从线框到AI

建筑行为几乎与人类文明的曙光同时出现。尚在刀耕火种时，先民绘岩壁、夯石土、凿户牖（yǒu），用双手实现自我对改良生存环境的美好愿望。

可以说，对美好人居环境的向往，是刻在我们基因中的。不过几千寒暑，建筑标准制图规范已经纯熟，在建筑师们以灵巧的双手精心刻画下，一座座建筑设施拔地而起。

时至今日，各大设计院内，巨大的绘图桌已被一台台电脑替代，手绘功底也从“安身立命之道”变成了“君子藏身之器”。建筑学院的学习已经离不开电脑建模工具软件，在这里想给大家讲述电脑建模发展的历史。

线框模型

20世纪60年代末，人们开始研究用线框和多边形构造三维实体，这样的模型被称为线框模型。

三维实体由全部顶点和边的集合来描述，线框模型类似于人类的骨骼。

优点：可以产生任意视图，方便生产工程图；构造简单，节约计算机资源。

缺点：只能表示物体的表面和边界，无法进行剖切和物性计算；无法判断哪些是不可见边，哪些又是可见边；难以准确地确定实体的真实形状，这不仅不能完整、准确、唯一地表达几何实体，也给物体的几何特性、物理特性的计算带来困难。

随着人们对模型物理特性、表现效果需求的提升，这种古老的建模方式还未得到推广就很快被淘汰了。

实体模型

20世纪70年代，实体模型建模成为设计主力。实体模型是在三角形所确定3个数据点数据的基础上，由一组通过空间位置，在不同平面内的线相互连接而成的。实体模型是建立三维模型的基础。它具有完整性和无二义性，保证只对实际可实现的零件进行造型。

实体模型能精确表达零件的全部属性，成为CAD（计算机辅助设计）发展史上的第二次技术革命。

参数化技术

20世纪80年代中晚期，参数化技术和特征模型成为主流。设计软件采用参数化技术，允许设计者通过尺寸约束来控制形状。

特征模型则允许设计者在形状或功能上具有相似性的设计方案。

变量化技术

20世纪90年代，设计软件引入了变量化技术。

变量化系统允许设计者先形状后尺寸，更自由地考虑设计方案。操作者可以先决定所感兴趣的形状，然后再给一些必要的尺寸，尺寸是否注全并不影响后续操作。

正是因为这项技术，我们才可以在电脑建模工具软件里缩放模型或者体块大小。

虚幻引擎与AI建模

虚幻引擎于1998年推出，初代虚幻引擎将渲染、碰撞侦测、AI、图形、网络和文件系统集成为一个完整的引擎。

众多令人难辨真假的场景自此而出，动态检测、碰撞体积、动态阴影，使得在虚拟世界中复原古代建筑场景成为现实。

现如今，生成式AI将AI建模再次推至风口浪尖，仅仅几张扫描图片，经过AI分析，便可以生成3D模型。文字转模型功能也已经被广泛实验，正待投入商用。

或许某一天，我们的设计课将由AI辅助，在框架生成后再手动细化即可。

Ai独立设计技术成熟之日尚远，不过我想，如果真有此日，人工设计或许会成为艺术追求的一部分，以奢侈品的方式为人类更高远的精神追求服务。

随着科技的不断演进，我们可以期待未来三维软件和技术将继续发展，为人们带来更加惊人的视觉效果和创作可能。

（作者：天津大学建筑学院学生）