建筑計算機輔助設(shè)計介紹

在CAD計算機輔助設(shè)計異軍突起與建筑設(shè)計領(lǐng)域之后，計算機已經(jīng)成為建筑設(shè)計人員工作中一個重要的工具。計算機的使用已經(jīng)改變了許多的工作方法，正如眾所周知，正如眾所周知，計算機繪制的線條圖和計算機繪制的建筑表現(xiàn)圖已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)成熟的階段，我們作為現(xiàn)代的建筑設(shè)計師，不能回避工具的更新對建筑設(shè)計帶來的影響，同時也不能將新工具在建筑設(shè)計中的運用按傳統(tǒng)的方式直接套用到建筑計過程中來。

我們應(yīng)該更多的考慮如何運用新工具來開發(fā)建筑輔助設(shè)計，而不是將計算機簡單地僅用于繪圖與表現(xiàn)。建筑設(shè)計方法的更新關(guān)鍵在于的更新關(guān)鍵在于思維的更新，通過新工具的運用來進行輔助建筑設(shè)計思維可以幫助我們在建筑創(chuàng)作中尋求到新的途徑。我們知道計算機具有便捷的三維建模、易于修改以及直觀三維形體顯示等功能。利用計算機這些新的技術(shù)手段完全可以更好的為建筑設(shè)計服務(wù)，以至我們可以從建筑設(shè)計方案構(gòu)思開始就在計算機上進行建筑創(chuàng)作，示建筑設(shè)計與表現(xiàn)同步進行，在設(shè)計在設(shè)計完成之時建筑表現(xiàn)也隨之完成，從根本上改變以往在建筑設(shè)計過程中設(shè)計與表現(xiàn)不同的創(chuàng)作方式，最終實現(xiàn)設(shè)計與表現(xiàn)的一體化。

從傳統(tǒng)的建筑二維觀到現(xiàn)代建筑的三維觀

老學(xué)院風(fēng)格化的建筑認為，建筑是立面的建筑，因而建筑師可以任人打扮的。這一時期人們對建筑的注意力主要集中在二維平面上，某個特定立面的圖形關(guān)系是建筑表現(xiàn)的中心。早期的建筑表現(xiàn)主要是通過立面的渲染來實現(xiàn)，這一觀念導(dǎo)致了傳統(tǒng)建筑只注重平面和立面的細部雕琢，而忽略了空間和體型的塑造，這從眾多傳統(tǒng)建筑實物中可以找到大量的例證。

文藝復(fù)興后，隨著透視作圖法的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的建筑二維觀以及立面表現(xiàn)方式有了新的變化，人們利用透視作圖法發(fā)展了建立在二維基礎(chǔ)上的三維模擬，面和面之間的關(guān)系得以表現(xiàn)并受到重視。這一時期出現(xiàn)了在二維圖紙上表現(xiàn)的三維透視圖，這種狀況一直維持了很長時間并影響至今。

隨著工業(yè)革命的到來，現(xiàn)代建筑革命性地將人們的注意力從建筑的表面引導(dǎo)到建筑內(nèi)部和形體空間上，這時空間被視為空間的主角。在空間被認同為建筑的主體以及空間環(huán)境問題日益受到重視的情況下，三維建筑模型的作用變得越來越明顯，并在建筑表現(xiàn)方式中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

這時，人們開始利用縮小比例的建筑模型來表現(xiàn)建筑設(shè)計，然而這一時期的建筑設(shè)計方式仍然是從平面、功能入手，待頭腦中的設(shè)計構(gòu)思日益清晰之后再借助于平面、立面和剖面的關(guān)系來求證建筑物的透視于平面、立面和剖面的關(guān)系來求證建筑物的透視，或是利用卡底、泡沫板、有機玻璃及金屬等等材料制作成建筑模型，通過后期的表現(xiàn)手段對所設(shè)計的建筑進行驗證。這種設(shè)計手段不僅費時費力，而且在建筑設(shè)計方案構(gòu)思過程中，由于表現(xiàn)滯后于設(shè)計，從而無法實現(xiàn)在設(shè)計中進行表現(xiàn)，在表現(xiàn)中驗證建筑設(shè)計的最佳創(chuàng)作方式?？v然我們可以通過工作模型的方法來進行空間和型體的研究，但方案的可選擇性因制作方式的繁瑣而變得極為有限。

科學(xué)技術(shù)是人類社會進步的階梯，也是建筑發(fā)展階段的階段，技術(shù)手段的變革不僅改變了建筑的風(fēng)格，同時也改變著建筑創(chuàng)作觀念和設(shè)計方法。

人類社會自工業(yè)時代進入到現(xiàn)在的信息的時代，科學(xué)技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展。從50年代至今的40年間，隨著電腦繪圖在硬件設(shè)備與軟件運用發(fā)展方面的不斷加速成長，“電腦輔助設(shè)計”對于我們建筑設(shè)計人員已不再是一個陌生的名詞。正如前面提到，電腦已成為我們建筑專業(yè)人員不可缺少的重要工具，電腦不僅可以用于繪制線條圖，還可以繪制高質(zhì)量的建筑表現(xiàn)圖，尤其在近幾年，采用計算機模擬生成的圖像質(zhì)量更是在質(zhì)量上有了令人矚目的提高。

計算機可視化技術(shù)越來越成為建筑師不可缺少的工具。人們可以把天空、樹木、人物以及準(zhǔn)備建設(shè)的區(qū)域附近的其他景點通過數(shù)碼相機拍攝下來，并將這些圖像輸入到電腦里，當(dāng)我們在電腦里將新設(shè)計的建筑三維模型基本完成之后，便將他們一同組織到計算機模型中。這樣不僅使我們設(shè)計的建筑業(yè)與周邊環(huán)境的關(guān)系更加真實可信，同時還可以利用計算機便于修改的功能，在顯示圖像的時候隨時調(diào)整三維建筑模型，使建筑物與周圍環(huán)境的關(guān)系更加和諧統(tǒng)一。電腦這一新的技術(shù)手段，可以讓我們自始至終在直觀、真實的三維環(huán)境里進行建筑設(shè)計和創(chuàng)作，從而可以較大程度地提高建筑設(shè)計質(zhì)量。

計算機不及可以生產(chǎn)精止的三維圖像，還可以生成三維動畫，尤其是計算機中“虛擬現(xiàn)實”更是令人吃驚。當(dāng)我們從二維的電腦顯示屏幕中觀看三維動畫的畫面時，其逼真程度讓人難以置信。Myron Krueger 曾用這樣的例子來描述“虛擬現(xiàn)”：在一幕用電腦制作的場景中，一塊石頭瞄準(zhǔn)你的頭部打下來，盡管你知道它是虛擬的，你還是會閃避，這說明電腦所展示的景象是真實可信的。我們有理由相信電腦這一信息時代的寵兒在建筑領(lǐng)域中的運用隨著信息技術(shù)的不斷進步，將越來越深入地影響和改變建筑設(shè)計方法和觀念。

建筑設(shè)計是一個從模糊走向清晰地創(chuàng)作過程。最初的方案可能只是一個想法，而不一定是某個具體的建筑物。建筑師所做的工作就是直接對頭腦中的圖物進行創(chuàng)造、推敲，并將它們直觀地表現(xiàn)出來，由于建筑物的表現(xiàn)與設(shè)計本身總有一些距離，使得設(shè)計與表現(xiàn)不能同時同步發(fā)展，這無疑給我們的設(shè)計帶來諸多不便。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，電腦參與建筑設(shè)計，建筑師可以利用電腦強大的三維建模和顯示功能在設(shè)計與表現(xiàn)中架設(shè)起一段橋梁，將兩者聯(lián)系起來，使設(shè)計與表現(xiàn)同步發(fā)展，實現(xiàn)設(shè)計與表現(xiàn)一體化。近年來建筑設(shè)計軟件不斷更新和完善。從3D到3DMAX和3DVIZ，這些建筑設(shè)計三維軟件為建筑師利用電腦進行三維形體研究提供了極大的方便。當(dāng)我們對建筑設(shè)計方案有了最初的構(gòu)思后，就可以利用上述軟件在環(huán)境的三維體塊關(guān)系中進行型體研究。通過計算機便捷的數(shù)據(jù)輸入來調(diào)整各個建筑體塊的大小、高矮和空間位置的關(guān)系，并結(jié)合建筑平面功能的要求對建筑設(shè)計進行多方案的比較和我驗證。由于電腦里設(shè)計與表現(xiàn)是同步進行的，這使得我們有機會在任何一個決策完成的同時，可以直接檢驗設(shè)計方案的空間和形體效果，是設(shè)計更換加完美。

目前，在我們大部分設(shè)計單位，電腦在建筑設(shè)計中的作用往往局限于在施工圖的繪制和單純的電腦效果圖表現(xiàn)上。存在著設(shè)計與表現(xiàn)脫節(jié)的現(xiàn)象，電腦參與方案設(shè)計本身的潛能還沒有充分地發(fā)掘。今后，我們應(yīng)該充分發(fā)揮計算機能使建筑設(shè)計的各種變化更具有潛力的特點，改變以往對建筑設(shè)計程式化的理解方式，在建筑領(lǐng)域更廣泛的運用電腦技術(shù)來進行建筑輔助設(shè)計。我們有理由相信，隨著計算機技術(shù)的進一步發(fā)展和人類識別水平的提高，計算機輔助設(shè)計的作用將會越來越明顯，設(shè)計與表現(xiàn)一體化的進程將大大加快，并最終會影響到建筑與設(shè)計方式的變革2100433B

《建筑工程計算機輔助設(shè)計》以培養(yǎng)與提高人才素養(yǎng)為目的，同時適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)院校CAD教學(xué)的要求，結(jié)合建筑行業(yè)設(shè)計的特點，側(cè)重于實際應(yīng)用，強調(diào)技能的強化，重點培養(yǎng)讀者的操作技能和技巧?！督ㄖこ逃嬎銠C輔助設(shè)計》共分三篇，第一篇為CAD基礎(chǔ)，內(nèi)容包括AutoCAD 2005的基礎(chǔ)知識、AutoCAD 2005基本繪圖環(huán)境的設(shè)置、AutoCAD 2005的常用繪圖命令、AutoCAD 2005的常用編輯與修改命令、AutoCAD 2005的文字注寫、AutoCAD 2005的標(biāo)注、Auto-CAD 2005的查詢命令、AutoCAD 2005的外部參照、AutoCAD繪圖實例、AutoCAD 2005圖形文件的打印輸出；第二篇為建筑設(shè)計軟件（PKPM軟件），內(nèi)容包括建筑輔助設(shè)計的思路和方法、建筑設(shè)計軟件主要操作過程；第三篇為結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件（PKPM軟件），內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)施工圖、樓梯施工圖繪制。

《建筑工程計算機輔助設(shè)計》可作為高職高專院校土建類專業(yè)及其他成人高校相應(yīng)專業(yè)的教材，也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。