建筑计算机辅助设计

科学技术是人类社会进步的阶梯，也是建筑发展阶段的阶段，技术手段的变革不仅改变了建筑的风格，同时也改变着建筑创作观念和设计方法。

人类社会自工业时代进入到现在的信息的时代，科学技术有了突飞猛进的发展。从50年代至今的40年间，随着电脑绘图在硬件设备与软件运用发展方面的不断加速成长，“电脑辅助设计”对于我们建筑设计人员已不再是一个陌生的名词。正如前面提到，电脑已成为我们建筑专业人员不可缺少的重要工具，电脑不仅可以用于绘制线条图，还可以绘制高质量的建筑表现图，尤其在近几年，采用计算机模拟生成的图像质量更是在质量上有了令人瞩目的提高。

计算机可视化技术越来越成为建筑师不可缺少的工具。人们可以把天空、树木、人物以及准备建设的区域附近的其他景点通过数码相机拍摄下来，并将这些图像输入到电脑里，当我们在电脑里将新设计的建筑三维模型基本完成之后，便将他们一同组织到计算机模型中。这样不仅使我们设计的建筑业与周边环境的关系更加真实可信，同时还可以利用计算机便于修改的功能，在显示图像的时候随时调整三维建筑模型，使建筑物与周围环境的关系更加和谐统一。电脑这一新的技术手段，可以让我们自始至终在直观、真实的三维环境里进行建筑设计和创作，从而可以较大程度地提高建筑设计质量。

计算机不及可以生产精止的三维图像，还可以生成三维动画，尤其是计算机中“虚拟现实”更是令人吃惊。当我们从二维的电脑显示屏幕中观看三维动画的画面时，其逼真程度让人难以置信。Myron Krueger 曾用这样的例子来描述“虚拟现”：在一幕用电脑制作的场景中，一块石头瞄准你的头部打下来，尽管你知道它是虚拟的，你还是会闪避，这说明电脑所展示的景象是真实可信的。我们有理由相信电脑这一信息时代的宠儿在建筑领域中的运用随着信息技术的不断进步，将越来越深入地影响和改变建筑设计方法和观念。

目前，在我们大部分设计单位，电脑在建筑设计中的作用往往局限于在施工图的绘制和单纯的电脑效果图表现上。存在着设计与表现脱节的现象，电脑参与方案设计本身的潜能还没有充分地发掘。今后，我们应该充分发挥计算机能使建筑设计的各种变化更具有潜力的特点，改变以往对建筑设计程式化的理解方式，在建筑领域更广泛的运用电脑技术来进行建筑辅助设计。我们有理由相信，随着计算机技术的进一步发展和人类识别水平的提高，计算机辅助设计的作用将会越来越明显，设计与表现一体化的进程将大大加快，并最终会影响到建筑与设计方式的变革2100433B

在CAD计算机辅助设计异军突起与建筑设计领域之后，计算机已经成为建筑设计人员工作中一个重要的工具。计算机的使用已经改变了许多的工作方法，正如众所周知，正如众所周知，计算机绘制的线条图和计算机绘制的建筑表现图已经发展到了相当成熟的阶段，我们作为现代的建筑设计师，不能回避工具的更新对建筑设计带来的影响，同时也不能将新工具在建筑设计中的运用按传统的方式直接套用到建筑计过程中来。

我们应该更多的考虑如何运用新工具来开发建筑辅助设计，而不是将计算机简单地仅用于绘图与表现。建筑设计方法的更新关键在于的更新关键在于思维的更新，通过新工具的运用来进行辅助建筑设计思维可以帮助我们在建筑创作中寻求到新的途径。我们知道计算机具有便捷的三维建模、易于修改以及直观三维形体显示等功能。利用计算机这些新的技术手段完全可以更好的为建筑设计服务，以至我们可以从建筑设计方案构思开始就在计算机上进行建筑创作，示建筑设计与表现同步进行，在设计在设计完成之时建筑表现也随之完成，从根本上改变以往在建筑设计过程中设计与表现不同的创作方式，最终实现设计与表现的一体化。

从传统的建筑二维观到现代建筑的三维观

老学院风格化的建筑认为，建筑是立面的建筑，因而建筑师可以任人打扮的。这一时期人们对建筑的注意力主要集中在二维平面上，某个特定立面的图形关系是建筑表现的中心。早期的建筑表现主要是通过立面的渲染来实现，这一观念导致了传统建筑只注重平面和立面的细部雕琢，而忽略了空间和体型的塑造，这从众多传统建筑实物中可以找到大量的例证。

文艺复兴后，随着透视作图法的广泛应用，传统的建筑二维观以及立面表现方式有了新的变化，人们利用透视作图法发展了建立在二维基础上的三维模拟，面和面之间的关系得以表现并受到重视。这一时期出现了在二维图纸上表现的三维透视图，这种状况一直维持了很长时间并影响至今。

随着工业革命的到来，现代建筑革命性地将人们的注意力从建筑的表面引导到建筑内部和形体空间上，这时空间被视为空间的主角。在空间被认同为建筑的主体以及空间环境问题日益受到重视的情况下，三维建筑模型的作用变得越来越明显，并在建筑表现方式中占据了主导地位。

这时，人们开始利用缩小比例的建筑模型来表现建筑设计，然而这一时期的建筑设计方式仍然是从平面、功能入手，待头脑中的设计构思日益清晰之后再借助于平面、立面和剖面的关系来求证建筑物的透视于平面、立面和剖面的关系来求证建筑物的透视，或是利用卡底、泡沫板、有机玻璃及金属等等材料制作成建筑模型，通过后期的表现手段对所设计的建筑进行验证。这种设计手段不仅费时费力，而且在建筑设计方案构思过程中，由于表现滞后于设计，从而无法实现在设计中进行表现，在表现中验证建筑设计的最佳创作方式。纵然我们可以通过工作模型的方法来进行空间和型体的研究，但方案的可选择性因制作方式的繁琐而变得极为有限。

建筑设计是一个从模糊走向清晰地创作过程。最初的方案可能只是一个想法，而不一定是某个具体的建筑物。建筑师所做的工作就是直接对头脑中的图物进行创造、推敲，并将它们直观地表现出来，由于建筑物的表现与设计本身总有一些距离，使得设计与表现不能同时同步发展，这无疑给我们的设计带来诸多不便。随着计算机技术的迅猛发展，电脑参与建筑设计，建筑师可以利用电脑强大的三维建模和显示功能在设计与表现中架设起一段桥梁，将两者联系起来，使设计与表现同步发展，实现设计与表现一体化。近年来建筑设计软件不断更新和完善。从3D到3DMAX和3DVIZ，这些建筑设计三维软件为建筑师利用电脑进行三维形体研究提供了极大的方便。当我们对建筑设计方案有了最初的构思后，就可以利用上述软件在环境的三维体块关系中进行型体研究。通过计算机便捷的数据输入来调整各个建筑体块的大小、高矮和空间位置的关系，并结合建筑平面功能的要求对建筑设计进行多方案的比较和我验证。由于电脑里设计与表现是同步进行的，这使得我们有机会在任何一个决策完成的同时，可以直接检验设计方案的空间和形体效果，是设计更换加完美。

《建筑工程计算机辅助设计》以培养与提高人才素养为目的，同时适应高等职业技术院校CAD教学的要求，结合建筑行业设计的特点，侧重于实际应用，强调技能的强化，重点培养读者的操作技能和技巧。《建筑工程计算机辅助设计》共分三篇，第一篇为CAD基础，内容包括AutoCAD 2005的基础知识、AutoCAD 2005基本绘图环境的设置、AutoCAD 2005的常用绘图命令、AutoCAD 2005的常用编辑与修改命令、AutoCAD 2005的文字注写、AutoCAD 2005的标注、Auto-CAD 2005的查询命令、AutoCAD 2005的外部参照、AutoCAD绘图实例、AutoCAD 2005图形文件的打印输出；第二篇为建筑设计软件（PKPM软件），内容包括建筑辅助设计的思路和方法、建筑设计软件主要操作过程；第三篇为结构设计软件（PKPM软件），内容包括结构施工图、楼梯施工图绘制。

《建筑工程计算机辅助设计》可作为高职高专院校土建类专业及其他成人高校相应专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考用书。