1、2014/12/1,1,软件与建筑设计,软件在建筑设计中的应用与发展,2014/12/1,2,课题研究目的和意义,建筑设计作为一门包罗万象的学科，在实际工作中，主要用于解决项目中遇到的各种矛盾，如何将这些矛盾用形象生动的建筑学语言表达出来，成为衡量一个建筑师乃至建筑团队实力的最佳评判标准。随着计算机技术的发展，各类设计软件的开发和应用，给设计师表达设计构思和理念带来极大便利,同时也带来了一定的困惑。比如一部分建筑师可能对软件过分依赖从而无法培养对建筑空间的认知，或者完全忽视软件技术的革新从而降低了工作效率。软件作为一门工具，其发展是日新月异的，因此希望借助本课题的开展，让大家对软件形成正确的认
2、知，在工作中能取长补短，集思广益。这也是本课题研究的意义所在。,2014/12/1,3,课题研究目录,建筑设计与设计类软件的联系,常用制图软件简介,软件制图的应用举例,建筑设计学科的发展过程,建筑设计与设计类软件的关系,软件的分类,软件的发展,软件的应用,Rhino的应用,revit的应用,Part 1,Part 2,Part 3,2014/12/1,4,建筑设计学科的产生,建筑设计/建筑施工,文艺复兴时期,建筑设计,建筑施工,清代后期,防火,.,社会进步,科技发展,防水,隔声,节能,抗震,符合设计三原则,适用,坚固,美观,传统意义上的建筑设计与建筑施工并没有明显的区分，一栋建筑的落成，一般由
3、同一个人或一个组织从设计到施工贯穿始终。但随着社会的发展，建筑设计所包含的内容越来越多，知识体系十分庞杂，因此建筑设计有了明显的社会分工，逐步完善，如今已发展成为一门涵盖面十分广泛的学科。,Part 1,2014/12/1,5,建筑设计与设计类软件的关系,设计工作核心,处理各种矛盾的过程,内容和形式之间的矛盾,适用、坚固、美观之间的矛盾,单体和群体之间的矛盾,内部和外部之间的矛盾,各个技术工种之间的矛盾,局部和整体之间的矛盾,投资者、使用者、施工制作、城市规划等方面和设计之间的矛盾,虽然建筑设计包含的知识体系十分宽泛，但设计的出发点始终是围绕古罗马建筑师维特鲁威提出的建筑设计三原则来进行：即坚
4、固、适用、美观。简言之，建筑设计的过程，就是一个处理各种矛盾的过程。,2014/12/1,6,处理矛盾的手段,图纸,2014/12/1,7,处理矛盾的手段,模型,2014/12/1,8,设计软件在建筑设计中起到的作用,表达构思理念的设计工具,设计工作的全过程,搜集资料,方案设计,初步设计,施工图设计,图纸,模型,制图工具的发展过程,2014/12/1,9,1、古代直观与写实 （主要成就：李诫营造法式清明上河图）,故宫藏清初抄本营造法式,清明上河图,制图工具的发展过程,2、我国汉代出土的建筑模型,制图工具的发展过程,3、随着画法几何、射影几何、透视投影等理论研究的深入，出现了现代建筑制图标准。,
5、一点透视,二点透视,制图工具的发展过程,纯手工制图,软件制图,4、制图手段的根本性变革,软件种类,软件升级,软件革新,2014/12/1,13,常用制图软件简介,二维设计软件,三维设计软件,Auto CAD,Sketchup,Rhino,渲染类软件,Vray for SketchUp,Artlantis,自带渲染器,综合型设计软件,Revit,Part 2,2014/12/1,14,设计软件简介,二维设计软件CAD,特点：1、劳动强度降低,图面清洁。2、设计工作的高效及设计成果的重复利用。3、精度提高。4、资料保管方便。,AutoCAD简介：CAD全称（AutoComputerAidedDes
6、ign）最早由美国Autodesk公司于1982推出，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现今已发展成运用十分广泛的制图软件，常用于二维图形的绘制。,2014/12/1,15,设计软件简介,三维设计软件Sketchup,1、直接面向设计过程。 2、界面简洁，易学易用，降低了建模复杂性。 3、设计过程可以作为直观的三维成品，可以模拟手绘草图的效果，沟通方便。 4、可以方便地生成任何方向的剖面并可以形成可供演示的动画。 5、准确定位的阴影。,2014/12/1,16,设计软件简介,三维设计软件Rhino,1、NUBRS曲线原理，利于制作曲面形体。 2、与grasshopper结合，可实
7、现参数化建模。,2014/12/1,17,设计软件简介,渲染类软件,Vray for SketchUp,Artlantis,软件自带渲染器,Rhino,revit,Vray for skethup 与 Artlantis的对比,Vray for skethup渲染尺寸：2560*1920分辨率：150dpi抗锯齿：高渲染用时：6min,2014/12/1,18,Artlantis渲染尺寸：2560*1920分辨率：150dpi抗锯齿：高渲染用时：25sec!,2014/12/1,19,设计软件的分类,综合型设计软件Revit,1、平面设计与空间设计同步进行。2、保持从设计到建筑的各个阶段的一致
8、性。3、团队协同，利于各专业设计的同步进行。4、方案后期节省大量时间。 5、有效避免了错项、漏项。,2014/12/1,20,软件的应用举例,Rhino的应用举例,Rhino的操作技巧,Rhino与grasshopper,Rhino与Skethup,Revit的应用举例,Revit的简介,Revit的工作原理,Revit的展望,Part 3,Rhino的操作技巧,犀牛界面和操作方法接近cad，符合大多数人的操作习惯，其命令多达700多个，能实现绝大部分形体的模型搭建。,2014/12/1,将不同类型、类别的图形分层绘制，在建模过层中便于隐藏图层、锁定图层，避免不同图层的相互干扰，加快制图速度。
9、在后期还可以以层来给模型赋予材质，方便快捷。,技巧1、图层控制面板,技巧2、工作视窗应用,俯视图,透视图,前视图,右视图,视图切换按钮,建模过程中，使用maxviewport(最大化视图)命令，增大绘图面板，有利掌握模型的整体搭建情况，以及细节的把握和控制。利用视图切换按钮可以快速在不同视图间切换。,Rhino的操作技巧,技巧4、建模辅助工具的应用,在视图切换面板下方，是建模辅助工具面板，其功能类似于CAD的建模辅助功能。包括捕捉点的设置、正交模式的切换等。建模辅助工具的灵活运用有助于提高建模的速度和准确性。,技巧3、指令应用,Rhino虽有数百个指令，但通常搭建一个模型用到的指令不超过30个
10、。其命令对应的快捷键一般为它英文解释的前几个字母。比如直线-line，矩形-Rectangle，其快捷键分别为：li，rec。,Rhino与sketchup的配合,Rhino与sketchup在工作中各有所长，前者擅长曲线形式的建模，后者在方案展示上有其独特的优势。因此在实际工作中，应能取长补短，发挥各自的特点。,但在犀牛里绘制方法则比较简单，主要用到双轨扫掠的命令就可以完成。,例如要搭建如右图所示的一个旋转坡道，在SU里如不借助插件，很难办到。,Step1，利用弹簧线命令，设置好旋转的圈数和半径，绘制一条弹簧线，如右图,Step2，进入顶视图，用offset（偏移）命令，偏移出另一条螺旋线，
11、完成扫掠所用轨道的绘制。如下图 。,平面视图,三维视图,Step3，在透视图下，关闭建模辅助工具面板的“投影”按钮，绘制扫掠的上下截面。,关闭投影按钮,绘制上下截面,Step4，利用双轨扫掠命令，分别选择轨道和截面进行扫掠，最后选择两条螺旋线用挤出命令进行拉升，效果如下图。,Rhino与sketchup的配合,截面扫掠,挤出螺旋线,Step5，将文件另存，选择.skp格式进行保存。,另存为SU格式文件,Step6，在su文件中打开，整合到绘制的模型中。,法国PIERRES VIVES大厦,舞蹈大厦,迪拜,Rhino与grasshopper,如果说犀牛只是在曲线建模方面有着独特优势得话，那它可以
12、说与SU的一个具有曲面建模功能的插件差不多。但是自从grasshopper被开发出来，并且基于犀牛平台得到应用后，已迅速成为当前最为主流的建筑参数化设计平台之一。,我们知道，无论是SU,还是Rhino建模，一旦模型建成，若想修改，是一件很费力的事情，有时候甚至需要重新画过。,比如我们按实际的踏步宽度、踏步高度、楼层高度、梯段宽度等搭建好了一楼梯模型。可是由于方案调整，楼层高度发生变化，那么我们只能重新绘制一次模型了,参数化概念的引入使得模型被赋予了数据信息，利用一定的逻辑运算，就可以通过一系列运算器来达到控制模型的目的。,如上图所示，当楼层高度由3000变为4200时，只需将相应控制参数化进行
13、修改即可迅速完成模型修改。,1、可调性,Rhino与grasshopper,以此类推，小到许多常用的建筑构件,如百叶、幕墙、栏杆等。,这些小构件都可以用如上图所示的一系列运算器来创建，从而达到控制和调整形体的目的。,值得注意的是，每一个完成后的模型数据，还可以以文件的形式保存下来。当在项目中需要类似构件的时候轻松调用，从而提高模型质量和建模速度。,数据的保存,2、复杂性,参数化概念的引入使得设计者可以深入到更加复杂的形体领域，不同参数的执行，充分发挥了计算机的运算优势，从而产生了迥异与传统形态的复杂图形效果。,数据干扰形成的韵律渐变,基于数学原理绘制的泰森多边形形体,Rhino与grassho
14、pper,下面通过一个小案例来详解grasshopper的工作原理。,STEP1 绘制如图所示30*14的方格网,STEP2 利用面积公式求出每个方格网的中心点,Rhino与grasshopper,STEP3 在犀牛里绘制一条干扰曲线，并且赋予到grasshopper的曲线工具里，如下图所示。,STEP4 利用分支工具（dispatch）将离曲线最近的中心点选取出来分为一组。,Rhino与grasshopper,STEP5 同理，再将剩下的面积中心点分为两组，分组依据是，一组点的距离远大于曲线，一组介于二者之间。,STEP6 将分好的组，用不同的长宽尺寸绘制密度不同的网格。,Rhino与gra
15、sshopper,STEP7 最后，将绘制好的形体烘焙到犀牛中，并且在犀牛软件内，用曲面流动工具，将绘制好的网格形状，流动到曲面上，完成案例。,曲面流动工具,Bake(烘焙)工具,Rhino与grasshopper,STEP8 在犀牛内，用其自带的渲染软件，进行渲染测试。,Rhino与grasshopper,这里，初步介绍了grasshopper的绘图原理，值得强调的一点是，改变grasshopper电池组内的参数控制按钮，和干扰曲线的位置，可以很方便的改变图形形态特征，体现了参数化设计的便利性。,干扰形式1,干扰形式2,干扰形式3,不同网格密度,revit 简介,REVIT作为一款BIM软件
16、,在建模观念上相对于前面提到的传统建模软件有许多改变。作为建筑信息模型主流绘图工具之一，其建模过程就是一个给建筑构建赋予相关信息的过程，包括材质、结构、尺度、造价等。,2014/12/1,1、参数化：构件（亦称族）是在Revit中设计使用的所有建筑构件的基础。它们提供了一个开放的图形式系统，让您能够自由地构思设计、创建外型，并以逐步细化的方式来表达设计意图。并且可以使用参数化构件创建最复杂的组件（例如细木家具和设备），以及最基础的建筑构件（例如墙和柱）。,revit的优势：,2、协同性：工作共享特性可使整个项目团队获得参数化建筑建模环境的强大性能。所有用户都可以共享同一建筑信息模型，并将他们的
17、工作保存到一个中央文件中。使得相同专业间、乃至不同专业间，出现由于图纸更新不及时导致重复绘制和纰漏的可能大大降低。,revit 简介,2014/12/1,3、准确性：由于revit基于BIM的原理进行模型搭建，具有双向关联的特性，避免了由于疏忽、大意等人为因素导致的错误发生，因此能够帮助建筑师减少这方面的错误和浪费，以此节省绘图时间提高利润和客户满意度，进而创建可持续性更高的精确设计。比如平面门窗的尺度出现调整，与之相关的立面、剖面、大样等图纸随之进行关联调整。,4、模型查看直观性：revit中提供了模型的多种显示模式，便于在模型搭建过程中，随时查看，便于及时调整模型，查漏补缺。,所见即所得,
18、revit 简介,2014/12/1,此外revit还具有明细表功能，冲突碰撞检查，材料算量等，明显改变了传统建筑行业的工作模式，有望带来建筑行业一次里程碑式的革新。,revit 工作原理,2014/12/1,下面通过一个小案例来简单介绍一下revit的工作原理,1、绘制标高，确定轴网。,2、绘制墙体。,3、插入门窗。,revit 工作原理,2014/12/1,4、绘制楼梯，植入家具。,6、绘制景观小品，插入绿化植物。,7、简单渲染，观看模型效果。,5、同理，绘制其它楼层。完善细节,revit 工作原理,2014/12/1,4、绘制楼梯，植入家具。,6、绘制景观小品，插入绿化植物。,7、简单渲染，观看模型效果。,5、同理，绘制其它楼层。完善细节,revit 工作原理,8、进行平面填色，完善明细表、门窗大样等。,一层平面,二层平面,revit 工作原理,最终排版效果,revit 展望,虽然目前国内revit的使用并未普及，但是BIM设计理念已经得到越来越多的设计师的认可。其发展趋势随着计算机硬件的提高，以及政府的推动，已经非常明朗。作为一名设计师，掌握好前沿的绘图工具，无疑能节省大量的绘图的时间，从而提高设计效率和设计质量。,BIM 案例,天津团泊湖网球中心室内效果图,伦敦奥运主体育场项目,revit 展望,中国院创新科研示范中心项目设计,中央音乐学院音乐厅BIM项目,
