中國古建筑與三維虛擬構(gòu)建藝術(shù)的融合
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摘要：三維技術(shù)在出現(xiàn)之后，因其特有的屬性開始廣泛使用，尤其在建筑領(lǐng)域，三維技術(shù)可以用于設(shè)計和構(gòu)建建筑物，它可以把不復(fù)存在或難得一見的古建筑景觀直觀的表現(xiàn)出來，讓我們有可能欣賞并對其進行保護。讓我們有條件深入發(fā)掘中國建筑和歷史文化，通過3DMAX獨特的數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，對重要的文物古跡和遺址進行有效的重建和復(fù)原，給中國的文物保護和旅游產(chǎn)業(yè)提供十分豐富的資源。
一、計算機使建筑設(shè)計變得高效且高質(zhì)
1、計算機在建筑設(shè)計上的發(fā)展變化
計算機對建筑設(shè)計的作用是不斷發(fā)展、不斷加強的。最開始，人們把計算機用于解決困擾設(shè)計師多年的問題，那就是平面圖紙的設(shè)計問題。平面圖紙作為建筑物構(gòu)建的理論依據(jù)和行動指南，有一系列嚴(yán)格的技術(shù)要求，除了標(biāo)注必要的數(shù)據(jù)比如尺寸外，甚至還要標(biāo)注材質(zhì)等，歷史上曾采用鉛筆作為標(biāo)記的工具，但鉛筆制作的圖紙不易保存，歷史上也出現(xiàn)過用鴨嘴筆標(biāo)注，鴨嘴筆雖然保存能力極好，但它超強的保存能力也帶來難以修改的問題，而計算機既便于修改又易于保存，很好地解決了這個曾今不能兩全的問題。
2、中西古建筑建模方法
為了測驗建筑設(shè)計是否合理，建筑師往往會制作相應(yīng)的模型。在科學(xué)技術(shù)還不發(fā)達(dá)的古代，中國和西方分別采用不同的方式建模。中國慣用燙樣法，而西方常用沙模。顯而易見的是，無論采用哪種方法，建模對設(shè)計師來說都要花費巨大的精力，當(dāng)設(shè)計的某個方面出錯時，甚至需要全部推倒重來。
二、豐富美麗的中國古建筑
1、中國古建筑的歷史意義
中國文明傳承數(shù)千年，令人矚目的不但有優(yōu)秀的精神文明還有豐富令人贊嘆不已的物質(zhì)文明。而集其二者一身的中國古建筑不僅對當(dāng)代中國建筑產(chǎn)生了深刻的影響，而且對世界建筑的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。中國古建筑既是世界建筑精彩的一頁，也影響了其他地區(qū)的建筑發(fā)展，推動著世界建筑業(yè)的發(fā)展。
2、中國古建筑的材料和結(jié)構(gòu)
眾所周知，中國古代普遍采用木材作為建筑材料，并且創(chuàng)造出了別具一格但十分成熟的木質(zhì)框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的奧秘在于用榫卯將立柱、橫梁、順檁等連接起來，因此這種結(jié)構(gòu)具有彈性。對于中國這個地震多發(fā)區(qū)，這種結(jié)構(gòu)可以說是應(yīng)運而生，十分良好的適應(yīng)了地震多發(fā)的情況。浙江余姚河姆渡原始社會建筑遺址足以證明這一點，歷經(jīng)七千多年的木質(zhì)構(gòu)造建筑保存完整。中國古代建筑的一大特點就是抗震性強。
3、中國古建筑的輪廓和形式
中國古建筑變化多端，其輪廓豐富多彩，除北方傳統(tǒng)的四合院外，還有江南一帶的園林以及西南地區(qū)的懸空式建筑等等。而其形式卻又不約而同地都帶有中國儒家文化的印記，總是顯得優(yōu)美柔和。這些特點的產(chǎn)生絕不是歷史的偶然，大屋頂?shù)娘w檐翹角是為了避陽、排水，柱子上端及中部的變形是為了建筑的穩(wěn)固，愛美的中國古人經(jīng)過長久和多次探索將這些必要的功能用美觀的方式達(dá)到了。這是歷史上成功地將實用和美觀結(jié)合起來的一個案例，同樣也給我們當(dāng)今社會發(fā)展與文化的合理結(jié)合命題提供了一個可行的借鑒。
4、中國古建筑的雕塑與色彩
中國古建筑并不如許多人想象的那樣灰暗單調(diào)，中國古建筑鮮明的色彩形成強烈和諧的對比，比如紅墻黃瓦對比著藍(lán)天綠樹，既淡雅純樸又莊重渾厚，飛禽走獸、花鳥魚蟲等是建筑物或柱子上、房梁上的雕刻主要題材，最廣泛應(yīng)用的當(dāng)屬盤龍戲鳳。，這些材料并不是憑空想象而來的而是根據(jù)古建筑本身的材質(zhì)決定的，這些雕刻磚瓦、木石、金銀、銅鐵，都起到保護建筑物的作用。
5、中國古建筑的現(xiàn)實意義
綜合上述，中國古代建筑不僅蘊含著豐富的歷史信息，傳遞著千年的中國傳統(tǒng)優(yōu)秀文化，能為歷史研究提供極其準(zhǔn)確且客觀的歷史資料，而且對中國現(xiàn)代建筑學(xué)研究、對中國促進文化與經(jīng)濟的和諧相處具有重要意義，甚至對世界建筑業(yè)和美學(xué)的發(fā)展起著不可忽視的作用。
1、應(yīng)用在建筑設(shè)計上的虛擬再現(xiàn)軟件
被運用在廣告設(shè)計、建筑設(shè)計、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域上的的3DSMAX是在我國非常流行的一款三維設(shè)計制作軟件。自1946年馮•諾依曼發(fā)明了第一臺計算機，計算機開始進入飛速發(fā)展的黃金時期。由有幾間屋子大的龐然大物變成了如今單手可提的精巧物品，由硬盤外置到隨身攜帶超大容量的U盤，計算機硬件發(fā)生了可謂翻天覆地的變化，計算機學(xué)中的計算機圖形學(xué)也隨之發(fā)展起來。而給計算機圖形學(xué)帶來了革命性的變化，是三維圖形技術(shù)的發(fā)展，于是各個領(lǐng)域都可以運用各種三維軟件，建筑設(shè)計當(dāng)然也在使用這些三維軟件。出于建筑領(lǐng)域特別及諸多的需要，專為建筑設(shè)計的軟件誕生了，這些軟件充分彌補了古代建筑設(shè)計的缺點，設(shè)計師可以利用這些軟件快速準(zhǔn)確地制作出建筑效果圖并進行檢測。計算機軟件成功攻破了建筑的城池。
2、建筑軟件在實際運用中的尷尬局面及其解決
但是沒有什么事物是完美到?jīng)]有任何缺陷的，由于這些建筑軟件擁有這么多精妙的功能，它的操作自然是更為復(fù)雜和艱難的。與研究其他領(lǐng)域的長者們一樣，許多從事該領(lǐng)域多年的建筑師并不愿意學(xué)習(xí)這項新興的技術(shù)，這些神奇的能力總是顯得如此不可思議和無法置信。不過這些功能強大的軟件最后還是發(fā)揮了它超強的能力，被廣泛應(yīng)用于市場。之所以出現(xiàn)當(dāng)前的情景當(dāng)然是有其原因的，一是因為建筑軟件日益發(fā)展并且快速成熟，二是因為信息時代對人們提出了更高的要求，計算機技能已經(jīng)成為建筑師的必備。據(jù)可靠調(diào)查，使用建筑軟件設(shè)計可以提高2/3以上的工作效率。
3、使用建筑軟件建模的具體操作
多邊形建模因其操作簡單，在3DSMAX中使用較多。它的操作方式是，首先建立一個平面圖形，利用建筑軟件的各種功能把它編輯成想要的圖形，接著再通過建筑軟件把這些圖形連接成一個幾何體，最后采用修改器修改，至此一個虛擬的作品完成了。由于其多采用幾何制作，所以適合構(gòu)建較規(guī)則的建筑模型。這種多快好省地完成虛擬現(xiàn)實作品制作的方法，就是在實現(xiàn)古建筑虛擬模型時常用的建模方法。現(xiàn)在建立的是一個機械沒有顏色沒有藝術(shù)型的模型，為了使這個模型更為逼真，更為適用，更符合現(xiàn)實生活中的建筑，我們需要給模型上材質(zhì)。做任何事情總是要遵循一定的規(guī)則，上材質(zhì)也有原則，那就是結(jié)合現(xiàn)實建筑顏色和質(zhì)感來調(diào)節(jié)模型。就中國古建筑而言，我們需要使用古代建筑運用廣泛的紅、黃、綠顏色，并配合典型的木質(zhì)來再現(xiàn)和還原中國古建筑。添加材質(zhì)之后，模型確實已經(jīng)具有了一定的真實感，但要達(dá)到更高的真實感，還需要做更多的工作和改變，比如要為模型更加增色還需配合真實的光照效果。真實的光照效果其實也容易達(dá)到，軟件一般自帶的光照效果如：天光、聚光燈、平行光、泛光燈等，同時也需要配合數(shù)據(jù)的更改使之達(dá)到與現(xiàn)實自然界接近的效果。本文著重探討了三維技術(shù)在對再現(xiàn)中國古建筑上的應(yīng)用，從建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑色彩方面介紹和研究了中國古建筑藝術(shù)，舉具體事例講解了如何用虛擬三維技術(shù)構(gòu)建中國古建筑，并仔細(xì)說明了三維技術(shù)與中國古建筑如何融合。
參考文獻
[1]彭一剛，建筑空間組合論，中國建筑工業(yè)出版社，1998
[2]陳明達(dá)，營造法式大木作制度研究，文物出版社，1981.
作者：王偉國 田芮祎 單位：長春藝術(shù)設(shè)計學(xué)校
