當前信息時代數(shù)字化技術(shù)的引用對于建筑設(shè)計十一個新的思潮,數(shù)字化的空間交流設(shè)計方式改變了傳統(tǒng)意義上的設(shè)計模式,虛擬的三維模型應(yīng)用更加立體,豐富了人類想象力和創(chuàng)造力。數(shù)字技術(shù)賦予了建筑設(shè)計在空間多樣性上的無限可能性想象,同時數(shù)字技術(shù)將建筑學與其他學科融合到一起,多學科的交叉交流也為建筑設(shè)計帶來了新的建造工具和技術(shù),使得建筑設(shè)計推陳出新。從最初的計算機輔助繪圖到計算機輔助設(shè)計一直到現(xiàn)在的數(shù)字化設(shè)計,數(shù)字技術(shù)已經(jīng)深深融入到建筑設(shè)計中的全過程中,引起了設(shè)計的巨大變革。
一、數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計方法和程序的影響
以數(shù)字化生成方法為例來研究數(shù)字技術(shù)對于建筑設(shè)計方法和程序的影響,可以將其描述成以下狀態(tài):原始分析——程序編寫——隨機生成——交互引導——最終定型。
1.1、原始分析
建筑設(shè)計日趨復(fù)雜,想要更好的呈現(xiàn)這種復(fù)雜狀態(tài)就要運用更多的恰當?shù)墓ぞ邅磉M行設(shè)計。計算機和數(shù)字技術(shù)雖然只是作為一種工具和技術(shù)提供相應(yīng)的手段來幫助建筑設(shè)計者,但無法否認的是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得建筑設(shè)計者可以更為有效集中精力于關(guān)鍵性的創(chuàng)造性設(shè)計工作。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)軟件的操作也更加簡單便捷,與此同時設(shè)計建筑物將更加復(fù)雜繁瑣。操作工具的省級和建筑師關(guān)注的原始分析的內(nèi)容從設(shè)計目的物本身轉(zhuǎn)向生成的關(guān)系,使得設(shè)計者可以通過建立設(shè)計數(shù)學模型來進行關(guān)系分析,通過生成機制進行控制和呈現(xiàn)。
1.2、程序編寫
程序編寫是一個繁瑣嚴謹?shù)臄?shù)學過程,是嚴格的算法關(guān)系運算。目前通常認為當前的運算關(guān)系無法準確表達建筑原始條件分析和建筑設(shè)計目的物之間的聯(lián)系,還會如傳統(tǒng)的設(shè)計過程中一樣省略或者簡化許多信息。這是因為這些用于算法的數(shù)學通常來源于數(shù)字公式、物理定理、函數(shù)或者其他對某些非建筑的圖形或者現(xiàn)象的數(shù)學分析,和建筑設(shè)計相對距離較遠。隨著人們的深入研究,未來的運算方法會逐漸適應(yīng)建筑設(shè)計,其表達將更為貼切合理更加具有多樣性。
1.3、隨機生成
計算機根據(jù)程序算法設(shè)定的邏輯進行隨機生成,形成目的物形態(tài)或是部分形態(tài)。隨機生成表達了程序設(shè)定的邏輯特征是原始分析和程序編寫的必然結(jié)果,克服了傳統(tǒng)設(shè)計中某些時候的設(shè)計隨意性。隨機生成的建筑形態(tài),無論其多么復(fù)雜,其本質(zhì)都是精確定位的數(shù)字模型。從設(shè)計過程到建造過程,實現(xiàn)全程的數(shù)字化過程已經(jīng)成為了現(xiàn)實,而不是僅僅存在于想象中。隨機生成擺脫了傳統(tǒng)的單一線性的設(shè)計程序,調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)可以生成大量的不同類型的方案形態(tài)從中選取最佳的方案,并且每個方案都可以非常快速便捷的進行返回式修改和調(diào)整。信息時代建筑空間形態(tài)的生成,由于數(shù)字技術(shù)已經(jīng)開始由傳統(tǒng)的空間塑造轉(zhuǎn)變成空間誘導的方法。利用計算機技術(shù),將設(shè)計師對于建筑空間的想象轉(zhuǎn)化成人們可以感知的建筑空間,并為之賦予設(shè)計者的創(chuàng)新理念,更加具有人性化。
1.4、交互引導
交互引導主要為兩個方面,分別為人機交互和人工引導。其中人機交互是說在隨機生成之后,人和計算機之間會產(chǎn)生相互交互的循環(huán)過程,通過調(diào)整修改參數(shù),使得設(shè)計進行深化完善最終定型。兩者的區(qū)別在于人工引導中,人處于引導的主動位置,通過人為的最終決定才能得出恰當?shù)亩ㄐ驮O(shè)計。交互引導的過程中需要注意計算機的智能化問題,引進專家系統(tǒng)對初步的設(shè)計進行分析和評價。例如日照分析、環(huán)境評價、建筑數(shù)據(jù)表格話的提供、經(jīng)性評價等等。在精確定位的數(shù)字模型出現(xiàn)的情況下,專家系統(tǒng)才可以在早期介入并自動形成或者通過人工來提取數(shù)據(jù)進行分析評價。值得注意的是,這一點在以草圖或者模擬的實物模型為主的傳統(tǒng)設(shè)計前期階段是無法實現(xiàn)的。
1.5、最終定型
在完成原始分析、程序編寫、隨機生成和交互引導四個階段后,在循環(huán)調(diào)整和修改參數(shù)的過程中,并在介入專家系統(tǒng)進行分析評價機制的控制下,建筑設(shè)計空間形態(tài)才可以最終定型并且輸出精確的數(shù)字模型。通常情況下,這種機制主要研究大的建筑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和構(gòu)成以及體量形態(tài)的關(guān)系。
二、對建筑設(shè)計思維方式的影響
計算機及數(shù)字技術(shù)作為中性的工具體系,已經(jīng)開始深刻影響到人們生活的各個方面,深入影響到建筑學專業(yè)和建筑設(shè)計思維的各個方面。計算機及數(shù)字技術(shù)的數(shù)據(jù)精確分析性和三維立體化特征最大限度的彌補了傳統(tǒng)草圖思維的局限性和不足之處。整體集成的建筑數(shù)字信息模型不會出現(xiàn)設(shè)計信息丟失或者簡化問題,也不會出現(xiàn)如交叉、打架等設(shè)計紕漏。完全解決了傳統(tǒng)草圖思維上的圖示符號表達的精準性不足的問題。我們的建筑設(shè)計思維方式由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和推動,很有可能從傳統(tǒng)的二維圖示的方式轉(zhuǎn)變成三維或者多維的數(shù)字設(shè)計思維方式,未來人們在探討建筑設(shè)計時,會想到整合的數(shù)字化三維虛擬環(huán)境。數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計思維方式的影響時巨大的,它從傳統(tǒng)的設(shè)計方法和草圖思維開始,經(jīng)過不斷的延邊,在數(shù)字化技術(shù)的推動下,形成了嶄新的數(shù)字化思維方式。傳統(tǒng)草圖思維中特有的模糊性帶來的創(chuàng)造性在數(shù)字化的思維方式中,由于計算機工具的輔助作用,呈現(xiàn)出更為開闊的創(chuàng)造前景。
三、總結(jié)語
從數(shù)字化設(shè)計到數(shù)字化建造的過程中,漫長而復(fù)雜,但是當它被廣泛的應(yīng)用于建筑學范疇內(nèi)時,建筑設(shè)計就向前發(fā)展了一大步。數(shù)字技術(shù)作為一種不同學科可以共同使用的工具,其共同特點可以在學科交叉中得到最為廣泛的應(yīng)用,但其可以在未來得到更加廣泛的應(yīng)用。在電腦的特性和建筑學之間建立新的連接,將會是未來的數(shù)字建筑行業(yè)發(fā)展的新趨勢。