淺談三維數字技術在建筑設計及表現(xiàn)中的應用

孫冬 楊帆

【摘 要】隨著科技的進步，三維數字技術領域獲得了前所未有的進步和成功。本文梳理了三維數字技術在建筑設計及表現(xiàn)領域的發(fā)展狀況，就其在建筑設計行業(yè)的應用和前景給予了分析。

【關鍵詞】三維數字技術；建筑設計；場景設計

當今社會，三維數字藝術在各行各業(yè)中發(fā)展的愈演愈烈，在這個新數字媒體藝術的大熔爐中，三維數字藝術已經是各種藝術形式的首選。無論是產品宣傳、電影動畫、包裝效果，三維效果的表現(xiàn)形式總會更勝一籌，其原因就是給人們帶來的視覺效果更加逼真，拉近了人們與產品的距離，增進了雙方的溝通。同樣，在建筑行業(yè)上，三維數字藝術也得到重用。

經過多年的發(fā)展，美國在三維數字藝術研究和應用方面已經處于世界領先地位，目前各個國家?guī)缀跛薪ㄖ椖慷荚趹萌S數字藝術。在過去，三維技術還單單作為仿真技術與建筑行業(yè)結合，三維仿真技術即虛擬現(xiàn)實技術，是指以建筑師的設計理念與藍圖為基礎，運用計算機三維軟件技術生成的一個逼真的、具有多種感知的虛擬建筑環(huán)境，用戶可以通過其軟件技能來清楚的了解建筑的各方面結構，觀察到全方位角度，真正做到與客戶面對面最真實的溝通。站在地產商的角度，節(jié)省了物力，財力包括宣傳資金的消耗。站在設計師的角度，方便清晰的表現(xiàn)出自己的想法，提高了設計效率。站在廣大客戶的角度，可以減少內心的擔憂與位置，清楚直觀的了解每項建筑的各個方面，真正是眼見為實。這個一舉多得的結果正是通過三維數字藝術來實現(xiàn)的。

一、三維數字技術的發(fā)展

三維數字藝術作為一個有用的工具在模擬真實物體的方式中的到廣泛運用。由于它的真實性、精確性和無限的可操作性，目前被廣泛應用于教育、醫(yī)學、娛樂、軍事等諸多領域。無論是在任何一方面，這項新技術都能夠讓廣大客戶感覺到耳目一新，三維數字藝術涉及到廣告宣傳，模擬仿真，替代實踐，制作影視等。

三維數字藝術的起源應該歸功于影視動畫，以為在1995-2000年，這一階段是最初的三維發(fā)展時期，當時的三維數字藝術被挖掘的不是很廣泛，它主要是應用在影視動畫上，其中主要包括房地產動畫、建筑動畫、數字沙盤等。在這一階段，主要是一些大型動畫公司參與了三維數字藝術項目，出品了大量三維動畫作品。隨后，三維動畫發(fā)展迅速，并得到大眾市場的認可與贊賞。

同時，望水思源，通過三維影視動畫在視覺上的高度，我們可以將它推用于其他行業(yè)。通過三維技術與影視動畫的結合可以模擬很多現(xiàn)實產業(yè)發(fā)展如制作車間廠房生產過程、交通安全宣傳片（模擬交通事故過程）、煤礦挖掘生產動畫演示（介紹煤礦生產的危險性）、能源進行轉換和利用、醫(yī)學臨床實驗過程、資源生產并輸送過程、金屬與礦產的冶煉過程、航天操作與寓言過程、微生物隨生長產生變化過程等演示動畫制作，這些三維藝術模擬的效果在現(xiàn)今已是現(xiàn)在各行各業(yè)。

三維數字技術在各個行業(yè)的應用隨著社會的發(fā)展，只會越來越健全，越來越完整。應該說當代無論是近期發(fā)展成功的還是正在或將要發(fā)展的新數字媒體技術，都離不開三維數字藝術，它可能作為數字媒體技術產物的一部分，但也可能沒有出現(xiàn)在最后的成果表現(xiàn)中，而是在制作過程起到一定的促進或協(xié)助作用?？傊粩底炙囆g將一如既往的作為人們認為可發(fā)展的主要對象。

二、三維數字藝術在建筑實物設計中的應用

在當今的中國，三維數字藝術在建筑領域同樣得到廣泛的應用。早期的建筑設計表現(xiàn)形式有很強的限制性，基本都是通過語言或文字敘述來描述建筑設計的預想、實施、進程以及成果，讓廣大客戶所了解的內容模糊而且單一。但是隨著現(xiàn)在三維數字藝術的提升與創(chuàng)作手法的多元化，建筑設計在各個方面的表現(xiàn)達到了一個質的飛躍，效果直觀，效率也大幅度提升，這在初始計劃，施工，宣傳，營銷中都達到空前的效果。

對于建筑設計來說，最主要的就是建筑物，客戶所關心的問題就是最重要的問題，建筑物的朝向問題，材料的選擇，建筑物的排列，建筑物的內部結構，這些都是需要開發(fā)商重點思考以及著重表現(xiàn)的方面。通過三維數字藝術，它可以模擬建筑，仿真建筑實物，直觀表現(xiàn)建筑物，不只是外觀，包括內部結構，甚至它可以模擬出樣板房的內部裝修后的效果，現(xiàn)今比較盛行應用的CAD圖紙正是三維藝術的主要軟件3Dmax三維軟件制作的。除此之外，利用三維數字藝術還可以運用虛擬攝像頭對建筑主體進行角度軌跡的錄制，更加形象明確的展示建筑主體，讓客戶通過虛擬攝像機的軌跡運動來進入開發(fā)商或者設計者的思維，讓購買客戶更容易的接受建筑設計。

三、三維數字藝術在建筑場景設計中的應用

無論是影視動畫還是建筑設計，環(huán)境場景是設計內容必不可少的元素，場景在建筑設計中所起到作用首先是襯托主體建筑物，在主體建筑物自有的魅力基礎上，環(huán)境表現(xiàn)起到了錦上添花的作用，使完美變得更完美。當然，如果主體建筑物有瑕疵的話，環(huán)境也會掩藏或消減不足。另一方面，環(huán)境場景同樣作為設計中的一部分，起到提供信息的作用。

三維數字藝術在建筑場景中除了模擬社會環(huán)境場景的元素，還可以模擬自然環(huán)境場景。社會場景很容易模擬，因為是次要元素，制作要比主體建筑物簡單。而自然環(huán)境的元素尤為重要，通過三維軟件可以制作出虛擬的風，雨，雷，電，雪，移動的云還有各種強度，各個時段不同形式的光，通過這些虛擬的自然元素與主體建筑物相互作用，是建筑的三維宣傳片和宣傳圖更加活靈活現(xiàn)。

三維數字技術的發(fā)展和不斷更新，從而在建筑設計中的應用也越來越廣泛，它使得建筑設計更加生動，也為受眾提供了更為逼真和系統(tǒng)的視覺享受。未來，三維數字技術的普及無疑是推動建筑設計行業(yè)可視化的重要力量之一。

參考文獻：

[1] 邱志茹. 數字媒體設計教育研究[J]. 美術教育研究. 2012（05） .

[2] 寇曉偉. 網絡出版：數字媒體新方向[J]. 軟件世界. 2006（11） .

[3] 劉金雨. 數字媒體技術應用研究[J]. 新聞研究導刊. 2016（01）