計算機輔助設計技術在規劃設計中的應用

宋祥宇

摘 要 隨著科學的發展，計算機技術已經突飛猛進，目前，幾乎已經滲透到社會工作的各個領域，其中，計算機輔助設計技術對規劃設計水平的提高起到了決定性的作用。

關鍵詞 計算機 設計技術 制圖軟件

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A

1 計算機輔助設計的功能

（1）計算機輔助設計

計算機輔助設計（Computer AidedDesign，簡稱CAD），是指利用電子計算機系統具備的圖形功能來幫助設計人員進行設計，它可以提高設計工作的自動化程度，縮短設計時間。

（2）CAD系統主要的功能

交互式圖形輸入、編輯與生成。它幫助設計人員交互式輸入與繪制二維與三維圖形，并可以對圖形進行編輯修改。目前，規劃編制和管理業務已普遍采用計算機輸入設計圖形和文字，以人機交互方式編輯修改設計圖，建立室外場地、背景物和建筑物的三維設計模型，產生透視圖、渲染圖。

（3）CAD數據存儲與管理

設計圖和描述設計產品的其他數據可以在CAD數據庫中儲存、管理，計算機能夠快速檢索設計圖和描述設計產品數據。

（4）圖形計算與分析

CAD可以對產品的不同樣式、尺寸、結構等設計參數進行計算，對設計產品進行評估分析，從各種可能方案中選擇最佳方案。

（5）可視化表現與景觀仿真

利用CAD軟件，產生二維與三維設計圖。進一步利用計算機圖形、圖像處理技術，將多種圖形、圖像、文字資料綜合到一起，進行編輯，使設計成果的表現效果更加豐富、吸引人。還可按某種預定的視角、方位、運動路徑產生連續的渲染圖，給觀察者以動畫的感覺。景觀仿真比動畫更進一步，觀察者可以自己選擇視角、方位、運動路徑，即刻產生三維景觀，戴上立體眼鏡，配上操縱桿，使景觀的模擬更有親臨其境的感覺。

2 計算機輔助設計的作用

計算機輔助設計技術的發展受到計算機圖形、圖像處理、數據庫、人機交互等項技術的影響，現在已廣泛應用于城市規劃的日常業務。計算機輔助設計和圖形、圖像處理技術對規劃業務的影響主要反映在以下六方面：

（1）提高修改、編輯設計成果的效率

雖然方案草圖還以徒手畫最方便，簡單的成果圖用熟練手工繪制也可很快完成，但對稍有復雜程度、需要反復編輯、多次修改的設計成果，和手工相比，采用CAD技術而提高的效率是很顯著的。

（2）使規劃設計成果、建設項目申請與審批的成果更精確、更詳細

定坐標、注距離、量長度、算面積、平衡土方等工作用手工完成和用CAD相比，后者的精確性、詳細程度明顯好于前者（這些工作也可借助G I S來做）。當然，上述成果的精度受到地形測繪信息準確性的制約。

（3）減少差錯和疏漏

以數字為媒體的設計，往往可以自動避免某些差錯、疏漏，也可利用計算機程序來檢查設計成果中的某些邏輯差錯，并提醒用戶改正。

（4）使設計成果的表達更加直觀、豐富

計算機的渲染、動畫、景觀仿真技術使得到的圖形、圖像具有特殊的表現力，給人以直觀、甚至是身臨其境的感受，虛擬現實技術還可使一般用戶交互式地、動態地體會景觀。雖然手繪效果圖、實體模型還會長期存在，但目前來說，難以實現計算機所達到的效果。

（5）便于資料保存、查詢、積累

以數字為媒體的設計資料的保存介質比紙介質體積小、存儲密度高，便于查找、積累，還可以通過計算機網絡向外發布。

（6）突破傳統設計上的某些局限

某些具有特殊造型的建筑物、道路、場地可利用CAD技術設計、表達出來，而用傳統手工方法很難做到。

3 常用的CAD軟件

3.1 AutoCAD軟件

AutoCAD是美國Autodesk公司開發的一種通用CAD軟件。1982年首次推出了AutoCAD R1.0版本，經過十余次的版本更新，AutoCAD從一個簡單的繪圖軟件發展成為包括三維建模在內的功能十分強大的CAD系統，是世界上最流行的CAD軟件之一，廣泛用于機械、電子、建筑、化工、汽車、造船、輕工及航空航天等領域。早期的AutoCAD版本運行在DOS操作系統下，自R11版本開始，AutoCAD被引入Windows環境，R11、R12和R13三個版本同時保持了DOS和Windows兩個版本。1997年，Autodesk公司推出了AutoCADR14版本，該版本開始完全脫離DOS，在Windows環境下運行，并且采用了標準的Windows界面。與DOS環境下的軟件相比，Windows環境中的應用程序操作更為簡便，因此AutoCAD R14在市場上風靡一時。現在，已更新至AutoCAD2005版。

3.2 Photoshop軟件

Photoshop軟件功能強大、實用性強，常用來進行報紙廣告、燈箱廣告、室內外建筑效果圖、規劃效果圖等后期處理，用來進行圖像的高級合成，一直是平面設計者的首選。在圖形處理方面有超強處理功能，而且對圖形繪制、圖像瀏覽、網絡應用及文本編輯等方面的支持更強大，使平面設計工作更加方便、快捷。

3.3 日照分析軟件

日照分析涉及時間、地域、建筑造型等多種復雜因素，要將這些相互影響的因素綜合起來進行人工精確計算分析是非常困難的。因此，實踐中各地只好根據地方簡易算法來估算，如果再加上一些人為因素，很容易發生與實際情況偏差甚至嚴重不符的現象。

日照分析軟件是在大量深入調研的基礎上，通過與多家規劃管理和規劃設計單位的密切合作，經過反復推敲與艱苦研發，開發的一套系統軟件。它全面解決了全國各地任何時段的日照分析問題，計算科學準確，使用簡單方便。是規劃管理、規劃設計、建筑設計、房地產開發等領域強有力的日照分析工具。摘要計算機輔助設計技術對規劃設計水平的提高起到了決定性的作用。