三維數字化技術與傳統工藝在建筑模型課程中的融合與實踐

宋培娟

(長春光華學院 吉林 長春 130000)

1 三維數字化技術與傳統工藝技術

1.1 三維數字化技術

三維數字化技術是運用三維工具來實現模型的虛擬創建，可以進行修改、完善、分析等一系列的數字化操作，從而達到模型的基本形態呈現[1]。三維數字化技術可以實現實物與有效信息的分離，能夠通過動態影像完成立體實物效果，這也是基本模型沒有辦法達到的方向。光機電一體化技術的發展對三維數字化技術有很大的影響，一些西方發達國家已經將三維數字化技術融入在各個行業中。如文物數字化技術、高清數字化設備、立體仿真技術等。三維數字化技術不僅僅是一種軟件設計的操作工具，它更是一些歷史文化傳承的延續。可以將人類文化的寶貴財富，通過三維數字化技術完成動態影像設計，即保存了歷史文物的收藏，又可以通過技術完成當時畫面的再現。三維數字化技術運用在建筑模型上，更能夠將空間信息直接呈現。空間信息是人類對初對世界的感知和認識，也是改造世界的開始。空間信息的主體就是以圖形化的形式存在，利用二維圖形呈現空間信息的過程就是三維數字化技術的基本。三維數字化技術應用的領域已經越來越多了，因此作為環境設計專業的模型課程更需要這樣的技術支持，完成建筑模型的基本造型和立體效果完美呈現。

1.2 傳統工藝技術

建筑模型設計與制作基本都是通過手工完成并展現在人們眼前，傳統的建筑模型工藝過程繁瑣、復雜。但它可以呈現出設計者的每一個細節和對建筑文化等方面的展示。“取乎其上，得乎其中；取乎其中，得乎其下；取乎其下，則無所得矣”[2]。想要完美展示建筑模型的每一個結構，光學習方法并非上策，更重要的是掌握建筑結構的基本設計和內涵設計，這樣的建筑模型更具有神韻。傳統的建筑模型制作工藝，俗稱“扎小樣”，基本可以化為11個步驟組成。要想完成一個建筑模型的制作至少要有若干個小樣來對比，最后選中一個最接近與建筑設計主體小樣，將小樣繪制基本樣式和裝飾設計，根據建筑設計的比例完成建筑模型小樣的制作。從美學筑的穩定性、耐久性、節點、構造等進行推演，使每個節點結合準確、比例協調，榫卯應用恰當。在我國古建筑模型制作技藝有九百多年的歷史了。山西省晉祠博物館館藏的宋代建筑小樣，是我國最早的古建筑模型。古建筑技藝里“升起”、“側腳”、“卯榫”三個技藝非常獨特，卯榫技藝就有七十余種，“升起”的計算和“側腳”的放線方法難度更大。著名的佛光寺東大殿是唐代建筑，僅比南禪寺大殿晚幾十年，佛光寺東大殿歷經一千多年的風雨依然堅固，說明古代的木作技術相當了得。祁偉成老師將五臺佛光寺東大殿的建筑模型進行制作，完美的呈現了古建筑模型的工藝和和建筑節點。這種工藝的呈現就是古建筑工藝的延續和傳承，也是現今人們應該學習，不能忘懷的工藝制作技能。傳統建筑模型工藝不但是一種制作模型的方法，更是中國傳統工藝的傳承，也是古代人們智慧的結晶。環境設計專業建筑模型設計課程需要這種精細的工藝制作，更需要將傳統技藝發揚光大。

2 三維數字化技術與傳統工藝的融合

科技不斷發展，先進的科學技術引用也成了很多教學課程設置的重要環節。近年來數字化技術的發展，使有些輿論認為傳統的建筑模型制作已經失去了存在的價值。三維數字化技術能夠又快又準確的完成模型的基本構造和細節處理，這給建筑模型設計課程帶來很大的幫助。但只是一味地依賴三維數字化技術，會忽略傳統工藝技術地制作和工藝，一旦離開了三維數字化技術那么建筑模型將不能夠完成，這不是建筑模型制作課程的初衷。如何利用三維數字化技術與傳統制作工藝兩者相結合制作設計應用，才是人才培養的主要關鍵。

傳統工藝模型制作是具有極強動手能力的一種訓練，它能夠提高學生的動手動腦的設計制作能力同時也可以提高學生的工藝技術。但它也存在的不足和繁瑣的問題，傳統工藝模型制作需要輔助材料很多，為更好的達到模型的逼真效果，制作者要具備非常精細地動手技術能力和技巧，這對動手能力較弱或過于細小的細節部分就不能夠處理的很好。這也是傳統工藝模型制作的主要問題。建筑模型制作課程的設置就是讓學生在動手動腦的同時，完成建筑模型的基本形態還原，這些問題不能夠解決，做出來的模型也就不能夠達到基本的標準。三維數字化技術的出現給這些問題帶來了解決辦法。它可以將細小、細微的復雜部分運用三維數字化技術完成，兩者結合設計應用對建筑模型課程是一個很好的輔助。

三維數字化技術與傳統工藝的融合才是現今建筑模型設計課程的主要途徑。既能夠將傳統精湛的手工藝進行學習，利用模型制作呈現，又能夠結合三維數字化技術，完成細小和精準的計算，大大節省了制作時間和制作模型的成本。兩者融合的課程設置是環境設計專業的主要方向，也是教學改革實踐的一個新突破。三維數字化技術是社會發展中先進技術的體現，是科技服務于人的一種輔助。那么三維數字化技術的優勢與特點，就是傳統工藝缺失的部分。傳統工藝技術的精湛是先輩給予人們的財富，是任何工具和軟件無法代替的，也是三維數字化技術沒有辦法達到的高度。兩者各有優點，需要將兩者的優勢發揮到極致，為了更好的展現建筑模型設計的美感和實現。環境設計專業建筑模型課程就是將三維數字化技術與傳統工藝相融合，通過科技與工藝呈現出建筑模型的整體設計結構與展示。這種結合是建筑模型課程的主要目的，也是建筑模型設計的跟上社會發展的步伐。

3 三維數字化技術與傳統工藝在建筑模型課程設置與實踐

根據人才培養的方向和市場人才的需要，動手能力的培養是學生學習的重要環節[3]。環境設計專業建筑模型課程的設置就是為更好的適應市場人才的需求，完成科技技術與動手能力人才雙標準的培養。以傳統工藝作為建筑模型設計的基礎，融合三維數字化技術將建筑模型表現出逼真效果。兩者融合、互補，彌補各自的不足，完善建筑設計過程，更好的實現本專業課程的教學與設計市場接軌。

三維數字化技術與傳統工藝相融合，可以將建筑模型課程分為兩個階段，既能夠完成傳統工藝的模型設計制作，又能夠將三維數字化技術融入建筑模型制作中。第一階段：建筑模型工藝。根據主題完成建筑模型設計構思，利用傳統工藝技巧完成建筑模型設計，完成基本模型造型設計。將建筑模型進行小樣設計制作，完成基本形態造型繪制，強調內部細節和整體效果制作。組建小組團隊完成明確分工，模擬企業單位模型團隊，將每一個學生進行組隊，并明確分工，根據學生自身所擅長的特點完成傳統工藝建筑模型制作。能夠有效地提高學生的模型制作質量和最后呈現出的效果，更好的發揮學生個人優勢，取長補短。第二階段：三維數字化技術融入。三維數字化技術主要分為三個部分：三維設備、三維分類、三維智能圖，可以通過這幾個方面進行對建筑模型制作的操作。

三維數字化技術模型是空間信息與二維形態之間的轉換，可以使人們對抽象立體空間直觀可視化，三維數字模型在可視化方面有著巨大的優勢。傳統工藝模型制作是三維數字化技術的基礎，在此基礎之上結合三維數字化技術對模型進行加工，更好的完成建筑模型的立體效果和細致刻畫，讓建筑模型與實物建筑更加貼合，做到零誤差。三維數字化技術的融入可以解決一些傳統工藝沒辦法達到的部分。在完成制造前，要先完成三維建模的基本形態，通過虛擬現實來實現渲染效果。

三維數字化技術與傳統工藝兩者的融合是環境設計專業建筑模型課程改革的主要方向，這也是當今社會發展技術的必然。傳統工藝的精湛讓人們不得不感嘆，傳統工藝的精髓也是學生值得學習的主要技術能力。三維數字化技術的引入給建筑模型課程帶來了新的教學模式，科學技術與傳統工藝的碰撞，三維立體和實物模型的呈現是教學改革的新方向。三維數字化技術的立體效果處理，能夠完美的呈現建筑模型的真實性，是傳統工藝制作的主要輔助工具。不依賴三維數字化技術，將兩者融合發揮各自優點最大化，節省了模型的制作時間，完成了模型設計的真實呈現。環境設計專業建筑模型課程的設置就是依托于市場用人需求，結合新進技術與傳統工藝雙重人才培養，對課程設置的改革是一個新的嘗試，也是課程設置變革最優效的方式。三維數字化技術與傳統工藝的結合是建模模型制作發展的必然，也是課程發展的主要途徑。