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CAD技术在国林设计中的应用

发布日期:2012-10-05 12:01 | 来源: | 作者:

随着社会的进步及技术的发展,计算机技术在建筑设计、室内设计和城市规划领域中表现活跃,但在园林环境设计中的应用和发展却相对缓慢。究其原因:一是园林环境设计涉及的领域广泛,对象复杂多变,信息量极大,计算机技术应用有较多困难;二是缺乏核心园林计算机辅助设计(CAD)软件,国外虽有相关软件面世,如美国的LANDCADD系列,但因国情不同,并不完全适应我国的实际情况。

在目前缺乏核心园林CAD软件情况下,园林工作者如何利用现有条件,尽可能发挥计算机技术在设计中的优势,从而提高设计质量和速度,已成为一个亟待探讨的问题,现就此谈一些个人在应用中的体会。

1、核心软件

在计算机辅助设计领域,AutoCAD已成为其杰出的代表,建筑、室内装潢和城市规划CAD应用软件都以它为开发平台。因此,在不具备专业软件之前,AutoCAD仍是园林CAD技术的核心软件。熟悉并强化它的功能,可以使用我们的设计工作大简化和优化。

园林环境涉及的景素很多,涉及植物、建筑、园林小品,地形、水体和山石等。这些景素虽然复杂多变,但AutoCAD的强大绘图和编辑功能可以帮助设计师充分表达设计意图。AutoCAD具有直线、圆、文字和尺寸标注等丰富的绘图命令,同时它还有非常多的编辑功能,如复制、修剪、镜像、旋转、阵列和修改等,这些功能不仅有二维命令,也有三维命令。使用AutoCAD,首先要充分熟悉软件功能。例如地形、水体和植物等景物的线型变化毫无规律,用普通的曲线命令难以完成,办法之一,可利用多义线功能,先用折线模拟,然后通过多义编辑将其转化成流畅曲线。办法之二,可利用徒手画来完成完成,绘图之前最好将系统变量设置为1,这样,经过徒手画绘制成的自由线是一根完整的多义线,而不是前后连接的许多短线便于以后删除和修改,这一功能尤其适于利用数字化仪输入等高线,类似的经验要在大量的实践中摸索积累。其次要尽量使用高版本,因为AutoCAD本身也处于不断的发展中,从R2.0版到2000版,AutoCAD就优化了它与其他软件的接口技术,能直接导入导出3DS格式文件等,这些功能的改善使设计更轻松。所以,只充分利用软件功能,在AutoCAD中可精确地绘制各种园林平面、立面和三维模型。

2.软件再开发

既希望提高设计质量,又希望提高工作效率,仅靠软件本身产不够的,还需要我们有针对性地开发其功能。AutoCAD具有良好的二次开发能,利用其内部编辑语言AutoLISP或其他高级语言(如C++)可开发适于园林环境设计的菜单和功能命令。例如:设计中常需绘制许多植物平、立面图,可利用AutoCAD中的block或wblock命令,将各利绘制好的植物图例分别做成图块,以便在同一张图或不同图纸中调用。但当更多的图块被子建立之后,利用简单的insert命令调用时,图面上只能反映图块的名称,而不能直观的反映图像,因此迫使操作者必须记住大量的图块信息,在实际工作中这是很被动的。解决这一问题,可用AutoLISP语言编写植物插入命令,用对话框形式加入AutoCAD下拉菜单中,另外建立植物图块公类图库,按不同视角分为平面图、立面图,按形态可以乔木、灌木和草本分类。在需要配置植物时,拉下自制菜单,点击相关命令,便可开启对话框,选择预览图框中合适的植物图例,系统便会自动搜索出对应的植物图块插入。该系统采用开放式体系,利用这一系统还可加入建筑、园林小品、车辆、人物等其他景素,使用便捷,界面直观。制作这个系统只是开发园林CAD的初步尝试。类似这样的实用性技术,有待于我们进一步探索,以强化核心软件的功能,使其更好地为园林环境设计服务。

3.后期处理软件

对园林环境设计而言,AutoCAD存在一定局限性:是一个太要求精确性,以至被有环艺设计师称为枯燥的软件;二是内部色彩太少,只256色,无法完成细腻的二维色彩渲染;三是三维渲染能力不够强大。因此,在设计过程中我们经常需要联合一些后期处理软件,进一步完善设计。常用的二维软件如Coreldraw和PHOTOSHOP,三维处理软件如3DMAX、AccuRender和LIGHTSCAPE等。

Coreldraw和AutoCAD一样,都是矢量软件,它的强大功能还未被许多园林工作者重视。与AutoCAD相比较,它不过分要求精确性,具有细腻的平面渲功能,如平涂、退晕、双色混合、透明叠加和质感填充等;拥有多种线型和符号,并充许用户创建存入库中;此外[它还具有丰富的文字艺术处理能力。Coreldraw能接受多种光栅格式和矢量格式。须注意的是,Coreldraw只是对封闭的形进行渲染填充,当准备对图中的水体、草坪和建筑小品进行渲染时,需在其着色范围
边缘形成一根封闭线条,然后拾取边缘线进行渲染。利用Coreldraw的后期加工可以得于色彩丰富、变化柔和的色彩园林平面、立面图。

在三维渲染领域中3DMAX系列是目前领先的核心软件。它集建模、渲染和动画为一体。在园林环境设计中,我们较多使用的是其静态三维渲染功能,而在一些特别重要的项目中,可以引入动画技术,但技术的复杂程度便会加大。
3DMAX系列软件能接收AutoCAD的DXF格式三维模型(AutoCAD14则可直接输出3DS格式)经过一系列赋材质、布置灯光和设置环境因子(如雾、烟)的过程后,就可以将特定视角的设计对象模拟显示出来,其渲染图像可用TAG格式保存。不足的是,虽然3DMAX系列内有丰富的材质库、图形库,但对于园林植物这种类型丰富、形体复杂的景素来说,却难以真实表现。

扫描输入的图片和3DMAX渲染生成的图片都可以在PHOTOSHOP软件中进一步加工。PHOTOSHOP具有图像缩放、剪辑、镶拼与色彩及亮度调整、滤镜处理等多种功能。能以多种文件格式输入输出,它是电脑美术界的核心后处理软件。绘制园林环境设计效果图时,可以将3DMAX渲染的模型主体调入PHOTOSHOP,嵌入在3DMAX中较难处理的基址环境图像和其他景素图像,即在3DMAX渲染后的建筑、小品图形中嵌入乔木、灌木、草坪、人物和车辆后的效果,从而较真实地表达出建成后的景观。这种表现手法既有利于设计者对设计详细分析,又有助于设计者与甲方直观交流。与真实模型相比较,它具有价廉、动态的各种优势。PHOTOSHOP生成的图形文件最好以JPGE格式压缩保存,以便函节省硬盘空间。
同其他CAD技术一样,计算机在处理园林环境信息过程中,应用软件是核心技术。扩展核心软件功能、强化软件交互性并使二者有机结合,才能充分发挥计算机技术在园林环境设计中的优势。(李涛)