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摘要：复合式制图是将建筑师的构思理念、方案设计、场景表现等各式内容信息加以整合的一种图示表达的方式,具有高效且多角度进行信息传递的功能。近年来,计算机技术又为复合式制图的相关信息整理、选择、发现、验证等提供了有力的技术支持。本文通过介绍复合式制图的一些计算机软件以及其主要功能,并结合实践,对复合式制图中计算机技术的诸多应用方式展开了相关研究,其在复杂性和丰富性等方面更具表现力,也将对未来的设计工作带来更富有开拓性的启示。
关键词：复合制图；计算机辅助；表现特征
Analysis on the Application of Computer Technology in Compound Drawing
LI Shumei
(Yunnan Vocational College of Foreign Affairs,Kunming Yunnan 651705)
【Abstract】：Composite drawing is a way of graphic expression that integrates all kinds of content information such as architect's conception,scheme design and scene performance.It has the function of efficient and multi angle information transmission.In recent years,computer technology has provided strong technical support for the sorting,selection,discovery and verification of relevant information of composite mapping.This paper introduces some computer software of compound drawing and its main functions.Combined with practice,this paper carries out relevant research on many application modes of computer technology in composite drawing,which is more expressive in complexity and richness,and will also bring more pioneering enlightenment to the future design work.
【Key words】：composite mapping;computer aided;performance characteristics
0引言
在现代数字化时代的背景之下,传统建筑设计领域及技术性绘图正面临一道改革的分水岭。讲求高效速成的今天,直接使用计算机操作的设计师比例在逐渐增加,而设计的步伐随着设计多元化、国际化的不断加深使得跨时区地域做设计的形式变为可能,因此,通过网络交流设计的方式变为可能并必将形成趋势。或许彻底摆脱草图平面图、进程同步图之类的图纸尚需时日,但是徒手规范化的精工绘图似乎已经一去不复返了。在这样的大背景之下,网上设计的竞标及建筑图示的表现被认为也将变为可能,所以计算机辅助复合式制图的发展方向也应该是针对于网络交流与展示进行一定的衍变。
1应用于复合式制图的计算机制图软件及作用
1.1软件
对于计算机制图软件的分析,基本可以分为两大类,一类是辅助设计,有利于设计师在设计过程之中使用,并在设计的构思、概念过程中起着一定探索的作用,可以在计算机上模拟构成模型,并对建筑进行分析、比较、修改等,同时具有一定的精准性,在设计后期可以指导施工的作用,这类软件有如CAD、SU等；另一类是在效果表现上有着很大的作用,用于呈现设计在完成时的效果,达到展示与传达信息的作用,当然利用这些软件的最终目的是使得设计师在设计时可以最大程度地节省时间与成本,同时提高设计的合理程度,并完成设计[1]。
1.2作用
(1)AutoCAD：是一种计算机辅助绘图软件,于1982年在美国欧特克公司的计算机上成功的运用和开发,其软件是主要用于绘制二维图形、基本的三维以及一定文本的,同时CAD的绘制具有极高的精准性、操作的易学性、与各种计算机软件的兼容性被广泛地应用。在日常的设计工作中,CAD技术的有效运用使得制图变得更为的精确,并且可以直接在设计完成后指导施工。同时由于其计算机制图具备可重复性及可修改性的特点,使得建筑设计中对方案的反复斟酌、修改意见比较变得易如反掌,使得设计师的工作效率有了极大地提高,与此同时,由于人机操作的特殊性使得CAD的使用也给当前的建筑设计构思带来了改变,促进了感性和理性思维的调和。
(2)SketchUp:是利于构思的实用性设计软件,可以快速地将概念转变成三维模型。这不仅使建筑师从绘制草图中解脱出来,也使他们更容易与业主进行直观的交流。SketchUp的设计是为了配合设计过程,满足了建筑设计的过程中的要求。它允许建筑师直接在计算机上形象化地进行比较。在建筑设计初始阶段中的概念构思是抽象的,具有一定的不确定性和模糊性,这种模糊性可以从建筑师的草图中表现出来,在草图之中,图形可以用来代替多种含义,它所包含的信息远远多于表面上的线条,模糊性与抽象性带给我们灵感和创造性,然而实际的建构是一个非常严谨的实践过程,需要有理性建构。因此,建筑师从不那么精确地体快思维出发,把握方案与体量、方案与周边环境的整体关系,通过对多个方案的比较,可以快速确定方案的总体方向。随着建筑设计过程的深入,我们可以对建筑的一部分进行独立的思考。通过这种方式,架构师可以最大限度理解设计结果的阶段性需求。同时,“SU”可以出平、立、剖、轴测等图示,虽然在精准程度上与CAD相比稍有差距,但是,总体来说是相对综合的设计软件。
(3)3DS Max:是一款集建模、材质、渲染、光影处理以及动画等功能为一体的三维建模的处理软软件,并以其快捷的操作迅速在效果表现中占有重要的地位,也是现代表现图的主要出图软件,在进行设计展示模型效果的过程中,能从多个维度对成品效果进行展示,3DS Max软件的相关功能为计算技术在复合式制图中的应用提供了可能。
(4)“PS”(Photoshop)：是强大的图像后期处理软件,在Photoshop引入设计领域之前,效果展示图的绘制中,混色的效果需要无数次的蒙版、剪贴工序,同时蒙版设色并不自然,不得不加之补笔的情况。同时随着软件的不断改进,也具有了制作动画的能力,其处理的结果更多的是静态地图示,同时对于在图示中色彩的选择也可以按照制图的效果等方面的需要进行调整,对于其颜色的种类的具体使用都有相关的论文对其深入地分析。加之现代手绘板的推出使得PS的处理与运用更加的方便与快捷。
(5)BIM：是由乔治亚理工学院在1975年提出并发展起来的,虚拟建筑的模型包含建筑材料、建筑结构、技术等信息,是一个全面的建筑信息数据库。所包含的软件有RevitRhino等用于虚拟建筑,实视化、模拟生成,建筑师可以根据需要在任意时间段内生成视图,例如,平、立、剖以及模型的相关材料描述或者面积计算等。数据可以方便地导入到间隙仿真软件中,从而获得数据分析结果,可以进行绿色分析、能源分析、消防安全分析、标准检验等。同时在生成后的数据分析后可以进一步对设计进行评估,在一个虚拟的建筑中使用BIM技术,可以实现建筑物能源、消防安全、标准检验等分析,使大部分时间放在建筑师的设计上,BIM可以在任何阶段生成需要的文件,例如,图纸等,并减少手动绘画图纸产生的错误,还可以显示三维模型,节省相关的设计成本。同时,由于其极高的精准性使得其可以直接指导施工,或模拟设计中所需的消耗,极大地节省了设计中的资源浪费及设计成本,在现在网络世界发达的数字信息时代中可以几乎跨越地理位置上的限制。
2 AutoCAD和3DS Max在复合制图中的应用分析
2.1建筑矢量图
利用AutoCAD软件绘制建筑立面图的步骤：确定绘图环境；绘制固定轴线、外墙车轮轮廓线、楼层线、各楼层楼层线；绘制外墙构件等高线、各建筑构件轮廓；绘制建筑细部,如门窗、阳台以及雨水管道等；添加尺寸及英制标记说明；添加图片框、标签和标题。新建图层,然后建筑设计师在列的文本框中输入“Partition”,点击“OK”,完成“Partition”层的设置。建筑设计师可以遵循上述方法,分别建立“Window”“Door”“Balcony”“Frame”“Outline Line”“Floor Line”等图层,得到线框图。
2.2建立三维模型
在进行线框图的导入之前,需要将3D Max的参数设置成与系统单位相同,且单位均设置为mm,然后按照相关程序将DWG的相关文件导入到软件之中。在导入的过程之中,首先应该将建模相关的3D Max级别导入到“图层”之中,同时,需要注意的是,建筑设计师应该将这个建筑模型不相关的标注层以及辅助线。
3 SketchUp在复合制图中的应用分析
3.1创建初始模型
在基本的建筑轮廓绘制完成之后,就需要进行构建模型了,在构建建筑模型的过程之中,最重要的两个部分是墙体和屋顶。在绘制建筑轮廓的时候的相关数据称之为原始数据,这些数据对于初始的模型建构是十分关键的。
屋顶：首先,在Sketch UP软件中选择“A straight line”工具绘制直线,使直线相交于两个屋檐的交点。完成之后,选择“choose”工具,逐步对无用的短线进行选择并删除。然后,设计师在绘制屋顶角度时,选择“Surrounded by observation”工具将刚才画的线和角旋转到另外一边,采用相同的绘制方法画出另一个角[2]。然后,再次选择“A straight line”工具将刚才绘制的两个角进行连接,这就是建筑模型的屋顶的两个角落。
3.2模型贴图
完成上述步骤之后,需要对模型进行映射,即对建筑的顶部和侧面做纹理,以增强建筑图纸的真实感。
在进行贴图处理之前,设计师应该对原始的图像进行简单的处理,需要将与设计不相关的元素进行剔除,这能够保证在完成模型贴图之后,得到更加清晰的纹理。
4 BIM软件在复合制图中的应用
BIM软件的配套软件包括Revit Structure、Robot Structure Analysis、Affinity软件、Rhino软件等。BIM软件在绘制复合制图中主要是将施工的相关数据进行优化,检查建筑的三维模型,将建筑成本降到最低并在最大程度上提高设计的效率等[3]。当下,在许多的施工过程中也有用到这个软件的,它最大的用处就是对于建筑模型进行优化和指导施工等方面,BIM软件在做设计过程中需要考虑几个阶段。如：首先建筑方案的设计阶段,通过对结构方案的比选,最终选择适合的方案；其次建筑的初设阶段,也是通过结构计算机设计出更加合理、科学的方案；最后建筑施工图阶段,它要结合结构施工图,同时还要结合水、电、暖等专业设计,使之施工图更加全面、更加系统,这对建筑的整体施工都非常有利。如图1所示。
4.1初步设计阶段
建筑师根据上述建立的初步建筑模型设立竖向、水平以及承重构件,并在设置构件的过程之中参考上述建立的初步模型,这样就会防止放置的构件与构件之间发生冲突。因为在BIM软件上进行模型构建可以有效防止构件冲突,防止构件发生冲突的方法有：(1)在设计过程之中,打开多个窗口,让多个窗口都显示放置构件的位置,多次进行比对就不会出现冲突。(2)利用BIM软件的相关软件对于构建的模型进行检测。将待检测的模型导入到BIM软件之中,选择相关的检测功能就能检测出哪里发生了构件冲突,软件将计算调整后的模型反映到BIM核心建模软件中,实现对原模型的更新和修改。
4.2施工图阶段
施工图的阶段的成果文件是为了完成满足设备以及材料的采购等。在施工图这个阶段,应该将模型绘制成二维模型。在最后也就是进行施工之前,必须将水、电、热等结构要求在施工图上进行显示,达到完善图纸的目的的同时,也是为了能够更好地指导工人进行施工,防止施工过程中的遗漏和偏差。另外,最复杂的是吊装环节,这个过程可以通过装配式建筑和刚性结构完成,施工图阶段的成果文件是合成图。BIM软件可以实现对建筑模型的设计进行参数统计,这就有助于将建构的模型转化成平面的施工图或者转化成相关参数,进而更加方便指导工人进行施工。
5结语
综上所述,数字时代的今天,计算机对设计的影响深远,各类辅助设计的软件层出不穷,计算机智能化的程度不断加深,能够为建筑设计师减少用在设计以外事情上的时间,能够让设计师将精力专注于设计探索中,同时在计算机空间中的制图与展示中,复合式的图面显示融合了传统复合式制图的表现方式,希望计算机辅助下的复合式制图显示出更为广阔的发展前景。
参考文献
[1]秦凤婷.计算机技术在复合式制图中的应用方式分析[J].建材与装饰,2020(10):180-181.
[2]王淑红,寸江峰.计算机技术在复合式制图中的应用方式[J].中国锰业,2018,36(3):166-169.
[3]陆心星.基于计算机辅助设计的复合式制图探析[D].苏州:苏州大学,2016.
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