計算機輔助設計在室內設計中的應用探究

林麗敏

摘 要：本文以作者在建筑設計企業(yè)一線實踐所接觸到的對于計算機輔助設計軟件的基本認識為切入點，結合行業(yè)調研分析研究計算機輔助設計軟件在室內設計中發(fā)揮的作用，思考探討計算機輔助設計的現(xiàn)狀與展望以及計算機輔助設計課程教學在高職專業(yè)教育中的方式導向。

關鍵詞：計算機輔助設計軟件;室內設計;高職專業(yè)教育;應用探究

科技是第一生產力，科學技術的發(fā)展給各行各業(yè)帶來翻天覆地的變化。在建筑室內設計中，同樣享受著科技進步的成果。隨著技術與信息網絡的發(fā)展，各種設計軟件越來越多，功能越來越全，他們改變著環(huán)境藝術設計方式，改變了環(huán)境藝術設計表現(xiàn)的形式，使得效率提高，使得設計師有更多的時間用于構思，是對傳統(tǒng)制作方式的一種革新，能夠很好地表達設計師的方案理念。

1 計算機輔助設計軟件的基本認識

計算機輔助設計作為一門學科始于20世紀60年代初，進入80年代以來，計算機技術突飛猛進，極大地推動了CAD技術的發(fā)展。

常用的環(huán)境藝術計算機輔助設計軟件有AUTOCAD軟件，SKETCHUP軟件，3DMAX軟件，VRAY渲染軟件，LIGHTSCAPE軟件，PHOTOSHOP軟件等。

通過實地調研，發(fā)現(xiàn)在以上海為代表城市的長三角地區(qū)，室內設計行業(yè)中小企業(yè)用于設計表達的計算機輔助設計軟件主要是 AUTOCAD，PS（ILLUSTRATOR），SKETCH UP（GOOGLE-SKETCH UP），3DMAX，PPT，IN DESIGN，BIM（REVIT）。在以珠海為代表城市的我國珠三角地區(qū)，則以傳統(tǒng)的三大計算輔助設計軟件為主，主要是3DMAX，CAD，PS，PPT。

調研結合企業(yè)實踐發(fā)現(xiàn)，AUTOCAD主要用于體現(xiàn)建筑方案設計與施工圖設計等和施工工藝節(jié)點說明;3DMAX主要用于繪制效果圖;SKETCH UP相對于3DMAX較為簡易，可以大體呈現(xiàn)建筑模型，用于前期方案設計;PS使得后期處理方案效果更加完美，例如效果圖的處理和輔助PPT制作;PPT、IN DESIGN或者SU軟件自帶的LAYOUT軟件可用于設計制作匯報文案。其中，3D，SU和LUMION軟件側重三維表現(xiàn)。

2 計算機輔助設計軟件在室內設計中發(fā)揮的作用

計算機輔助設計軟件能夠直觀地體現(xiàn)出設計作品的重要內容;在使用過程中，計算機輔助設計軟件可以對室內設計作品進行反復修改，減少手工制作的成本，提高完成設計作品的效率;計算機輔助設計軟件最為特殊的作用是可以呈現(xiàn)設計者的基本理念和創(chuàng)新設計，在室內設計過程中，輔助設計師對設計作品反復打磨推敲，執(zhí)行好每個環(huán)節(jié)，在不知不覺中融入了設計者的創(chuàng)新思維，進而運用二維繪圖軟件和三維模型塑造軟件來制作出創(chuàng)新的室內設計作品。

2.1 現(xiàn)場勘查，二維繪制初步設計方案

大部分工程項目有現(xiàn)成的建筑設計圖紙，有些項目則沒有，無論哪種情況，最開始接觸項目設計，都需要設計師到現(xiàn)場勘查，并且借助CAD軟件進行初步方案的正式規(guī)劃繪制。例如布置方案平面圖，地鋪圖，立面圖，天花圖等。

企業(yè)調研顯示，CAD便于表現(xiàn)制圖規(guī)范，其圖面清潔，精度提高（CAD精度一般標注到毫米，有助于施工時的精確度提高），能夠一比一還原現(xiàn)場的各種尺寸。能夠精準地把設計師的想法反映到圖紙中，與現(xiàn)實的誤差較小。主要用于平面方案的繪制，還有施工圖的平面，立面，節(jié)點等繪制。

2.2 方案深化，三維塑造真實的室內模型場景

在初步方案的基礎上，3D設計師可將二維圖紙導入相關的三維軟件，例如3DMAX或者SKETCHUP軟件進行室內空間模型的構建，同時制作或者導入相關需要的單體模型。

企業(yè)調研顯示，3DMAX在室內建筑設計中主要輔助表達裝修效果圖，效果直觀。三視圖和透視圖可以直觀地觀察模型。內置大量修改器和工具，可以對模型產生各種特殊效果。輔助工具VRAY可以增加場景的真實感，提高出圖質量，有效地表達真實的設計效果。

相比而言，SU三維建模更加快捷方便，設計表達直觀，用于前期方案構想，操作簡單。 GOOGLE-SKETCH UP能夠快速建造3D模型。

通常效果圖渲染之前需要做好建模，材質和燈關的準備工作，所以三維軟件中關于材質與燈關的調節(jié)和把握同樣重要。另外，3D軟件中的VRAY插件可以用來渲染最后的效果圖，3D軟件還可運用攝像機的方向位置來制作動畫以呈現(xiàn)設計最出彩的部分。同時，LUMION軟件正以其非常智能的操作活躍于行業(yè)前端，引用ACT-3D技術總監(jiān)REMKO JACOBS的話說，“我相信我們創(chuàng)造了非常特別的東西。這個軟件的最大優(yōu)點就在于人們能夠直接預覽并且節(jié)省時間和精力。”

2.3 方案陳述，圖像編輯呈現(xiàn)方案理念

項目實施過程中，有一個很重要的環(huán)節(jié)是將方案的理念構思表達出來，可以運用圖像編輯軟件例如PS軟件對設計方案的立意構思進行美化強調展示，使其更加富有表現(xiàn)力。可以運用PS軟件對設計方案效果圖進行后期的效果提升。同時運用LAYOUT，INDESIGN或者PPT將方案以二維，三維以及動畫的多重形式進行方案匯報文本的制作。

PS功能是比較強大的。其靈活多變，常用于修圖和制作材料素材。

2.4 深化設計，繪制施工圖

項目方案成熟中標之后，進入繪制施工圖的環(huán)節(jié)，這個過程也稱之為深化設計。深化設計師需要運用CAD軟件逐步繪制、修改、完善一套完整而系統(tǒng)的施工圖紙，內容通常包括建筑裝飾部分，電氣部分和暖通部分。從項目工程的進程上來說，一般會繪制招標圖，報審圖，施工圖，竣工圖。這些大量的圖紙編制都需要使用計算機輔助設計軟件來完成。

總的來說，設計軟件如CAD，3D，SU使得設計師把設計思路轉化到平面圖或者虛擬的模型中，使得設計方案被客戶和其他參與到設計和建設過程中的人們更容易理解。圖像編輯軟件使得設計師更富有吸引力和富有視覺效果地表達設計的概念。BIM軟件則使得一個項目之間的相關工作人員之間的溝通更容易，例如設計師、建筑師，并且通過共同的參與來發(fā)現(xiàn)某些沖突。

3 計算機輔助設計的現(xiàn)狀與展望

3.1 計算機輔助設計與手繪輔助設計的關聯(lián)

對于室內設計專業(yè)教學而言，計算機輔助設計軟件呈現(xiàn)的設計作品比傳統(tǒng)手工作品更加重要。

調研顯示：未來計算機輔助設計軟件還將呈必然趨勢長期為室內設計服務。有意見指出，計算機輔助設計將完全取代手繪，設計師對造型和美學的認知并不能完全地靠手繪表現(xiàn)，傳統(tǒng)的紙筆手繪是不符合可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境趨勢的（不環(huán)保）。

然而，也有意見指出，未來也存在可能計算機輔助設計會被取代，目前在研究的VR技術，它與手繪表達之間相輔相成，建議手繪還是要加強。對于主創(chuàng)設計而言，手繪草圖可以解決與效果圖渲染，靈感構成，繪圖員的溝通問題。

還有意見指出，計算機輔助設計在未來將有一些很重要的變革。很明顯，總有一些感性的人文因素計算機無法表達，但是作為一種輔助工具，它的作用是無限量的。計算機輔助設計是一種工具，但不是唯一的工具。計算機輔助設計和手繪表達是互補的，能夠很好地并存。

同時有調研顯示：在室內設計中，后期精準表現(xiàn)還是要依靠計算機輔助軟件，它比手繪表達更具體，更準確，更有專業(yè)性，更貼切最終的完成效果。然而，手繪表達在前期的設計溝通更快速有效直觀，手繪在做初次概念性方案時經常使用，但是比較粗糙。

總的來說，計算機輔助設計軟件是不可或缺的，計算機輔助設計軟件的應用應當符合時代發(fā)展潮流。計算機輔助設計和手繪都是設計的一種表現(xiàn)方式，兩者之間應當相輔相成。

3.2 計算機輔助設計的現(xiàn)狀和展望

目前的CAD技術正朝著人工智能和知識工程方向發(fā)展，即所謂的ICAD（INTELLIGENT CAD）。另外，設計和制造一體化技術即CAD/CAM技術以及CAD作為一個主要單元技術的CIMS技術都是CAD技術發(fā)展的重要方向。

隨著計算機輔助設計技術的發(fā)展，計算機輔助設計已經深入到建筑和規(guī)劃設計的各個階段，設計師在計算機的幫助下可以運用各種方法做出方案的優(yōu)化選擇。

（1）草圖技術：SKETCHUP是一種設計草圖軟件，在方案設計階段，它能很好地幫助設計師推敲空間關系。

（2）數(shù)字模型技術：與傳統(tǒng)的實物模型相比，計算機模型更具有優(yōu)勢。第一，它可以任意地選擇透視角度，計算方便。第二，計算機輔助設計的效率要比傳統(tǒng)的表現(xiàn)高很多。第三，計算機輔助設計表現(xiàn)得更為真實。第四，計算機的數(shù)據可以保存。

（3）光照分析技術：建筑室內的光環(huán)境設計在很大程度上是一種感性行為，經驗主宰著設計師的頭腦。這其中有很多時候實際效果圖與最初的設計表現(xiàn)效果有很大的差別。對于有經驗的設計師來說會減少這種差別，但同時會限制設計者的思路，而套用已有的設計，雖然可以滿足照度等物理方面的要求，但是會缺乏光的藝術效果。

（4）生態(tài)建筑設計技術：Ecotect是一種全面的技術性能分析生態(tài)建筑輔助設計軟件，可以和一系列精確分析軟件相結合，提供了一種交互式的分析方法，只要輸入一個簡單的模型，就可以提供數(shù)字化的可視分析圖，包括熱環(huán)境，光環(huán)境，聲環(huán)境，日照等性能分析。它對于設計師的方案設計理念是一個重要的提升，是建筑節(jié)能設計的一個很好的體現(xiàn)，尤其和SKETCHUP的配合使用充分體現(xiàn)設計師作品向生態(tài)建筑的方向延伸。

（5）多媒體技術是對人體感官的延伸。LUMION軟件是目前唯一真正的GPU即時渲染軟件，其所見即所得的表現(xiàn)模式，豐富的素材，便捷的操作方式以及極快的運算模式為方案表達提供了極強的表現(xiàn)力和視覺沖擊力。LUMION的可視化體驗將引起設計表現(xiàn)劃時代的變革。

4 計算機輔助設計課程教學在高職專業(yè)教育中的方式導向

科研過程中，企業(yè)對于學校就建筑室內設計計算機輔助設計課程體系設置或相關教育教學內容提出了相關的意見和建議。

企業(yè)認為學生應該學習最前沿的設計軟件，因為設計軟件更新?lián)Q代很快。鼓勵學生多多自學軟件，學校開放自學與分享的軟件學習課程或平臺。強化英語學習，因為最新的軟件一般不會有漢化版（這也是為什么國內設計軟件局限很大）。另外，編程課程必須要有，無論什么專業(yè)，其實未來設計師的創(chuàng)新能力和電腦軟件的創(chuàng)新能力是直接關聯(lián)的。

目前高校的專業(yè)課模式相對較為淺顯，課程深入度不夠，導致很多同學在學習了軟件課程后還要報培訓班，才能深入的理解軟件操作。學生在掌握這方面技能時，“會”不夠的，還要精通，建議能同時學習一些工藝知識。建議學校多組織實踐，把理論上的東西通過實踐的方式去表達出來。建議學生多去工地看看。

很重要的一點是使得學生明白計算機軟件只是一種工具，設計是要由設計師來完成的，而不是說僅僅是使用某一種軟件的結果。

針對國內建筑室內設計專業(yè)計算機輔助設計課程的開設現(xiàn)狀及存在問題，有企業(yè)提出構建計算機輔助設計軟件課程四位一體的教學體系模式。該課程體系立足課程理論教學基本點，將理論學習、軟件培訓、實踐操作、資格認證、技能創(chuàng)新融為一體，來有效地提高學生的實操能力和創(chuàng)新設計能力。

總的來說，企業(yè)認為計算機輔助設計是學校相關專業(yè)必不可少的課程設置，學生需要熟練掌握，提高技術能力。

5 結語

計算機輔助設計是一種形象化的設計思考方式，是對視覺思維能力，計算機表現(xiàn)能力，想象創(chuàng)造能力三者的綜合，能夠很好地培養(yǎng)人們在室內設計中的形象化構思、設計分析及方案評價能力。計算機輔助設計技術的發(fā)展迅猛如潮，它不僅對人們的生活和思維方式產生了深刻的影響，尤其對室內設計的發(fā)展產生了巨大的推動作用。隨著高新科技時代的到來，計算機輔助設計將迎來重要的變革。

參考文獻：

[1] 馬愛平.淺析計算機輔助設計軟件在室內設計中的應用[J].沿海企業(yè)與科技，2012，07（23）：23-25.

[2] 林春蕾.計算機輔助設計軟件在室內設計中的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2015，03（43）：69-70.

[3] 聶珍珍.計算機輔助設計軟件在室內設計中的應用研究[J].新農村，2017（2）：162.

[4] 虞春隆.環(huán)境藝術計算機輔助設計[M].西安交通大學出版社，2009.

[5] 譚俊鵬，邊海. Lumion/SketchUp印象三維可視化技術精粹[M].人民郵電出版社，2012.

[6] 楊航，羅禮，李宏利. LUMION2建筑—規(guī)劃—景觀—實踐項目詳解[M].天津大學出版社，2012.