以单元为理念的风景园林专业计算机辅助制图优化研究

杨 阳，唐晓岚，贾艳艳

（南京林业大学风景园林学院，江苏 南京 210037）

1 风景园林专业计算机辅助制图背景

狭义上的计算机辅助制图技术指的是CAD；广义上计算机辅助制图的范畴已经包含了所有能够让设计思想与人对接的可视化途径：类别上有各类方案图、效果图、模型和动画视频等。如今，能够帮助设计师表达设计方案的软件技术都可以称之为计算机辅助制图技术。计算机的出现和图像处理软件的使用，相较于手绘图纸更具有便捷性、准确性和实用性，为风景园林师提供了在方案表现上更多样式化的选择[1]。然而，风景园林专业制图表现基于多样化的设计阶段需要有越来越多的表达方式。在方案设计阶段，有各类分析图、各种平、立、剖空间的表现图；在与甲方沟通阶段，有汇报的PPT、文本、演示视频等。国内风景园林专业计算机制图技术起步较晚，目前专业领域内使用的传统软件[2]为：CAD、Photoshop、SketchUp。如今，风景园林学成为一级学科，我们一直在追问一个问题：如何才能拥有属于自己领域的专业技术？从学科的发展和实际角度出发，需要构建一套适合专业领域的制图系统，因此，研究适合本专业的制图技术也就显得格外重要。

2 风景园林专业计算机辅助制图面临的现状问题

目前，风景园林专业竞争愈发强烈的设计市场、更加紧迫的工作任务，对园林师各制图环节都有更高的要求。传统制图软件，在面对越来越高的要求时显现短板。一方面，从方案出发，制图需要尽可能高的效率，和最新的表现方式接轨，传统软件和制图流程往往难以媲美。另一方面，就现状而言，风景园林师对制图软件的应用、学习多以自学为主，“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用计算机软件制图模式现象严重，质量的随机性和体系的局限性较大。

2.1 传统制图软件在园林制图领域面临的主要短板问题

（1）CAD软件绘制图形与以往手绘平面图相比线条较为死板，缺少生动感。绘制图形过程中，因经常重复工作一个命令，容易使设计师出现视觉疲乏，思维活跃性下降等问题。

（2）SketchUp软件建模存在模型封面繁琐的问题，经常会因导入的CAD线稿不闭合，需要找出不闭合的线条，再次重新绘制线条封面[3]。项目的模型，常因场地地形的封面花费了大量的时间。当场地中遇到具有等高线表示的起伏地形时，SketchUp软件需要沙盒插件方能自动封面[4]。SketchUp软件建立的方案模型对于实际设计的场景效果图而言表现效果较弱，真实性较弱。如若为了展示细节丰富的大型场景效果图，往往需要使用Photoshop软件对图片进行后期处理。

（3）Photoshop软件的图像处理是对已有的位图图像进行编辑加工处理及运用一些特殊效果，而位图图片放大时便会出现模糊，方案的展示便会因图片的模糊而出现问题[5]。再者，方案分析过程中需要大量的分析图，如：场地地形分析图,水系分析图，交通流线分析图等。绘制这些图纸，Photoshop被常使用的是钢笔工具，相比其他软件工具，Photoshop钢笔工具的操作并不便捷和快速。使用软件进行批量修改采用的批处理命令，对于文本中涉及日期或页码的调整并不能胜任。另外，Photoshop软件处理像公园鸟瞰这一类的大场景效果图时，软件占用计算机缓存较大，通常需要几百兆或是更高的内存，对计算机性能要求较高，笔记本电脑较难胜任此工作。

表1 CAD、SU、PS软件在园林制图领域面临的主要短板问题

2.2 风景园林师使用软件存在的现状问题

国内计算机辅助制图起于20世纪90年代，由于计算机在当时还属于新鲜事物，能对其熟练应用并掌握的园林师少之又少。随着市场的需求不断提升和行业的不断壮大，快速的计算机软件制图培训应运而生。这类培训在3—6个月的短期教学后，便向行业输送职业应用型人才。短、平、快的学习模式也带来不少潜在问题：设计师对软件知识的沉淀、积累太少。通常在只是浅浅涉猎一些制图软件情况下，学生往往并不能熟练领悟操作要领，对软件操作只知其然而不知道其所以然。在绘制平面图草地时，给草地添加质感使用Photoshop里滤镜—杂色—添加杂色与滤镜—模糊—动态模糊两组命令，这里的杂色和动态模糊命令需要根据图面效果调整参数，而有的设计师在输入数值时往往只是固定值，并不根据图面效果去调整参数，其原因乃是不知调整数值的意义何在，对软件不熟悉、不深入。

如今，高校研究生招生考试并不涉及计算机辅助制图这一块，专业考试常常为3小时或是6小时的快题考试。学生为了考试而忙于手绘、快图，忽视计算机制图的学习。当学生真正进入研究生阶段、工作阶段就会发现所学难以满足所需，这就迫使其对计算机制图技术进行恶补，进入短期培训速成学习，造成恶性循环。

园林师在软件制图上的短、平、快现象，存在的“碎片化”“片面化”使用软件问题，结果是舍本求末，投入与产出不成正比。耗费大量的时间精力用于调整和修改，方案本身的深化和修改的时间和精力则相对减少。（图1）

图1 风景园林师软件使用现状问题

3 优化建议

软件的发展已经为设计制图表现带来革命是不可否认的事实，现有的软件不是起点，也非终点；技术上的推陈出新，对于计算机辅助制图而言也远未涉及终点。抓住时代的脉搏、系统化、前瞻性的开展计算机辅助制图的分析，并与现有的风景园林专业知识体系相融合，是对计算机发展趋势的积极应对。在传统制图软件与工作流程的基础上提出以下改良与优化建议，旨在能为风景园林专业的制图表现带来便利。（图2）

3.1 引入其他制图软件

3.1.1 引入Adobe Illustrator软件

风景园林专业设计师需要使用大量的分析图对方案进行解析说明，这类图纸，使用Illustrator软件可以大大优化制图速度与质量。它是一款专业图形设计工具，可提供丰富的像描绘功能以及顺畅灵活的矢量图编辑功能。与以前使用Photoshop不同的是，它的钢笔工具操作简单、功能强大，且所绘制图形是矢量图形不会出现放大模糊的现象。Illustrator软件集成的上色、文字处理等功能，也可以为分析图的深入绘制带来便利。

3.1.2 引入Lumion软件

Lumion是一个实时的3D可视化工具，通常用来制作电影和静帧作品较多，涉及到包括建筑、规划和风景园林、室内设计等领域。方案模型使用Lumion软件进行渲染，能够直接在自己的电脑上创建虚拟现实，渲染效果比其他软件更快，大幅降低了制作时间。只需根据需要赋予模型材质、添加配饰、植物等，便可在短短几秒内创造出惊人的景观可视化效果。

3.1.3 引入Adobe InDesign软件

InDesign在欧美地区已经逐渐成为主流的排版设计软件之一，虽然早期在亚洲区未受重视，但随着目前中文版推出，InDesign在中国越来越被更多的设计师使用。它的排版设计能力十分出众，对于风景园林专业而言，软件可为文本设计、方案展示工作带来便利。当需要批量更新文本中插入的图片时，使用传统的Photoshop进行排版需要一个个页面打开进行更改工作，图片量多的时候往往需要较长时间，且容易人为更改出错，而InDesign只需将文档里插入的图片素材在素材库里批量更新，重新导出文本文件即可完成工作。

3.2 优化软件制图流程

风景园林设计师在日常的工作中往往使用单一的软件进行多种制图工作，且制图流程较单一，形成简单的流程。较多的现象是“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用计算机软件。传统软件在某些阶段并不能胜任制图工作出现的短板，这些因素都使得花费在制图上的时间精力数倍。由此可见，审时度势的优化制图流程，在各阶段让制图软件各司其职，使软件最大效率和最优的利用，这才是我们所需。

以单元为理念，试图在风景园林师方案制图的每一过程中，软件与所需制图任务环环相扣，摆脱传统的风景园林师 “碎片化”、“零星化”、“片面化”制图模式。优化后的制图流程，整合了风景园林师在制图设计过程中的零散软件，结合不同设计任务，将这些软件融合进一个综合体，让园林师根据任务按需出图。在引入上述 Illustrator、InDesign、Lumion软件后，结合单元理念，专业制图要求，将制图流程分为制样、加工、产品3大单元。

制样单元，这一过程是将方案草图绘制成电脑线稿的过程。该阶段为后面的建模制图打下基础，是为后面所有的工作铺设基础。采用CAD绘图使得平面线稿得以参数化、智能化、可视化、协同化和信息模型化。

加工单元，这一过程是将CAD绘制的线稿按不同的需要进行处理。使用Photoshop软件对线稿进行上色处理；使用Illustrator软件绘制平面图的分析图；使用SketchUp软件建立方案草模，并根据需要添加配饰，赋予材质；使用Lumion软件对方案草模进行材质编辑，添加场景配饰，并进行后期渲染和动画输出；使用InDesign根据方案设计的需要将上述图形文件进行排版编辑工作。

产品单元，这一阶段为采用不同软件不同操作而最终得到的不同图形文件。使用Photoshop软件对线稿进行上色处理得到方案平面图；使用Photoshop对SketchUp软件建立的草模后期处理得到场景效果图和鸟瞰效果图；使用Lumion软件对模型的渲染输出视频动画等。

那么，该优化的制图流程作用又有那些优势呢？（1）在各个单元内部各个不同软件中，设计师可以独立完成制图任务，并且完成的制图可为其他出图任务服务，相互关联同时又不相互制约。（2）在每个小单元内使用的制图软件都是在所需方面十分胜任的软件，避免软件短板问题。（3）设计师可以根据方案需要有选择的使用单元内软件，按需出图，节省时间精力。（4）随着计算机技术的发展，单元内使用什么软件设计师还可以根据认知、经验不断调整更新，做到自我发展、更新。（5）单元的自我更新也是体系更新的一个过程，未来，无数的风景园林师共同去探索全新的、更为契合风景园林专业的计算机辅助制图技术体系。（图3）

整个广场改造布局结构突出“一轴、三环、六点”的特色理念：一轴指贯穿广场南北的中央景观轴线；三环指由南向北依次分布在景观轴线上的景观空间，为入口主广场、莲花广场、主题雕塑广场（北出入口）；六点是指在原有场地的基础上改造的树阵广场、繁花盛锦、中心绿地、荷花塘、儿童广场绿地、弧形花圃。旨在将黄河广场改造为一所平衡都市生态环境的绿地开放广场；一处植物鲜明、色彩交织的城市绿地景观；一座具有文化底蕴的城市地标且能体现山东东营城市文化的户外景园。

在确定方案设计后即对方案按不同阶段进行制图。

（1）使用CAD软件将草图方案绘制成计算机线稿，为后面方案彩色平面和建模型提供线稿。在绘制过程中按照线稿种类分图层绘制不同线，一共建立15个图层：场地边界、道路、水系、园路、等高线等。绘制的线稿保存为“黄河广场方案线稿.dwg文件”，并输出PDF格式文档。这里使用A圆弧 、L直线 、SPL自由曲线、C圆 、P平移、O偏移、等命令进行线条绘制。（图4、5）

图3 以单元理念优化的软件制图流程体系

4 案例验证

本研究以山东东营黄河广场改造方案制图为案例。黄河广场位于山东省东营市河口区银河公园以东，河口区政府大楼以西，占地约3.3hm2。随着时间的流逝，市民长期的使用，广场内部设施早已出现不同程度的老化与破坏，绿化也与周围环境存在一定程度的不协调感。为满足当地市民生活、休闲、娱乐需要，提升城市景观品味，需对广场进行改造。

图4 方案手绘草图

图5 使用CAD软件处理的方案平面线稿图

（2）将PDF格式的线稿导入Photoshop软件，进行彩色平面的处理。使用命令：移动、选择、框选、填色、滤镜、曲线、图层样式、文字等。（图6）

图6 使用Photoshop软件处理的平面方案图

（3）将线稿dwg格式的文件导入SketchUp软件，进行方案场地模型的建立，不需添加植物素材。保存为skp格式的模型文件，并选择合适的鸟瞰视角采用vary for SketchUp插件进行渲染，导出为“鸟瞰草图.jpg”图片格式文件。这里使用直线 L、删除E、移动 M、面的推/拉 U、Group成组 G、材质 X等命令进行模型建立。（图7）

图7 使用SketchUp软件建立的场地模型

（4）将JPG图片格式文件使用Photoshop软件打开，对鸟瞰场景进行贴图素材处理，添加阴影，调整色调，添加人物、天空等配饰完成最终鸟瞰效果，保存为：黄河广场全景鸟瞰。使用：移动、复制、缩放、蒙版、橡皮擦、曲线、色彩平衡等命令进行图片后期处理。（图8）

图8 使用Photoshop软件处理的鸟瞰效果图

（5）将skp模型文件导入Lumion软件，对模型的材质进行编辑，添加植物、人物、小品、人物等素材，进行场景效果的渲染。在场景内选择20个不同地段的视角串联起广场，制作成公园广场场景动画视频，保存为“黄河广场方案场景视频.mp4”文件。使用命令[ALT]+移动，复制所选物体，按[H]可移动物体的高度，按 [R]可对物体进行旋转，[CTRL]+1至9，保存10个摄像机位置等命令处理模型。（图9）

图9 使用Lumion软件渲染的原路效果图

（6）使用InDesign软件根据方案的内容进行方案文本的编辑工作，完成，保存为：黄河广场方案文本，文件；并输出为PDF格式文件，方便阅读、汇报。使用文字、置入、智能辅助线、自动页码等命令进行文本排版e编辑。

5 小结与反思

随着电脑的进一步发展和人类认识水平的提高，计算机参与风景园林师设计制图工作的作用将会越来越明显，并最终导致风景园林专业设计方式的变革[6]。学科的发展、交叉与融糅，需要我们重新认识计算机辅助制图的内容，结合专业自身特点，将传统软件制图从狭隘的认知拓展到制图技术体系，将更多更便捷的软件技术引入，发展创新。重视计算机辅助制图技术，利于风景园林专业的发展与实践。

注 释：

传统软件：传统，相传成统，指的是风景园林专业实际工作中使用的主流软件，并不涉及软件本身问题。

[1] （英）彼得.绍拉帕耶.当代建筑与数字化设计.吴晓,虞刚,译.[M].中国：建筑工业出版社,2007.

[2] 陈光.Photoshop软件在园林规划设计中的应用技巧[J].山东林业科技，2009(05):87-88.

[3] 梁旬,高润泉.Auto—CAD2000 实用教程[M].北京:清华大学出版社,2000.

[4] 邢黎峰.园林计算机辅助设计教程[M].北京:机械工业出版社,2004.

[5] 徐杨.Photoshop5.0范例教程[M].北京:北京大学出版社,2000.

[6] 朱继毅,柳敏之,李益中等.环境设计电脑表现艺术[M].天津:天津人民美术出版社,2001.