三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝在建筑模型課程中的融合與實(shí)踐

宋培娟

(長(zhǎng)春光華學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130000)

1 三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝技術(shù)

1.1 三維數(shù)字化技術(shù)

三維數(shù)字化技術(shù)是運(yùn)用三維工具來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的虛擬創(chuàng)建，可以進(jìn)行修改、完善、分析等一系列的數(shù)字化操作，從而達(dá)到模型的基本形態(tài)呈現(xiàn)[1]。三維數(shù)字化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)物與有效信息的分離，能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)影像完成立體實(shí)物效果，這也是基本模型沒(méi)有辦法達(dá)到的方向。光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展對(duì)三維數(shù)字化技術(shù)有很大的影響，一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將三維數(shù)字化技術(shù)融入在各個(gè)行業(yè)中。如文物數(shù)字化技術(shù)、高清數(shù)字化設(shè)備、立體仿真技術(shù)等。三維數(shù)字化技術(shù)不僅僅是一種軟件設(shè)計(jì)的操作工具，它更是一些歷史文化傳承的延續(xù)。可以將人類文化的寶貴財(cái)富，通過(guò)三維數(shù)字化技術(shù)完成動(dòng)態(tài)影像設(shè)計(jì)，即保存了歷史文物的收藏，又可以通過(guò)技術(shù)完成當(dāng)時(shí)畫(huà)面的再現(xiàn)。三維數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用在建筑模型上，更能夠?qū)⒖臻g信息直接呈現(xiàn)。空間信息是人類對(duì)初對(duì)世界的感知和認(rèn)識(shí)，也是改造世界的開(kāi)始。空間信息的主體就是以圖形化的形式存在，利用二維圖形呈現(xiàn)空間信息的過(guò)程就是三維數(shù)字化技術(shù)的基本。三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域已經(jīng)越來(lái)越多了，因此作為環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的模型課程更需要這樣的技術(shù)支持，完成建筑模型的基本造型和立體效果完美呈現(xiàn)。

1.2 傳統(tǒng)工藝技術(shù)

建筑模型設(shè)計(jì)與制作基本都是通過(guò)手工完成并展現(xiàn)在人們眼前，傳統(tǒng)的建筑模型工藝過(guò)程繁瑣、復(fù)雜。但它可以呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的每一個(gè)細(xì)節(jié)和對(duì)建筑文化等方面的展示。“取乎其上，得乎其中；取乎其中，得乎其下；取乎其下，則無(wú)所得矣”[2]。想要完美展示建筑模型的每一個(gè)結(jié)構(gòu)，光學(xué)習(xí)方法并非上策，更重要的是掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)和內(nèi)涵設(shè)計(jì)，這樣的建筑模型更具有神韻。傳統(tǒng)的建筑模型制作工藝，俗稱“扎小樣”，基本可以化為11個(gè)步驟組成。要想完成一個(gè)建筑模型的制作至少要有若干個(gè)小樣來(lái)對(duì)比，最后選中一個(gè)最接近與建筑設(shè)計(jì)主體小樣，將小樣繪制基本樣式和裝飾設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的比例完成建筑模型小樣的制作。從美學(xué)筑的穩(wěn)定性、耐久性、節(jié)點(diǎn)、構(gòu)造等進(jìn)行推演，使每個(gè)節(jié)點(diǎn)結(jié)合準(zhǔn)確、比例協(xié)調(diào)，榫卯應(yīng)用恰當(dāng)。在我國(guó)古建筑模型制作技藝有九百多年的歷史了。山西省晉祠博物館館藏的宋代建筑小樣，是我國(guó)最早的古建筑模型。古建筑技藝?yán)铩吧稹薄ⅰ皞?cè)腳”、“卯榫”三個(gè)技藝非常獨(dú)特，卯榫技藝就有七十余種，“升起”的計(jì)算和“側(cè)腳”的放線方法難度更大。著名的佛光寺東大殿是唐代建筑，僅比南禪寺大殿晚幾十年，佛光寺東大殿歷經(jīng)一千多年的風(fēng)雨依然堅(jiān)固，說(shuō)明古代的木作技術(shù)相當(dāng)了得。祁偉成老師將五臺(tái)佛光寺東大殿的建筑模型進(jìn)行制作，完美的呈現(xiàn)了古建筑模型的工藝和和建筑節(jié)點(diǎn)。這種工藝的呈現(xiàn)就是古建筑工藝的延續(xù)和傳承，也是現(xiàn)今人們應(yīng)該學(xué)習(xí)，不能忘懷的工藝制作技能。傳統(tǒng)建筑模型工藝不但是一種制作模型的方法，更是中國(guó)傳統(tǒng)工藝的傳承，也是古代人們智慧的結(jié)晶。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)建筑模型設(shè)計(jì)課程需要這種精細(xì)的工藝制作，更需要將傳統(tǒng)技藝發(fā)揚(yáng)光大。

2 三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的融合

科技不斷發(fā)展，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引用也成了很多教學(xué)課程設(shè)置的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，使有些輿論認(rèn)為傳統(tǒng)的建筑模型制作已經(jīng)失去了存在的價(jià)值。三維數(shù)字化技術(shù)能夠又快又準(zhǔn)確的完成模型的基本構(gòu)造和細(xì)節(jié)處理，這給建筑模型設(shè)計(jì)課程帶來(lái)很大的幫助。但只是一味地依賴三維數(shù)字化技術(shù)，會(huì)忽略傳統(tǒng)工藝技術(shù)地制作和工藝，一旦離開(kāi)了三維數(shù)字化技術(shù)那么建筑模型將不能夠完成，這不是建筑模型制作課程的初衷。如何利用三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)制作工藝兩者相結(jié)合制作設(shè)計(jì)應(yīng)用，才是人才培養(yǎng)的主要關(guān)鍵。

傳統(tǒng)工藝模型制作是具有極強(qiáng)動(dòng)手能力的一種訓(xùn)練，它能夠提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦的設(shè)計(jì)制作能力同時(shí)也可以提高學(xué)生的工藝技術(shù)。但它也存在的不足和繁瑣的問(wèn)題，傳統(tǒng)工藝模型制作需要輔助材料很多，為更好的達(dá)到模型的逼真效果，制作者要具備非常精細(xì)地動(dòng)手技術(shù)能力和技巧，這對(duì)動(dòng)手能力較弱或過(guò)于細(xì)小的細(xì)節(jié)部分就不能夠處理的很好。這也是傳統(tǒng)工藝模型制作的主要問(wèn)題。建筑模型制作課程的設(shè)置就是讓學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的同時(shí)，完成建筑模型的基本形態(tài)還原，這些問(wèn)題不能夠解決，做出來(lái)的模型也就不能夠達(dá)到基本的標(biāo)準(zhǔn)。三維數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)給這些問(wèn)題帶來(lái)了解決辦法。它可以將細(xì)小、細(xì)微的復(fù)雜部分運(yùn)用三維數(shù)字化技術(shù)完成，兩者結(jié)合設(shè)計(jì)應(yīng)用對(duì)建筑模型課程是一個(gè)很好的輔助。

三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的融合才是現(xiàn)今建筑模型設(shè)計(jì)課程的主要途徑。既能夠?qū)鹘y(tǒng)精湛的手工藝進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用模型制作呈現(xiàn)，又能夠結(jié)合三維數(shù)字化技術(shù)，完成細(xì)小和精準(zhǔn)的計(jì)算，大大節(jié)省了制作時(shí)間和制作模型的成本。兩者融合的課程設(shè)置是環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的主要方向，也是教學(xué)改革實(shí)踐的一個(gè)新突破。三維數(shù)字化技術(shù)是社會(huì)發(fā)展中先進(jìn)技術(shù)的體現(xiàn)，是科技服務(wù)于人的一種輔助。那么三維數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，就是傳統(tǒng)工藝缺失的部分。傳統(tǒng)工藝技術(shù)的精湛是先輩給予人們的財(cái)富，是任何工具和軟件無(wú)法代替的，也是三維數(shù)字化技術(shù)沒(méi)有辦法達(dá)到的高度。兩者各有優(yōu)點(diǎn)，需要將兩者的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致，為了更好的展現(xiàn)建筑模型設(shè)計(jì)的美感和實(shí)現(xiàn)。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)建筑模型課程就是將三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相融合，通過(guò)科技與工藝呈現(xiàn)出建筑模型的整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與展示。這種結(jié)合是建筑模型課程的主要目的，也是建筑模型設(shè)計(jì)的跟上社會(huì)發(fā)展的步伐。

3 三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝在建筑模型課程設(shè)置與實(shí)踐

根據(jù)人才培養(yǎng)的方向和市場(chǎng)人才的需要，動(dòng)手能力的培養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)[3]。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)建筑模型課程的設(shè)置就是為更好的適應(yīng)市場(chǎng)人才的需求，完成科技技術(shù)與動(dòng)手能力人才雙標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)。以傳統(tǒng)工藝作為建筑模型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，融合三維數(shù)字化技術(shù)將建筑模型表現(xiàn)出逼真效果。兩者融合、互補(bǔ)，彌補(bǔ)各自的不足，完善建筑設(shè)計(jì)過(guò)程，更好的實(shí)現(xiàn)本專業(yè)課程的教學(xué)與設(shè)計(jì)市場(chǎng)接軌。

三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相融合，可以將建筑模型課程分為兩個(gè)階段，既能夠完成傳統(tǒng)工藝的模型設(shè)計(jì)制作，又能夠?qū)⑷S數(shù)字化技術(shù)融入建筑模型制作中。第一階段：建筑模型工藝。根據(jù)主題完成建筑模型設(shè)計(jì)構(gòu)思，利用傳統(tǒng)工藝技巧完成建筑模型設(shè)計(jì)，完成基本模型造型設(shè)計(jì)。將建筑模型進(jìn)行小樣設(shè)計(jì)制作，完成基本形態(tài)造型繪制，強(qiáng)調(diào)內(nèi)部細(xì)節(jié)和整體效果制作。組建小組團(tuán)隊(duì)完成明確分工，模擬企業(yè)單位模型團(tuán)隊(duì)，將每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行組隊(duì)，并明確分工，根據(jù)學(xué)生自身所擅長(zhǎng)的特點(diǎn)完成傳統(tǒng)工藝建筑模型制作。能夠有效地提高學(xué)生的模型制作質(zhì)量和最后呈現(xiàn)出的效果，更好的發(fā)揮學(xué)生個(gè)人優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。第二階段：三維數(shù)字化技術(shù)融入。三維數(shù)字化技術(shù)主要分為三個(gè)部分：三維設(shè)備、三維分類、三維智能圖，可以通過(guò)這幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)建筑模型制作的操作。

三維數(shù)字化技術(shù)模型是空間信息與二維形態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，可以使人們對(duì)抽象立體空間直觀可視化，三維數(shù)字模型在可視化方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)工藝模型制作是三維數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)之上結(jié)合三維數(shù)字化技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行加工，更好的完成建筑模型的立體效果和細(xì)致刻畫(huà)，讓建筑模型與實(shí)物建筑更加貼合，做到零誤差。三維數(shù)字化技術(shù)的融入可以解決一些傳統(tǒng)工藝沒(méi)辦法達(dá)到的部分。在完成制造前，要先完成三維建模的基本形態(tài)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)渲染效果。

三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝兩者的融合是環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)建筑模型課程改革的主要方向，這也是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展技術(shù)的必然。傳統(tǒng)工藝的精湛讓人們不得不感嘆，傳統(tǒng)工藝的精髓也是學(xué)生值得學(xué)習(xí)的主要技術(shù)能力。三維數(shù)字化技術(shù)的引入給建筑模型課程帶來(lái)了新的教學(xué)模式，科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的碰撞，三維立體和實(shí)物模型的呈現(xiàn)是教學(xué)改革的新方向。三維數(shù)字化技術(shù)的立體效果處理，能夠完美的呈現(xiàn)建筑模型的真實(shí)性，是傳統(tǒng)工藝制作的主要輔助工具。不依賴三維數(shù)字化技術(shù)，將兩者融合發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)最大化，節(jié)省了模型的制作時(shí)間，完成了模型設(shè)計(jì)的真實(shí)呈現(xiàn)。環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)建筑模型課程的設(shè)置就是依托于市場(chǎng)用人需求，結(jié)合新進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)工藝雙重人才培養(yǎng)，對(duì)課程設(shè)置的改革是一個(gè)新的嘗試，也是課程設(shè)置變革最優(yōu)效的方式。三維數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的結(jié)合是建模模型制作發(fā)展的必然，也是課程發(fā)展的主要途徑。