現代建筑設計與計算機應用

許升

【摘要】現代建筑設計會隨著科學技術的發展而不斷發展，且其建筑規模會越來越大，速度會越來越快，功能也會越來越復雜化，導致建筑施工的質量與速度要求均提高，故而對建筑設計水平的要求也會隨之提高，因而對現代建筑設計與計算機應用的研究意義重大。

【關鍵詞】計算機 建筑設計中 應用

【中圖分類號】TU201.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）13-0096-02

引言

隨著時代的發展，建設的速度越來越快、建設規模越來越大、功能也越來越復雜，建筑施工的速度和質量隨技術的更新也在快速提高，對建筑設計水平也提出了越來越高的要求。在新時期下，計算機技術已被全世界公認為21世紀最主要的科學技術；因此，計算機技術的大力發展必然會加速建筑設計行業的大力發展。

一、各種計算機技術及在現代建筑設計中的應用

在建筑沒計的過程中，一項工程一般包括方案策劃，初步設計，深入設計，施工圖紙設計等不同階段。在方案策劃，初步設計.深入設計這三個階段中，是建筑師將自己的想法不斷形象化、具體化的過程，也是推敲方案，使方案設計不斷完善的過程。隨著計算機軟硬件技術的發展，建筑師在計算機的幫助下可以運用各種方法幫助自己進行建筑設計。

1.照片的數字化合成技術

將計算機生成的虛擬圖像放在現實的環境照片中，可以快速驗證和表現設計方案。在一些改建或擴建項目中，這種方式十分有用。可以檢驗新建的部分與原有的建筑及周圍環境的關系是否搭配恰當，很容易就能判斷出來。設計者可以事先拍攝一些環境照片，然后在軟件中根據這些照片，將計算機中的攝像機與照片的視點相匹配。再將渲染出來的模型圖片在Photoshop軟件中與原環境照片相融合，同樣的方式還可以生成許多不同角度的合成圖像。利用這種融合的圖像有利于確定最后的設計方案。在現代建筑設計中，許多設計單位都運用這種方式，取得了很好的效果。

2.光照模擬及光能傳遞技術

就設計師而言。設計方案處于推敲階段時，建筑中存在的光影效果是其中重要的考量因素，因而在真實光照效果的模擬過程中，CAAD軟件系統則做出了各種各樣的努力與嘗試，如常用的Lightscape軟件有效實現了光能傳遞技術（此處所指的為2.0NT版本），其中的光能傳遞技術對場景中漫射的光線可起到精確的模擬作用，進而可讓物體將光線反射到部分物體與周圍的環境中.才有了較為柔美的陰影的產生，除此之外，Lightscape軟件還可對太陽光進行計算，附帶的還有天空光的計算，且在具體的操作過程中，僅可通過對真實燈光布置放置.便能夠計算出最接近真實的效果，完全不需要輔助光源的利用，故而該技術在建筑師對光照效果的推敲中可起到相當大的幫助作用。

3.動畫及虛擬現實技術

動畫在設計成果演示過程中的應用已經很成熟、很普遍了。特別是對于大型設計項目.在設計初期階段利用三維軟件制作一些分析性和研究性的動畫，非常有利于建筑師思考和對比各種可行性方案。虛擬現實技術又稱靈境技術，最近十幾年悄然興起的高新技術。它是一種可創建三維虛擬世界的計算機系統。這種有由系統創建的虛擬環境，作用于用戶的視覺、聽覺、觸覺、使用戶產生身臨其境的感覺，用戶很自然地通過計算機進入這個環境并操作系統中的對象進行交互，進而沉浸其中。虛擬現實具有三個最突出的特征，即交互性、沉浸感和構想性，虛擬現實技術作為一項實用技術，在建筑設計和城市規劃領域有著廣泛應用前景。

4.協同設計技術

眾所周知，傳統的產品設計是在圖紙上主要依靠手工設計為主，設計周期長，質量不能保證，設計成本高。而現今常用的CAIM支術目前基本限于平面和單人作業。隨著并行工程的廣泛推行，以及計算機支持的協同工作領域研究的迅速發展，人們正在尋求將建筑設計技術與協同設計技術結合起來的方法，以開發計算機支持的協同設計系統。目前，協同設計技術主要應用在CAD/CAM/CAE集成化、遠程計算與程序設計、工作流程管理、虛擬產品設計與可視化等方面。現代建筑設計正從傳統的單獨作戰.發展成—個設計團隊甚至幾個設計團隊的協作設計開發。

5.計算機新技術與新方法

現代建筑設計領域中。采用計算機技術進行建筑設計輔助已然成為趨勢。越來越多的人開始重視起計算機技術在現代建筑設計中的應用及其在其中所發揮的作用，使得計算機新方法與新技術不斷涌現。如NURBS造型技術，可將異常復雜的曲面形狀在建筑師的掌控下變得更靈活化；三維數字化儀器則可將實物的空間轉變為便于觀察的三維模型。利于建筑設計師在計算機中對模型做出進一步的修改。故而，隨著科學技術的不斷發展，計算機技術在現代建筑設計產業中的應用力度不斷加大。相信今后會有更多的計算機新方法與新技術投入其中。以進一步提高現代建筑設計效率、縮短設計周期、節約設計成本，進而推動著現代建筑設計朝向更佳的方向發展。

二、建筑設計中應用BIM技術的優勢

1.BIM通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息

三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構件的材料、重量、價格、進度和施工等等集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據。為設計師、建筑師、水電暖鋪設工程師、開發商乃至最終用戶等各環節人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實物圖形可視，項目設計、建造、運營等整個建設過程可視方便進行更好的溝通、討論與決策。

2.能夠實現虛擬化的施工

BIM技術能夠引導建筑信息科技達到更高水平的的新技術和新理念，如果得到全面的應用，其能夠為建筑行業的信息化發展帶來不可估量的影響和進步，有效提高建筑項目的科學性和有效性。同時其能夠也促進建筑行業的健康發展并帶來巨大的經濟效益，使建筑工程的設計以及工程質量和施工效率明顯提高，設計和施工成本有效降低。

三、結束語

運用計算機進行建筑設計工作的人員，拓展了作業方式，建筑設計與計算技術結合之后形成的產物CAD，可以結合人類和計算機兩者的優勢將其發揮到最大。目前的CAD軟件是在傳統軟件的基礎之上不斷發展更新來的，標準和程序都越來越規范化，對建筑設計領域具有深遠意義。

參考文獻：

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