計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究

林麗敏

摘 要：本文以作者在建筑設(shè)計(jì)企業(yè)一線實(shí)踐所接觸到的對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的基本認(rèn)識(shí)為切入點(diǎn)，結(jié)合行業(yè)調(diào)研分析研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在室內(nèi)設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用，思考探討計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與展望以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)在高職專業(yè)教育中的方式導(dǎo)向。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件;室內(nèi)設(shè)計(jì);高職專業(yè)教育;應(yīng)用探究

科技是第一生產(chǎn)力，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給各行各業(yè)帶來(lái)翻天覆地的變化。在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，同樣享受著科技進(jìn)步的成果。隨著技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種設(shè)計(jì)軟件越來(lái)越多，功能越來(lái)越全，他們改變著環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)方式，改變了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)表現(xiàn)的形式，使得效率提高，使得設(shè)計(jì)師有更多的時(shí)間用于構(gòu)思，是對(duì)傳統(tǒng)制作方式的一種革新，能夠很好地表達(dá)設(shè)計(jì)師的方案理念。

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的基本認(rèn)識(shí)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一門學(xué)科始于20世紀(jì)60年代初，進(jìn)入80年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，極大地推動(dòng)了CAD技術(shù)的發(fā)展。

常用的環(huán)境藝術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件有AUTOCAD軟件，SKETCHUP軟件，3DMAX軟件，VRAY渲染軟件，LIGHTSCAPE軟件，PHOTOSHOP軟件等。

通過(guò)實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在以上海為代表城市的長(zhǎng)三角地區(qū)，室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)中小企業(yè)用于設(shè)計(jì)表達(dá)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件主要是 AUTOCAD，PS（ILLUSTRATOR），SKETCH UP（GOOGLE-SKETCH UP），3DMAX，PPT，IN DESIGN，BIM（REVIT）。在以珠海為代表城市的我國(guó)珠三角地區(qū)，則以傳統(tǒng)的三大計(jì)算輔助設(shè)計(jì)軟件為主，主要是3DMAX，CAD，PS，PPT。

調(diào)研結(jié)合企業(yè)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，AUTOCAD主要用于體現(xiàn)建筑方案設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)等和施工工藝節(jié)點(diǎn)說(shuō)明;3DMAX主要用于繪制效果圖;SKETCH UP相對(duì)于3DMAX較為簡(jiǎn)易，可以大體呈現(xiàn)建筑模型，用于前期方案設(shè)計(jì);PS使得后期處理方案效果更加完美，例如效果圖的處理和輔助PPT制作;PPT、IN DESIGN或者SU軟件自帶的LAYOUT軟件可用于設(shè)計(jì)制作匯報(bào)文案。其中，3D，SU和LUMION軟件側(cè)重三維表現(xiàn)。

2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在室內(nèi)設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件能夠直觀地體現(xiàn)出設(shè)計(jì)作品的重要內(nèi)容;在使用過(guò)程中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件可以對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行反復(fù)修改，減少手工制作的成本，提高完成設(shè)計(jì)作品的效率;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件最為特殊的作用是可以呈現(xiàn)設(shè)計(jì)者的基本理念和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在室內(nèi)設(shè)計(jì)過(guò)程中，輔助設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)作品反復(fù)打磨推敲，執(zhí)行好每個(gè)環(huán)節(jié)，在不知不覺(jué)中融入了設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新思維，進(jìn)而運(yùn)用二維繪圖軟件和三維模型塑造軟件來(lái)制作出創(chuàng)新的室內(nèi)設(shè)計(jì)作品。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查，二維繪制初步設(shè)計(jì)方案

大部分工程項(xiàng)目有現(xiàn)成的建筑設(shè)計(jì)圖紙，有些項(xiàng)目則沒(méi)有，無(wú)論哪種情況，最開(kāi)始接觸項(xiàng)目設(shè)計(jì)，都需要設(shè)計(jì)師到現(xiàn)場(chǎng)勘查，并且借助CAD軟件進(jìn)行初步方案的正式規(guī)劃繪制。例如布置方案平面圖，地鋪圖，立面圖，天花圖等。

企業(yè)調(diào)研顯示，CAD便于表現(xiàn)制圖規(guī)范，其圖面清潔，精度提高（CAD精度一般標(biāo)注到毫米，有助于施工時(shí)的精確度提高），能夠一比一還原現(xiàn)場(chǎng)的各種尺寸。能夠精準(zhǔn)地把設(shè)計(jì)師的想法反映到圖紙中，與現(xiàn)實(shí)的誤差較小。主要用于平面方案的繪制，還有施工圖的平面，立面，節(jié)點(diǎn)等繪制。

2.2 方案深化，三維塑造真實(shí)的室內(nèi)模型場(chǎng)景

在初步方案的基礎(chǔ)上，3D設(shè)計(jì)師可將二維圖紙導(dǎo)入相關(guān)的三維軟件，例如3DMAX或者SKETCHUP軟件進(jìn)行室內(nèi)空間模型的構(gòu)建，同時(shí)制作或者導(dǎo)入相關(guān)需要的單體模型。

企業(yè)調(diào)研顯示，3DMAX在室內(nèi)建筑設(shè)計(jì)中主要輔助表達(dá)裝修效果圖，效果直觀。三視圖和透視圖可以直觀地觀察模型。內(nèi)置大量修改器和工具，可以對(duì)模型產(chǎn)生各種特殊效果。輔助工具VRAY可以增加場(chǎng)景的真實(shí)感，提高出圖質(zhì)量，有效地表達(dá)真實(shí)的設(shè)計(jì)效果。

相比而言，SU三維建模更加快捷方便，設(shè)計(jì)表達(dá)直觀，用于前期方案構(gòu)想，操作簡(jiǎn)單。 GOOGLE-SKETCH UP能夠快速建造3D模型。

通常效果圖渲染之前需要做好建模，材質(zhì)和燈關(guān)的準(zhǔn)備工作，所以三維軟件中關(guān)于材質(zhì)與燈關(guān)的調(diào)節(jié)和把握同樣重要。另外，3D軟件中的VRAY插件可以用來(lái)渲染最后的效果圖，3D軟件還可運(yùn)用攝像機(jī)的方向位置來(lái)制作動(dòng)畫(huà)以呈現(xiàn)設(shè)計(jì)最出彩的部分。同時(shí)，LUMION軟件正以其非常智能的操作活躍于行業(yè)前端，引用ACT-3D技術(shù)總監(jiān)REMKO JACOBS的話說(shuō)，“我相信我們創(chuàng)造了非常特別的東西。這個(gè)軟件的最大優(yōu)點(diǎn)就在于人們能夠直接預(yù)覽并且節(jié)省時(shí)間和精力。”

2.3 方案陳述，圖像編輯呈現(xiàn)方案理念

項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，有一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)是將方案的理念構(gòu)思表達(dá)出來(lái)，可以運(yùn)用圖像編輯軟件例如PS軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案的立意構(gòu)思進(jìn)行美化強(qiáng)調(diào)展示，使其更加富有表現(xiàn)力?？梢赃\(yùn)用PS軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案效果圖進(jìn)行后期的效果提升。同時(shí)運(yùn)用LAYOUT，INDESIGN或者PPT將方案以二維，三維以及動(dòng)畫(huà)的多重形式進(jìn)行方案匯報(bào)文本的制作。

PS功能是比較強(qiáng)大的。其靈活多變，常用于修圖和制作材料素材。

2.4 深化設(shè)計(jì)，繪制施工圖

項(xiàng)目方案成熟中標(biāo)之后，進(jìn)入繪制施工圖的環(huán)節(jié)，這個(gè)過(guò)程也稱之為深化設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)師需要運(yùn)用CAD軟件逐步繪制、修改、完善一套完整而系統(tǒng)的施工圖紙，內(nèi)容通常包括建筑裝飾部分，電氣部分和暖通部分。從項(xiàng)目工程的進(jìn)程上來(lái)說(shuō)，一般會(huì)繪制招標(biāo)圖，報(bào)審圖，施工圖，竣工圖。這些大量的圖紙編制都需要使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成。

總的來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)軟件如CAD，3D，SU使得設(shè)計(jì)師把設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)化到平面圖或者虛擬的模型中，使得設(shè)計(jì)方案被客戶和其他參與到設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中的人們更容易理解。圖像編輯軟件使得設(shè)計(jì)師更富有吸引力和富有視覺(jué)效果地表達(dá)設(shè)計(jì)的概念。BIM軟件則使得一個(gè)項(xiàng)目之間的相關(guān)工作人員之間的溝通更容易，例如設(shè)計(jì)師、建筑師，并且通過(guò)共同的參與來(lái)發(fā)現(xiàn)某些沖突。

3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與展望

3.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手繪輔助設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)

對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)而言，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)作品比傳統(tǒng)手工作品更加重要。

調(diào)研顯示：未來(lái)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件還將呈必然趨勢(shì)長(zhǎng)期為室內(nèi)設(shè)計(jì)服務(wù)。有意見(jiàn)指出，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)將完全取代手繪，設(shè)計(jì)師對(duì)造型和美學(xué)的認(rèn)知并不能完全地靠手繪表現(xiàn)，傳統(tǒng)的紙筆手繪是不符合可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境趨勢(shì)的（不環(huán)保）。

然而，也有意見(jiàn)指出，未來(lái)也存在可能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)會(huì)被取代，目前在研究的VR技術(shù)，它與手繪表達(dá)之間相輔相成，建議手繪還是要加強(qiáng)。對(duì)于主創(chuàng)設(shè)計(jì)而言，手繪草圖可以解決與效果圖渲染，靈感構(gòu)成，繪圖員的溝通問(wèn)題。

還有意見(jiàn)指出，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在未來(lái)將有一些很重要的變革。很明顯，總有一些感性的人文因素計(jì)算機(jī)無(wú)法表達(dá)，但是作為一種輔助工具，它的作用是無(wú)限量的。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一種工具，但不是唯一的工具。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和手繪表達(dá)是互補(bǔ)的，能夠很好地并存。

同時(shí)有調(diào)研顯示：在室內(nèi)設(shè)計(jì)中，后期精準(zhǔn)表現(xiàn)還是要依靠計(jì)算機(jī)輔助軟件，它比手繪表達(dá)更具體，更準(zhǔn)確，更有專業(yè)性，更貼切最終的完成效果。然而，手繪表達(dá)在前期的設(shè)計(jì)溝通更快速有效直觀，手繪在做初次概念性方案時(shí)經(jīng)常使用，但是比較粗糙。

總的來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件是不可或缺的，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)符合時(shí)代發(fā)展潮流。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和手繪都是設(shè)計(jì)的一種表現(xiàn)方式，兩者之間應(yīng)當(dāng)相輔相成。

3.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和展望

目前的CAD技術(shù)正朝著人工智能和知識(shí)工程方向發(fā)展，即所謂的ICAD（INTELLIGENT CAD）。另外，設(shè)計(jì)和制造一體化技術(shù)即CAD/CAM技術(shù)以及CAD作為一個(gè)主要單元技術(shù)的CIMS技術(shù)都是CAD技術(shù)發(fā)展的重要方向。

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)深入到建筑和規(guī)劃設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，設(shè)計(jì)師在計(jì)算機(jī)的幫助下可以運(yùn)用各種方法做出方案的優(yōu)化選擇。

（1）草圖技術(shù)：SKETCHUP是一種設(shè)計(jì)草圖軟件，在方案設(shè)計(jì)階段，它能很好地幫助設(shè)計(jì)師推敲空間關(guān)系。

（2）數(shù)字模型技術(shù)：與傳統(tǒng)的實(shí)物模型相比，計(jì)算機(jī)模型更具有優(yōu)勢(shì)。第一，它可以任意地選擇透視角度，計(jì)算方便。第二，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的效率要比傳統(tǒng)的表現(xiàn)高很多。第三，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)表現(xiàn)得更為真實(shí)。第四，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)可以保存。

（3）光照分析技術(shù)：建筑室內(nèi)的光環(huán)境設(shè)計(jì)在很大程度上是一種感性行為，經(jīng)驗(yàn)主宰著設(shè)計(jì)師的頭腦。這其中有很多時(shí)候?qū)嶋H效果圖與最初的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果有很大的差別。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)會(huì)減少這種差別，但同時(shí)會(huì)限制設(shè)計(jì)者的思路，而套用已有的設(shè)計(jì)，雖然可以滿足照度等物理方面的要求，但是會(huì)缺乏光的藝術(shù)效果。

（4）生態(tài)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)：Ecotect是一種全面的技術(shù)性能分析生態(tài)建筑輔助設(shè)計(jì)軟件，可以和一系列精確分析軟件相結(jié)合，提供了一種交互式的分析方法，只要輸入一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，就可以提供數(shù)字化的可視分析圖，包括熱環(huán)境，光環(huán)境，聲環(huán)境，日照等性能分析。它對(duì)于設(shè)計(jì)師的方案設(shè)計(jì)理念是一個(gè)重要的提升，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)很好的體現(xiàn)，尤其和SKETCHUP的配合使用充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)師作品向生態(tài)建筑的方向延伸。

（5）多媒體技術(shù)是對(duì)人體感官的延伸。LUMION軟件是目前唯一真正的GPU即時(shí)渲染軟件，其所見(jiàn)即所得的表現(xiàn)模式，豐富的素材，便捷的操作方式以及極快的運(yùn)算模式為方案表達(dá)提供了極強(qiáng)的表現(xiàn)力和視覺(jué)沖擊力。LUMION的可視化體驗(yàn)將引起設(shè)計(jì)表現(xiàn)劃時(shí)代的變革。

4 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)在高職專業(yè)教育中的方式導(dǎo)向

科研過(guò)程中，企業(yè)對(duì)于學(xué)校就建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程體系設(shè)置或相關(guān)教育教學(xué)內(nèi)容提出了相關(guān)的意見(jiàn)和建議。

企業(yè)認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)最前沿的設(shè)計(jì)軟件，因?yàn)樵O(shè)計(jì)軟件更新?lián)Q代很快。鼓勵(lì)學(xué)生多多自學(xué)軟件，學(xué)校開(kāi)放自學(xué)與分享的軟件學(xué)習(xí)課程或平臺(tái)。強(qiáng)化英語(yǔ)學(xué)習(xí)，因?yàn)樽钚碌能浖话悴粫?huì)有漢化版（這也是為什么國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)軟件局限很大）。另外，編程課程必須要有，無(wú)論什么專業(yè)，其實(shí)未來(lái)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力和電腦軟件的創(chuàng)新能力是直接關(guān)聯(lián)的。

目前高校的專業(yè)課模式相對(duì)較為淺顯，課程深入度不夠，導(dǎo)致很多同學(xué)在學(xué)習(xí)了軟件課程后還要報(bào)培訓(xùn)班，才能深入的理解軟件操作。學(xué)生在掌握這方面技能時(shí)，“會(huì)”不夠的，還要精通，建議能同時(shí)學(xué)習(xí)一些工藝知識(shí)。建議學(xué)校多組織實(shí)踐，把理論上的東西通過(guò)實(shí)踐的方式去表達(dá)出來(lái)。建議學(xué)生多去工地看看。

很重要的一點(diǎn)是使得學(xué)生明白計(jì)算機(jī)軟件只是一種工具，設(shè)計(jì)是要由設(shè)計(jì)師來(lái)完成的，而不是說(shuō)僅僅是使用某一種軟件的結(jié)果。

針對(duì)國(guó)內(nèi)建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，有企業(yè)提出構(gòu)建計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件課程四位一體的教學(xué)體系模式。該課程體系立足課程理論教學(xué)基本點(diǎn)，將理論學(xué)習(xí)、軟件培訓(xùn)、實(shí)踐操作、資格認(rèn)證、技能創(chuàng)新融為一體，來(lái)有效地提高學(xué)生的實(shí)操能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

總的來(lái)說(shuō)，企業(yè)認(rèn)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是學(xué)校相關(guān)專業(yè)必不可少的課程設(shè)置，學(xué)生需要熟練掌握，提高技術(shù)能力。

5 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一種形象化的設(shè)計(jì)思考方式，是對(duì)視覺(jué)思維能力，計(jì)算機(jī)表現(xiàn)能力，想象創(chuàng)造能力三者的綜合，能夠很好地培養(yǎng)人們?cè)谑覂?nèi)設(shè)計(jì)中的形象化構(gòu)思、設(shè)計(jì)分析及方案評(píng)價(jià)能力。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展迅猛如潮，它不僅對(duì)人們的生活和思維方式產(chǎn)生了深刻的影響，尤其對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。隨著高新科技時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)將迎來(lái)重要的變革。

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