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1．數字技術的產生及在建筑設計中的發展

數字化就是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據、再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型，把它們轉變為一系列二進制代碼，引入計算機內部，進行統一處理，這就是數字化的基本過程。數字化是數字計算機的基礎。數字化技術在藝術設計領域的廣泛應用是現代科學技術與藝術設計緊密結合的一‘種星型產物，相對傳統藝術設計而言具有里程碑的作用。這種利用計算機技術從事的藝術設計活動就是計算機藝術設計，由于計算機技術的數字化特征，計算機藝術設計也被形象地成為數字化藝術設計。數字化時代所創造的高科技生存環境，虛擬的和現實的建筑和城市的共存可以進一步在更大程度j：滿足人們的精神需求，為人們提供更多的選擇。這就對建筑和城市的環境塑造提出更細致的要求。譬如在家辦公固然有其優點，但缺乏人際交往的氣氛和愉悅；有固定經營地點的企業能提供直接的交流而可與網上購物相競爭；電影院的超大屏幕和更好的音響系統以及與看電影的朋友的約會感受是與家中的視頻點播全然不同的感覺；提供舒適閱讀環境的書店，可以直接試穿衣服的服裝店和濃香撲鼻的高級餐館等等傳統的公共場所不但會繼續存在，而且還必須設計和建造得更符合人們的物質和精神的需求。

2．數字技術對建筑設計發展的影響

數字化技術慢慢滲透了人們的日常生活，包括自身的行為，那么這種變化必然會影響到建筑的變化。在建筑領域越來越強調虛擬空間的概念的今天，如何從實體空間轉向虛擬空間以及在虛擬空間中人以何種方式生存成為了一個新的契機，把握好這種契機將會引起建筑界新的趨向。建筑形態的設計意圖往往在于對項目的分析性內容。復雜的形式表現和結構分析難以有效銜接在計算機媒介介入前，這可能也是建筑史上絕大多數的建筑禁錮于簡單的幾何形式的原因。計算機媒介能有效地處理相關的數據，使非邏輯的靈感能夠很好地融合自準確的行式中，幫助設計師在數字的環境中暢通地思考并且完成造型設計。復雜形體的建造和結構通過參數化建模技術的應用變得簡單而且高效。建筑形態設計的優化變更和創新不斷對設計師們發出了挑戰，其復雜化趨向越來越使實體模型方式無法勝任創作理念的表現需求和制作時間的要求。這些復雜的建筑形式不僅很難以表現而且巨大的工作量更是對設計師們提出了苛刻的要求。計算機硬件和計算機圖形學以及CAD軟件系統的不斷發展，使建筑設計的數字化從二維進入了三維的境界。首先，三位數字模型便于建模和修改，節省了大量的制作以及調整模型的時間：其次，三維模型能夠使設計師的創作理念真實化，創造出逼真的效果，使人們能身臨其境地感受即將建成的空間效果。不僅可以提取觀察點按任何軌跡觀察分析建筑物，形成一種互動式的動態效果，而且可以隨時對不滿意的地方進行調整。最后，三位數字模型便于保存和攜帶，有利于交流了和協同設計。

3．數字技術對建筑設計的技術控制與分析

建筑設計由最初的設計圖紙變為現實必須通過技術設計這一復雜的步驟。通過數字技術的介入，對在結構、聲光電遇到的問題進行合理的解決，使復雜的建筑形態設計的成功由不可能變成了可能。

(1)模擬建筑結構進行參數化設計結構技術參數的計算和圖紙繪制，使用有限元分析法處理這些數字化的設計數據，可以直接分析復雜建筑結構要素的受力狀態和構建屬性。在真正的實踐中，設計的早期建立三位數字模型不但能動態分析調整建筑施工圖，而且為后期模擬分析結構與荷載狀況，以及繪制各類工程圖紙奠定基礎。比如諾曼福斯特事務所在大英博物館設計中利用參數化數字建模技術，模擬穹頂結構的受壓曲面和節點，分析建筑形式和結構受力情況。設計師在計算機輔助系統技術上通過非常嚴格的非線性分析尋求不同荷載模式下的最佳負載曲線，以保證表面張力最小化，確定最合適的屋頂剛度和結構剖面形式，從而使得結構與形式大道完美的結合。

(2)模擬分析技術指標在建筑設計當中，各種技術指標可通過模擬軟件的應用來進行數字化模擬和定量分析，這些技術指標包括溫度、濕度、通風、以及采光等。以此為信息反饋與技術依據，建筑相關的空氣通風系統設計，設備運轉系統設計和聲光電等技術設計以及深化論證，均町確保相對精確的科學性。由蒂姆施密特(Timsmit)、喬納森鮑爾(JonathanBal1)、尼古拉斯格雷姆肖(NicholasGrimshaw)建筑事務所和安東尼亨特(AnthonyHunt)結構工程師聯合體等相關機構聯合建造的伊登(Eden)項目中，根據每個球體所需要不同的環境條件確定各自的溫度和濕度適應性變量。設計者通過計算機環境模擬和調控模型進行動態的計算機熱量分析與流體動力學分析，并三維現實空間的氣流和氣溫分布情況。根據這些分析計算結構，設計者可以檢測到過強的通風和對流狀況，及時調整設備。

(3)表現手法簡便且能實現三維立體化在設計師與客戶對項目進行交流的時候，圖紙表達的清晰與否對于信息的傳達至關重要，傳統的手繪形式復雜并且耗時，因為要在平面中利用透視的關系將二維的透視表現出三維的效果需要大量的精力，在數字化介入之后，由于軟件的可操作性增強，并且可進行復制與撤銷，大大地減少了工作量，并且完成的圖紙可反復地使用，之后的深化部分可以直接在上面操作，協同的工作人員也可以共享這個圖紙的資料。

4．結束語

建筑形態以及空間等視覺問題從來都是建筑師最關注的問題，創造性的設計往往在設計概念上具有飛躍性的突破，相對應這種突破，建筑在形式上也應該能夠為這種概念做出最恰當的注解。但是，往往由于表現手段的限制，一些概念沒有辦法深入到一種確定的建筑形態來表達清楚的程度。通過運用數碼技術輔助建筑設計，具有創造性復雜建筑體能夠以很快的用精確的圖紙表達和較短的建筑施工周期完成一個實實在在的設計。