數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

馬翔天 李紅梅

摘 要：當(dāng)前數(shù)字媒體技術(shù)與其他學(xué)科專(zhuān)業(yè)的交叉應(yīng)用越來(lái)越多。在環(huán)境空間設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)中，數(shù)字媒體技術(shù)憑借其空間可視化和智能交互，以及能提供準(zhǔn)確設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息等功能，影響著環(huán)境空間設(shè)計(jì)的發(fā)展?；诖耍治鰯?shù)字媒體技術(shù)對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)的影響，討論數(shù)字媒體技術(shù)對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值與意義，并對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)與環(huán)境空間設(shè)計(jì)這兩個(gè)學(xué)科交叉應(yīng)用的前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：環(huán)境空間設(shè)計(jì);數(shù)字媒體技術(shù);交叉應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)迅猛發(fā)展的今天，環(huán)境空間設(shè)計(jì)從前期的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)調(diào)研、中期制圖到后期的可視化呈現(xiàn)，都不再像以往只能單純依靠尺子、噴筆、繪圖紙、計(jì)算器等較為原始的工具來(lái)進(jìn)行，而是在大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)、3D可視化效果制圖、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、全息投影技術(shù)等現(xiàn)代數(shù)字媒體技術(shù)的支持下進(jìn)行的。這些技術(shù)大大提升了環(huán)境空間設(shè)計(jì)的效率和視覺(jué)效果。

一、數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）拓寬環(huán)境空間設(shè)計(jì)的形式與維度

豐富的數(shù)字媒體技術(shù)的支持，能滿(mǎn)足人們對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)可視化的功能與審美需求。與此同時(shí)，利用數(shù)字媒體技術(shù)可以在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中融入時(shí)下流行的時(shí)代元素，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)單一的表現(xiàn)形式，使設(shè)計(jì)的呈現(xiàn)效果不再局限于二維平面，而是形成三維、四維，甚至是更多維的可視化效果。

（二）提高環(huán)境空間設(shè)計(jì)可視化表達(dá)效果

將數(shù)字媒體技術(shù)運(yùn)用到環(huán)境空間設(shè)計(jì)當(dāng)中，能使環(huán)境空間設(shè)計(jì)效果更加具有藝術(shù)性和視覺(jué)沖擊性。在數(shù)字媒體技術(shù)的加持之下，能夠?qū)⒏鞣N聲、光、電技術(shù)及社會(huì)流行藝術(shù)元素融入設(shè)計(jì)作品當(dāng)中，形成多元化、個(gè)性化的可視化表達(dá)效果。另外，數(shù)字媒體技術(shù)中的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言可將單一、繁雜的設(shè)計(jì)調(diào)研數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有藝術(shù)性、動(dòng)態(tài)性、可視化的信息圖表，從而提高設(shè)計(jì)工作的效率。

（三）完善環(huán)境空間設(shè)計(jì)工作流程

數(shù)字媒體技術(shù)實(shí)用性強(qiáng)、適用性廣，可以將其應(yīng)用到環(huán)境空間設(shè)計(jì)的每一個(gè)設(shè)計(jì)步驟中，為具體設(shè)計(jì)服務(wù)。在設(shè)計(jì)調(diào)研前期，數(shù)字媒體技術(shù)可以將空間位置等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化信息圖表，給設(shè)計(jì)師和客戶(hù)帶來(lái)更直觀的前期設(shè)計(jì)策劃表達(dá)形式，更好地為接下來(lái)的具體設(shè)計(jì)方案提供信息支撐。在具體設(shè)計(jì)制圖過(guò)程中，基于數(shù)字媒體技術(shù)中的3D制圖建模與渲染軟件及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、全息投影技術(shù)等可將設(shè)計(jì)成果轉(zhuǎn)化為交互式的設(shè)計(jì)作品。在后期設(shè)計(jì)成果傳播的過(guò)程中，數(shù)字媒體技術(shù)又充當(dāng)了傳播媒介，為環(huán)境空間設(shè)計(jì)成果展示提供了平臺(tái)，保證了設(shè)計(jì)成果傳播的質(zhì)量與水平，拓寬了設(shè)計(jì)作品的傳播渠道，形成數(shù)字化的環(huán)境空間設(shè)計(jì)工作流程。

二、數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（一）利用數(shù)字媒體技術(shù)分析環(huán)境空間設(shè)計(jì)項(xiàng)目現(xiàn)狀

傳統(tǒng)環(huán)境空間設(shè)計(jì)在前期獲取基礎(chǔ)資料的手段和方法過(guò)于單一、老舊。多次現(xiàn)場(chǎng)地形勘察與數(shù)據(jù)測(cè)量對(duì)于設(shè)計(jì)師精力與時(shí)間的消耗是巨大的，傳統(tǒng)的獲取基礎(chǔ)資料的方式已經(jīng)完全不能滿(mǎn)足空間環(huán)境設(shè)計(jì)師的實(shí)際工作需求。因此，基于數(shù)字媒體技術(shù)的傾斜攝影測(cè)量技術(shù)在前期環(huán)境空間設(shè)計(jì)項(xiàng)目的現(xiàn)狀分析中就起到了極大的作用。傾斜攝影測(cè)量技術(shù)是在無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的對(duì)地物三維信息的獲取技術(shù)，即在無(wú)人機(jī)機(jī)身上安裝五個(gè)攝像鏡頭，其中一個(gè)負(fù)責(zé)垂直角度的圖像拍攝，其他四個(gè)負(fù)責(zé)四個(gè)方位傾斜角度的圖像信息采集，然后利用Smart3D和大疆智圖的三維建模和正射影像功能，根據(jù)采集到的信息進(jìn)行地形建模[1]。通過(guò)這種方式建出的模型更為精細(xì)、準(zhǔn)確，并且模型上會(huì)帶有貼圖紋理和完整的地理空間信息，極大地提高了環(huán)境空間設(shè)計(jì)師的工作效率。

（二）數(shù)字媒體技術(shù)為環(huán)境空間設(shè)計(jì)提供調(diào)研數(shù)據(jù)

隨著環(huán)境空間設(shè)計(jì)中具體設(shè)計(jì)內(nèi)容的不斷豐富，設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)越來(lái)越多，所需要的設(shè)計(jì)支撐數(shù)據(jù)也隨之增加。面對(duì)繁雜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)字媒體技術(shù)的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可以將冗雜的環(huán)境空間設(shè)計(jì)基礎(chǔ)要素?cái)?shù)據(jù)通過(guò)Java、Python等計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)可視化工具轉(zhuǎn)化為易于設(shè)計(jì)師和客戶(hù)理解的圖表，以便于設(shè)計(jì)師通過(guò)這些數(shù)據(jù)圖表進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的策劃與制定，把握設(shè)計(jì)方向與設(shè)計(jì)節(jié)奏，提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間、設(shè)計(jì)師與客戶(hù)之間的溝通效率。此外，還可以通過(guò)Unity、Unreal Engine 4等軟件制作三維動(dòng)態(tài)可視化數(shù)據(jù)。

（三）利用數(shù)字媒體技術(shù)強(qiáng)化環(huán)境空間設(shè)計(jì)成果表現(xiàn)

以往環(huán)境空間設(shè)計(jì)成果與設(shè)計(jì)創(chuàng)意需要設(shè)計(jì)師使用手繪設(shè)計(jì)效果圖的方式呈現(xiàn)，但是手繪設(shè)計(jì)效果圖的方式存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、效率低下、缺乏設(shè)計(jì)師與客戶(hù)雙向互動(dòng)等缺點(diǎn)，因此，利用以數(shù)字媒體技術(shù)為基礎(chǔ)的3D可視化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)成果與設(shè)計(jì)創(chuàng)意展示的方式便應(yīng)運(yùn)而生。3D可視化軟件的廣泛使用可以大大節(jié)約設(shè)計(jì)師的時(shí)間和精力，提高設(shè)計(jì)制圖的精度與美觀度，方便設(shè)計(jì)師與客戶(hù)的交流與溝通。

利用AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件可繪制出環(huán)境空間設(shè)計(jì)的平面圖，利用SketchUp三維建模軟件可以在平面圖的基礎(chǔ)上構(gòu)建環(huán)境空間的三維模型，利用Lumion或Enscape等實(shí)時(shí)渲染軟件能夠?qū)⑷S模型渲染加工成接近真實(shí)的照片級(jí)的設(shè)計(jì)效果圖[2]。最后，可以利用Photoshop軟件將平面圖紙、分析圖、設(shè)計(jì)效果圖進(jìn)行整合排版形成較為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，便于客戶(hù)快速地了解整套設(shè)計(jì)方案。

數(shù)字媒體技術(shù)還可以將環(huán)境空間設(shè)計(jì)成果制作成三維動(dòng)畫(huà)進(jìn)行展示。例如，利用Lumion或Enscape動(dòng)畫(huà)制作軟件可以將設(shè)計(jì)成果通過(guò)添加動(dòng)畫(huà)分鏡和給視頻添加動(dòng)畫(huà)效果的方式生成環(huán)境空間設(shè)計(jì)的漫游動(dòng)畫(huà)和生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)，然后可以使用Adobe Premiere Pro軟件對(duì)動(dòng)畫(huà)視頻進(jìn)行剪輯，保留動(dòng)畫(huà)的精髓部分。使用Adobe After Effects軟件通過(guò)添加文字注釋等動(dòng)態(tài)效果對(duì)動(dòng)畫(huà)視頻進(jìn)行包裝，使其呈現(xiàn)效果更加精美。

（四）數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的虛擬交互應(yīng)用

數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的虛擬交互應(yīng)用主要有兩種：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與全息投影技術(shù)。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到環(huán)境空間設(shè)計(jì)中，能夠突破傳統(tǒng)的二維、三維的設(shè)計(jì)成果呈現(xiàn)方式，最大限度地使人們感受到環(huán)境空間的尺度與細(xì)節(jié)，能夠改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)師與客戶(hù)的溝通方式，大大增加客戶(hù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)過(guò)程中的參與度，提高客戶(hù)與環(huán)境空間設(shè)計(jì)的互動(dòng)性。設(shè)計(jì)師通過(guò)客戶(hù)對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)方案的反饋與評(píng)價(jià)，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有針對(duì)性的修改與完善，檢視設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提升設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量與完整度，能夠有效提高設(shè)計(jì)師的工作效率[3]。現(xiàn)在，越來(lái)越多的圖形渲染軟件如Enscape、酷家樂(lè)等也采用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓人們能夠借助頭戴式虛擬技術(shù)設(shè)備對(duì)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行更直觀的了解。

新興的全息投影技術(shù)也能夠?yàn)榄h(huán)境空間設(shè)計(jì)的呈現(xiàn)助力。該技術(shù)利用干涉和衍射原理，對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)成果進(jìn)行信息采集，并生成具有較強(qiáng)交互性的三維空間虛擬影像。全息投影技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的運(yùn)用具有廣闊的發(fā)展前景，利用全息投影技術(shù)投射出來(lái)的三維空間影像具有某些環(huán)境空間造景不具備的安全性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)師極具創(chuàng)意的異形環(huán)境空間設(shè)計(jì)可視化，又不會(huì)造成環(huán)境生態(tài)的破壞與場(chǎng)地資源的浪費(fèi)[4]。

（五）數(shù)字媒體技術(shù)影響環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的照明設(shè)計(jì)

數(shù)字媒體技術(shù)對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的照明設(shè)計(jì)也產(chǎn)生了重要影響。在環(huán)境空間設(shè)計(jì)過(guò)程中，照明設(shè)計(jì)借助數(shù)字媒體技術(shù)更加直觀、便捷、規(guī)范，設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更加多元，更具有視覺(jué)沖擊力。照明設(shè)計(jì)過(guò)程中，照明設(shè)計(jì)模擬是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而照明設(shè)計(jì)模擬則需要借助基于數(shù)字媒體技術(shù)的多種軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在照明模擬時(shí)可以使用DIALux設(shè)計(jì)軟件。在DIALux設(shè)計(jì)軟件中設(shè)置好照明環(huán)境和燈具的各項(xiàng)參數(shù)，便可自動(dòng)生成照明模擬的偽色圖和效果圖，設(shè)計(jì)師可以對(duì)生成的偽色圖和效果圖進(jìn)行判讀，以確定該設(shè)計(jì)是否符合照明標(biāo)準(zhǔn)，是否達(dá)到預(yù)期效果。

三、數(shù)字媒體技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

第一，不能過(guò)于追求數(shù)字媒體技術(shù)的外在表現(xiàn)形式。雖然數(shù)字媒體技術(shù)為環(huán)境空間設(shè)計(jì)提供了多元的可視化表現(xiàn)效果，但在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中一味追求與新技術(shù)的融合，會(huì)忽視設(shè)計(jì)的實(shí)際目標(biāo)與意義，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)文化精髓和人文精神的丟失[5]。第二，要根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際背景合理選擇數(shù)字媒體技術(shù)。如今數(shù)字媒體技術(shù)多種多樣，在實(shí)際環(huán)境空間設(shè)計(jì)項(xiàng)目中設(shè)計(jì)師要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇并應(yīng)用合理的數(shù)字媒體技術(shù)，切不可盲目選擇。第三，數(shù)字媒體技術(shù)發(fā)展迅速，日新月異，不斷地涌現(xiàn)出新的數(shù)字化技術(shù)與形式。這要求設(shè)計(jì)師要抱著終身學(xué)習(xí)的態(tài)度，不斷學(xué)習(xí)新的數(shù)字媒體技術(shù)與知識(shí)，提高自身在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中運(yùn)用數(shù)字媒體技術(shù)的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

在信息科技不斷發(fā)展的今天，數(shù)字媒體技術(shù)在環(huán)境空間設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用極大地促進(jìn)和推動(dòng)了環(huán)境空間設(shè)計(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集、具體設(shè)計(jì)制圖、設(shè)計(jì)成果呈現(xiàn)等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都因數(shù)字媒體技術(shù)的融入而變得更加便捷與成熟。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字媒體技術(shù)與環(huán)境空間設(shè)計(jì)的交叉結(jié)合，也顯著提升了大眾對(duì)環(huán)境空間的審美能力，并為設(shè)計(jì)師提供了更多的設(shè)計(jì)表現(xiàn)方法與手段。在未來(lái)5G技術(shù)的大規(guī)模普及下，數(shù)字媒體技術(shù)會(huì)對(duì)環(huán)境空間設(shè)計(jì)提供更大的助力。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

馬翔天，濟(jì)南大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。

李紅梅，碩士，濟(jì)南大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院副教授。研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。