基于數(shù)字科技的環(huán)境設(shè)計整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

劉萍萍

(陜西服裝工程學院，咸陽 712046)

0 引言

環(huán)境設(shè)計是與人們的生活環(huán)境息息相關(guān)的一種藝術(shù)發(fā)展方式，存在于人們生活的方方面面，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展在環(huán)境上也付出了一定的代價，對環(huán)境造成了一定程度的污染，由此環(huán)境藝術(shù)整體設(shè)計對于環(huán)境的可持續(xù)與優(yōu)化發(fā)展具有重要的意義，采用數(shù)字科技進行相應設(shè)計是順應環(huán)境發(fā)展需要與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀而產(chǎn)生的一種發(fā)展態(tài)勢。

1 數(shù)字科技的發(fā)展概述

數(shù)字科技指的是基于0與1的數(shù)字編碼而對有關(guān)的信息進行有效處理的一種技術(shù)操作方式，在表達與傳輸上可以利用計算機、通信衛(wèi)星以及光纜等。數(shù)字技術(shù)的涵蓋范圍由數(shù)字調(diào)制解調(diào)、數(shù)字編碼、數(shù)字傳輸解調(diào)以及數(shù)字壓縮解調(diào)等技術(shù)。通過數(shù)字技術(shù)的運用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字的信息化處理，目前已經(jīng)發(fā)展成為了現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展中的核心組成部分，一般被稱之為數(shù)碼技術(shù)與計算機技術(shù)等。

數(shù)字科技的概念涵蓋的內(nèi)容比較廣泛，既包含了及具體的內(nèi)容，也有所針對的對象。電子集成技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)以及虛擬仿真技術(shù)等共同組成了數(shù)字科技的外在組成形式，除此之外還包括了計算機的軟件設(shè)施以及硬件設(shè)施等，包括基于此而構(gòu)建的信息技術(shù)。數(shù)字科技在應用領(lǐng)域上包括了科學計算及數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖像圖形的處理技術(shù)，元數(shù)據(jù)操作、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、互操作系統(tǒng)、衛(wèi)星圖像分析與3S處理技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及ATM即異步傳輸模式等技術(shù)，具有多個應用價值與應用空間領(lǐng)域。同時在不同領(lǐng)域中的應用范圍也千差萬別，具有其各自的表現(xiàn)特點。在環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域中運用數(shù)字科技，具體操作上指的是對環(huán)境設(shè)計中的圖像、文字、聲音以及圖形等進行數(shù)字化處理與分析。其中應用比較多的軟件是CAD,即Computer Aided Design，即計算機輔助設(shè)計技術(shù)，在工程設(shè)計領(lǐng)域中有著廣泛的應用價值與應用空間，在進行環(huán)境設(shè)計的過程中，對于CAD技術(shù)有著廣泛的應用，在圖像、聲音、文字以及圖形的表達上能夠?qū)τ趥鹘y(tǒng)的信息技術(shù)表達上的劣勢進行有效彌補。

2 基于數(shù)字科技下的環(huán)境設(shè)計整體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

基于數(shù)字科技使用上的巨大應用價值，在各行各業(yè)中都有著廣泛的應用，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計過程中也有著重要的應用價值，尤其是在整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計上也應當如此，在對于數(shù)字科技的運用上可以在環(huán)境設(shè)計圖像方法上的探究，利用數(shù)字技術(shù)進行空間信息圖像的采集與數(shù)據(jù)庫的建立，對于環(huán)境進行風景園林的數(shù)字化三維處理，進行圖像模型方法的探究以及利用信息技術(shù)提升環(huán)境設(shè)計的市場競爭性，下文從這5個方面進行了相應分析。

2.1 在環(huán)境設(shè)計圖像方法上的探究分析

基于數(shù)字科技的運用能夠?qū)τ趯嶋H場景照片以及素材三維渲染的圖片進行非沉浸式地展示，同時利用圖像拼合插值技術(shù)，能夠建立有效的圖像方法。在虛擬場景照片中能夠充分展現(xiàn)照片的真實感、實用性，具有低成本的特點，在復雜模型的構(gòu)建上能夠有效規(guī)避，最終實現(xiàn)信息的集中展示。目前在環(huán)境藝術(shù)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中應用比較廣泛的軟件之一是Quick Time VR。在圖像方法的設(shè)計上首先是圖像的獲取?；贛aya以及3Dmax等軟件的運用能夠?qū)τ趫鼍傲娴冗M行充分有效地渲染輸出，從而進行有效的圖像的獲取。同時在圖片的拍攝上運用到的技術(shù)方式主要有云臺、照相機、三腳架以及魚眼鏡頭等。其次是交互制作的運用，在完成圖像的導入工作之后，運用造型師、Quick等軟件技術(shù)對圖像進行全景拼圖，之后進行事件響應工作的安排，以此來充分實現(xiàn)交互操作。

同時，在不同軟件的設(shè)計上，在進行交互操作步驟上也存在著一定的差異。在進行環(huán)境藝術(shù)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中主要有以下幾個步驟：首先是利用Quick Time進行虛擬場景的設(shè)計工作，具體選景可以是一個大廳，隨意選擇一個角度對大廳的周圍進行有效觀察，也可以是其他任意一個物品，對其進行全方位360度地觀察，基于數(shù)字科技的運用，使其成為了可能。在得到的照片上具有互相連接的特點，由此在進行觀察的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)視角的充分展示與轉(zhuǎn)動觀看，當照片處于正常連接以及足夠精確的前提下能夠?qū)崿F(xiàn)充分便捷地觀察。最后是對于信息的預覽與發(fā)布，經(jīng)過對圖片的審核與確認之后能夠在有關(guān)軟件的支持下實現(xiàn)方案的有效生成與充分執(zhí)行，并進而進行網(wǎng)頁與文件的發(fā)布?！翱ㄋ栕闱驁鼍跋蟆保鐖D1所示。

圖1 卡塔爾足球場景象

2.2 利用數(shù)字技術(shù)進行空間信息圖像的采集與數(shù)據(jù)庫的建立工作

為了完成有效的數(shù)據(jù)采集工作應當對于數(shù)據(jù)庫信息資源進行相應地整合與分析，通過相應資料的提供使得人們能夠?qū)τ谟馄谕瓿傻淖髌酚幸粋€整體性地印象。在進行環(huán)境設(shè)計效果的達成上有利于設(shè)計師、施工人員以及用戶對于作品的相應細節(jié)有一定的了解，進而進行修改與完善，采用數(shù)字技術(shù)的發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)對于思維活動發(fā)展特點的充分了解與尊重。在進行環(huán)境設(shè)計整體結(jié)構(gòu)教學過程中，首先要對于現(xiàn)實中的建筑與景物構(gòu)建相應的關(guān)于地形方面的數(shù)據(jù)庫，對相應的數(shù)據(jù)信息進行收集，包括著名的建筑物、名勝古跡以及山川河流等，同時還需要對相應的數(shù)據(jù)庫進行有效維護從而進行數(shù)據(jù)的更新等。在傳統(tǒng)的發(fā)展模式中是利用照相機進行拍攝，從而進行掃描與計算機的錄入等工作流程，在這樣繁雜的過程中會導致信息量的一定流失?；跀?shù)字科技的發(fā)展，可以直接利用數(shù)碼相機與攝像機在完成拍攝之后直接進行計算機系統(tǒng)的錄入工作，對于圖片、視頻等都能夠做到有效錄入，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效完整保存，從而在后續(xù)的工作過程中可以直接對數(shù)據(jù)信息進行再加工，對于用戶需要的信息進行多樣化地輸出。

2.3 對于環(huán)境進行風景園林的數(shù)字化三維處理

在進行環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中，為了達到一定物質(zhì)與精神上的需要，應當在組織特定空間的設(shè)置上利用一定的物質(zhì)手段來達成。在設(shè)計范圍領(lǐng)域，可以對于人工開辟的景觀以及自然景觀進行基于建筑與栽培植物的充分設(shè)計與利用，從而在環(huán)境設(shè)計上滿足人們居住與觀光旅游的需要。通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息采集能夠?qū)崿F(xiàn)計算機方案的設(shè)計工作，充分滿足計算機系統(tǒng)的功能需求與藝術(shù)需要，在環(huán)境設(shè)計理念與其他構(gòu)成要素上也能夠做到充分有效地勾勒，最終完整地基于數(shù)字技術(shù)進行設(shè)計意圖的充分體現(xiàn)。在具體的設(shè)計上，專業(yè)人員可以把AutoCAD的2d圖形格式進行標準的數(shù)據(jù)文件格式的充分傳遞，最終構(gòu)建一種三維建模軟件之上的3d模型構(gòu)建，同時在構(gòu)建的過程中還能夠?qū)崿F(xiàn)對比、統(tǒng)一、規(guī)模、平衡與改變等多種原則，最終在空間環(huán)境的分布與分配關(guān)系上充分做到設(shè)計的合理性，并運用到相應的藝術(shù)表現(xiàn)方式。“冰雪覆蓋的城市”如圖2所示。

圖2 冰雪覆蓋的城市

2.4 在圖像模型方法的探究方面

在圖像采集方法的運用上一般使用的是對于實物的采集，為了充分實現(xiàn)這一目的，應當充分利用實體幾何圖像進行建模的構(gòu)建并進行相應地建模運算，基于計算機設(shè)備的運用充分實現(xiàn)現(xiàn)實場景的虛擬營造。基于計算機方式的運用充分實現(xiàn)交互操作，這一方式的運用能夠?qū)崿F(xiàn)勻速傳輸速度的產(chǎn)生，其過程中所牽涉到的工作量也比較小，并能夠達到比較理想的交互體驗，最終實現(xiàn)勻速地進行傳輸，所需要的操作量也比較小，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶以及設(shè)計師與計算機軟件之間的直接交流。但是在進行環(huán)境直接設(shè)計過程中具有一定的局限性，主要表現(xiàn)在操作軟件的缺陷以及網(wǎng)絡流量的瓶頸，在高仿真與高清晰度圖片的提供上比較缺乏。在建模方式上具有NURBS建模、多變形建模技術(shù)以及細分曲面建模等方式。在表面比較平滑以及形狀比較復雜物體的構(gòu)建上，一般使用NURBS建模方式，能夠?qū)τ谖锲返募毠?jié)方式進行直觀表達，在建模的仿真度與真實性上比較完善，但是這種建模在發(fā)展方式上有一定矛盾的因素存在。但需要進行曲面建模的時候，能夠選擇的拓撲模型比較有限，因此在對分支結(jié)構(gòu)物體進行復雜形狀的構(gòu)建上比較困難，在計算機圖像意義上只是一種理想的數(shù)學概念。

采用多變形的建模技術(shù)主要用來對大型幾何物體進行搭建。為此需要首先明確物體的具體形狀，在組成上充分運用梯形、菱形以及三角形等多種形狀，在完成組合之后對于不同的形狀進行整體性地修改，在設(shè)計理念上就像是園丁修建自己的花朵一樣利用修改器進行修改，在虛擬的環(huán)境中間修改比較容易做到，但是會導致模型表面上的不光滑與不平整現(xiàn)象，、從而在結(jié)構(gòu)比較復雜物體的構(gòu)建上難以實現(xiàn)?！疤偷顢?shù)字模型”如圖3所示。

圖3 太和殿數(shù)字模型

2.5 利用信息技術(shù)提升環(huán)境設(shè)計的市場競爭性

基于數(shù)字科技的運用能夠?qū)τ趫D像、圖形、聲音以及文字等進行信息化地處理從而進行存儲，同時在圖形軟件上進行充分展示與體現(xiàn)，當用戶需要的時候就可以在平臺中把這些數(shù)據(jù)采集出來，對格式進行調(diào)整并進而進行修改等。在圖形軟件的制作過程中，可以對這些制作步驟與造型進行充分有效地設(shè)計與修改，直至達到最終想要的結(jié)果。基于數(shù)字科技的運用能夠減少制作過程中出現(xiàn)的錯誤，包括其中產(chǎn)生的錯誤，促進制造成本的降低以及設(shè)計質(zhì)量的提升，最終有效展現(xiàn)設(shè)計在設(shè)計市場的競爭力?；跀?shù)字科技的運用也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信息技術(shù)的充分復制拷貝，同一個文件能夠?qū)崿F(xiàn)多次印刷與復制，同時對于文件的質(zhì)量也不具有影響作用。

基于數(shù)字技術(shù)的運用，在進行環(huán)境設(shè)計的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)信息技術(shù)的充分傳輸，包括遠程傳輸?shù)?，以及與其他媒體之間信息共享的實現(xiàn)，由此能夠促進其工作效率的提升以及市場競爭力的增強等，從而最終達到其終極目的。計算機輔助技術(shù)的運用能夠有效實現(xiàn)對于元素的集中整合處理，具有一定的先進性與科學性，提升了其作用展示的機會。如此基于數(shù)字科技理念設(shè)計的作品能夠充分增強作品的專業(yè)性與完整性，使得業(yè)主在選擇的過程中具有較多的信任感，從而在設(shè)計理念上比較省時省力，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的市場競爭力的表現(xiàn)上也具有很大的優(yōu)勢。

3 總結(jié)

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計是一項綜合性的工作，需要充分考慮到心理學、文化因素、市場因素以及科技因素等綜合性的因素，與傳統(tǒng)的美術(shù)同類相比具有很大的不同。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中也有著相應的體現(xiàn)，把藝術(shù)與設(shè)計進行有效結(jié)合是順應科技發(fā)展的大勢所趨，能夠產(chǎn)生良好的藝術(shù)效果。