环境艺术设计中数字化技术的应用研究

汪 慧

(安徽工商职业学院 艺术设计系 , 安徽 合肥 230041)

环境艺术设计中数字化技术的应用研究

汪 慧

(安徽工商职业学院 艺术设计系 , 安徽 合肥 230041)

近年来，环境艺术设计中数字化技术的应用越来越广泛，为了进一步提高艺术设计中数字化的应用水平，文章研究了环境艺术设计中数字化技术的应用，分析了室内环境设计数字化表现意义，重点提出了室内环境设计数字化表现策略及实现流程等。

环境艺术设计；数字化技术；应用

0引言

随着科学技术的不断发展，很多领域的交互更加频繁，将数字化技术应用在环境艺术设计领域就是科学技术发展的一种体现[1]。显而易见，传统的设计方式已经不能够满足用户的实用需求和审美要求，并且计算机辅助设计软件和多媒体技术则为数字化技术提供了良好的技术基础，从而让环境艺术设计重获新生，让其艺术表现方式更加丰富。

这种革命性的环境艺术发展模式得到了室内、室外以及建筑等设计工作人员的普遍认可，而数字化技术的应用能够有效减少设计人员的重复劳动量，还为设计人员的创意设计提供软件支持。比如不同风格的空间设计方式和创意实现都可以通过虚拟设计技术以及计算机辅助设计软件等协助实现[2]。总而言之，数字化技术不仅改进了传统艺术设计方式，而且能够利用虚拟设计技术来实现更为真实和自由的艺术设计效果，增加了与用户之间的交流互动。如何将数字化技术有机地应用在整个环境艺术领域中，实现技术与艺术、生活、经济以及社会等方面的协调发展，这才是环境艺术领域未来发展方向。文章深入探讨数字化技术和环境艺术的设计特点，将数字化技术与环境艺术进行有机结合，让先进技术为环境艺术设计服务，从而实现环境艺术设计的可持续发展。

1室内环境设计数字化表现策略及实现流程

1.1虚拟实现技术

随着数字化技术的不断发展进步，其在人们生活方方面面的应用越来越广泛，其整体可用性实现了巨大的创新。目前对数字技术要求最高的就是尽可能地模拟虚拟现实生活中的场景及画面，最大程度地反应现实情况。近年来，随着可视化技术的发展与计算机技术的不断更新换代，计算机软件系统可以虚拟出越来越真实的现实情境和画面，其中的艺术特效表现得越来越强烈。其中高清技术是虚拟现实技术中情境逼真化的必备技术。

虚拟现实技术利用增强化的交互能力，采用特定的装置例如感应头盔、手套等，通过把传感设备放置在虚拟情境中，然后让传感仪去使用虚拟情境中的仪器，感知虚拟环境里的所有事物，再经过相互间的友好交互，最终得到最仿真的现实世界的虚拟场景。虚拟现实技术以这种利用三维感知去呈现逼真的现实场景的能力和能够亲身操作的真实感使得其在环境艺术设计中的使用也越来越广泛。虚拟现实技术的不断创新性发展及其实时交互的不断推广，为环境艺术设计专业的进步提供了巨大的技术支持。设计员使用最先进的数字技术来虚拟化感知现实情景得到最逼真、最可视化的预期设计环境，比如建设中的建筑物、未完工的雕像等等，同时还能虚拟化设计师头脑中非现实存在的概念化事物。

1.2室内环境设计数字化表现软件

现阶段，室内环境设计常用的软件为AUTOCAD软件，此软件能够大幅提高设计人员的设计水平，显著降低设计成本，有效减少设计周期[6]。当然AUTOCAD软件的更新升级也比较快，现已从AUTOCAD R14版本升级到了AUTOCAD2014版本，在这些版本中实行的向下兼容体制，也就是高级版本能够打开低级版本，但是低级版本打不开高级版本，参考高级版本具有不稳定性，因此目前常用的AUTOCAD软件版本为AUTOCAD2014版本。

在进行室内环境设计过程中，设计人员可以借助3D Studio Max通过基于图像和基于模型这两种方式进行设计，并且使用纹理映射以及模型分割等技术满足虚拟空间的实时性需求。

需要说明的是，V-Ray for 3dmax为3dmax软件提供重要的渲染功能，这是专业渲染公司ChaosSoftware研发设计出来的，该软件具有全局照明渲染功能以及光线追踪渲染功能，并一次替代3dmax软件原有的线性扫描型渲染功能。V-Ray渲染器主要分为基础包(即Basic Package)和高级包(即Advanced Package)，其中基础包使用费用较为低廉，比较适合家庭和业余设计人员使用；高级包则可以提供多种高级功能，比较适合专业设计人员使用。当然V-Ray渲染器几乎成为3dmax软件的功能最为全面的第三方插件软件，可以帮助渲染特殊效果，比如全局照明、光线追踪以及表面散射等功能[7]。V-Ray渲染器融入了光能传递以及光线追踪技术，可以利用真实的光线计算公式来提供光线效果，因此广泛应用在室内外设计以及建筑设计等领域。

1.3 室内环境设计数字化逻辑构架

显然，室内环境设计的首要目的就是为了满足用户的物质需求和精神追求，并以此针对用户的居住环境、工作环境以及学习环境进行创意改造，从而让用户达到物质和精神上的享受。优质的室内环境设计可以提高用户的空间环境以及用户的心理环境，就是在有限的物质前提下创造出优质的精神环境。

设计人员在进行创意设计时首先要详细分析室内环境的逻辑构架，具体室内环境设计的逻辑构架图如图1所示。

图1 室内环境设计逻辑构架简图

从上页图1中不难看出，如果要规划好逻辑构架图就必须获得室内环境的结构形式、空间大小以及用户需求等信息，这都为设计工作提供重要的数据参数。

1.4 数字化实现流程

设计人员需要逐步实现方案构思、方案分析、设计表现以及效果评估等步骤，具体的设计流程如图2所示。

图2 数字化设计流程图

参照必要的项目相关要求，设计人员首先要进行方案分析，方案分析其实就是一种逆向操作，其阶段目标位尽可能利用有限的物质前提下获取设计信息，然后设计人员再分析、归纳以及总结信息数据，最后将其成为自身进行设计构思的重要参考对象。

借助数字化技术，设计人员可以分析和筛选出相对应的设计参数，并通过数字的方式表现出来，从而进一步针对室内环境进行隔离分析处理以及审计完善。基于方案构思的数字化表现模式具有以下特点。

(1)直觉表现非常直观；

(2)设计思维方式直接和开放；

(3)可以针对设计材料进行重复修改、裁剪、复制以及删除处理，设计方式灵活；

(4)在设计过程中还能够归纳总结材料元素，保存设计素材非常便利。

设计人员还可以横向和纵向地分析比较多种设计方案，并参照以往设计经验来优化设计方案，具体的设计构思流程图如图3所示。

图3 室内设计产品数字化分析流程

从图3不难看出，设计人员还需要参考空间特点、空间环境、设计目的以及定位等参数，根据以往的设计方式来确定设计流程和方案，并利用计算机协助进行设计，最后为整个设计项目的实施提供准确的资料。

设计人员还要考虑室内建筑的空间流线问题，功能方面要合理利用空间的排列组合，构建起以起居室为整个活动的中心，合理布置起居室的位置，将公共空间、基本空间以及私密空间保持好相互关系，达到动静区域合理，区域之间交互顺畅。

2室内环境设计数字化表现意义

如果要真正实施一个项目方案就需要经过市场调研、项目构思、需求定位、项目修改以及项目实施等过程，而且一些不合理甚至错误的设计细节只有在具体实施过程中才能够发现和修正。当然修正设计也就意味着有一部分甚至全部的设计方案都要进行修改，因此整个项目的周期就会增加，设计费用也就更高。如果在项目设计方案中利用计算机仿真来协助设计，则可以对整个设计方案有更为全面的评价，还能够直观地检测设计方案，由此不难看出数字化技术在环境艺术设计方面有着良好的应用价值。

2.1 改善设计

在数字化的大环境下，用户可以自由掌控展示场景，不仅可以全方位多角度的观察设计项目，而且还能在场景中更改相应参数，从而让三维场景的展示效果更加立体和直观。正是由于能够全方位地观察设计模型，所以设计人员能够非常方便地发现很多设计缺陷，减少规划不合理带来的损失，这样就可以大大提高项目设计的整体质量。另外，数字化技术还能为设计单位提供一整套关于项目规划评估和性能评估工具，从而让评估人员找出设计效果与设定参数之间的关系，挖掘规划设计潜在的危害，增加解决问题的多样性，从而让整个设计项目更加合理和有效。

2. 2展示设计成果

传统设计成果展示方式都是借助鸟瞰图、分析图以及平面图等来体现设计人员的创作意图[3]。显然这种表现方式具有比较大的局限性，只能静态地利用平面方式来表现立体效果；数字化技术本身就能够动态地表现出立体效果。基于数字化技术的设计效果是一种非常理想的效果，不仅可以提高宣传效果，而且还可以将设计方案形象地展现给用户，还能够及时响应用户提出的修改意见，从而显著增加设计方案的灵活性和竞争性。具体来讲如图4所示，在设计阶段，设计人员可以借助建模软件，利用数字化技术构建虚拟环境和三维设计效果，以此得到较为形象的建筑物的设计模型；与此同时还能够提高设计模型的细致程度，比如建筑物的门窗和造型等设计都可以准确形象地体现设计人员的意图；最后根据各种虚拟技术软件来实现对于设计方案的展示效果，用户和设计人员都可以根据具体的设计细节进行可视化和修改。

图4 数字化设计表达

2.3节省投资和运行费用

在进行室内环境设计过程中，设计人员大都会碰到甲方提出的临时改动的意见，在这种极端条件下，传统设计方式就显得没有竞争力，原有的设计图纸很有可能全部报废，前面所做的设计工作可能全部被舍弃，这样不仅浪费了大量财力和人力，而且让设计周期变长。利用数字化技术可以轻松应对设计修改问题，设计人员只需要输入对应的参数就可以方便快捷地修改设计方案，因此不仅提高了工作效率，而且节约了设计成本。

2.4验证施工方案

在进行艺术设计的具体施工过程中，设计人员往往还会有新的创意，但是由于成本和经费原因，这些创意很多不能够直接应用到实际的工程中，而利用数字化技术就可以虚拟构建设计环境，这样就可以在特定的虚拟环境中验证其设计创意是否合理和有效，如图5所示。需要考虑的是，设计方案稿与项目工程施工的链接必须有专业的工程设计人员从帮指导才行，并且能够根据具体的施工条件进行适当的修改，当然还要进行工程验证。如果利用数字化技术就可以实现设计方案的准确定位，与此同时还能利用三维技术针对施工方案进行虚拟论证，虚拟现实环境可以为具体施工提供大量参数数据，这些都可以大大提高施工方案的可行性，让施工效率增高，有效减少施工周期。

图5 设计训练

3结论

文章以实际应用为出发点，针对基于室内空间设计的数字化技术实现进行深入探讨，发现环境艺术设计缺陷，减少由于规划问题造成的不必要的损失，提高设计项目的整体质量。文章的创新之处就是利用数字化技术，将该技术优势应用到项目设计和评估中，不仅能够全方位体现出设计效果，还为后期的修改和维护提供便利，这些都为数字化技术在环境艺术设计领域的应用建立良好的基础，有一定的研究价值。

[1]郑蕾.数字媒体技术对现代设计艺术的影响[J].美与时代，2011(12):27-28.

[2]王联森.浅谈高职院校艺术设计的数字化教学[J].广西教育学院学报，2012(3):143-145.

[3]刘井涛，关于艺术设计专业数字媒体课程教学模式构建的思考[J].时代教育，2012(15):165-171.

[4]张学彬.ads Max建模在室内设计教学中的应用与改革[J].中国教育改革与教学研究，2012 (5):93-95.

[5]白天佑.浅议数字化时代的艺术设计教育[J].美术大观.2012(2):154.

[6]李莉，赵勇.浅谈室内设计中的数字艺术实践教学[J].城市建设理论研究，2011 (11):416.

[7]聂森，袁恩培，宋洋.数字化时代艺术设计教育及设计思维能力培养[J].广西民族大学学报，2007(12):118-119.

(责任编辑：高 坚)

Research on the Application of Digital Technology in Environmental Art Design

Wang Hui

(Department of Art Design, Anhui Business Vocational College, Hefei 230041, China)

In recent years, the application of digital technology in art design of environment is more and more widely applied. In order to further improve the level of application of digital technology in art design, this paper makes a research on the application of digital technology in environmental art design. This paper analyzes the significance of digital technology in indoor environment design and puts forward some expressing strategies and realization process of digital technology in indoor environment design.

Environmental art design; Digital technology; Application

2017-03-20

2017年安徽省教育厅人文社科研究一般项目阶段性成果 (SK2017B002)；2015年安微省级重点教学研究项目阶段性成果 (2015jyxm621)；安徽省教育厅质量工程项目大规模在线开放课程(MOOC)示范项目《景观设计》阶段性成果(2016mooc032)

J524

A

1673-8535(2017)03-0047-06

汪慧(1983-),女，浙江省开化人，安徽工商职业学院讲师，硕士，研究方向：环境艺术设计。