探討三維制作軟件在園林設計中的應用

1、討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,進展交互式交流,進展空間實體與平面圖形統(tǒng)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(huán)境條件等因素的設計優(yōu)勢,比照了二維平面設計與三維空間設計在分析、修改中的差異,并提出園林設計必將從二維圖紙進入到三維空間的開展前景。關鍵詞：園林設計;三維制作軟件;3dax;skethup(草圖大師)計算機已經(jīng)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完畢后進展效果圖制作時才參與進來,即目前的設計仍是在二

2、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,三維軟件的開展成熟,目前的技術條件已經(jīng)可以使設計從二維圖紙進入到三維空間,而三維軟件的開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(jīng)過漫長的開展,已經(jīng)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(huán)境、風景保護區(qū)、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(frederikllsted)規(guī)劃了紐約中央公園、波斯頓和華盛頓綠地系統(tǒng),第一個把自己的職

3、業(yè)稱為風景園林師(landsapearhitet),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(yè)和具有特定內(nèi)涵的專業(yè)學科,并標志現(xiàn)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(chuàng)造出一個供人們欣賞、游憩的優(yōu)美環(huán)境。三維也稱3d(three-diensinal),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(chǎn)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(xiàn)的對象的形狀尺寸建

4、立模型以及場景,并且根據(jù)要求設定模型的各種屬性參數(shù)。制作各種模型或場景的軟件就是三維制作軟件。由于其準確性、真實性和無限的可操作性,已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)學、教育、軍事、娛樂等許多領域中2。2傳統(tǒng)園林設計概況及存在問題中國是一個園林歷史非常悠久的國家,無論是在園林植物的選育、栽培,還是在創(chuàng)作的園林精品上都有極大的特色,對世界產(chǎn)生了重大影響,被譽為“世界園林之母(e.h.ilsn)3,是世界三大園林發(fā)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(yè)和學科開展起步較晚,在很多方面存在欠缺和缺乏,所以應當充分理解、學習世界先進的設計思想和設計方法。傳統(tǒng)的設計手段,主要是使用手繪的方

5、式繪制設計圖、施工圖、效果圖、立面圖等,當ad這種矢量制圖軟件出現(xiàn)后,因其標準化、高效化等多方面的優(yōu)勢,人們大都已經(jīng)在繪制設計圖、施工圖中使用ad軟件來進展制圖,并且在各種設計行業(yè)里廣泛使用。但是由于ad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(shù)比關系,而出現(xiàn)雖然平面上非常優(yōu)美,而實際中卻非常古怪的設計,更有些初學者會設計出10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展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

6、腦中形成的模糊形象,更不用說全面地考慮其物與物、物與地形等的互相關系,而由于腦中并未對實體形象進展深化、認真的考慮,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(fā)現(xiàn)非常不協(xié)調(diào)乃至根本無法實現(xiàn)的情況。2.3在展示給業(yè)主等非專業(yè)人士時不便由于沒有形成真實完好的空間實體,傳統(tǒng)方式只有靠一張張的手繪圖給別人進展展示,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(yōu)勢在傳統(tǒng)的園林景

7、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開展,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,一邊進展相應的設計和修改,這樣的設計方式有許多優(yōu)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,并在場景中進展各項設計,可以準確而直觀的看到所設計的物體與環(huán)境的比例是否適宜,地形的上下起伏、樹木的大孝建筑物的體量都一目了然,并且可以以人體模型為參照,比照體量的合理性,乃至進展準確的尺度設定。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,到達“

8、比例與尺度這一園林設計的根本要求。3.2具像化詳細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(yōu)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缺乏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_定物體的空間詳細形態(tài),并且可以立即看到與環(huán)境的色彩、形態(tài)等搭配是否和諧,還可以進展詳細修改,防止了平面與立體的互相獨立與沖突。3.3以現(xiàn)實游人視角觀察分析無論是園林設計,還是環(huán)境設計,其根本目的都是為人效勞,設計首先應當考慮的是人的感受,脫離了詳細使用人的設計一定無

9、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考慮問題,這樣的設計方法往往造成不知所云的場面,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展觀察,看所設計的景觀是否與考慮中的效果一樣,其上下、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(yōu)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

10、程,在設計完畢后得到的不再是以往設計方式所產(chǎn)生的一張平面圖紙,而是有比照、有色彩、有質(zhì)感的一個完好仿真的三維場景,這樣無論是景點效果圖,還是整體鳥瞰圖,電腦都可以很好表現(xiàn)出來,并且還可根據(jù)需要進展動態(tài)畫面的制作,及其3d引擎的自由的動態(tài)空間。4三維輔助設計流程在進展園林三維輔助設計的詳細理論中,不同設計要求的設計過程不盡一樣,但大體上有以下幾個步驟:4.1根底資料的調(diào)查和分析主要任務是對要設計的地形、植被等各項條件進展全面的理解,通過搜集圖紙和其他材料,理解地形地貌特征,分析植物氣候條件、土壤類型,明確設計要求,使其設計建立在實際地形地貌等條件上。4.2方案設計對整體園林的用地進展規(guī)劃或布置,

11、并進展立意的構思,是采取探究性的的方法產(chǎn)生很粗略的框架。方案設計往往會做出多個方案,然后綜合比擬分析,最終產(chǎn)生一個最優(yōu)秀的方案。4.3ad平面初步設計在ad軟件環(huán)境下進展平面初步設計,園林設計圖主要是平面圖,但其是將立體景物通過正投影以平面圖的方式畫出來,所以此階段的設計不只是設計地形、建筑、植物等平面布局,同時也要考慮立體的景象。4.4ad導入三維軟件,在三維場景中初步建立場景環(huán)境ad是廣泛被使用的設計軟件,幾乎所有的三維軟件都兼容支持dg格式(ad文件的存儲格式)的文件,可以導入如“3dstudiax,“skethup(草圖大師)等軟件,將二維平面轉化為三維環(huán)境,在三維虛擬空間中初步建立場

12、景環(huán)境,并把平面設計的景物按照考慮的景象在三維空間中建立模型,使之詳細、明晰。4.5二維與三維結合分析通過觀察三維場景中的虛擬景觀(這里建議在sketh-up軟件環(huán)境中進展),可以直觀地觀察景觀的效果,多角度地分析空間分布關系,進展深化考慮。然后綜合功能的需要、藝術的要求和環(huán)境的條件等因素,逐步進展設計修改。在這一過程中,圖紙改動的工作量很大,假設是原始的圖紙,就會有很大費事,每一點改動都意味著圖紙的重新繪制,所以電腦制圖的優(yōu)勢就十清楚顯了。4.6詳細更改設計平面圖并完善三維場景這一步與第5步幾乎是在同一時間完成的,但為了強調(diào)分析的重要以及一邊分析一邊改進的要點,所以寫成了兩步。在分析之后核對

13、得出改進的想法,然后修改平面圖與三維空間,這樣一步步分析,一步步改進,最終得到經(jīng)過虛擬現(xiàn)實分析的設計,換句話說就是已經(jīng)“建成并考察的園林景觀設計了。4.7綜合平面設計圖與三維場景進展豎向設計圖、種植設計圖、立剖面圖由于三維場景的建立完善,設計人員已經(jīng)對所設計的園林景觀環(huán)境有了充分理解,并且三維模型建立也使立面尺寸根本明確,所以豎向設計圖、種植設計圖、立剖面圖等豎向圖紙就可以非常方便地畫出來。假設是在“天正建筑tarh這個建立在ad平臺上的設計軟件中繪制的話,可以利用“生成立面圖這個功能直接產(chǎn)生出來。4.8以三維軟件輸出效果圖、效果動畫等不同的三維軟件輸出圖的方式方法不一樣,統(tǒng)一軟件也有不同的渲

14、染器(例如3dax可以使用默認渲染器、v-ray渲染器、巴西渲染器等),但是無論是什么軟件,其根本出圖方式都是一樣的,首先是調(diào)整視角,然后進展光源等設置,最后渲染輸出。這樣的圖紙效果是手繪很難比擬的,假設是以動態(tài)視角輸出的圖,那么更有如現(xiàn)實場景的效果。4.9進展設計匯報由于是多媒體的文件,既可以以圖紙打印的方式形成圖紙文件,更可以結合電腦的多媒體方式對業(yè)主進展完好多角度的介紹。由于有虛擬的三維場景,所以可以很直觀的展現(xiàn)給非專業(yè)人士的業(yè)主,這樣防止了傳統(tǒng)方式非專業(yè)人士難以理解的缺憾,讓業(yè)主可以充分理解設計并與設計人員交流,提出自己的想法,使設計能真正成為滿足業(yè)主需求的設計。5常用三維軟件介紹5.

15、13dax3dstudiax,簡稱為3dax或ax,是autdesk公司開發(fā)的基于p系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件。具有以下特點:功能強大,擴展性好。3dax建模功能強大,在角色動畫方面具備很強的優(yōu)勢,豐富的插件是一大亮點。操作簡單,容易上手。3dax可以說是最容易上手的3d軟件。與其他相關軟件配合流暢。是世界上應用最廣泛的三維建模、動畫、渲染軟件,完全滿足制作高質(zhì)量動畫、最新游戲、設計效果等領域的需要5。5.2skethupskethup是一個極受歡迎并且易于使用的3d設計軟件,官方網(wǎng)站將它比喻為電子設計中的“鉛筆。它的主要賣點就是使用簡便,人人都可以快速上手。并且用戶可以將使用skethup

16、創(chuàng)立的3d模型直接輸出至多種三維軟件中6。而作者也強烈推薦園林設計人員使用這款軟件,因為ggleskethup是一套直接面向設計方案創(chuàng)作過程的設計工具,其創(chuàng)作過程不僅可以充分表達設計師的思想,而且完全滿足與客戶即時交流的需要,它使得設計師可以直接在電腦上進展非常直觀的構思,是三維建筑設計方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。6結語設計是對將來的描繪,設計師是創(chuàng)造將來的人,每個時代的軟件、硬件的技術開展進步都對設計產(chǎn)生了深遠的影響,作為21世紀信息技術時代的園林設計人員更應該積極探究,通過新技術、新方法的應用,推進園林設計的進步。三維軟件在設計過程中的輔助與應用是一種具有極大優(yōu)勢的新方法,應大力推廣和應用。7參考文獻1李嘉樂.現(xiàn)代風景園林學的內(nèi)容及其形成過程j.中國園林,20