建筑計算機輔助設計科學技術進步

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

人類社會自工業(yè)時代進入到現在的信息的時代，科學技術有了突飛猛進的發(fā)展。從50年代至今的40年間，隨著電腦繪圖在硬件設備與軟件運用發(fā)展方面的不斷加速成長，“電腦輔助設計”對于我們建筑設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，還可以繪制高質量的建筑表現圖，尤其在近幾年，采用計算機模擬生成的圖像質量更是在質量上有了令人矚目的提高。

計算機可視化技術越來越成為建筑師不可缺少的工具。人們可以把天空、樹木、人物以及準備建設的區(qū)域附近的其他景點通過數碼相機拍攝下來，并將這些圖像輸入到電腦里，當我們在電腦里將新設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。這樣不僅使我們設計的建筑業(yè)與周邊環(huán)境的關系更加真實可信，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整三維建筑模型，使建筑物與周圍環(huán)境的關系更加和諧統(tǒng)一。電腦這一新的技術手段，可以讓我們自始至終在直觀、真實的三維環(huán)境里進行建筑設計和創(chuàng)作，從而可以較大程度地提高建筑設計質量。

計算機不及可以生產精止的三維圖像，還可以生成三維動畫，尤其是計算機中“虛擬現實”更是令人吃驚。當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”：在一幕用電腦制作的場景中，一塊石頭瞄準你的頭部打下來，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域中的運用隨著信息技術的不斷進步，將越來越深入地影響和改變建筑設計方法和觀念。

在CAD計算機輔助設計異軍突起與建筑設計領域之后，計算機已經成為建筑設計人員工作中一個重要的工具。計算機的使用已經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圖已經發(fā)展到了相當成熟的階段，我們作為現代的建筑設計師，不能回避工具的更新對建筑設計帶來的影響，同時也不能將新工具在建筑設計中的運用按傳統(tǒng)的方式直接套用到建筑計過程中來。

我們應該更多的考慮如何運用新工具來開發(fā)建筑輔助設計，而不是將計算機簡單地僅用于繪圖與表現。建筑設計方法的更新關鍵在于的更新關鍵在于思維的更新，通過新工具的運用來進行輔助建筑設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手段完全可以更好的為建筑設計服務，以至我們可以從建筑設計方案構思開始就在計算機上進行建筑創(chuàng)作，示建筑設計與表現同步進行，在設計在設計完成之時建筑表現也隨之完成，從根本上改變以往在建筑設計過程中設計與表現不同的創(chuàng)作方式，最終實現設計與表現的一體化。

從傳統(tǒng)的建筑二維觀到現代建筑的三維觀

老學院風格化的建筑認為，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系是建筑表現的中心。早期的建筑表現主要是通過立面的渲染來實現，這一觀念導致了傳統(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。

文藝復興后，隨著透視作圖法的廣泛應用，傳統(tǒng)的建筑二維觀以及立面表現方式有了新的變化，人們利用透視作圖法發(fā)展了建立在二維基礎上的三維模擬，面和面之間的關系得以表現并受到重視。這一時期出現了在二維圖紙上表現的三維透視圖，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，現代建筑革命性地將人們的注意力從建筑的表面引導到建筑內部和形體空間上，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，并在建筑表現方式中占據了主導地位。

這時，人們開始利用縮小比例的建筑模型來表現建筑設計，然而這一時期的建筑設計方式仍然是從平面、功能入手，待頭腦中的設計構思日益清晰之后再借助于平面、立面和剖面的關系來求證建筑物的透視于平面、立面和剖面的關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，通過后期的表現手段對所設計的建筑進行驗證。這種設計手段不僅費時費力，而且在建筑設計方案構思過程中，由于表現滯后于設計，從而無法實現在設計中進行表現，在表現中驗證建筑設計的最佳創(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。

建筑設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出來，由于建筑物的表現與設計本身總有一些距離，使得設計與表現不能同時同步發(fā)展，這無疑給我們的設計帶來諸多不便。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，電腦參與建筑設計，建筑師可以利用電腦強大的三維建模和顯示功能在設計與表現中架設起一段橋梁，將兩者聯系起來，使設計與表現同步發(fā)展，實現設計與表現一體化。近年來建筑設計軟件不斷更新和完善。從3D到3DMAX和3DVIZ，這些建筑設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。當我們對建筑設計方案有了最初的構思后，就可以利用上述軟件在環(huán)境的三維體塊關系中進行型體研究。通過計算機便捷的數據輸入來調整各個建筑體塊的大小、高矮和空間位置的關系，并結合建筑平面功能的要求對建筑設計進行多方案的比較和我驗證。由于電腦里設計與表現是同步進行的，這使得我們有機會在任何一個決策完成的同時，可以直接檢驗設計方案的空間和形體效果，是設計更換加完美。

目前，在我們大部分設計單位，電腦在建筑設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上。存在著設計與表現脫節(jié)的現象，電腦參與方案設計本身的潛能還沒有充分地發(fā)掘。今后，我們應該充分發(fā)揮計算機能使建筑設計的各種變化更具有潛力的特點，改變以往對建筑設計程式化的理解方式，在建筑領域更廣泛的運用電腦技術來進行建筑輔助設計。我們有理由相信，隨著計算機技術的進一步發(fā)展和人類識別水平的提高，計算機輔助設計的作用將會越來越明顯，設計與表現一體化的進程將大大加快，并最終會影響到建筑與設計方式的變革2100433B

《建筑工程計算機輔助設計》以培養(yǎng)與提高人才素養(yǎng)為目的，同時適應高等職業(yè)技術院校CAD教學的要求，結合建筑行業(yè)設計的特點，側重于實際應用，強調技能的強化，重點培養(yǎng)讀者的操作技能和技巧?！督ㄖこ逃嬎銠C輔助設計》共分三篇，第一篇為CAD基礎，內容包括AutoCAD 2005的基礎知識、AutoCAD 2005基本繪圖環(huán)境的設置、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；第二篇為建筑設計軟件（PKPM軟件），內容包括建筑輔助設計的思路和方法、建筑設計軟件主要操作過程；第三篇為結構設計軟件（PKPM軟件），內容包括結構施工圖、樓梯施工圖繪制。

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