摘要:隨著計(jì)算機(jī)的猛速發(fā)展,AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,給建筑設(shè)計(jì)帶來了巨大的改革,改進(jìn)了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的不足,大大提高了建筑設(shè)計(jì)能力和速度,但也存在一些不足,文章主要研究AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì);AutoCAD術(shù);智能化
中圖分類號(hào):TU204 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1674-1145(2009)11-0130-02
一、前言
AutoCAD是由美國(guó)AutoDesk公司開發(fā)的一種通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖設(shè)計(jì)軟件包,英文全稱是Auto Computer Aided Design(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),簡(jiǎn)稱AutoCAD)。被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、土木工程等領(lǐng)域。在中國(guó)AutoCAD已成為工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之一。AutoCAD的出現(xiàn),使科學(xué)技術(shù)加速轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力,AutoCAD技術(shù)幾乎在一切設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)掀起了一場(chǎng)革命,AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用給建筑設(shè)計(jì)工作帶來了極大的方便。AutoCAD軟件以簡(jiǎn)單、快捷、存儲(chǔ)方便等優(yōu)點(diǎn)已在建筑工程設(shè)計(jì)中承擔(dān)著不可替代的重要作用。CAD 技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在:(1)勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖面簡(jiǎn)潔;(2)設(shè)計(jì)工作的高效及設(shè)計(jì)成果的重復(fù)利用;(3)精度提高;(4)料保管方便;(5)CAD在建筑表現(xiàn)圖上的優(yōu)勢(shì);(6)設(shè)計(jì)理念的改變。CAD 的智能化將部分取代設(shè)計(jì)師的一些設(shè)計(jì)工作,而CAD 對(duì)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化起著巨大的推動(dòng)作用。AutoCAD作為繪圖軟件已廣泛地應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中,因此應(yīng)該以此先進(jìn)的技術(shù)作為自己的繪圖工具使用,對(duì)于一個(gè)建筑工程人員來說,不會(huì)AutoCAD是不能勝任現(xiàn)代化工程建設(shè)需要的。所以必須學(xué)習(xí)和掌握AutoCAD軟件的使用,提高自己的綜合水平,提高工作效益。
二、我國(guó)使用AutoCAD進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用背景
傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)主要依賴于繪圖板、繪圖儀等繪圖工具,一方面制圖過程煩瑣而且復(fù)雜,設(shè)計(jì)中反復(fù)修改參數(shù)導(dǎo)致反復(fù)繪圖,設(shè)計(jì)效率比較低;另一方面,設(shè)計(jì)的結(jié)果以圖紙數(shù)據(jù)的形式保存,既不利于長(zhǎng)期存檔,也不利于設(shè)計(jì)人員之間的交流。隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)改變了傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)人員開始使用AutoCAD進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。
AutoCAD在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。除了提供便捷的制圖方式外,AutoCAD還是一個(gè)具有強(qiáng)大功能和友好交互界面的設(shè)計(jì)平臺(tái)。它提供了數(shù)據(jù)管理功能,設(shè)計(jì)中可以方便地對(duì)圖形屬性進(jìn)行修改。同時(shí),設(shè)計(jì)人員可以方便地對(duì)自己的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行管理,并建立模板、數(shù)據(jù)庫為后續(xù)設(shè)計(jì)服務(wù)。現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)不再是一個(gè)設(shè)計(jì)人員的事情,利用AutoCAD提供的數(shù)據(jù)交換、打印輸出、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等功能,使設(shè)計(jì)者之間的交流變得更加容易。
三、AutoCAD圖層模塊功能提高了建筑設(shè)計(jì)速度
(一)圖層賦予圖形特定的含義
AutoCAD給以往的手工設(shè)計(jì)帶來了巨大的變革不僅是改變了傳統(tǒng)的繪圖方式,更重要的是改變了許多設(shè)計(jì)的方法和概念。例如,我們?cè)趫D紙上繪制了一個(gè)長(zhǎng)方形,如果不作任何文字說明的話,誰都無法知道這一長(zhǎng)方形代表的是什么。每一種線型代表的是不同的意義,但如果通過AutoCAD的特有功能“圖層”的設(shè)定,我們都可以十分方便地了解該長(zhǎng)方形代表的意義。AutoCAD軟件設(shè)有特定的圖層,如墻線、窗、門、柱子等等,你畫的每一個(gè)物體都要畫在軟件其特置的圖層上,這樣程序才能對(duì)這些物體做出正確的判斷,才可以對(duì)這些物體進(jìn)行編輯,并進(jìn)一步在這些特定圖層的基礎(chǔ)上生成正確的三維圖、剖面圖、立面圖等等。毫無疑問,工程圖紙上的每一條線都代表特定的意義。也只有正確地運(yùn)用了圖層,才能高效率地使用CAD軟件。
(二)圖層使繪圖速度加快
我們?cè)诋媺w、軸線等時(shí),需要用到不同的線型,如粗實(shí)線、細(xì)實(shí)線、中心線、虛線等不同線型,利用電腦繪圖,你必須先設(shè)定好線型,電腦才能畫出你所要的線型來。每次變換,都要先設(shè)置線型再畫線,這樣在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),既費(fèi)力又費(fèi)時(shí)。但如果使用圖層就完全不一樣了,首先,我們可以根據(jù)不同的線型來創(chuàng)建相應(yīng)的圖層。例如,我們建立了一個(gè)圖層,將這個(gè)層設(shè)置好線型之后,再要畫某種線型時(shí),只要把線條畫在相應(yīng)那種線型的圖層上。所有在這個(gè)圖層上線條都被賦予了這種線型的屬性,這樣假如我們要畫不同的線型。只需簡(jiǎn)單地把當(dāng)前圖層切換為具有此種線型的圖層即可,這樣大大加快了繪圖的速度。此外如果想改變某一類線型,只需改變圖層的線型設(shè)置,該圖層上的所有線條就會(huì)立即改變過來??梢姵浞掷脠D層,可以迅速提高繪圖速度。
四、AutoCAD外部參照模塊功能提高了建筑設(shè)計(jì)速度
外部參照是指在AutoCAD環(huán)境下用戶能在自己的當(dāng)前圖形文件中用外部參照的方法看到任何其他圖。在AutoCAD中將其他圖形調(diào)入到當(dāng)前圖形中有兩種方法:一是用塊插入的方法插入圖形;二是用外部參照引用圖形。當(dāng)把一個(gè)圖形文件作為塊來插入時(shí),塊的定義及其相關(guān)的具體圖形信息都保存在當(dāng)前圖形數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)前圖形文件與被插入的文件不存在任何關(guān)聯(lián)。在建筑設(shè)計(jì)中,各專業(yè)之間需要協(xié)同工作、相互配合,采用外部參照可以保證項(xiàng)目組的設(shè)計(jì)人員之間的引用都是最新的,從而減少不必要的COPY及協(xié)作滯后,以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。
五、AutoCAD三維模型渲染技術(shù)提高建筑設(shè)計(jì)的直觀效果
AutoCAD三維模型渲染技術(shù)幾個(gè)主要有以下功能模塊:三維模型建造、光源設(shè)置、觀察位置設(shè)置、材質(zhì)和紋理貼圖、狀態(tài)保存、渲染計(jì)算等。
1.三維建模功能增加設(shè)計(jì)的直觀性。傳統(tǒng)的建筑設(shè)只有二維的設(shè)計(jì)圖紙,人們只能通過二維圖紙來想象建筑的三維空間,如果是外行人,一般的客戶,并不一定識(shí)得制圖的的規(guī)定和圖標(biāo),有的根本看不懂圖紙,更想象不出建筑的三維圖,AutoCAD有許多的三維繪圖工具和修改命令,能夠很好地繪制建筑的三維圖形,增加建筑設(shè)計(jì)的直觀性。
2.著色和渲染功能能提高設(shè)計(jì)的直觀性。當(dāng)繪制一些三維圖形時(shí),往往會(huì)顯得十分雜亂,以至于無法正常進(jìn)行識(shí)別以及進(jìn)一步的編輯操作,AutoCAD為用戶提供了許多的著色消隱命令,消隱操作可以將隱藏在前景對(duì)象遮擋的背景對(duì)象,從而使三維圖形的顯示更加簡(jiǎn)潔,設(shè)計(jì)更加清晰,如果還要生成更為逼真的三維實(shí)體效果還需要使用渲染命令,在AutoCAD中的“渲染”功能可以使用戶繪制的三維實(shí)體顯示更加清楚美觀,立體干更強(qiáng)更逼真,著色消隱顯示只是最簡(jiǎn)單、最便捷的顯示方式而已,設(shè)計(jì)者在進(jìn)行渲染時(shí),可以調(diào)整渲染的類型和質(zhì)量、建立燈光和場(chǎng)景以及設(shè)置材質(zhì)貼圖和配鏡等。具體命令圖標(biāo)是:
AutoCAD建筑渲染中的光源設(shè)計(jì),是渲染前處理圖過程中最重要的步驟之一,它將直接影響到渲染效果的優(yōu)劣。好的光源布置會(huì)使場(chǎng)景明亮有層次,重點(diǎn)突出,質(zhì)感明顯。對(duì)同一棟建筑,不同的光源設(shè)置可以為我們營(yíng)造出不同氛圍的場(chǎng)景,如晴朗的白天、夕陽下的傍晚或是燈光明亮的夜景。建筑模型不僅是一些三維的幾何片,不同的設(shè)計(jì)物體都用材質(zhì),AutoCAD渲染中的材質(zhì)渲染是根據(jù)物體所屬材料的不同(如木質(zhì)、金屬、玻璃、石材等),給物體渲染本身的材質(zhì),使得設(shè)計(jì)更加逼真、亮麗。在渲染時(shí),根據(jù)所用原材料的不同,給物體添加不同的紋理圖案,在渲染材質(zhì)中一般用紋理貼圖來表現(xiàn)建筑渲染。
六、AutoCAD網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)改變了建筑設(shè)計(jì)模式
在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員必須在一起進(jìn)行設(shè)計(jì),而建筑設(shè)計(jì)過程是一個(gè)典型的群體工作,首先在技術(shù)上,一項(xiàng)建筑工程的設(shè)計(jì)通常需要建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多種專業(yè)的協(xié)同工作,才能完成。建筑CAD需要及時(shí)以并行、協(xié)同的方式進(jìn)行各專業(yè)間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換和雙向傳輸,設(shè)計(jì)小組成員之間可展開充分討論,協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的方法、手段和步驟,最終得到符合要求的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。其次是在人員層面上,建筑涉及的人員包括設(shè)計(jì)者、用戶、開發(fā)商及施工方等,工程的設(shè)計(jì)既是設(shè)計(jì)者與其他設(shè)計(jì)者的交流,也是與用戶、開發(fā)商和施工方的交流,因此具有協(xié)同工作的需求。AutoCAD 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)的核心是并行一體化設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程同時(shí)交叉進(jìn)行,能夠很好地解決協(xié)同設(shè)計(jì)中的各種沖突,能夠是群體成員之間方便傳輸多媒體信息,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換問題和異構(gòu)環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸與工具集成,達(dá)到設(shè)計(jì)群體中個(gè)體間的交互技術(shù)等。
七、結(jié)語
利用AutoCAD軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì),建筑CAD技術(shù)應(yīng)用使得設(shè)計(jì)不再局限于以紙為主要載體,而擴(kuò)展為以計(jì)算機(jī)為主體的磁、光、電載體,這些載體的信息容量都有極大地提高。用三維彩色虛擬現(xiàn)實(shí)空間技術(shù)和圖文聲一體化的演示直觀、逼真,使得建筑設(shè)計(jì)方案一目了然。建筑CAD技術(shù)的應(yīng)用是建筑設(shè)計(jì)的一次革命性變化,發(fā)展前景可觀,當(dāng)然AutoCAD軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)還現(xiàn)存一些不足,需要不斷地改進(jìn)和完善。
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作者簡(jiǎn)介:范國(guó)強(qiáng)(1975- ),河北唐山人,中鐵建工集團(tuán)拉薩分公司助理工程師,研究方向:土木工程。