王學(xué)萍,潘存幸

(寧化園林工程公司,寧夏 寧化 365400)

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的不斷更新和完善,計(jì)算機(jī)也被廣泛地應(yīng)用于園林設(shè)計(jì)中,如今,園林設(shè)計(jì)者使用計(jì)算機(jī)繪圖已經(jīng)成為一種趨勢。利用計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì),具有效率高、速度快、便于修改、存檔管理以及表現(xiàn)效果生動(dòng)逼真、藝術(shù)性和可觀性強(qiáng)等特點(diǎn),所以深受園林設(shè)計(jì)者的青睞。

2 計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)在我國的應(yīng)用起步較晚,所以能用于場地分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件相對較少。因此利用計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)還存在一定的困難。國外雖有相關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)系列軟件,如美國的LANDCADD系列,功能模塊齊全,但因設(shè)計(jì)方式、軟件價(jià)格等原因,現(xiàn)在并沒有在中國園林界廣泛應(yīng)用。

2.2 計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的推進(jìn),設(shè)計(jì)軟件國產(chǎn)化、專業(yè)化將是必然的方向。國內(nèi)已有不少軟件開發(fā)商著手這方面的開發(fā),并取得了較好的效果。如德塞、中望、園方、圖圣等公司在AutoCAD上二次開發(fā)的建筑和室內(nèi)外設(shè)計(jì)軟件,已具有一定的環(huán)境設(shè)計(jì)功能,如何更多地與園林設(shè)計(jì)師相結(jié)合是未來發(fā)展的主要方向。

3 計(jì)算機(jī)制圖與手工制圖的區(qū)別

長期以來,人們一直使用一些簡單工具手工繪制各種園林景觀圖(平面圖、效果圖等),這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、周期長、效率低。但是手工制圖也具有一些優(yōu)點(diǎn),如靈活性強(qiáng),藝術(shù)性強(qiáng),有利于表現(xiàn)一些小景觀和園林小品的效果。計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)具有很多優(yōu)勢,園林工作者可以充分利用現(xiàn)有的硬件、軟件條件,盡可能發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的作用,減輕人們的工作量,提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

3.1 計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

(1)便于存檔管理。手工制圖圖紙多,整理存檔工作量大,且不易長期保存,運(yùn)用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)或用磁盤、U盤、壓縮成光盤存儲(chǔ)既簡捷又方便,可以隨時(shí)提取,便于檔案管理。

(2)方便修改。在園林規(guī)劃方案設(shè)計(jì)階段,圖紙的改變工作量很大,手工制圖不便修改,而利用計(jì)算機(jī)繪圖,修改時(shí)基礎(chǔ)樣本不變,只做些局部改動(dòng)即可,因而減少了工作量,有效地提高了工作效率。

(3)準(zhǔn)確性強(qiáng)。手工制圖即使力求準(zhǔn)確,仍會(huì)存在較大誤差,而電腦制圖,則會(huì)將誤差控制在較小的范圍內(nèi),特別是園林施工圖的繪制,運(yùn)用電腦繪圖,可以極大地提高精確度。

(4)便于交流設(shè)計(jì)方案。手工制圖不僅難于修改,不易復(fù)制和保存,而且交流困難,使用計(jì)算機(jī)制圖可以方便直觀地把設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)出來,各階段設(shè)計(jì)都能在先前的設(shè)計(jì)成果上加以調(diào)整,減少了大量的重復(fù)勞動(dòng),而且在當(dāng)今這個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,通過計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交流,便于設(shè)計(jì)者提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率。此外,用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)園林效果圖生動(dòng)逼真,不僅具有一定的實(shí)用性,同時(shí)也具有一定的藝術(shù)性和觀賞性。

3.2 計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)的不足

利用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)園林設(shè)計(jì)圖,也存在一些缺點(diǎn),如在靈活性,多變性和藝術(shù)性上不及手工制圖。但手工制圖是計(jì)算機(jī)制圖的基礎(chǔ),而計(jì)算機(jī)制圖是手工制圖的發(fā)展,這也是園林設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢。

4 園林環(huán)境設(shè)計(jì)圖的繪制步驟

用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)園林景觀圖,首先要確立合理的設(shè)計(jì)方案,然后在AutoCAD或3DMAX中進(jìn)行建模,計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)生成任意透視角度的透視圖,再使用Photoshop等圖像處理軟件對其進(jìn)行后期加工處理,完成效果圖的制作。制作流程如圖1所示。當(dāng)然各個(gè)階段并不是絕對嚴(yán)格的先后順序,制作者可以根據(jù)實(shí)際情況靈活處理。

圖1 園林環(huán)境設(shè)計(jì)圖制作流程

4.1 確定設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)者通過基地調(diào)查和分析階段,把基本資料輸入到計(jì)算機(jī),讓計(jì)算機(jī)參與分析、計(jì)算和設(shè)計(jì),從而確定一個(gè)完善合理的整體布局,在此基礎(chǔ)上,提出一個(gè)環(huán)境協(xié)調(diào),構(gòu)思獨(dú)特,布局完美的設(shè)計(jì)方案。

4.2 建模階段

建模是在理解設(shè)計(jì)方案和圖紙的基礎(chǔ)上,利用AutoCAD或3DMAX等繪圖軟件制作三維模型,這是制作效果圖的基礎(chǔ)階段,以后的材質(zhì)編輯,相機(jī)及燈光的設(shè)置都是在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

在AutoCAD中建模,精度高,可用于建造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)首先在對象特性工具欄中建立圖層,然后在繪圖工具欄中利用直線、多段線、創(chuàng)建圖塊等工具進(jìn)行二維線型的建立,然后利用偏移、復(fù)制、修剪、陣列等修改工具進(jìn)行修改,形成精確的二維線條模型。在實(shí)際工作中,一般使用3DMAX與AutoCAD進(jìn)行配合工作,直接把AutoCAD圖紙文件導(dǎo)入到3DMAX中建模,這是一種非常有效的方法。

建模時(shí)要遵循兩個(gè)主要原則,一是精確,制作效果圖就是為了能夠真實(shí)、生動(dòng)地展示建筑的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地,全面地表現(xiàn)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念和意圖,而精確的模型是一切操作的基礎(chǔ)。二是遠(yuǎn)粗近精,不見不建,所謂遠(yuǎn)粗近精,是指距離觀察點(diǎn)遠(yuǎn)的造型可以制作的粗糙一些,距離觀察點(diǎn)近的造型一定要制作得精細(xì)一些,這樣既能滿足精度的需要,又可以減少造型的面數(shù),不見不建是指對于看不見的部分,如建筑的背立面可以省略,這樣可以節(jié)省建模的時(shí)間。

4.3 編輯材質(zhì)階段

(1)編輯材質(zhì)是一件比較復(fù)雜的事情,不像建?？梢愿鶕?jù)施工圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的建模,而只能根據(jù)對不同材料質(zhì)感的理解和經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合燈光的設(shè)置等方面綜合考慮,反復(fù)進(jìn)行調(diào)試,這樣才能制作出合適的材質(zhì)。3DMAX提供了強(qiáng)大的材質(zhì)編輯能力,任何希望獲得的材質(zhì)效果都可以實(shí)現(xiàn),但必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)、調(diào)整。同時(shí)材質(zhì)的表現(xiàn)效果與燈光照明也是息息相關(guān)的,光的強(qiáng)弱決定了材質(zhì)表現(xiàn)的色感與質(zhì)感,在設(shè)置材質(zhì)參數(shù)時(shí),其反光強(qiáng)度和反光范圍則要考慮到燈光對它的影響,這樣產(chǎn)生的效果才會(huì)更加令人信服。

(2)材質(zhì)的設(shè)置原則包括材質(zhì)主基調(diào)色的設(shè)置應(yīng)與整體的環(huán)境色相協(xié)調(diào),畫面中應(yīng)有一定的顏色對比避免平淡,但也要避免顏色對比過于強(qiáng)烈。整幅畫面的飽和度不要太高,否則畫面過于花哨,從而產(chǎn)生不真實(shí)的效果。材質(zhì)的編輯是一個(gè)不斷嘗試與修改的過程,只有經(jīng)過仔細(xì)的推敲琢磨,才能達(dá)到令人滿意的效果。

4.4 燈光與相機(jī)設(shè)置階段

在給物體賦予一定的材質(zhì)后,只有設(shè)置合理的燈光,才能夠真實(shí)地表現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu),刻劃出建筑的細(xì)節(jié),突出場景的層次感,體現(xiàn)材質(zhì)的質(zhì)感。質(zhì)感通過照明得以體現(xiàn),而園林景觀的外形和層次則通過陰影確定。由此可見,燈光的應(yīng)用也是計(jì)算機(jī)效果圖表現(xiàn)的有力手段。

制作園林效果圖時(shí),一般需要使用目標(biāo)平行光或目標(biāo)聚光燈作為主光源來模擬太陽的光照,再使用泛光燈作為輔助光源,以形成一套合理的光照系統(tǒng)。在3DMAX中制作的是物體的三維模型,它允許從任意的角度來觀察當(dāng)前的場景,通過設(shè)置相機(jī)可以為當(dāng)前場景中的建筑作不同視角的透視圖,如正視圖、立面效果圖、鳥瞰圖等,通常在一般的效果圖制作中,大多將相機(jī)設(shè)置為兩點(diǎn)透視關(guān)系,即相機(jī)的鏡頭和目標(biāo)點(diǎn)在一個(gè)水平面上,距地面約有1.7m(人眼的高度),這種相機(jī)視角觀察到的建筑效果最接近人肉眼所觀察到的效果。調(diào)整相機(jī)時(shí)重要的一點(diǎn)是確定地平線,地平線是決定建筑物在整個(gè)效果圖中的位置的依據(jù),這與后期處理密切相關(guān)。一幅好的園林景觀效果圖是精確的模型、真實(shí)的材質(zhì)、合適的相機(jī)設(shè)置以及合理的光照系統(tǒng)共同營造的,它們之間是相互制約,相互影響的。

4.5 渲染階段

對模型設(shè)置好燈光,設(shè)定透視角度并賦予材質(zhì)后,就可以進(jìn)行渲染了。最常用的3DMAX軟件是集建模、渲染和動(dòng)畫為一體的核心軟件。渲染后可以得到靜態(tài)圖像或動(dòng)畫,而在計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)中,應(yīng)用較多的是靜態(tài)三維渲染功能,因?yàn)橹谱鲃?dòng)畫過程較復(fù)雜且目前應(yīng)用不多。而在一些特別的項(xiàng)目中,可以引入動(dòng)畫技術(shù)。

渲染也就是在3DMAX中進(jìn)行后期調(diào)整的階段,園林環(huán)境中所要表現(xiàn)的主體的位置,畫面的大小,天空與地面的協(xié)調(diào)等都需要在這一階段完成,所以在完成每一次渲染后,都要仔細(xì)觀察模型、材質(zhì)、燈光、透視角度等各方面的整體構(gòu)圖和細(xì)節(jié)刻劃,并對不滿意的部分進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整和修改,最后將渲染圖進(jìn)行保存,以便進(jìn)行后期處理。

4.6 后期處理階段

4.6.1 后期處理軟件的選擇

后期處理過程是將在3DMAX中渲染輸出的圖像進(jìn)行潤色加工、調(diào)整的過程,對園林效果圖來說,主要是進(jìn)行配景和背景的必要添加、修改,這是所有工作中最重要的一步,應(yīng)用的軟件主要是Photoshop軟件,是最為優(yōu)秀的平面圖像處理軟件。利用Photoshop進(jìn)行后期處理時(shí)要充分利用它的分層功能,把不同的配景圖像分別放置在不同的層上。由于對一個(gè)層上的圖像進(jìn)行操作不影響其他層,這樣非常便于修改,另外,Photoshop強(qiáng)大的濾鏡功能,能方便地為配景加上陰影、倒影,調(diào)節(jié)其飽和度、清晰度、色彩等,使整個(gè)畫面更加優(yōu)美,富有藝術(shù)的魅力。

4.6.2 后期處理的內(nèi)容

修改圖像中的缺陷,主要是修改模型的缺陷或由于燈光設(shè)置所形成的錯(cuò)誤。調(diào)整圖像的品質(zhì),通常使用[亮度/對比度]、[色調(diào)/飽和度]等命令進(jìn)行調(diào)整,以得到更加清晰,更富有層次感的圖像。添加天空、樹木、人物、花鳥等各種配景,使效果圖更加真實(shí)生動(dòng),這是后期處理中工作量最大,效果最突出的一步。制作特殊效果,比如制作光暈,動(dòng)感,繪制水滴噴泉等。

4.6.3 后期處理的具體技法

(1)配景物體(如樹木、人物、天空、花鳥等)的添加技法。配景物體的添加,在素材庫中選擇所需樹木圖片,運(yùn)用顏色范圍或魔棒命令選出樹木并用移功工具將其添加到效果圖中,再用變形命令將其縮放到合適的大小,再通過[色彩平衡]或[亮度/對比度]命令調(diào)整樹木的顏色,得到與畫面色彩統(tǒng)一協(xié)調(diào)的效果。樹木陰影的添加技法有兩種,一是直接利用透視陰影濾鏡制作陰影。二是把要做陰影的層復(fù)制一個(gè),通過調(diào)整飽和度、亮度等參數(shù)把它變成棕黑色然后經(jīng)過扭曲操作,可以實(shí)現(xiàn)陰影效果。利用以上技法可以逐一加入所需的配景物體,應(yīng)注意根據(jù)環(huán)境主體特征選擇不同的配景物體,注意不同物體的風(fēng)格、類型、數(shù)量以及透視關(guān)系。插入遠(yuǎn)、中、近和不同類型的配景物體,以產(chǎn)生高低、種類上的層次,在不影響主體的情況下,可以加入氣球、飛鳥等素材,盡量使畫面豐富生動(dòng),又與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

(2)汽車動(dòng)感的表現(xiàn)技法。利用以上方法將所選汽車圖片放置到合適位置,用濾鏡中的動(dòng)感模糊命令可以使汽車產(chǎn)生動(dòng)感效果。

(3)水面的表現(xiàn)技法。用上述方法將水體圖片添加到效果圖中,用色彩平衡命令調(diào)整水體顏色。選擇水邊物體所在的圖層,用變形翻轉(zhuǎn)命令將物體倒過來,再用動(dòng)感模糊和波紋濾鏡處理,降低其透明度,放在水中合適的位置,并用高斯模糊命令將物體下面逐漸變虛,就可以產(chǎn)生真實(shí)的水中倒影效果。

(4)草坪的制作技法。在效果圖中,選擇需要添加草坪的范圍,再通過粘貼入命令,將從圖庫中選出的草坪圖片移動(dòng)到效果圖中放置到合適的位置,用濾鏡中的添加雜色命令可以使草坪產(chǎn)生不均勻的顆粒狀顏色,對草坪圖層進(jìn)行高斯模糊和輕微的動(dòng)感模糊處理,可以使畫面產(chǎn)生柔和的光影效果。

(5)效果圖的最終調(diào)整。觀察整體畫面對不足之處進(jìn)行調(diào)整,然后合并所有可見層。選擇[亮度/對比度]命令,對畫面進(jìn)行處理,使整幅畫面更清晰。調(diào)節(jié)效果圖的不透明度,使整個(gè)場景的高光部分變亮,這樣整個(gè)效果圖就產(chǎn)生了一種光暈效果,最后將完成后的效果圖進(jìn)行保存。

5 結(jié)語

通過分析計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及利用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)園林設(shè)計(jì)圖的過程和相關(guān)技法,對計(jì)算機(jī)在園林設(shè)計(jì)中的功能有了更深刻的認(rèn)識(shí)。近年來,由于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展使計(jì)算機(jī)性能大幅提高,計(jì)算機(jī)技術(shù)的大量普及,使計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,它作為一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法和提高設(shè)計(jì)效率的有效手段,在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。利用計(jì)算機(jī)輔助園林設(shè)計(jì),目前已在全國各大園林設(shè)計(jì)院、設(shè)計(jì)所廣泛應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員充分利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢,完美地表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)思,創(chuàng)作出令人滿意的設(shè)計(jì)圖,從而推動(dòng)園林事業(yè)的發(fā)展。

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