè)建筑體的光照陰影首先是滿足其基本的采光、遮陽(yáng)等功能性需求，更進(jìn)一步的是從視覺(jué)審美的感受出發(fā)，進(jìn)行光影的塑造，通過(guò)建筑體勾勒光影，提升了建筑空間的氛圍。建筑光影不是可有可無(wú)的，而是建筑空間營(yíng)造的重要語(yǔ)匯，是建筑空間的重要組成要素，它和建筑體一起構(gòu)成了動(dòng)態(tài)的建筑空間視覺(jué)感知。要清晰的了解不同時(shí)區(qū)的陽(yáng)光，就需要借助3D GIS中的陰影分析模塊，通過(guò)時(shí)域設(shè)置進(jìn)行陰影體分析。

3.維度關(guān)系擴(kuò)展下的空間體積比較分析

阿恩海姆在《建筑形式動(dòng)力學(xué)》談到，空間作為建筑之間的關(guān)系，并不是虛空的，空間可以被知覺(jué)力所遍及、被密度所填充。視覺(jué)力不是孤立的變量，建筑體通過(guò)構(gòu)成組合，由組構(gòu)其成分的大小、形狀、體積形成了不同空間的視覺(jué)感知特征，使得建筑空間充滿了互動(dòng)與飽滿的視覺(jué)力場(chǎng)。因此，通過(guò)透析不同空間體塊分布，研究其相互間的比較關(guān)系在空間視覺(jué)特征研究匯總是十分有必要的，而3D GIS的三維數(shù)據(jù)屬性為該類(lèi)提供技術(shù)可行性支撐。

綜上，人類(lèi)是通過(guò)視覺(jué)來(lái)觀察和感知空間的，不同的空間特征形成了完全不同的空間感知，而對(duì)這些空間視覺(jué)感知的記錄、存檔、定量分析和關(guān)系擬合能夠推進(jìn)幫助該類(lèi)空間的定性解釋?zhuān)P者嘗試構(gòu)建一個(gè)基于3D GIS空間分析框架見(jiàn)圖2。

三基于3D GIS的泉州大厝視覺(jué)感知量化分析案例

泉州從兩漢時(shí)期，就是我國(guó)主要港口城市之一，發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)和文化極大的促進(jìn)了居民對(duì)其府邸宅院的營(yíng)造，如官式大厝、手巾寮都呈現(xiàn)了較強(qiáng)的城市性空間特征。本節(jié)通過(guò)結(jié)合實(shí)地測(cè)繪及攝影測(cè)量綜合得到的三維信息，建立了7組不同官式大厝全三維數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行空間要素分析，研究樣本見(jiàn)表1。

（一）官式大厝內(nèi)空間可視域分析

官式大厝是很典型的“中庭型”平面形制，應(yīng)用三維視域矩陣的方法建立了完整的大厝空間視域分布數(shù)據(jù)及可視化，借助三維可視區(qū)域熱區(qū)圖，可以建立整體的大厝可視區(qū)域數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行建造文化解讀。

（二）實(shí)驗(yàn)方法采用在ArcGIS軟件中布設(shè)視點(diǎn)網(wǎng)格矩陣一設(shè)置地面與墻面視線碰撞點(diǎn)一構(gòu)造三維視線一計(jì)算遮擋物一可視化顯示一數(shù)據(jù)合并與統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖3一圖9。

（三）在官式大厝中處于“四正”方位的四個(gè)廳堂分別是北面的“上大廳”，上大廳是家祠，設(shè)有祖宗牌位，后部隔著板壁的是“后軒”;南面與上大廳相對(duì)應(yīng)的是“下廳”，也是門(mén)廳、過(guò)道，是臨時(shí)待客之處;東西兩面的廳叫做“櫸頭”，可供日?；顒?dòng)，休閑。處于“四維”方位的四個(gè)房間住著父母及其直系親屬。房屋空間布設(shè)表征一種權(quán)利關(guān)系：中=天地、北=祖先、南=次子、東=父母、西=長(zhǎng)子。

通過(guò)可視域圖像可以清晰的看到，盡管大厝的空間分布有一進(jìn)、二進(jìn)之分，但是空間高可見(jiàn)度區(qū)域基本圍繞天井空間展開(kāi)，從圖中可以看出從深色（高可見(jiàn)度）到淺色部分（低可見(jiàn)度）的中心擴(kuò)展式展開(kāi)，形成“天井引導(dǎo)，中軸對(duì)稱(chēng)”的高可視區(qū)域。而圍繞天井和廊道形成了大量的中等可視域空間，即灰空間，這些灰空間起到引導(dǎo)視覺(jué)分散及疏導(dǎo)交通流線的作用。

在建筑內(nèi)部，大廳是大厝的核心，是閩南人祭祖的場(chǎng)所，同時(shí)也是家庭舉行大型活動(dòng)的主要地方，如安厝、舉行婚禮、辦理喪事、慶祝生日等儀式都會(huì)選擇大廳，是室內(nèi)可視域最集中的呈現(xiàn)。從天井的空間尺度、空間關(guān)系和使用情況來(lái)分析，天井實(shí)際上是大廳空間的一個(gè)重要的組成部分，甚至就是整個(gè)廳堂大廳的中心，不僅是日?；顒?dòng)的中心，也是整個(gè)建筑空間組織的核心。在這種模式中，圍繞天井的四正為廳堂，四維為正房，完全是九宮格圖式在民居空間形制中的體現(xiàn)。

主厝天井的側(cè)面沒(méi)有實(shí)體墻面圍護(hù)，而只通過(guò)四個(gè)角落的四根柱子限定出了一個(gè)開(kāi)敞的空間。借助官式大厝地坪高低差及主厝天井的四個(gè)角柱，限定出了天井北側(cè)的頂廳巷道，南側(cè)的下廳巷道，還有東西兩側(cè)的櫸頭口這些巷道空間。如果沒(méi)有這四根柱子存在，主厝天井便無(wú)法從它四周的巷廊空間中得到明確肯定的限定和強(qiáng)調(diào)，也無(wú)法突出它作為整個(gè)大厝空間組織架構(gòu)的核心地位。

大厝通過(guò)圍合造成空間產(chǎn)生內(nèi)外之分，包圍狀態(tài)限定度最強(qiáng)，比較封閉，從而具有強(qiáng)烈的包容感和居中感;借助圍合的多向開(kāi)口，形成了高度可視域向中度可視域（灰空間）的舒緩過(guò)度，正是由于這些開(kāi)口，形成了天井結(jié)合大廳形成的內(nèi)聚性空間張力，圍合狀態(tài)的開(kāi)口越多越大，形態(tài)對(duì)外部的聚合力越強(qiáng)，對(duì)內(nèi)部的限定度越弱。這些中度可視域巧妙地限定出了一個(gè)介于私密和開(kāi)放的過(guò)渡空間，豐富了空間視覺(jué)層次。從心理上也制造出一個(gè)內(nèi)部的室外空間，在這里人們有明顯區(qū)別于其他內(nèi)部空間的外部體驗(yàn)，然而前提是人們對(duì)它又有強(qiáng)烈的內(nèi)部認(rèn)同感。大廳相對(duì)于地坪標(biāo)高做的凸起，突出了頂落中大廳部分空間的主體地位，也與頂廳家祠祭祖和登堂會(huì)客的使用功能相契合，使得整體的可視域得以有序排列組合。

通過(guò)整體可視域分析得以發(fā)現(xiàn)，泉州官式大厝“祠宅合一”“四廳相向，中涵一庭”的空間特征十分明顯，空間關(guān)系十分強(qiáng)調(diào)祖先（天）、父母（地）和兒子（人）三個(gè)“等級(jí)”，就是以祖祠為中心向四周分出父母和子女的住房，泉州官式大厝里的“天井”和“上大廳”、櫸頭、下廳一起構(gòu)成了一個(gè)十分流暢的視覺(jué)中心，這里的主廳堂和天井呈現(xiàn)的是“中心”與“外延”的“軟”關(guān)系，中心到外延通過(guò)開(kāi)口連通，保證了氣流流通功能性的同時(shí)，也營(yíng)造了一定的中度視覺(jué)可視域空間，小體量大厝空間可視域私密和開(kāi)放空間占比較多，大體量大厝空間可視域私密和過(guò)度空間占比較多。

（四）官式大厝太陽(yáng)陰影體分析

光影是空間關(guān)系中特殊的存在，進(jìn)行定量化的陰影關(guān)系研究有助于我們深入解析地域光照條件影響下的建筑空間設(shè)計(jì)方法。筆者選取2016年泉州地區(qū)夏至日（6月21日）、冬至日（12月21日）當(dāng)天中的3個(gè)時(shí)間段進(jìn)行光照驗(yàn)證，在已知泉州大厝所處經(jīng)度為118.58449左右，緯度為24.91304左右，通過(guò)suncalc提供的計(jì)算器求出其真太陽(yáng)時(shí)，得出每個(gè)時(shí)間段的太陽(yáng)高度角（Sun Altitude）與太陽(yáng)方位角（Sun Azimuth）參數(shù)，并在Arc GIS中進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置，結(jié)果如圖10。從不同時(shí)間點(diǎn)的太陽(yáng)陰影模擬分析，能完整清晰的了解大厝時(shí)間變化下的空間陰影關(guān)系。整體來(lái)看，官式大厝由于泉州地區(qū)的氣候特征，為了提高居住的舒適性，主要是以遮擋強(qiáng)烈的日照為目的的，其天井高坡度、小開(kāi)口、檐口伸出較長(zhǎng)的建筑特征有效的隔絕了一天當(dāng)中的主體日照。通過(guò)分析圖可以看出，在夏令時(shí)當(dāng)天，早晚時(shí)間段，天井中的陰影體占比都較小，主體空間都不受陽(yáng)光直射，只有在中午太陽(yáng)高度角較高的時(shí)段，天井才受到陽(yáng)光直射，但直射時(shí)長(zhǎng)較短。在冬令時(shí)時(shí)，這種遮擋效果表現(xiàn)的則更為明顯。

值得注意的是，一般的空間陰影主要是受到建筑體的朝向決定，但是將同在蔡氏古民居群中的孝友第和蔡淺別院比較，蔡淺別院坐北朝南，孝友第主要為東西朝向，而孝友第天井受太陽(yáng)直射時(shí)間也沒(méi)有大幅多于蔡淺別院，這表明大厝建筑形制充分考慮了整體朝向，并做到了有效的規(guī)避。

（五）官式大厝天井空間占比分析

李允穌在《華夏意匠》一書(shū)中，就中國(guó)傳統(tǒng)民居的群體布局問(wèn)題，認(rèn)為在平面組織的系統(tǒng)上，建筑群是以一院一組為基本單元的。多組的建筑群的院一般是首先向縱深方面發(fā)展，院與院間作行列式的排列，一直行一連串的院則稱(chēng)為路，在路中院與院間有縱的聯(lián)系，也有橫的聯(lián)系，成為了一個(gè)交叉的交通路線的網(wǎng)。這種觀點(diǎn)很好地概括了北方傳統(tǒng)合院式民居采用單元重復(fù)式的群體布局方式，但是泉州官式大厝卻并沒(méi)有形成這樣的特點(diǎn)，由于受到亞熱帶地區(qū)氣候的影響，建筑間距小，有利于形成陰影，避免建筑受到太陽(yáng)直曬;同時(shí)形成風(fēng)壓效應(yīng)，利于通風(fēng)。建筑兩側(cè)“冷巷”正體現(xiàn)了這點(diǎn)，窄而多風(fēng)，多陰影，宜于停留。

由于缺乏定量數(shù)據(jù)的支撐，對(duì)于不同形制（單天井、多天井大厝）天井空間與整體大厝的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系及變化趨勢(shì)研究就顯得薄弱。為了定量大厝天井與建筑整體體積的占比關(guān)系，進(jìn)而研究大厝天井建造文化與方式，筆者在此前建立三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，采用在3ds max中通過(guò)捕捉工具匹配其外輪廓，建立天井體積體塊和整體建體積體塊，并導(dǎo)入ArcGIS中進(jìn)行體積比對(duì)計(jì)算，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖11。

從圖12可以直觀看出，泉州大厝主要采用九宮格式的中庭式組合，天井一般為方正，采用“四廳相向”的格局，庭院既有采光、通風(fēng)、遮陽(yáng)、拔氣、排泄雨水的功能需求，但又是泉州官式大厝感知特征的體現(xiàn)，其主入口基本上都位于中軸線上，與早期中原漢式民居的布置方式相吻合，這一點(diǎn)從現(xiàn)存宋元以前的民居遺址和一些古代繪畫(huà)作品中可以得到印證。

從表2可以看出，7個(gè)樣本建筑體的天井占比的均值集中在12.19%，其中前四個(gè)小體量、單天井形制大厝的天井占比均值為14.79%，后三個(gè)大體量、非標(biāo)準(zhǔn)形制的大厝天井占比均值為8.75%。通過(guò)對(duì)比大型大厝和小型大厝的深井空間體積分布，可以發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，即空間整體體量越小，深井空間占比越大。在三間張雙落為主的標(biāo)準(zhǔn)形制大厝中，天井起到明顯的主導(dǎo)地位，承擔(dān)了功能性與中路疏導(dǎo)的作用，而護(hù)厝中的小型天井以其軸心為核心，進(jìn)行“向心合圍式”的群體布局，相較天井空間，空間占比小很多，更多是只起到通風(fēng)、采光等功能性作用。而楊阿苗民居、蔡淺別院等大型大厝形制更為靈活，護(hù)厝明顯更多，護(hù)厝也不在強(qiáng)調(diào)完全的中軸線對(duì)稱(chēng)格局。主天井盡管還是體量較大，但已不是完全居于主要地位，其余護(hù)厝天井也起到重要的空間組織作用。

通過(guò)數(shù)據(jù)及可視化圖像表明，泉州大厝天井一般居于整體大厝的中心，是采光、通風(fēng)功能性需求的結(jié)果，與建筑體量的尺度比較基本占比較少，整體占比相對(duì)于其他南方民居形式都顯得更為窄小，同時(shí)又形成一種半閉合的灰空間形式，用以連接小型大厝天井的空間占比明顯高于大型大厝，因此形成了泉州大厝緊致、內(nèi)斂的建筑文化特征。

綜上，從地理因素來(lái)看，泉州處于濕熱地區(qū)，同時(shí)受到亞熱帶多臺(tái)風(fēng)氣候的影響，外立面尺度較小，由于其建筑的進(jìn)深大，往往不利于通風(fēng)。因此，泉州大厝建筑內(nèi)部空間和露天空間（天井）相對(duì)尺度小，建筑灰空間（敞廊）相對(duì)尺度大。因此，通過(guò)設(shè)置天井以減小建筑內(nèi)部空間進(jìn)深，以利于建筑通風(fēng)。官式大厝由于其敬天法祖、長(zhǎng)幼有序的住居文化，主要采用的是“向心合圍”空間布局，這種方式集中出現(xiàn)在閩粵兩地的大型傳統(tǒng)民居中（護(hù)厝在廣東潮汕地區(qū)成為從厝），是先民在建造過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造合理的居住環(huán)境而發(fā)生的。

空間視覺(jué)感受是個(gè)體的、體驗(yàn)的、直覺(jué)的，但要解析空間集體、共性、能被反復(fù)驗(yàn)證的認(rèn)知與特征就需要依賴(lài)空間科學(xué)技術(shù)的輔助。3D GIS利用其數(shù)據(jù)維度和精度的優(yōu)勢(shì)，在表征空間視覺(jué)關(guān)系具身性、復(fù)雜性具有明顯的優(yōu)勢(shì)，用量化研究支撐空間的人文解讀，用人文關(guān)懷指導(dǎo)與服務(wù)空間技術(shù)的發(fā)展方向，共同構(gòu)成空間科學(xué)多學(xué)科發(fā)展演進(jìn)之路。