數字媒體在環境藝術設計中的應用

劉敏　孫鳳森

數字媒體技術應用于環境藝術設計改變了傳統的設計方式，讓設計師可以依靠計算機來完成設計方案，節省了大量的時間和人力，可以讓客戶真實地、自由地觀察虛擬空間內的事物，而且將數字媒體技術應用于環境藝術設計教學中能夠較好地提高教學效果。

進入21世紀以來，數字媒體技術在世界各個國家飛速發展，數字時代的到來掀起了環境藝術設計行業的一場深刻的變革，改變了傳統的設計方式，并作為一種獨特的技術手段，可以有效地解決抽象思維與其所產生的空間實體間的聯系問題。

一、數字環境藝術設計原則

（一）明確設計的目的

環境藝術設計行為是有明確的設計意圖的，設計師要具備較高的綜合素質才能設計出一部好作品。數字媒體是輔助工具，通過軟件表現設計意圖，是一種既能形象生動地表現設計主題，又能美化設計主題的一種思維、技術活動。

（二）新穎的藝術形式

數字媒體與環境藝術設計的人機交互手段的運用不僅能夠提供豐富的、方便的、基于自然的技能，還可以在設計時從各種視角觀察和評估設計的風格是否統一、色彩搭配是否協調，從而比較實際效果，選擇最佳的設計方案。

（三）集成性與交互性

環境藝術設計中的數字媒體技術是集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果。

（四）科學性與真實性

利用數字媒體技術的環境藝術設計是基于對象的真實數據的，是真實景物的再現。數字媒體技術不但能夠對不同方案進行比較，而且可以修改某個特定的局部。

二、數字媒體應用在環境藝術設計中存在的問題

（一）空間信息的采集和數據庫的建立問題

環境藝術設計中的數字媒體技術雖然有三維空間表現能力，能給人帶來身臨其境的感覺，但是其數據庫的建立是需要大量的時間和人力的。其中模型就要求按空間比例1：1進行繪制，繪制之前要對實體的每一個細節進行測量，再按測量結果繪制模型，繪制好后進行存儲，以備以后調用。而且隨著時代的進步，設計水平的提高，模型庫也要與時俱進，需要隨時更新。材料庫的建立也是一項巨大的工程，環境藝術設計涉及的材料類型廣泛，如金屬、木材、石材、織物、皮革、樹木、花卉等。而且每一類材料就有成千上萬種，所以采集材料的信息與圖片并進行修改、整理與存儲費時費力。燈光光域網庫的建立更具難度，需要對實際燈光進行信息采集，分析其照明度、色溫值、輻射范圍和墻面光影，再建立燈光光域網，并進行存儲。只有建立了這些基礎數據庫，在今后的設計中設計師才能直接在3DMAX和VR中調用，才能高效率地制作出效果圖或三維仿真動畫。

（二）數字媒體應用在環境藝術設計中的關鍵技術問題

利用數字媒體進行環境藝術設計的過程是首先將真實場景抽象化，然后通過設計圖紙、規劃圖等提取數據，用多邊形構造三維模型（如場地、建筑、室內、家具、樹木、花壇等），然后進行紋理貼圖、參數控制。但這種方法只適合于場景組織不復雜、多邊形數目比較少的，較規范、較簡單或簡化的場景繪制。因為數字媒體的應用是建立在計算機的基礎上的，復雜的場景對計算機的配置要求比較高，計算機會運行不順。這就要求設計師合理運用場景管理技術。必須在保證建筑物外形不受影響的情況下盡量減少模型的面片數量，也可以用紋理代替模型的細節，不僅可以提升細節水平和景物的真實感，而且可以有效減少場景中的多邊形數量，提高刷新率。繪制三維實體、剪裁視域、剔除遮擋面也可大大提高場景繪制的效率，從而可以實現快速的場景繪制，達到實時的效果。在漫游系統中，需要計算機的配置更高，更需要設計師整體規劃場景，規劃路徑。在虛擬建筑環境實時漫游中，需要及時檢測物體的運動和物體間經常可能發生的碰撞，并計算相應的碰撞反應，更新繪制結果，否則物體間會發生穿透現象，破壞虛擬環境的真實感和用戶的沉浸感。

（三）數字技術與環境藝術建造的關系問題

建立以多維信息空間為基礎的人機環境，實現人與計算機和諧而自然的信息交流，一直是計算機信息技術追求的目標之一。有了虛擬現實技術的支撐，使這一目標的實現成為現實。設計師可以通過它向客戶展示自己的設計思路，客戶可以在觀看過程中針對不足提出修改意見。應用數字媒體進行環境藝術設計主要有以下幾個步驟，即設置燈光、設置路徑、控制漫游過程中觀察相機的運動等，同時完成場景調度、碰撞檢測與響應、地形匹配等，最后渲染輸出，并進行后期處理。但環境藝術設計的關聯性和前瞻性要求較高，在設計過程中還需要考慮設計對象與周圍的環境是否和諧相融，整體設計風格是否新穎、是否統一。這些問題數字媒體技術并不能解決，是需要設計師解決的，所以設計師要在掌握數字媒體技能的基礎上，學習專業理論知識，并提高自身藝術修養。

三、數字媒體在環境藝術設計中的應用

隨著時代的進步，人們對可視化要求越來越高，數字媒體技術的市場不斷擴大，數字技術越來越多地融入到了設計之中，使得設計有了新的生命，藝術表現手法也有了更豐富的手段。各種復雜空間形式和風格的創造，都可以通過數字媒體技術來實現。

（一）數字媒體技術彌補了環境藝術設計中的不足

設計需要更為直觀和方便的實體模型表現。傳統設計的圖示思維方式雖然有著不可替代的優勢，但其自身也有著極大的局限性，如抽象的設計作品和具體現實的設計內容之間容易出現疏漏和不同，設計元素的使用不夠精確，欠缺靈活性，設計信息的表現容易造成時間的較大損耗，效率也低下，并造成大量材料的浪費。數字媒體技術承擔了新的角色，具有革命性的意義。環境藝術設計中數字化表現方式的運用，可以更大范圍地共享信息，可以調用統一規范的信息模型，可以加強設計者之間的協作，有利于彌補傳統圖示思維的缺陷，使得設計更加多元多維、豐富多彩。運用數字化表現技術，可以減少設計工作中的重復勞動，有利于提高效率、減少錯誤和降低設計成本，而且便于保存和留檔。數字媒體技術可以使設計師減少大量重復繁雜的事務，把精力用于構建信息模型、繪制設計方案圖、處理三維建模上，使設計師的才能最大限度得到發揮。

（二）數字媒體技術開辟了環境藝術設計教學新領域

環境藝術設計是個與時俱進的學科，當今社會設計領域迫切需要能夠運用數字媒體技術的環境藝術設計人才，導致傳統教學單一化的人才培養模式已經不能滿足這個特殊學科的需求。所以，環境藝術設計專業教師把數字媒體技術引用到教學當中，能夠滿足環境藝術設計的需求，能夠把眾多信息在有限的學時內傳授給學生，并且讓學生在設計過程中進行交互式三維場景考察、比較和方案修改，能夠讓學生充分理解教師的設計意圖，能夠達到節省時間、方案交流便利、傳授內容多的目的。可見，數字媒體技術走進環境藝術設計課堂，能提高學生的科學素養和創新精神，能促進現代教育技術進步，能夠較好地提高教學效果。

四、結語

總體來說，數字媒體技術應用于環境藝術設計中建立了以多維信息空間為基礎的人機環境，實現了人與計算機和諧而自然的信息交流，有利于環境藝術設計專業設計師和學生進行整體構思、體會設計的空間感受、加快設計速度。

（黑河學院）

基金項目：黑河學院藝術學研究項目“數字媒體與環境藝術交互設計研究”（項目編號：YSY201406）。