城市雕塑材料技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計(jì)

摘要：本文通過城市雕塑材料及技術(shù)對(duì)城市雕塑發(fā)展帶來的變化，闡述新時(shí)代數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在城市雕塑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用、發(fā)展前景及意義。

關(guān)鍵詞：城市景觀雕塑；材料；技術(shù)；數(shù)字化；設(shè)計(jì)

一 城市景觀雕塑材料和技術(shù)

1.1材料

古往今來任何時(shí)代之雕塑品，其技術(shù)材質(zhì)美均是其“藝術(shù)美”的重要因素。古希臘大理石雕刻、古埃及巨型石像、中國彩陶、青銅器、玉器、乃至瓷器等，無不具備材質(zhì)、技術(shù)的高度結(jié)合美。對(duì)材料之征服與相應(yīng)的工具手段展示出人類進(jìn)行雕刻所追求的“技術(shù)之美”。

毫無疑問，石材與金屬是幾千年來遺留下來城市雕塑材料中使用最為廣見。古希臘的《勝利女神》、《米羅的維納斯》、米開朗基羅的《大衛(wèi)》，羅丹的《吻》等著名作品。產(chǎn)業(yè)革命后，近代科技的重大發(fā)展為景觀雕塑藝術(shù)的材質(zhì)提供了廣泛的新選擇。鋼、不銹鋼、鋁合金、鈦合金、混凝土、玻璃纖維、合成材料等等，相繼被應(yīng)用。加工手段從刻制、鑄造和鍛造，增添到模壓、焊接、鉚接、電解、噴涂、充氣等等新工藝技術(shù)，豐富了景觀雕塑的藝術(shù)表現(xiàn)力。芝加哥聯(lián)邦政府中心廣場，亞力山大考爾德的《火烈鳥》用鋼板鉚接，噴以鮮紅色在深重色調(diào)的建筑群背景前面響亮耀眼，活躍了周圍比較枯燥呆板的建筑環(huán)境，帶給市民們一絲親切和幽默。著名光雕藝術(shù)家保羅，F(xiàn)riedla的作品(圖1)，通過科技的手段以光線的運(yùn)用來展現(xiàn)動(dòng)態(tài)凝固的意想不到的豐富層次與美感。當(dāng)今城市雕塑的美學(xué)內(nèi)涵，不能缺少材質(zhì)與技術(shù)美；隨科技水平的提高使得其意義與所面臨之問題，不再限于“加工效果”的層面，更重要者是隨觀念之變，而衍變出的無限豐富性，構(gòu)成發(fā)揮材質(zhì)——媒體可能性的無限空間。

城市雕塑的媒體正復(fù)雜多樣化，不同城市環(huán)境特色與文化定位，需要由不同原材料及其相應(yīng)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，具有技術(shù)與材質(zhì)美的產(chǎn)品，其形狀、質(zhì)地、顏色、表面肌理等物性特征，能體現(xiàn)時(shí)代的進(jìn)步與科技的發(fā)展，為城市雕塑的發(fā)展注入了新的活力。

1.2技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使現(xiàn)代城市雕塑設(shè)計(jì)要素在表現(xiàn)手法上更加寬廣與自由。技術(shù)是產(chǎn)生雕塑形態(tài)的手段，是構(gòu)成城市雕塑設(shè)計(jì)中所有物質(zhì)實(shí)體和精神形式存在的基礎(chǔ)，也是推動(dòng)雕塑設(shè)計(jì)發(fā)展的原動(dòng)力之一，城市雕塑設(shè)計(jì)在本質(zhì)上要求技術(shù)與藝術(shù)的協(xié)調(diào)與平衡，這是雕塑技術(shù)的要旨所在。

在雕塑設(shè)計(jì)發(fā)展的歷史中，技術(shù)起著支持或約束的作用，技術(shù)是雕塑設(shè)計(jì)的手段和基礎(chǔ)，每一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目都必須根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況，因地制宜地確立技術(shù)路線，尋求具體的整合途徑。

二 城市雕塑數(shù)字化設(shè)計(jì)

在當(dāng)前數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的形勢下，我們必須提高對(duì)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、雕塑設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)的認(rèn)識(shí)。目前，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)字技術(shù)已經(jīng)為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)或建筑設(shè)計(jì)增添了新的表現(xiàn)手段，但是關(guān)于城市雕塑設(shè)計(jì)數(shù)字化運(yùn)用在國內(nèi)的發(fā)展卻罕之又罕。

在設(shè)計(jì)構(gòu)思、表現(xiàn)手段、后期多方案分析、以及信息采集，分類、存貯、傳輸?shù)确矫?，?shù)字技術(shù)都充分發(fā)揮出了它無與倫比的優(yōu)勢，在設(shè)計(jì)階段中，視覺思維與表達(dá)主要表現(xiàn)為一種較強(qiáng)的開放性、跳躍性和探索性特征。為了尋求問題的最佳解答，盡量嘗試多種可能的方案設(shè)計(jì)，以便于從這些變化的形式中不斷獲取更多有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)、線索，并從中進(jìn)行優(yōu)選，借助3D模型工具(如3Dmax SketchUp Formz等)來支持方案設(shè)計(jì)思維延續(xù)。 通過材質(zhì)分析、光照分析、色彩空間關(guān)系，將模型周邊環(huán)境合成形成一個(gè)幫助設(shè)計(jì)師與業(yè)主之間進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào)的簡單易懂的直觀方式，之后可以在photoshop中后期合成后靜態(tài)效果逼真。

當(dāng)然對(duì)于數(shù)字化技術(shù)的認(rèn)識(shí)，在藝術(shù)設(shè)計(jì)上我們不能停留在造型能力表層上。其豐富的內(nèi)容涉及到專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)學(xué)理論、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等學(xué)科，我們不能簡單的將計(jì)算機(jī)繪圖與設(shè)計(jì)數(shù)字技術(shù)劃為等號(hào)。隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，涉及環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、建筑雕塑設(shè)計(jì)的數(shù)字技術(shù)，已經(jīng)成為一項(xiàng)能全面提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、工作效率、經(jīng)濟(jì)效益的先進(jìn)技術(shù)。

在20世紀(jì)的最后十年中，歐洲和北美在建筑物設(shè)計(jì)，室內(nèi)設(shè)計(jì)、城市景觀設(shè)計(jì)、施工過程模擬、物理環(huán)境模擬、防災(zāi)模擬、歷史性建筑保護(hù)、園林造景等許多建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛地使用了數(shù)字化的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并逐漸取代電腦表現(xiàn)圖和模型等手段，成為主要的銷售和設(shè)計(jì)輔助手段之一。

設(shè)計(jì)過程本質(zhì)上也是一個(gè)信息采集、傳遞、加工處理的過程，或者說是設(shè)計(jì)活動(dòng)和仿真活動(dòng)彼此交織、相互作用的過程。數(shù)字化模型提供了雕塑模擬仿真形態(tài)的再顯過程，再現(xiàn)雕塑場景、城市場景等同比例虛擬參考模式。傳統(tǒng)的三維建模方式如3dsMax來建模，不但難度大，所需要的時(shí)間也很長，對(duì)于具有復(fù)雜輪廓和復(fù)雜表面的對(duì)象(景觀雕塑、公共藝術(shù)小品、構(gòu)筑物、古建筑等)建模，采用三維掃描和IBR圖片相結(jié)合的方法快捷精準(zhǔn)。圖4、5是浙江大學(xué)利用三維掃描和IBR圖片相結(jié)合的方法建立起來的敦煌石窟彩塑三維虛擬場景(圖2、3)的界面。

1995年米歇爾，奈馬克(Michael Naimark)應(yīng)用全景攝影與投影技術(shù)完成了“現(xiàn)即在此”

(十一個(gè)在公共空間中表現(xiàn)世界文化遺產(chǎn)所在地景觀的裝置，整個(gè)裝置由一個(gè)環(huán)繞式立體屏幕，四聲道的音響和一個(gè)供觀察者站立的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成，觀察者戴上三維立體眼鏡，操控旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的操作臺(tái)選擇時(shí)間和地點(diǎn)，就能進(jìn)入到一個(gè)沉浸式的虛擬環(huán)境中觀察某一個(gè)世界文化遺產(chǎn)的景觀)

(Be now here)大型虛擬世界文化遺產(chǎn)全景畫，全境技術(shù)在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步應(yīng)用，為虛擬現(xiàn)實(shí)的“沉浸感”提供了廣闊的思路。

在城市景觀設(shè)計(jì)，建筑設(shè)計(jì)中既要進(jìn)行空間形象思維，又要考慮到用戶的感受，可以說是一連串的創(chuàng)新過程，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建筑施工、維護(hù)等。巨大的成本和不可逆的執(zhí)行程序，不允許建筑設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)出現(xiàn)過多的差錯(cuò)，充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí)，可減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省投資。

總結(jié)

設(shè)計(jì)的數(shù)字化是全球信息化的重要內(nèi)容。隨著設(shè)計(jì)復(fù)雜性的不斷增長，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)很難滿足當(dāng)前生存和發(fā)展的需要。因此實(shí)現(xiàn)城市景觀雕塑設(shè)計(jì)數(shù)字化勢在必行。我們可以看到將后來，一系列城市景觀雕塑，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)中對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建筑信息模型技術(shù)等數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的充分肯定與發(fā)展應(yīng)用前景的憧憬。

參考文獻(xiàn)：

[1]《數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)概論》李建成 魏兆驥 王詁主編中國建筑工業(yè)出版社2007年2月第一次印刷

[2]《城市精神形態(tài)的標(biāo)志—城市雕塑的未來》張曉瑞編著雕塑2007年第2期總58期