數(shù)字化技術(shù)在建筑空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

井敏飛

西安建筑科技大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究總院，中國·陜西 西安 710055

1 引言

在建筑空間設(shè)計(jì)中采用數(shù)字化技術(shù)，其所呈現(xiàn)出的圖畫效果十分逼真，不僅將設(shè)計(jì)內(nèi)容生動(dòng)、形象的呈現(xiàn)出來，同時(shí)也有助于施工人員查看設(shè)計(jì)圖紙，其可謂是建筑施工的好幫手。并且，數(shù)字化技術(shù)支持下的建筑空間設(shè)計(jì)，和其手工繪圖相比，在繪圖效率上更高，且修改起來也比較便捷，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)知曉數(shù)字化技術(shù)的價(jià)值與優(yōu)勢，在實(shí)際設(shè)計(jì)中巧妙利用此種技術(shù)，以此提升室內(nèi)設(shè)計(jì)效果，呈現(xiàn)出多元化的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2 數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑空間設(shè)計(jì)的影響

數(shù)字化技術(shù)的主要特點(diǎn)，分析運(yùn)用層面，便是通過信息將以往物質(zhì)所替代。在人們的生活當(dāng)中，大家所利用的信息都是將物質(zhì)作為基礎(chǔ)。而信息時(shí)代的到來，也讓信息逐步替代了物質(zhì)，這也成為了時(shí)代發(fā)展的主流趨勢。在這一環(huán)境下，會(huì)直接減少物資的消耗量，增強(qiáng)信息傳播及交流的速度。而分析其文明層面，數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用也影響到人們的生活及思想，也一定程度上關(guān)乎到建筑工程的發(fā)展[1]。對(duì)此，在建筑設(shè)計(jì)工作中，可采用數(shù)字化技術(shù)，把生活和施工聯(lián)系到一起，顯現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)的根本價(jià)值，使建筑工程朝著智能化的趨勢發(fā)展，并真實(shí)的呈現(xiàn)出建筑空間設(shè)計(jì)的整體效果，將細(xì)節(jié)之處所還原，便于后續(xù)施工人員的操作。

3 數(shù)字化技術(shù)在建筑空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用流程

3.1 建模

建筑空間設(shè)計(jì)的過程中，數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用，會(huì)首先體現(xiàn)在建模環(huán)節(jié)中。通過對(duì)室內(nèi)空間效果圖的建模，能夠把原有的二維平面圖轉(zhuǎn)變成三維圖形，使得室內(nèi)空間設(shè)計(jì)內(nèi)容更為全面的呈現(xiàn)在人們眼前。首先，設(shè)計(jì)人員要利用AutoCAD 軟件完成平面圖的調(diào)整優(yōu)化，之后把軸線、文字、標(biāo)注等有關(guān)涂層刪除，并把墻體的結(jié)構(gòu)線保留下來。上述操作完成后，將平面圖導(dǎo)入3DMAX 中進(jìn)行建模，在平面圖導(dǎo)入時(shí)應(yīng)保留原有單位，防止模型比例和真實(shí)環(huán)境存在偏差，一般會(huì)采用毫米當(dāng)作單位。其次，當(dāng)完成平面圖中坐標(biāo)調(diào)節(jié)后，應(yīng)立即凍結(jié)，避免圖形出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。接下來，可采用樣條線命令，通過捕捉命令，開啟已凍結(jié)對(duì)象的操作，之后根據(jù)內(nèi)墻線完成墻線的繪制，然后采用修改器把墻線的輪廓?jiǎng)澇觯瓿蓧w、天花板、地板的繪制。最后，要轉(zhuǎn)換模型，當(dāng)模型變成多邊形以后再展開編輯，然后使用剖面和倒角，完成門框、踢腳線和吊頂?shù)闹谱?，使得基礎(chǔ)的空間模型制作完成。

3.2 粗調(diào)材質(zhì)設(shè)計(jì)

材質(zhì)一般涵蓋了物體的透明度、紋理、光滑度、反射率以及折射率等。而對(duì)于一些需要渲染的材質(zhì)板塊，其在設(shè)置上十分便捷，能夠直接代替3DMAX 中的材質(zhì)[2]。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員在展開布光操作時(shí)，應(yīng)提前完成對(duì)模型的調(diào)整，將一些規(guī)模比較大材質(zhì)進(jìn)行合理優(yōu)化、調(diào)整。例如，建筑室內(nèi)墻體和地板，此類材質(zhì)都會(huì)影響到燈光效果。對(duì)此，設(shè)計(jì)階段應(yīng)把對(duì)渲染速度造成影響的參數(shù)關(guān)閉，只要檢查燈光效果即可。需要注意一點(diǎn)，透明材質(zhì)也需在此環(huán)節(jié)中調(diào)節(jié)，如果這一環(huán)節(jié)尚未調(diào)節(jié)完畢，后續(xù)的燈光效果也會(huì)受到影響，導(dǎo)致陽光難以照射到室內(nèi)。

3.3 優(yōu)化渲染

在建筑空間燈光設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)分析圖紙的明亮度，查看色彩搭配情況是否合適，不要過于在乎渲染品質(zhì)。而輸出渲染圖片時(shí)，也要按照輸出的分辨率，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整圖片分辨率，之后把渲染器里面的抗鋸齒過濾器關(guān)閉，然后利用圖像采樣器，平衡渲染時(shí)間和渲染圖像的根本質(zhì)量。設(shè)計(jì)過程中，所采用的發(fā)光貼圖，其技術(shù)為發(fā)光緩存技術(shù)，這也是數(shù)字化技術(shù)的其中一種，可完成某些間接照明的采樣，之后計(jì)算剩余的點(diǎn)，以免形成大量的雜點(diǎn)。通過此種設(shè)計(jì)，可直接減少渲染的時(shí)間，讓設(shè)計(jì)圖更為快速的生成。

3.4 燈光布置

在建筑空間設(shè)計(jì)工作中，燈光的布置和設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)人員的審美和技術(shù)有著較為嚴(yán)格的要求。設(shè)計(jì)人員不僅要確定好最終的設(shè)計(jì)效果，還需全面了解設(shè)計(jì)圖的光線、配景、顏色、構(gòu)圖等。首先，設(shè)計(jì)人員要做好對(duì)有關(guān)場景的全面分析，把室內(nèi)照明的次光源、主光源確認(rèn)。一般情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循著“環(huán)境光——人工光—補(bǔ)光”的原則展開工作[3]。其次，設(shè)計(jì)人員還要為場景和氛圍選擇相應(yīng)的色彩。例如，臥室空間設(shè)計(jì)時(shí)，最好設(shè)計(jì)暖色調(diào)，這樣會(huì)讓用戶感到溫馨、舒心。但是，如果一個(gè)畫面之中只有暖色、沒有冷色，這也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)空間十分單調(diào)，長期處于這樣的環(huán)境中會(huì)感到些許不適。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員要適當(dāng)?shù)目臻g位置，應(yīng)注重冷色、暖色的互補(bǔ)，以此實(shí)現(xiàn)人們視覺上的色彩平衡。

室內(nèi)設(shè)計(jì)過程中，人工光主要有吊燈、燈帶、臺(tái)燈、落地?zé)舻?。?duì)于燈帶設(shè)計(jì)，可通過VRay 燈光展開模擬；對(duì)于吊燈、落地?zé)?、臺(tái)燈等，也可采用VRay 燈光模擬。而在燈光類型選用上，一般設(shè)計(jì)人員會(huì)選擇球形；對(duì)于射燈和筒燈，其在設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)采用目標(biāo)燈光模擬，選擇光度學(xué)Web，之后選用合適的光度燈光文件，依據(jù)真實(shí)場景以及燈距，完成各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置，在設(shè)計(jì)中把燈光布置情況呈現(xiàn)出來。

3.5 細(xì)調(diào)材質(zhì)

設(shè)計(jì)人員完成了燈光布置過后，應(yīng)把建筑空間設(shè)計(jì)中各種材質(zhì)質(zhì)感呈現(xiàn)出來。首先，設(shè)計(jì)人員要分析材質(zhì)的特性，之后根據(jù)實(shí)際場景展開分析。例如，當(dāng)物體的固有色，被光線照射到以后，物體便會(huì)將其中的一些光色吸收，并且在這一過程中也會(huì)漫反射些許光色，此類光色進(jìn)入到人的眼睛，人們便會(huì)將看到的顏色當(dāng)成物體的顏色，也被稱作固有色。在設(shè)計(jì)過程中，通過漫反射的顏色模擬VRay 材質(zhì)球，若物體本身存在較為特殊的紋理，如大理石、木紋等，此時(shí)設(shè)計(jì)人員可采用貼圖的辦法完成設(shè)計(jì)。另外，物體的材質(zhì)和反射及光滑程度相關(guān)，一個(gè)物體如果較為光滑，即便不用手去觸碰，單單通過視覺，便可以感受到這個(gè)物體十分光滑。這是因?yàn)楣饣奈矬w存在明顯高光，如金屬、瓷器、玻璃等。但是，一些不存在高光的物體，其通常較為粗糙，如泥土、磚頭等[4]。由此可知，當(dāng)光滑物體表面反射光源時(shí)，此時(shí)高光區(qū)的顏色，其與光源顏色有關(guān)，而物體表面光滑程度的提升，也會(huì)將反射的顏色更為清晰的呈現(xiàn)出來。對(duì)此，設(shè)計(jì)人員在材質(zhì)編輯時(shí)，物體越是光滑，其高光的面積便越小，此時(shí)強(qiáng)度也就越高。

4 結(jié)語

綜上所述，新時(shí)期背景下，建筑空間設(shè)計(jì)已成為人們關(guān)注的話題，其也是現(xiàn)代生活中不可缺失的內(nèi)容。對(duì)此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)化、創(chuàng)新建筑空間設(shè)計(jì)，在滿足人們采光需求的同時(shí)，也讓室內(nèi)空間更具美感，體現(xiàn)出設(shè)計(jì)師本人的審美功底。另外，為了取得更好的設(shè)計(jì)效果，可把數(shù)字化技術(shù)用于建筑空間設(shè)計(jì)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)的各個(gè)流程，讓設(shè)計(jì)過程更為便捷、高效，以此推進(jìn)建筑空間設(shè)計(jì)的發(fā)展。