现代建筑设计与计算机应用

王晴

摘 要：当前，随着计算机应用技术的日臻成熟，其被广泛应用于各行各业中，就现代建筑设计而言，计算机应用技术的采用，促使其朝着多媒体、智能化以及网络化方向不断发展。本文通过对计算机应用技术在现代建筑设计中应用的分析，阐述了其对现代建筑设计的影响，并对其今后的应用趋势进行了展望，旨在促使计算机应用技术在现代建筑设计中发挥更为关键的作用。

关键词：建筑设计；计算机技术；数字化技术

近年来，随着我国科学技术的不断进步与发展，现代建筑设计中，计算机技术的应用力度空前加大，不仅为现代建筑设计产业注入了一股新的活力，同时也为该行业的发展带来了变革，有效提高了设计效率，缩短了设计周期，可谓在现代建筑设计产业的发展中发挥了至关重要的作用。

1 关于计算机技术在现代建筑设计中的应用

科学技术的发展有效推动了生产力的进步，计算机技术作为当前信息时代的主要产物，逐渐发展成为一项关键的技术，几乎可见于社会发展的每一个层面。贯穿现代建筑设计的发展阶段，计算机技术在现代建筑设计领域中的应用也历经了诸多环节，由最初的早期尝試性探索逐渐发展到技术层面的应用，最为代表性的便为“电子绘图板”，而后在现代建筑设计构思等智慧性工作领域中得到了渗透。

随着计算机技术的飞速发展，现代建筑设计中对设计环境的行业标准得以提高，推动其向全面数字化方向发展，因而也使得计算机如同以往的纸和笔一样不可或缺，渐渐成为建筑设计师们工作中的重要设计工具。在具体的建筑设计中，方案策划、初步与深入设计、施工图纸设计等构成了建筑设计的全过程，其中既包括了建筑师将其自身的想法变的具体化与想象化的过程，也包括了对方案的不断推敲与优化完善的过程，计算机技术的应用，促使建筑师的在其帮助下可采用多种方法对建筑设计进行改善。

2 现代建筑设计中各种计算机技术的应用

当前，现代建筑设计中最为常见的计算机技术主要表现在照片的数字化合成技术、光照模拟及光能传递技术、动画及虚拟现实技术、协同设计技术、新型交流方式以及其它计算机新技术与新方法等方面，现将具体分析综述如下。

2.1 照片的数字化合成技术

照片的数字化合成技术指的是通过计算机可生成虚拟的图像，将其放在现实的环境照片中时，可对设计方案起到较为快速的验证与表现的技术。当前，在现代建筑设计中涉及到扩建涉及到扩建项目或改建项目时，该技术的采用率极高，其可对原有的建筑、新建的部分以及周围关系的搭配情况起到检验作用，且有着较高的判断力。设计师在具体的应用过程中，可对涉及的环境照片进行拍摄，而后采用3Dviz或其它三维软件中以所拍摄的照片为依据，通过计算机系统中的摄像机与所拍摄的照片视点进行匹配，渲染出模型图片后采用软件将其与原环境照片进行融合，进而可生成角度各异的合成图像，利于后期设计方案的确定，也使得该技术被广泛应用于各设计单位中。

2.2 光照模拟及光能传递技术

就设计师而言，设计方案处于推敲阶段时，建筑中存在的光影效果是其中重要的考量因素，因而在真实光照效果的模拟过程中，CAAD软件系统则做出了各种各样的努力与尝试，如常用的Light scape软件有效实现了光能传递技术（此处所指的为2.0 NT版本），其中的光能传递技术对场景中漫射的光线可起到精确的模拟作用，进而可让物体将光线反射到部分物体与周围的环境中，才有了较为柔美的阴影的产生，除此之外，Light scape软件还可对太阳光进行计算，附带的还有天空光的计算，且在具体的操作过程中，仅可通过对真实灯光布置放置，便能够计算出最接近真实的效果，完全不需要辅助光源的利用，故而该技术在建筑师对光照效果的推敲中可起到相当大的帮助作用。

2.3 动画及虚拟现实技术

建筑设计师的设计成果处于演示阶段时，大多会采用动画的形式进行，且动画演示在设计成果的演示中也最为普遍，演示技术也趋于成熟化，尤其是针对于部分大型的设计项目时，设计初期阶段便会对三维软件利用其中，以此来实现设计成果的动画演示，且所制作的动画均具有研究性与分析性特征，有利于建筑设计师对设计方案进一步对比与思考，并斟酌其可行性。近年来，虚拟现实技术是一种交互式多媒体技术的观点被人们一致认同，该技术最早由Jaron Lanier所命名（为美国 VOL Research 的创始人），该技术的使用者可在其所提供的交互式多媒体中进行肆无忌惮的漫游（虚拟性质）；建筑师也可对该技术进行充分利用，以求从多角度对建筑方案进行观察，由上可以看出，虚拟现实技术不仅可在建筑表现中得以利用，还可作为方案推敲中的一种极为有利的手段。

虚拟现实技术的应用在我国诸多建筑中均有所体现，以北京CBD建筑规划设计为例，利用虚拟现实技术可实现三维环境中任意方位与角度下对建筑物设计本身的观察。当虚拟现实技术应用于实际的设计环境中时，建筑的各个部分并不是固定的，而是在实际的建筑过程中可以以建筑设计师的想法对建筑师的想法进行改变与发展，且通过虚拟现实技术，还可实现墙壁的建立与删除，设计中广阔的广场也可被穿越，同样，地板的图案与款式也可被更改。以往观察者只会通过对图纸的查看对所设计的对象进行想象，但经由虚拟现实技术的应用后，观察者对所设计对象的想象也更为具象化。由上述可以看出，虚拟现实技术也可视为建筑设计师之间、建筑设计师与客户之间进行沟通的现象方式。

2.4 协同设计技术

以往的产品设计均是在图纸上进行，且设计中依靠的大多是手工设计，因而存在诸多方面的缺陷，其中，最为常见的缺陷主要表现在如下方面：设计中所投入的成本较高、实际的设计周期较长、所设计的质量并不能得到有效的保障。虽然CAD技术在现代建筑设计中的采用率较高，但同样存在某些方面的局限，如该技术仅适用于单人作业与平面作业中。当前，随着并行工程的广泛推行，协同设计技术在现代建筑设计中被应用开来，其主要以计算机为依托，建筑设计师在建筑设计中积极寻求的协同设计技术与建筑设计技术二者的结合，并试图寻求上述二者相结合的方法，进而实现以开发计算机来作为主要支持的协同设计系统。就目前而言，协同设计技术获得了长足发展，主要表现便为其在CAE/CAM以及CAD集成化、远程计算与工作程序设计、具体工作流程的管理、虚拟产品的设计以及可视化等方面得到了应用。因而可以说，现代建筑设计正在逐步摆脱以往的单独作战模式，而是逐渐发展成为一个设计团队或多个设计团队等的协同设计开发，故而，系统设计技术同样也可对现代建筑设计起到一定的影响作用。

2.5 新型交流方式

计算机网络技术当下正在发展，当世界已经转变为一个“地球村”时，距离便不再是障碍，也就使得交流变得更为频繁。建筑设计师处于该环境中，其在建筑设计中可应用到的远程合作与交流也变得更为简单。借助互联网，声音、影像甚至于其它资料在世界上的任意两点均实现了相互传输；且建筑师在远程交流过程中，可充分利用远程讨论组功能，实现对建筑设计细节或方案等内容的交流与讨论，进而可帮助更多的建筑设计师参与到建筑设计方案的设计与推敲过程中，因而此种远程的关于建筑设计的交流与讨论又被称为“虚拟设计室”。在当前社会发展的大环境下，互联网所提供给建筑设计师这一国际化的交流方式，不仅有效促进了不同文化背景下建筑设计师之间的相互交流与学习，还有利于帮助建筑设计的过程更加完善化。

2.6 其它计算机新技术

现代建筑设计领域中，采用计算机技术进行建筑设计辅助已然成为趋势，越来越多的人开始重视起计算机技术在现代建筑设计中的应用及其在其中所发挥的作用，使得计算机新方法与新技术不断涌现。如NURBS造型技术，可将异常复杂的曲面形状在建筑师的掌控下变得更灵活化；三维数字化仪器则可将实物的空间转变为便于观察的三维模型，利于建筑设计师在计算机中对模型做出进一步的修改。故而，随着科学技术的不断发展，计算机技术在现代建筑设计产业中的应用力度不断加大，相信今后会有更多的计算机新方法与新技术投入其中，以进一步提高现代建筑设计效率、缩短设计周期、节约设计成本，进而推动着现代建筑设计朝向更佳的方向发展。

3 结语

由上观之，现代建筑设计会随着科学技术的发展而不断发展，且其建筑规模会越来越大，速度会越来越快，功能也会越来越复杂化，导致建筑施工的质量与速度要求均提高，故而对建筑设计水平的要求也会随之提高，因而对现代建筑设计与计算机应用的研究意义重大。信息时代的来临，使得计算机技术成为现代科学技术中最为主要的技术之一，因而计算机技术势必会在现代建筑设计的发展中起到至关重要的作用，同时也是现代建筑设计产业季候获取进步与发展的必要因素。

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