以單元為理念的風景園林專業計算機輔助制圖優化研究

楊 陽，唐曉嵐，賈艷艷

（南京林業大學風景園林學院，江蘇 南京 210037）

1 風景園林專業計算機輔助制圖背景

狹義上的計算機輔助制圖技術指的是CAD；廣義上計算機輔助制圖的范疇已經包含了所有能夠讓設計思想與人對接的可視化途徑：類別上有各類方案圖、效果圖、模型和動畫視頻等。如今，能夠幫助設計師表達設計方案的軟件技術都可以稱之為計算機輔助制圖技術。計算機的出現和圖像處理軟件的使用，相較于手繪圖紙更具有便捷性、準確性和實用性，為風景園林師提供了在方案表現上更多樣式化的選擇[1]。然而，風景園林專業制圖表現基于多樣化的設計階段需要有越來越多的表達方式。在方案設計階段，有各類分析圖、各種平、立、剖空間的表現圖；在與甲方溝通階段，有匯報的PPT、文本、演示視頻等。國內風景園林專業計算機制圖技術起步較晚，目前專業領域內使用的傳統軟件[2]為：CAD、Photoshop、SketchUp。如今，風景園林學成為一級學科，我們一直在追問一個問題：如何才能擁有屬于自己領域的專業技術？從學科的發展和實際角度出發，需要構建一套適合專業領域的制圖系統，因此，研究適合本專業的制圖技術也就顯得格外重要。

2 風景園林專業計算機輔助制圖面臨的現狀問題

目前，風景園林專業競爭愈發強烈的設計市場、更加緊迫的工作任務，對園林師各制圖環節都有更高的要求。傳統制圖軟件，在面對越來越高的要求時顯現短板。一方面，從方案出發，制圖需要盡可能高的效率，和最新的表現方式接軌，傳統軟件和制圖流程往往難以媲美。另一方面，就現狀而言，風景園林師對制圖軟件的應用、學習多以自學為主，“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用計算機軟件制圖模式現象嚴重，質量的隨機性和體系的局限性較大。

2.1 傳統制圖軟件在園林制圖領域面臨的主要短板問題

（1）CAD軟件繪制圖形與以往手繪平面圖相比線條較為死板，缺少生動感。繪制圖形過程中，因經常重復工作一個命令，容易使設計師出現視覺疲乏，思維活躍性下降等問題。

（2）SketchUp軟件建模存在模型封面繁瑣的問題，經常會因導入的CAD線稿不閉合，需要找出不閉合的線條，再次重新繪制線條封面[3]。項目的模型，常因場地地形的封面花費了大量的時間。當場地中遇到具有等高線表示的起伏地形時，SketchUp軟件需要沙盒插件方能自動封面[4]。SketchUp軟件建立的方案模型對于實際設計的場景效果圖而言表現效果較弱，真實性較弱。如若為了展示細節豐富的大型場景效果圖，往往需要使用Photoshop軟件對圖片進行后期處理。

（3）Photoshop軟件的圖像處理是對已有的位圖圖像進行編輯加工處理及運用一些特殊效果，而位圖圖片放大時便會出現模糊，方案的展示便會因圖片的模糊而出現問題[5]。再者，方案分析過程中需要大量的分析圖，如：場地地形分析圖,水系分析圖，交通流線分析圖等。繪制這些圖紙，Photoshop被常使用的是鋼筆工具，相比其他軟件工具，Photoshop鋼筆工具的操作并不便捷和快速。使用軟件進行批量修改采用的批處理命令，對于文本中涉及日期或頁碼的調整并不能勝任。另外，Photoshop軟件處理像公園鳥瞰這一類的大場景效果圖時，軟件占用計算機緩存較大，通常需要幾百兆或是更高的內存，對計算機性能要求較高，筆記本電腦較難勝任此工作。

表1 CAD、SU、PS軟件在園林制圖領域面臨的主要短板問題

2.2 風景園林師使用軟件存在的現狀問題

國內計算機輔助制圖起于20世紀90年代，由于計算機在當時還屬于新鮮事物，能對其熟練應用并掌握的園林師少之又少。隨著市場的需求不斷提升和行業的不斷壯大，快速的計算機軟件制圖培訓應運而生。這類培訓在3—6個月的短期教學后，便向行業輸送職業應用型人才。短、平、快的學習模式也帶來不少潛在問題：設計師對軟件知識的沉淀、積累太少。通常在只是淺淺涉獵一些制圖軟件情況下，學生往往并不能熟練領悟操作要領，對軟件操作只知其然而不知道其所以然。在繪制平面圖草地時，給草地添加質感使用Photoshop里濾鏡—雜色—添加雜色與濾鏡—模糊—動態模糊兩組命令，這里的雜色和動態模糊命令需要根據圖面效果調整參數，而有的設計師在輸入數值時往往只是固定值，并不根據圖面效果去調整參數，其原因乃是不知調整數值的意義何在，對軟件不熟悉、不深入。

如今，高校研究生招生考試并不涉及計算機輔助制圖這一塊，專業考試常常為3小時或是6小時的快題考試。學生為了考試而忙于手繪、快圖，忽視計算機制圖的學習。當學生真正進入研究生階段、工作階段就會發現所學難以滿足所需，這就迫使其對計算機制圖技術進行惡補，進入短期培訓速成學習，造成惡性循環。

園林師在軟件制圖上的短、平、快現象，存在的“碎片化”“片面化”使用軟件問題，結果是舍本求末，投入與產出不成正比。耗費大量的時間精力用于調整和修改，方案本身的深化和修改的時間和精力則相對減少。（圖1）

圖1 風景園林師軟件使用現狀問題

3 優化建議

軟件的發展已經為設計制圖表現帶來革命是不可否認的事實，現有的軟件不是起點，也非終點；技術上的推陳出新，對于計算機輔助制圖而言也遠未涉及終點。抓住時代的脈搏、系統化、前瞻性的開展計算機輔助制圖的分析，并與現有的風景園林專業知識體系相融合，是對計算機發展趨勢的積極應對。在傳統制圖軟件與工作流程的基礎上提出以下改良與優化建議，旨在能為風景園林專業的制圖表現帶來便利。（圖2）

3.1 引入其他制圖軟件

3.1.1 引入Adobe Illustrator軟件

風景園林專業設計師需要使用大量的分析圖對方案進行解析說明，這類圖紙，使用Illustrator軟件可以大大優化制圖速度與質量。它是一款專業圖形設計工具，可提供豐富的像描繪功能以及順暢靈活的矢量圖編輯功能。與以前使用Photoshop不同的是，它的鋼筆工具操作簡單、功能強大，且所繪制圖形是矢量圖形不會出現放大模糊的現象。Illustrator軟件集成的上色、文字處理等功能，也可以為分析圖的深入繪制帶來便利。

3.1.2 引入Lumion軟件

Lumion是一個實時的3D可視化工具，通常用來制作電影和靜幀作品較多，涉及到包括建筑、規劃和風景園林、室內設計等領域。方案模型使用Lumion軟件進行渲染，能夠直接在自己的電腦上創建虛擬現實，渲染效果比其他軟件更快，大幅降低了制作時間。只需根據需要賦予模型材質、添加配飾、植物等，便可在短短幾秒內創造出驚人的景觀可視化效果。

3.1.3 引入Adobe InDesign軟件

InDesign在歐美地區已經逐漸成為主流的排版設計軟件之一，雖然早期在亞洲區未受重視，但隨著目前中文版推出，InDesign在中國越來越被更多的設計師使用。它的排版設計能力十分出眾，對于風景園林專業而言，軟件可為文本設計、方案展示工作帶來便利。當需要批量更新文本中插入的圖片時，使用傳統的Photoshop進行排版需要一個個頁面打開進行更改工作，圖片量多的時候往往需要較長時間，且容易人為更改出錯，而InDesign只需將文檔里插入的圖片素材在素材庫里批量更新，重新導出文本文件即可完成工作。

3.2 優化軟件制圖流程

風景園林設計師在日常的工作中往往使用單一的軟件進行多種制圖工作，且制圖流程較單一，形成簡單的流程。較多的現象是“碎片化”、“零星化”、“片面化”使用計算機軟件。傳統軟件在某些階段并不能勝任制圖工作出現的短板，這些因素都使得花費在制圖上的時間精力數倍。由此可見，審時度勢的優化制圖流程，在各階段讓制圖軟件各司其職，使軟件最大效率和最優的利用，這才是我們所需。

以單元為理念，試圖在風景園林師方案制圖的每一過程中，軟件與所需制圖任務環環相扣，擺脫傳統的風景園林師 “碎片化”、“零星化”、“片面化”制圖模式。優化后的制圖流程，整合了風景園林師在制圖設計過程中的零散軟件，結合不同設計任務，將這些軟件融合進一個綜合體，讓園林師根據任務按需出圖。在引入上述 Illustrator、InDesign、Lumion軟件后，結合單元理念，專業制圖要求，將制圖流程分為制樣、加工、產品3大單元。

制樣單元，這一過程是將方案草圖繪制成電腦線稿的過程。該階段為后面的建模制圖打下基礎，是為后面所有的工作鋪設基礎。采用CAD繪圖使得平面線稿得以參數化、智能化、可視化、協同化和信息模型化。

加工單元，這一過程是將CAD繪制的線稿按不同的需要進行處理。使用Photoshop軟件對線稿進行上色處理；使用Illustrator軟件繪制平面圖的分析圖；使用SketchUp軟件建立方案草模，并根據需要添加配飾，賦予材質；使用Lumion軟件對方案草模進行材質編輯，添加場景配飾，并進行后期渲染和動畫輸出；使用InDesign根據方案設計的需要將上述圖形文件進行排版編輯工作。

產品單元，這一階段為采用不同軟件不同操作而最終得到的不同圖形文件。使用Photoshop軟件對線稿進行上色處理得到方案平面圖；使用Photoshop對SketchUp軟件建立的草模后期處理得到場景效果圖和鳥瞰效果圖；使用Lumion軟件對模型的渲染輸出視頻動畫等。

那么，該優化的制圖流程作用又有那些優勢呢？（1）在各個單元內部各個不同軟件中，設計師可以獨立完成制圖任務，并且完成的制圖可為其他出圖任務服務，相互關聯同時又不相互制約。（2）在每個小單元內使用的制圖軟件都是在所需方面十分勝任的軟件，避免軟件短板問題。（3）設計師可以根據方案需要有選擇的使用單元內軟件，按需出圖，節省時間精力。（4）隨著計算機技術的發展，單元內使用什么軟件設計師還可以根據認知、經驗不斷調整更新，做到自我發展、更新。（5）單元的自我更新也是體系更新的一個過程，未來，無數的風景園林師共同去探索全新的、更為契合風景園林專業的計算機輔助制圖技術體系。（圖3）

整個廣場改造布局結構突出“一軸、三環、六點”的特色理念：一軸指貫穿廣場南北的中央景觀軸線；三環指由南向北依次分布在景觀軸線上的景觀空間，為入口主廣場、蓮花廣場、主題雕塑廣場（北出入口）；六點是指在原有場地的基礎上改造的樹陣廣場、繁花盛錦、中心綠地、荷花塘、兒童廣場綠地、弧形花圃。旨在將黃河廣場改造為一所平衡都市生態環境的綠地開放廣場；一處植物鮮明、色彩交織的城市綠地景觀；一座具有文化底蘊的城市地標且能體現山東東營城市文化的戶外景園。

在確定方案設計后即對方案按不同階段進行制圖。

（1）使用CAD軟件將草圖方案繪制成計算機線稿，為后面方案彩色平面和建模型提供線稿。在繪制過程中按照線稿種類分圖層繪制不同線，一共建立15個圖層：場地邊界、道路、水系、園路、等高線等。繪制的線稿保存為“黃河廣場方案線稿.dwg文件”，并輸出PDF格式文檔。這里使用A圓弧 、L直線 、SPL自由曲線、C圓 、P平移、O偏移、等命令進行線條繪制。（圖4、5）

圖3 以單元理念優化的軟件制圖流程體系

4 案例驗證

本研究以山東東營黃河廣場改造方案制圖為案例。黃河廣場位于山東省東營市河口區銀河公園以東，河口區政府大樓以西，占地約3.3hm2。隨著時間的流逝，市民長期的使用，廣場內部設施早已出現不同程度的老化與破壞，綠化也與周圍環境存在一定程度的不協調感。為滿足當地市民生活、休閑、娛樂需要，提升城市景觀品味，需對廣場進行改造。

圖4 方案手繪草圖

圖5 使用CAD軟件處理的方案平面線稿圖

（2）將PDF格式的線稿導入Photoshop軟件，進行彩色平面的處理。使用命令：移動、選擇、框選、填色、濾鏡、曲線、圖層樣式、文字等。（圖6）

圖6 使用Photoshop軟件處理的平面方案圖

（3）將線稿dwg格式的文件導入SketchUp軟件，進行方案場地模型的建立，不需添加植物素材。保存為skp格式的模型文件，并選擇合適的鳥瞰視角采用vary for SketchUp插件進行渲染，導出為“鳥瞰草圖.jpg”圖片格式文件。這里使用直線 L、刪除E、移動 M、面的推/拉 U、Group成組 G、材質 X等命令進行模型建立。（圖7）

圖7 使用SketchUp軟件建立的場地模型

（4）將JPG圖片格式文件使用Photoshop軟件打開，對鳥瞰場景進行貼圖素材處理，添加陰影，調整色調，添加人物、天空等配飾完成最終鳥瞰效果，保存為：黃河廣場全景鳥瞰。使用：移動、復制、縮放、蒙版、橡皮擦、曲線、色彩平衡等命令進行圖片后期處理。（圖8）

圖8 使用Photoshop軟件處理的鳥瞰效果圖

（5）將skp模型文件導入Lumion軟件，對模型的材質進行編輯，添加植物、人物、小品、人物等素材，進行場景效果的渲染。在場景內選擇20個不同地段的視角串聯起廣場，制作成公園廣場場景動畫視頻，保存為“黃河廣場方案場景視頻.mp4”文件。使用命令[ALT]+移動，復制所選物體，按[H]可移動物體的高度，按 [R]可對物體進行旋轉，[CTRL]+1至9，保存10個攝像機位置等命令處理模型。（圖9）

圖9 使用Lumion軟件渲染的原路效果圖

（6）使用InDesign軟件根據方案的內容進行方案文本的編輯工作，完成，保存為：黃河廣場方案文本，文件；并輸出為PDF格式文件，方便閱讀、匯報。使用文字、置入、智能輔助線、自動頁碼等命令進行文本排版e編輯。

5 小結與反思

隨著電腦的進一步發展和人類認識水平的提高，計算機參與風景園林師設計制圖工作的作用將會越來越明顯，并最終導致風景園林專業設計方式的變革[6]。學科的發展、交叉與融糅，需要我們重新認識計算機輔助制圖的內容，結合專業自身特點，將傳統軟件制圖從狹隘的認知拓展到制圖技術體系，將更多更便捷的軟件技術引入，發展創新。重視計算機輔助制圖技術，利于風景園林專業的發展與實踐。

注 釋：

傳統軟件：傳統，相傳成統，指的是風景園林專業實際工作中使用的主流軟件，并不涉及軟件本身問題。

[1] （英）彼得.紹拉帕耶.當代建筑與數字化設計.吳曉,虞剛,譯.[M].中國：建筑工業出版社,2007.

[2] 陳光.Photoshop軟件在園林規劃設計中的應用技巧[J].山東林業科技，2009(05):87-88.

[3] 梁旬,高潤泉.Auto—CAD2000 實用教程[M].北京:清華大學出版社,2000.

[4] 邢黎峰.園林計算機輔助設計教程[M].北京:機械工業出版社,2004.

[5] 徐楊.Photoshop5.0范例教程[M].北京:北京大學出版社,2000.

[6] 朱繼毅,柳敏之,李益中等.環境設計電腦表現藝術[M].天津:天津人民美術出版社,2001.