中国传统建筑在3DS MAX软件基础上的三维可视化形态复归

张娜婷

1 以现代技术保护中国传统建筑

中国传统文化丰富多彩、历史悠久，其中传统建筑以具体形态传承文化，故传统建筑成为中国传统文化的重要组成部分。随着城市现代化不断推进，中国传统建筑濒临消失，因此有必要应用现代技术延续传统建筑形态，以保护中国传统文化的丰富性、保护中国的物质文化遗产。20世纪90年代，3DS MAX软件诞生于美国，因其强大的图形处理及模型搭建功能已成为世界上较为普及的模型制作软件。当前3DS MAX软件已在国内广泛应用，软件功能趋于成熟，其效果图渲染更接近现实场景。3DS MAX软件既是现代技术的产物，又是三维建模技术应用最广泛的载体，故在传统建筑保护中引入3DS MAX软件建模，可完成对传统建筑的三维可视化表达，进而实现传统建筑的虚拟化形态复归。

2 中国传统建筑在3DS MAX软件基础上的三维可视化表达

2.1 综合简化

中国传统建筑整体可划分为台基、屋身、屋顶3部分，每部分的局部结构较为复杂。在利用3DS MAX软件对中国传统建筑进行建模时，可将建模过程划分为2个部分，即建筑整体建模、建筑局部建模。

1）建筑整体建模 在3DS MAX软件基础上对传统建筑进行综合简化，以体块形式表达建筑的基本构成，让建筑整体结构组合快速成型，通过三维制图清晰表达各个构件的关系，以简洁明了的形式向人们展示传统建筑的基本构成。综合简化是中国传统建筑营造观念的特殊表达形式，其被人们所熟知并接受，既具有大众基础又具有普遍适用性，同时可让人们了解传统建筑文化及建筑本身蕴含的人文关怀，对于传统建筑文化传承具有推动作用。综合简化以整体形式呈现建筑形制，表达传统建筑的和谐之美，体现传统建筑的均衡感。

2）建筑局部建模 当传统建筑整体形制成像完成后，可对建筑组成部件进行二次拆分，并对各个部件进行精细化建模，以实现传统建筑在3DS MAX软件基础上的局部细化。

2.2 局部细化

中国传统建筑常以木材为主要建筑材料，木材赋予其更多结构塑造的可能性，使传统建筑的整体结构巧妙且构建方式复杂。中国传统建筑整体气势磅礴，局部细微之处的衔接方式多样且充满艺术特色。传统建筑在3DS MAX软件基础上实现三维可视化形态复归，其局部细节的表达不可或缺。总体来看，中国传统建筑自上而下可分为屋顶、屋身和台基三大部分。

1）屋顶 屋顶在建筑整体中占比较大，是建筑等级划分的外部表达，包括多种形式。如天子庙堂专用的庑殿顶、歇山顶等，官宅民居所用的悬山顶和硬山顶等（见图1），景观装饰建筑所用的攒尖顶和十字脊等。屋顶在造型上存在明显的视觉差异，但构成屋顶的正脊和垂脊不可或缺，上述屋脊局部细节在用材、工艺、装饰构件等方面存在差异。在3DS MAX软件基础上实现中国传统建筑屋顶形态复归，应对屋顶细微之处的差异进行具体表达，以传承传统建筑细节美的精髓。斗栱位于屋顶与屋身的过渡处，作为纽带构件，在整个建筑中发挥荷载、减震、装饰等作用，其组织结构层叠交错、逐级递减。

图1 官宅民居硬山顶（图片来源：作者自摄）

2）屋身 墙与柱是屋身的主要组成构件，墙与柱的排列决定建筑的“开间”与“进深”。针对建筑构件，中国古人追求“天时、地利、仁和”的哲学意境，故墙与柱的排列间距和数量参数均有特定寓意，常以奇数赋予其“吉祥”内涵。“开间”与“进深”的尺寸参数越大，整个建筑的占地面积越大、等级越高。在3DS MAX软件基础上实现中国传统建筑屋身形态复归，应对斗栱的构成形式以及屋身中墙与柱的尺寸参数等局部细节予以形象、具体、准确的表达，以展现传统建筑的特色文化背景。

3）台基 台基作为地面与屋身的承托建筑构件，具有防潮、防腐等功能，其构成形式可分成普通台基和须弥座台基。普通台基适用于小型建筑，须弥座台基则适用于规格较高的宫殿，宫殿等级越高，台基层叠数量越多，其表面的装饰图案越丰富。在3DS MAX软件基础上实现传统建筑台基形态复归，应还原台基的层叠数量及关系、台基石质构件拼接方式等局部细节，以体现传统建筑的等级特征。

2.3 多层级表达

中国传统建筑是不可移动的文化遗产，将传统建筑保护与3DS MAX软件结合，既完成对软件建模、模拟现实场景功能的应用，又实现现代技术对中国传统建筑的传承，同时也是传统建筑在3DS MAX软件基础上的多层级表达。

传统建筑建模及现实场景模拟需在3DS MAX软件标准界面完成单位设置等一系列基本操作后在软件中导入建筑平面图，既是将建筑二维形态引入软件的关键步骤，又是建筑参数精细化的保障，后期建模及场景参数的设定需以此为参照；之后在平面图基础上设置建筑高度使三维体块基本成型，这是传统建筑在3DS MAX基础上综合简化的具体表现形式；传统建筑营造法式严谨且组成构件多样，每个构件有标准的参数限定。为真实再现传统建筑工艺，在应用3DS MAX软件完成建筑基本体块表达后，需对整体体块进行局部细化，赋予每个细化的局部构件标准化的参数数值，以实现高精度的多层级参数呼应，局部向整体的合并也会因参数的标准化变得高效，是中国传统建筑在3DS MAX软件基础上局部细化的多层级表达形式；当模型完成整体简化和局部细化后，建筑主体基本成型，故在此基础上遵循传统建筑美学思想布置建筑周边配景，采用借景、对景、隔景、分景等手法,在丰富建筑空间美感的基础上实现空间的“虚实相生”，是以“先聚→后散→再聚”的流程完成传统建筑在3DS MAX软件基础上的场景建模方式。

综上所述，中国传统建筑形式表达可分为二维形态导入、三维体块搭建、局部细节构建、标准化参数设定、局部向整体的合并、添加配景等步骤，是传统建筑在3DS MAX软件基础上的多层级显性化表达；在对中国传统建筑模型及场景搭建过程中，无形阐述了建筑营造法式概念、梳理了构件尺寸参数、明确了传统建筑配景的构成，以间接形式记录了中国传统建筑知识，是传统建筑在3DS MAX软件基础上的多层级隐性化表达，使传统建筑在现代技术辅助下的建模更加合理准确，既是对传统建筑的三维可视化表达，又是对传统文化的具体解析。

3 中国传统建筑在3DS MAX软件基础上的形态复归

3.1 可视化形态复归

传统建筑依托3DS MAX软件进行形态建模可实现可视化形态表达，相较于传统的建筑模型制作，可视化形态表达具有科学性，既是传统建筑非真实的存在形式表达，又是高仿真的建筑形态表达，其形态建模摆脱了传统建筑模型的局限性，能更加生动地展示传统建筑细节。可视化软件既可根据具体需要灵活地对各个部件进行拆分重构，又可放大部件细节以更加精细地观测构件尺寸的参数构成，有益于发掘传统建筑中蕴含的传统文化，同样在传统建筑建模完成后可对其进行多重定义。如将交互概念引入基础模型，应用3DS MAX软件动画功能进行传统建筑的漫游动画制作，实现静态场景向动态场景的转化，实现传统建筑在3DS MAX软件基础上的多方位可视化形态复归。

3.2 虚拟场景形态复归

建筑是空间环境的“主角”，配景是必不可少的“配角”，传统建筑在3DS MAX软件基础上完成建模后，建筑周边的空间环境不可或缺，传统建筑体量感需通过周边环境去衬托。在3DS MAX软件基础上进行主体建筑配景的搭建应遵循传统建筑的布局方式，保障建筑主体与配景元素在形制上的和谐。如中国传统建筑在形式和功能上有严格的等级之分，通常应结合建筑环境的布局模式体现，在建筑环境中以中轴线为纽带，建筑形式和功能左右对称，空间整体井然有序。3DS MAX软件为传统建筑非真实的虚拟场景形态复归提供了可能，是现代技术服务于古代技艺独特表现形式。在应用现代技术发掘、展示、继承古代建筑技艺的过程中，建筑文化随之表达，并以一种全新形态呈现于大众面前。

4 结语

中国传统建筑以具象物化的形式承载民族文化，应用现代技术复原传统建筑形态，在3DS MAX软件基础上实现传统建筑的三维可视化形态复归，达到现代技术为古代技艺传承服务的目的。中国传统建筑凝结华夏文化意蕴，未来现代技术对于传统建筑文化的传承更为多元化，主要表现为建筑建模参照载体的广泛化。传统建筑具有浓厚的地域人文特色，然而很多建筑因距今年代久远已经消失，针对消失的传统建筑文化可结合同时期的风俗绘画作品进行参照修复，以现代技术为依托将绘画中建筑图像凝固于三维可视化模型中，记录不同历史时期的文化思想和社会发展方向，同时为现代城市规划提供素材。以“今为古用”为理念，实现传统建筑在3DS MAX软件基础上的三维可视化形态复归，既是对传统文化最佳的物化记录，又是继承和发扬民族文化的全新路径。