Mars动态建筑表现:AR/VR完全技术应用
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第1章 动态建筑表现概述

1.1 建筑表现的历史发展

从原始社会到21世纪的现代,人类把自己的居住空间从简陋的洞窟发展为有水有电有WiFi的完美宅居所。在原始社会中,建筑的发展极其缓慢。前25000年,原始人居于洞穴之中;到了前16000年,人类走出山洞,开始以猛犸象的骨骼作为支架制作简易的帐篷。而猛犸象灭绝后,人类就开始用动物皮毛和树枝搭建帐篷。对原始人而言,树枝、兽皮、石头都可以是建筑材料。到了前8000年,也就是农耕时期,房屋成为半地穴式,后期又逐渐发展为地面式,由此才产生我们所熟知的建筑物。

但在原始时期,人类毕竟只能靠简单的实物模仿、靠绘制在土墙壁上的图形来记录或传播建筑形式和技艺。

随着时代的发展,人类逐渐有了语言,有了文字。于是在早期的建筑设计中,建造匠人之间主要通过口口相传,以及对设计成果及建造技巧的书籍的记载,来对建筑空间进行描述。随后通过复杂完整的专业术语概括建筑对象,来进一步传承建筑设计理念。现在人们普遍认可的世界上最古老的建筑理论书籍著于前27年,是由生活在罗马时代的建筑大师维特鲁威所著、在前14年左右出版的《建筑十书》。

虽然不同时代、不同地区、不同民族的语言文字不尽相同,但在历史演进的过程中,世界文化不断地交织、冲撞与融合,建筑师们的设计能力升级迭代,设计表现方式也随之有了更形象明确的表达。

图画是视觉心理认知过程和视觉再现的重要手段。在人类的发展史中,图画的历史是要早于文字的。设计师通过手绘图纸思考建筑与周边环境的种种关系。相对于语言文字来说,手绘图纸更符合人类的认知心理历程,可以更加形象和直接地表达建筑空间比例、节奏、尺度、秩序、序列、均衡、韵律、轴线以及剖立面等设计效果。

手绘图纸是建筑方案设计最基本的表达方式,可以让建筑师们的创作灵感被大大激活。手绘图纸的绘制是目前建筑设计师在设计创作领域的基本功,是拓展设计思路的最简易的手段之一。

三维的实体沙盘也可以配合二维图纸传递设计信息,设计师选择一个合适的比例缩小建筑尺度,通过木条、土石等材料搭建出建筑的微缩模型。比如早期罗马的圣彼得大教堂一开始除了平面图和剖面草图以外,米开朗基罗也使用黏土模型来研究,不同阶段和时期则借助不同的模型。阿尔伯蒂也提倡“用模型来检验每个局部之间的相互作用”。自此以后,实物模型便常常被建筑师作为基本工具来研究和评价建筑空间里的色彩、肌理、结构、光线等。

模型弥补了手绘不能表达整体效果的缺憾,让人们可以感受到建筑建成后的总体效果,并通过样式色彩、空间尺寸、材料材质以及光照阴影等方面辅助设计,从而帮助设计师发现手绘通常无法发现的错误。但模型的主要缺点是只能允许人们以鸟瞰的视角进行体验观察,无法身临其境地感受场景氛围。

伴随着计算机技术的进步及成熟,建筑设计也进入了计算机辅助设计阶段。自从20世纪50年代美国诞生了全世界第一套计算机绘图系统开始,计算机辅助设计技术得到了飞速的发展并被广泛地应用。

自二十多年前,计算机开始深刻影响了国内建筑设计圈,一系列辅助软件的应用,逐渐代替手绘图纸和实体模型制作,成为设计师和设计专业学生们的必备技能。人们开始用CAD出平面图、立面图、剖面图,用SketchUp和Rhino等建立三维模型。

计算机科技的发展让建筑表现技术由手绘变为计算机制图,实现了静帧效果到动态变化效果的追求之后,继而又让3D、全景动画逐步取代传统动画,由三维效果升级到AR文本、VR沉浸式体验。如果说计算机静态表现是有人给你开了一扇窗,让你从一个视点来感知整个空间,那么动态表现则是让你跟随摄像机的镜头,从多个层面去观察、感受空间整体及细节,而VR技术的普及则是允许我们变成真正的体验者,可以进入空间,去亲身感受空间本身。

动态建筑表现能够承载大量的建筑空间信息,可以更好地在设计师和业主之间进行信息传递。在建筑设计落地建成前,设计的整个过程本质就是虚拟,展现设计的表现方式自然也是虚拟。我们首先要将自己的创作在计算机上以空间模型的方式来实现,进而转换成可体验的虚拟空间,以动态的表现形式让人更深入地感受建筑空间的细节,尽量减少在沟通过程中的信息衰减。

对建筑设计师而言,动态表现更能凭借自身3D互动性辅助项目设计理念的表达,完成建筑整体与局部细节的联合设计,让建筑本身、室内空间及室外环境趋于统一,比如VR沉浸式体验能提供三维立体的可视化表达,制作VR全景动画多方位地体验建筑空间环境。而对毫无设计专业知识背景的业主而言,相比图纸、实体模型等静态表现方式,动态表现形式更容易让他们理解设计方案,立体化的视觉及沉浸式的体验等交互形式也能够帮助他们明确地向设计师表达自己对建筑的理解和意见,节约沟通成本。

VR技术的普及使我们变成真正的体验者,在建筑还未建成的时候,可以进入到建筑空间中,亲身感受空间本身。

VR中亲身感受空间