中國傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的三維可視化形態復歸

張娜婷

1 以現代技術保護中國傳統建筑

中國傳統文化豐富多彩、歷史悠久，其中傳統建筑以具體形態傳承文化，故傳統建筑成為中國傳統文化的重要組成部分。隨著城市現代化不斷推進，中國傳統建筑瀕臨消失，因此有必要應用現代技術延續傳統建筑形態，以保護中國傳統文化的豐富性、保護中國的物質文化遺產。20世紀90年代，3DS MAX軟件誕生于美國，因其強大的圖形處理及模型搭建功能已成為世界上較為普及的模型制作軟件。當前3DS MAX軟件已在國內廣泛應用，軟件功能趨于成熟，其效果圖渲染更接近現實場景。3DS MAX軟件既是現代技術的產物，又是三維建模技術應用最廣泛的載體，故在傳統建筑保護中引入3DS MAX軟件建模，可完成對傳統建筑的三維可視化表達，進而實現傳統建筑的虛擬化形態復歸。

2 中國傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的三維可視化表達

2.1 綜合簡化

中國傳統建筑整體可劃分為臺基、屋身、屋頂3部分，每部分的局部結構較為復雜。在利用3DS MAX軟件對中國傳統建筑進行建模時，可將建模過程劃分為2個部分，即建筑整體建模、建筑局部建模。

1）建筑整體建模 在3DS MAX軟件基礎上對傳統建筑進行綜合簡化，以體塊形式表達建筑的基本構成，讓建筑整體結構組合快速成型，通過三維制圖清晰表達各個構件的關系，以簡潔明了的形式向人們展示傳統建筑的基本構成。綜合簡化是中國傳統建筑營造觀念的特殊表達形式，其被人們所熟知并接受，既具有大眾基礎又具有普遍適用性，同時可讓人們了解傳統建筑文化及建筑本身蘊含的人文關懷，對于傳統建筑文化傳承具有推動作用。綜合簡化以整體形式呈現建筑形制，表達傳統建筑的和諧之美，體現傳統建筑的均衡感。

2）建筑局部建模 當傳統建筑整體形制成像完成后，可對建筑組成部件進行二次拆分，并對各個部件進行精細化建模，以實現傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的局部細化。

2.2 局部細化

中國傳統建筑常以木材為主要建筑材料，木材賦予其更多結構塑造的可能性，使傳統建筑的整體結構巧妙且構建方式復雜。中國傳統建筑整體氣勢磅礴，局部細微之處的銜接方式多樣且充滿藝術特色。傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上實現三維可視化形態復歸，其局部細節的表達不可或缺。總體來看，中國傳統建筑自上而下可分為屋頂、屋身和臺基三大部分。

1）屋頂 屋頂在建筑整體中占比較大，是建筑等級劃分的外部表達，包括多種形式。如天子廟堂專用的廡殿頂、歇山頂等，官宅民居所用的懸山頂和硬山頂等（見圖1），景觀裝飾建筑所用的攢尖頂和十字脊等。屋頂在造型上存在明顯的視覺差異，但構成屋頂的正脊和垂脊不可或缺，上述屋脊局部細節在用材、工藝、裝飾構件等方面存在差異。在3DS MAX軟件基礎上實現中國傳統建筑屋頂形態復歸，應對屋頂細微之處的差異進行具體表達，以傳承傳統建筑細節美的精髓。斗栱位于屋頂與屋身的過渡處，作為紐帶構件，在整個建筑中發揮荷載、減震、裝飾等作用，其組織結構層疊交錯、逐級遞減。

圖1 官宅民居硬山頂（圖片來源：作者自攝）

2）屋身 墻與柱是屋身的主要組成構件，墻與柱的排列決定建筑的“開間”與“進深”。針對建筑構件，中國古人追求“天時、地利、仁和”的哲學意境，故墻與柱的排列間距和數量參數均有特定寓意，常以奇數賦予其“吉祥”內涵。“開間”與“進深”的尺寸參數越大，整個建筑的占地面積越大、等級越高。在3DS MAX軟件基礎上實現中國傳統建筑屋身形態復歸，應對斗栱的構成形式以及屋身中墻與柱的尺寸參數等局部細節予以形象、具體、準確的表達，以展現傳統建筑的特色文化背景。

3）臺基 臺基作為地面與屋身的承托建筑構件，具有防潮、防腐等功能，其構成形式可分成普通臺基和須彌座臺基。普通臺基適用于小型建筑，須彌座臺基則適用于規格較高的宮殿，宮殿等級越高，臺基層疊數量越多，其表面的裝飾圖案越豐富。在3DS MAX軟件基礎上實現傳統建筑臺基形態復歸，應還原臺基的層疊數量及關系、臺基石質構件拼接方式等局部細節，以體現傳統建筑的等級特征。

2.3 多層級表達

中國傳統建筑是不可移動的文化遺產，將傳統建筑保護與3DS MAX軟件結合，既完成對軟件建模、模擬現實場景功能的應用，又實現現代技術對中國傳統建筑的傳承，同時也是傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的多層級表達。

傳統建筑建模及現實場景模擬需在3DS MAX軟件標準界面完成單位設置等一系列基本操作后在軟件中導入建筑平面圖，既是將建筑二維形態引入軟件的關鍵步驟，又是建筑參數精細化的保障，后期建模及場景參數的設定需以此為參照；之后在平面圖基礎上設置建筑高度使三維體塊基本成型，這是傳統建筑在3DS MAX基礎上綜合簡化的具體表現形式；傳統建筑營造法式嚴謹且組成構件多樣，每個構件有標準的參數限定。為真實再現傳統建筑工藝，在應用3DS MAX軟件完成建筑基本體塊表達后，需對整體體塊進行局部細化，賦予每個細化的局部構件標準化的參數數值，以實現高精度的多層級參數呼應，局部向整體的合并也會因參數的標準化變得高效，是中國傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上局部細化的多層級表達形式；當模型完成整體簡化和局部細化后，建筑主體基本成型，故在此基礎上遵循傳統建筑美學思想布置建筑周邊配景，采用借景、對景、隔景、分景等手法,在豐富建筑空間美感的基礎上實現空間的“虛實相生”，是以“先聚→后散→再聚”的流程完成傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的場景建模方式。

綜上所述，中國傳統建筑形式表達可分為二維形態導入、三維體塊搭建、局部細節構建、標準化參數設定、局部向整體的合并、添加配景等步驟，是傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的多層級顯性化表達；在對中國傳統建筑模型及場景搭建過程中，無形闡述了建筑營造法式概念、梳理了構件尺寸參數、明確了傳統建筑配景的構成，以間接形式記錄了中國傳統建筑知識，是傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的多層級隱性化表達，使傳統建筑在現代技術輔助下的建模更加合理準確，既是對傳統建筑的三維可視化表達，又是對傳統文化的具體解析。

3 中國傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的形態復歸

3.1 可視化形態復歸

傳統建筑依托3DS MAX軟件進行形態建?？蓪崿F可視化形態表達，相較于傳統的建筑模型制作，可視化形態表達具有科學性，既是傳統建筑非真實的存在形式表達，又是高仿真的建筑形態表達，其形態建模擺脫了傳統建筑模型的局限性，能更加生動地展示傳統建筑細節。可視化軟件既可根據具體需要靈活地對各個部件進行拆分重構，又可放大部件細節以更加精細地觀測構件尺寸的參數構成，有益于發掘傳統建筑中蘊含的傳統文化，同樣在傳統建筑建模完成后可對其進行多重定義。如將交互概念引入基礎模型，應用3DS MAX軟件動畫功能進行傳統建筑的漫游動畫制作，實現靜態場景向動態場景的轉化，實現傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的多方位可視化形態復歸。

3.2 虛擬場景形態復歸

建筑是空間環境的“主角”，配景是必不可少的“配角”，傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上完成建模后，建筑周邊的空間環境不可或缺，傳統建筑體量感需通過周邊環境去襯托。在3DS MAX軟件基礎上進行主體建筑配景的搭建應遵循傳統建筑的布局方式，保障建筑主體與配景元素在形制上的和諧。如中國傳統建筑在形式和功能上有嚴格的等級之分，通常應結合建筑環境的布局模式體現，在建筑環境中以中軸線為紐帶，建筑形式和功能左右對稱，空間整體井然有序。3DS MAX軟件為傳統建筑非真實的虛擬場景形態復歸提供了可能，是現代技術服務于古代技藝獨特表現形式。在應用現代技術發掘、展示、繼承古代建筑技藝的過程中，建筑文化隨之表達，并以一種全新形態呈現于大眾面前。

4 結語

中國傳統建筑以具象物化的形式承載民族文化，應用現代技術復原傳統建筑形態，在3DS MAX軟件基礎上實現傳統建筑的三維可視化形態復歸，達到現代技術為古代技藝傳承服務的目的。中國傳統建筑凝結華夏文化意蘊，未來現代技術對于傳統建筑文化的傳承更為多元化，主要表現為建筑建模參照載體的廣泛化。傳統建筑具有濃厚的地域人文特色，然而很多建筑因距今年代久遠已經消失，針對消失的傳統建筑文化可結合同時期的風俗繪畫作品進行參照修復，以現代技術為依托將繪畫中建筑圖像凝固于三維可視化模型中，記錄不同歷史時期的文化思想和社會發展方向，同時為現代城市規劃提供素材。以“今為古用”為理念，實現傳統建筑在3DS MAX軟件基礎上的三維可視化形態復歸，既是對傳統文化最佳的物化記錄，又是繼承和發揚民族文化的全新路徑。