ＡｕｔｏＣＡＤ在建筑設計中的應用

摘要：隨著計算機的猛速發展，AutoCAD技術在建筑設計行業中得到廣泛應用，給建筑設計帶來了巨大的改革，改進了傳統建筑設計的不足，大大提高了建筑設計能力和速度，但也存在一些不足，文章主要研究AutoCAD技術在建筑設計行業中得到廣泛應用。

關鍵詞：建筑設計；AutoCAD術；智能化

中圖分類號：TU204 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0130-02

一、前言

AutoCAD是由美國AutoDesk公司開發的一種通用計算機輔助繪圖設計軟件包，英文全稱是Auto Computer Aided Design（計算機輔助設計，簡稱AutoCAD）。被廣泛應用于機械、電子、土木工程等領域。在中國AutoCAD已成為工程設計領域應用最為廣泛的計算機輔助設計軟件之一。AutoCAD的出現，使科學技術加速轉化為社會生產力，AutoCAD技術幾乎在一切設計領域內掀起了一場革命，AutoCAD技術的應用給建筑設計工作帶來了極大的方便。AutoCAD軟件以簡單、快捷、存儲方便等優點已在建筑工程設計中承擔著不可替代的重要作用。CAD 技術在工程設計中的優點主要表現在：（1）勞動強度降低，圖面簡潔；（2）設計工作的高效及設計成果的重復利用；（3）精度提高；（4）料保管方便；（5）CAD在建筑表現圖上的優勢；（6）設計理念的改變。CAD 的智能化將部分取代設計師的一些設計工作，而CAD 對設計的標準化、產業化起著巨大的推動作用。AutoCAD作為繪圖軟件已廣泛地應用到建筑設計中，因此應該以此先進的技術作為自己的繪圖工具使用，對于一個建筑工程人員來說，不會AutoCAD是不能勝任現代化工程建設需要的。所以必須學習和掌握AutoCAD軟件的使用，提高自己的綜合水平，提高工作效益。

二、我國使用AutoCAD進行建筑設計的應用背景

傳統的建筑設計主要依賴于繪圖板、繪圖儀等繪圖工具，一方面制圖過程煩瑣而且復雜，設計中反復修改參數導致反復繪圖，設計效率比較低；另一方面，設計的結果以圖紙數據的形式保存，既不利于長期存檔，也不利于設計人員之間的交流。隨著計算機的普及應用，計算機輔助設計（CAD）改變了傳統的建筑設計方式，設計人員開始使用AutoCAD進行設計工作。

AutoCAD在建筑設計領域中有著廣泛的應用。除了提供便捷的制圖方式外，AutoCAD還是一個具有強大功能和友好交互界面的設計平臺。它提供了數據管理功能，設計中可以方便地對圖形屬性進行修改。同時，設計人員可以方便地對自己的設計結果進行管理，并建立模板、數據庫為后續設計服務。現代建筑設計不再是一個設計人員的事情，利用AutoCAD提供的數據交換、打印輸出、網絡會議等功能，使設計者之間的交流變得更加容易。

三、AutoCAD圖層模塊功能提高了建筑設計速度

（一）圖層賦予圖形特定的含義

AutoCAD給以往的手工設計帶來了巨大的變革不僅是改變了傳統的繪圖方式，更重要的是改變了許多設計的方法和概念。例如，我們在圖紙上繪制了一個長方形，如果不作任何文字說明的話，誰都無法知道這一長方形代表的是什么。每一種線型代表的是不同的意義，但如果通過AutoCAD的特有功能“圖層”的設定，我們都可以十分方便地了解該長方形代表的意義。AutoCAD軟件設有特定的圖層，如墻線、窗、門、柱子等等，你畫的每一個物體都要畫在軟件其特置的圖層上，這樣程序才能對這些物體做出正確的判斷，才可以對這些物體進行編輯，并進一步在這些特定圖層的基礎上生成正確的三維圖、剖面圖、立面圖等等。毫無疑問，工程圖紙上的每一條線都代表特定的意義。也只有正確地運用了圖層，才能高效率地使用CAD軟件。

（二）圖層使繪圖速度加快

我們在畫墻體、軸線等時，需要用到不同的線型，如粗實線、細實線、中心線、虛線等不同線型，利用電腦繪圖，你必須先設定好線型，電腦才能畫出你所要的線型來。每次變換，都要先設置線型再畫線，這樣在進行設計時，既費力又費時。但如果使用圖層就完全不一樣了，首先，我們可以根據不同的線型來創建相應的圖層。例如，我們建立了一個圖層，將這個層設置好線型之后，再要畫某種線型時，只要把線條畫在相應那種線型的圖層上。所有在這個圖層上線條都被賦予了這種線型的屬性，這樣假如我們要畫不同的線型。只需簡單地把當前圖層切換為具有此種線型的圖層即可，這樣大大加快了繪圖的速度。此外如果想改變某一類線型，只需改變圖層的線型設置，該圖層上的所有線條就會立即改變過來。可見充分利用圖層，可以迅速提高繪圖速度。

四、AutoCAD外部參照模塊功能提高了建筑設計速度

外部參照是指在AutoCAD環境下用戶能在自己的當前圖形文件中用外部參照的方法看到任何其他圖。在AutoCAD中將其他圖形調入到當前圖形中有兩種方法：一是用塊插入的方法插入圖形；二是用外部參照引用圖形。當把一個圖形文件作為塊來插入時，塊的定義及其相關的具體圖形信息都保存在當前圖形數據庫中，當前圖形文件與被插入的文件不存在任何關聯。在建筑設計中，各專業之間需要協同工作、相互配合，采用外部參照可以保證項目組的設計人員之間的引用都是最新的，從而減少不必要的COPY及協作滯后，以提高設計質量和設計效率。

五、AutoCAD三維模型渲染技術提高建筑設計的直觀效果

AutoCAD三維模型渲染技術幾個主要有以下功能模塊：三維模型建造、光源設置、觀察位置設置、材質和紋理貼圖、狀態保存、渲染計算等。

1．三維建模功能增加設計的直觀性。傳統的建筑設只有二維的設計圖紙，人們只能通過二維圖紙來想象建筑的三維空間，如果是外行人，一般的客戶，并不一定識得制圖的的規定和圖標，有的根本看不懂圖紙，更想象不出建筑的三維圖，AutoCAD有許多的三維繪圖工具和修改命令，能夠很好地繪制建筑的三維圖形，增加建筑設計的直觀性。

2．著色和渲染功能能提高設計的直觀性。當繪制一些三維圖形時，往往會顯得十分雜亂，以至于無法正常進行識別以及進一步的編輯操作，AutoCAD為用戶提供了許多的著色消隱命令，消隱操作可以將隱藏在前景對象遮擋的背景對象，從而使三維圖形的顯示更加簡潔，設計更加清晰，如果還要生成更為逼真的三維實體效果還需要使用渲染命令，在AutoCAD中的“渲染”功能可以使用戶繪制的三維實體顯示更加清楚美觀，立體干更強更逼真，著色消隱顯示只是最簡單、最便捷的顯示方式而已，設計者在進行渲染時，可以調整渲染的類型和質量、建立燈光和場景以及設置材質貼圖和配鏡等。具體命令圖標是：

AutoCAD建筑渲染中的光源設計，是渲染前處理圖過程中最重要的步驟之一，它將直接影響到渲染效果的優劣。好的光源布置會使場景明亮有層次，重點突出，質感明顯。對同一棟建筑，不同的光源設置可以為我們營造出不同氛圍的場景，如晴朗的白天、夕陽下的傍晚或是燈光明亮的夜景。建筑模型不僅是一些三維的幾何片，不同的設計物體都用材質，AutoCAD渲染中的材質渲染是根據物體所屬材料的不同（如木質、金屬、玻璃、石材等），給物體渲染本身的材質，使得設計更加逼真、亮麗。在渲染時，根據所用原材料的不同，給物體添加不同的紋理圖案，在渲染材質中一般用紋理貼圖來表現建筑渲染。

六、AutoCAD網絡協同設計技術改變了建筑設計模式

在傳統的建筑設計，設計人員必須在一起進行設計，而建筑設計過程是一個典型的群體工作，首先在技術上，一項建筑工程的設計通常需要建筑、結構、設備等多種專業的協同工作，才能完成。建筑CAD需要及時以并行、協同的方式進行各專業間數據的實時交換和雙向傳輸，設計小組成員之間可展開充分討論，協調設計的方法、手段和步驟，最終得到符合要求的設計結構的設計方法。其次是在人員層面上，建筑涉及的人員包括設計者、用戶、開發商及施工方等，工程的設計既是設計者與其他設計者的交流，也是與用戶、開發商和施工方的交流，因此具有協同工作的需求。AutoCAD 網絡協同設計的核心是并行一體化設計，強調設計及其相關過程同時交叉進行，能夠很好地解決協同設計中的各種沖突，能夠是群體成員之間方便傳輸多媒體信息，能夠實現實時數據交換問題和異構環境中的數據傳輸與工具集成，達到設計群體中個體間的交互技術等。

七、結語

利用AutoCAD軟件進行建筑設計，建筑CAD技術應用使得設計不再局限于以紙為主要載體，而擴展為以計算機為主體的磁、光、電載體，這些載體的信息容量都有極大地提高。用三維彩色虛擬現實空間技術和圖文聲一體化的演示直觀、逼真，使得建筑設計方案一目了然。建筑CAD技術的應用是建筑設計的一次革命性變化，發展前景可觀，當然AutoCAD軟件進行建筑設計還現存一些不足，需要不斷地改進和完善。

參考文獻

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作者簡介：范國強（1975- ），河北唐山人，中鐵建工集團拉薩分公司助理工程師，研究方向：土木工程。