論三維制作軟件在園林設計中的應用

論三維制作軟件在園林設計中的應用

摘要：闡述了園林設計與三維軟件相結合,通過計算機輔助分析和設計,進行交互式交流,進行空間實體與平面圖形統一的設計方法。介紹了多角度的分析空間分布關系,綜合功能的需要、藝術的要求和環境條件等因素的設計優勢,對比了二維平面設計與三維空間設計在分析、修改中的差別,并提出園林設計必將從二維圖紙進入到三維空間的發展前景。

關鍵詞：園林設計;三維制作軟件;3D Max;SketchUp(草圖大師)
　　
　　計算機已經應用于社會生活的各個方面,計算機輔助設計技術應用于園林設計也有很長一段時間,但大多僅限于二維圖形制作,三維軟件大多是在設計結束后進行效果圖制作時才參與進來,即目前的設計仍是在二維的平面中設計三維的空間實體。但是隨著計算機技術的不斷進步,三維軟件的發展成熟,目前的技術條件已經可以使設計從二維圖紙進入到三維空間,而三維軟件的發展也可以滿足設計中各個過程的要求,該文主要對三維軟件在園林景觀設計中參與輔助的各項過程作初步的探究。
　　1園林概況及三維制作軟件簡介
　　園林經過漫長的發展,已經成為人類文明、生活及精神情感都離不開的一部分空間,并且園林的范圍也早已超越狹義上的庭院、莊園,而是擴大到城市環境、風景保護區、大地景觀等領域,涉及人類生活的各個方面。自從19世紀下半葉,美國造園大師歐姆斯特德(Frederick low olmsted)規劃了紐約中央公園、波斯頓和華盛頓綠地系統,第一個把自己的職業稱為風景園林師(landscape architect),自此園林擴大到城市整體綠化的范疇,逐漸形成一門獨立的專業和具有特定內涵的專業學科,并標志現代風景園林學的建立[1]。概括的說,園林就是在一定地域,運用工程技術和藝術手段,通過整地理水、植物栽植和建筑布置的途徑,創造出一個供人們觀賞、游憩的優美環境。
　　三維也稱3D(three-dimensional),即三維圖形。顯示3D圖形,實際是在平面里顯示三維圖形,形成立體感。計算機屏幕是平面二維的,人們之所以能欣賞到真如實物般的三維圖像是由于人眼產生視覺上的錯覺。而三維制作就是在計算機中建立一個虛擬的世界,設計師在這個虛擬的三維世界中按照要表現的對象的形狀尺寸建立模型以及場景,并且根據要求設定模型的各種屬性參數。制作各種模型或場景的軟件就是三維制作軟件。由于其精確性、真實性和無限的可操作性,已經被廣泛應用于醫學、教育、軍事、娛樂等許多領域中[2]。
　　2傳統園林設計概況及存在問題
　　中國是一個園林歷史十分悠久的國家,無論是在園林植物的選育、栽培,還是在創作的園林精品上都有極大的特色,對世界產生了重大影響,被譽為“世界園林之母”(E.H.Wilson)[3],是世界三大園林發源地(西亞、希臘和中國)之一,但由于多種多樣的原因,我國的園林教育事業和學科發展起步較晚,在很多方面存在欠缺和不足,所以應當充分了解、學習世界先進的設計思想和設計方法。
　　傳統的設計手段,主要是使用手繪的方式繪制設計圖、施工圖、效果圖、立面圖等,當CAD這種矢量制圖軟件出現后,因其標準化、高效化等多方面的優勢,人們大都已經在繪制設計圖、施工圖中使用CAD軟件來進行制圖,并且在各種設計行業里廣泛使用。但是由于CAD是主要面向兩維平面設計制圖的軟件,因此在某些方面仍有平面制圖局限所帶來的問題。
　　2.1空間比例不明確
　　由于是在平面上通過平面構圖設計立體的物體景觀,因此往往會造成在平面布局設計時忽略立面額空間上的數比關系,而出現雖然平面上十分優美,而實際中卻十分古怪的設計,更有些初學者會設計出10m多長的桌子、幾十米寬的小路等笑話。
　　2.2設計形象不具像
　　由于在進行平面設計時看到的僅是平面圖標,其立面、三維形象大多是在腦中形成的模糊形象,更不用說全面地考慮其物與物、物與地形等的相互關系,而由于腦中并未對實體形象進行深入、認真的思考,在畫透視效果圖時,僅按照好看美觀來繪制,而根本脫離了自己在平面設計的位置關系,這樣就造成了在平面設計時看似很好的搭配,在立面或施工中卻發現十分不協調乃至根本無法實現的情況。
　　2.3在展示給業主等非專業人士時不便
　　由于沒有形成真實完整的空間實體,傳統方式只有靠一張張的手繪圖給他人進行展示,并且由于手繪方式自身的特性局限,造成了大多僅能展示一部分的視點視域,且需要花費大量的時間和精力,而且當設計有一點改動時,這些原來繪制的圖畫將會完全失效,全部都要重新繪制。
　　3三維軟件的優勢
　　在傳統的園林景觀設計中,景觀設計師完全通過手繪圖來表達其設計理念,既費時費力,又難于修改,隨著計算機技術的不斷發展,三維軟件的成熟,園林設計的過程可以與三維軟件相結合,通過讓計算機輔助分析,一邊觀察、感受設計效果,一邊進行相應的設計和修改,這樣的設計方式有許多優勢。
　3.1通過三維建模準確確定空間比例
　　在三維空間中建立虛擬場景,并在場景中進行各項設計,可以準確而直觀的看到所設計的物體與環境的比例是否合適,地形的高低起伏、樹木的大小、建筑物的體量都一目了然,并且可以以人體模型為參照,對比體量的合理性,乃至進行準確的尺度設定。這樣就會讓在平面設計里粗枝大葉、毫不考慮比例關系的設計充分地暴露出來,使設計更加準確,達到“比例與尺度”這一園林設計的基本要求。
　　3.2具像化具體化物體形象
　　通過平面設計確定物體的設計位置,通過三維建模確定物體的的空間三維形象是三維輔助設計的重點優勢,對于園林來說山水地形、植物、建筑,是重中之重且不可或缺的要素,平面設計由于受到本身特性的局限,在實體設計上明顯先天不足[4],而三維輔助設計就可以很好地解決這一問題。通過三維建�？梢源_定物體的空間具體形態,并且可以立即看到與環境的色彩、形態等搭配是否和諧,還可以進行具體修改,避免了平面與立體的相互獨立與沖突。
　　3.3以現實游人視角觀察分析
　　無論是園林設計,還是環境設計,其根本目的都是為人服務,設計首先應當考慮的是人的感受,脫離了具體使用人的設計一定無法成為一個成功的設計,而平面設計站的角度是平面的,沒有從游人的角度來思考問題,這樣的設計方法往往造成不知所云的局面,如一個以鳳凰圖案為總體布局,總體立意是鳳凰,并且以鳳凰為名的廣場,卻讓游人在游覽過后找不到鳳凰在哪。
　　在三維場景中,設計人員可以在設計時以游人的視角進行觀察,看所設計的景觀是否與思考中的效果相同,其高低、位置對游人是否有不方便的影響,其設計思想從游人角度是否可以理解,這種設計不僅是對設計方式上的改進和優化,更主要的是在設計理念上改變那種脫離受眾、空來空往的設計理念,從而滿足“舒適和美觀的需要”的設計。
　　3.4方便直觀的展示
　　景觀三維輔助設計從平面到立體,從圖紙到場景的一系列三維輔助設計過程,在設計結束后得到的不再是以往設計方式所產生的一張平面圖紙,而是有對比、有色彩、有質感的一個完整仿真的三維場景,這

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