姚愛瑩 宋魁彥*

(東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

圖形是表達(dá)和表現(xiàn)生活最重要的手段之一，它能夠有效地表達(dá)和交流藝術(shù)及技術(shù)思想，能夠直觀的、形象的表達(dá)出一個人的意圖［1，2］。通過圖形的表達(dá)可以在人與人之間建立起有效的傳播紐帶。可視化(Visualization)是利用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它涉及到計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計算機(jī)視覺、計算機(jī)輔助設(shè)計等多個領(lǐng)域，成為研究數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列問題的綜合技術(shù)。而正在飛速發(fā)展的虛擬現(xiàn)實使用技術(shù)也是以圖形圖像的可視化技術(shù)為基礎(chǔ)的［3］。

可視化圖形，即通過一系列的綜合技術(shù)處理得到的圖形。可視化的圖形能夠更加直觀的表現(xiàn)出設(shè)計者及制作者的意圖，讓人們清晰、明朗的理解作者的設(shè)計思想。如何有效的把客戶的居住要求、設(shè)計者的設(shè)計思想和施工方的施工工藝結(jié)合在一起則需要借助于圖形的可視化來實現(xiàn)。

1 室內(nèi)設(shè)計中圖形的類型

1)草圖。草圖是設(shè)計者初步表達(dá)設(shè)計思想和形體概念的初級階段，具有繼續(xù)推敲的可能性和不確定性，但是應(yīng)該能夠表達(dá)初期的意向和概念，能夠在客戶與設(shè)計者之間達(dá)到初步溝通的效果，具有大致比例協(xié)調(diào)和形體基本準(zhǔn)確的圖紙?zhí)攸c(diǎn)。因此，草圖以能夠說明基本意向和概念為佳。通常不要求很精細(xì)。2)平面圖。各平面圖主要包括室內(nèi)各個平面的圖紙，主要包括平面圖、平面布置圖、立面圖、吊頂圖、剖面圖、節(jié)點(diǎn)圖，如果對室內(nèi)的家具設(shè)計另有要求則可以根據(jù)要求繪制家具的圖紙。如果設(shè)計的裝飾效果缺乏實際制作依據(jù)，那么所設(shè)計出的效果就會成為空談，對室內(nèi)各平面進(jìn)行合理的設(shè)計才能使整個室內(nèi)設(shè)計的思想具有變成現(xiàn)實的可能，尤其是節(jié)點(diǎn)圖，為室內(nèi)中各個連接點(diǎn)的實現(xiàn)提供合理、優(yōu)化的方式。明確、規(guī)范的圖紙不但可以傳達(dá)設(shè)計意圖，還可以用于室內(nèi)裝飾的成本預(yù)算，同時也為施工方提供現(xiàn)實的操作依據(jù)，在實際施工前做到心中有數(shù)。3)效果圖。效果圖是以圖片作為媒介來展示設(shè)計者所預(yù)期最終的效果，可以通過依靠手繪及計算機(jī)軟件實現(xiàn)。效果圖通常要求以圖片效果逼真的圖形形式展示在人們的面前，確定之前會根據(jù)項目要求等進(jìn)行更改之后最終確定出圖。手繪的效果圖通常用“意境”去讓人感受，效果不夠逼真，而現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得設(shè)計師可以運(yùn)用相關(guān)計算機(jī)軟件來使平面的圖形達(dá)到一種能模擬真實環(huán)境的效果。從建筑、園林以及其他行業(yè)上看，效果圖的主要作用是讓平面圖形立體化、真實化，通過這樣的展示可以對方案進(jìn)行及時的修整以達(dá)到最佳的設(shè)計效果［4］。

2 室內(nèi)設(shè)計中可視化圖形的實現(xiàn)

草圖和效果圖都可以用手繪或者計算機(jī)來表達(dá)，很多設(shè)計師重電腦效果圖表現(xiàn)而輕手繪效果表現(xiàn)，但往往在現(xiàn)實的談單技巧中，手繪效果圖表現(xiàn)的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電腦效果圖。手繪圖顧名思義是設(shè)計者通過長期訓(xùn)練得到的能夠運(yùn)用畫筆來表現(xiàn)出一種設(shè)計思想的方式。手繪的草圖、效果圖的清晰表達(dá)都要求設(shè)計者具有比較扎實的繪畫功底，尤其是手繪的效果圖(如圖1所示)，來使自己的設(shè)計意圖表現(xiàn)的栩栩如生［5］。用這種方式來表達(dá)設(shè)計思想較為隨性、會因人而有所差異，通常用于設(shè)計雛形的勾勒，鮮于用于最終效果展示。計算機(jī)的使用，是設(shè)計者通過某一特定或者幾種的圖形處理軟件來達(dá)到最終的表達(dá)效果?，F(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得圖形處理軟件亦不斷呈現(xiàn)蓬勃之勢，這樣的趨勢也使得設(shè)計師可以更精準(zhǔn)的運(yùn)用計算機(jī)來表達(dá)自己的設(shè)計思想和最終效果。如在家具設(shè)計中使用AutoCAD來進(jìn)行三視圖、節(jié)點(diǎn)圖等基本的設(shè)計，在室內(nèi)設(shè)計中通常使用3dmax，VRay渲染器，Photoshop等設(shè)計軟件共同完成對室內(nèi)效果圖的展示(如圖2所示)。配合一些制作效果軟件(VRay，Lightscape等)來表現(xiàn)出一種理想狀態(tài)下的能夠?qū)崿F(xiàn)的效果。

圖1 手繪的效果圖

圖2 計算機(jī)繪制的效果圖

3 可視化圖形的相關(guān)軟件

在圖像的可視化實現(xiàn)上，最多也最為廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域的實現(xiàn)方式是用計算機(jī)處理軟件完成圖形的設(shè)計及處理［6-8］。對于現(xiàn)在廣泛使用的計算機(jī)處理軟件按用途分主要包括:基于草圖設(shè)計的Sketchup;基于圖形設(shè)計的 Autodesk的 CAD，3ds Max，AI，F(xiàn)reehand等;基于圖像處理的Adobe的Photoshop系列［9］。而在圖像處理上用可以分為點(diǎn)陣圖像處理軟件Photoshop，Painter，F(xiàn)irework，Photo painter，Picture publish等和適量圖像處理軟件如Illustrator，CorelDraw，F(xiàn)reehand，PageMaker等。在室內(nèi)設(shè)計方面常應(yīng)用的軟件主要有以下幾種:1)Sketch up建筑草圖大師，Sketch up是一款應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的三維設(shè)計軟件，通過仿人手繪在圖紙上作圖的方式建立三維模型并具有自動識別線條及捕捉的功能，使得建模的過程簡潔清晰。在方案設(shè)計上能夠快速的建立模型，并通過反復(fù)推敲修改內(nèi)容，最終確定方案并加以優(yōu)化效果圖。該款軟件除在家居室內(nèi)設(shè)計應(yīng)用以外，還應(yīng)用于建筑、園林設(shè)計等方面，可以完成草圖、效果圖可視化圖形的實現(xiàn)。該款軟件界面簡單，操作亦不復(fù)雜，適合在室內(nèi)設(shè)計中對于草圖以及效果圖的實現(xiàn)。2)計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design，CAD)是目前在工業(yè)以及平面印刷出版等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的技術(shù)，能夠運(yùn)用計算機(jī)軟件制作并模擬實物設(shè)計，展現(xiàn)新開發(fā)商品的特征，如結(jié)構(gòu)、造型、色彩、外形等。CAD技術(shù)的功能十分強(qiáng)大，可以進(jìn)行二維平面設(shè)計、交互式圖形設(shè)計、三維實體設(shè)計、特征造型以及參數(shù)化設(shè)計等，可以創(chuàng)建、編輯、管理、導(dǎo)入打印二維或三維的圖形及圖形文件。在室內(nèi)設(shè)計中CAD主要用于繪制室內(nèi)的平面布置圖、立面圖、吊頂、節(jié)點(diǎn)圖以及室內(nèi)設(shè)計中特定的家具的相關(guān)圖紙。CAD技術(shù)的應(yīng)用使得室內(nèi)設(shè)計中可視化的圖形更加具體并提供可靠的數(shù)值參數(shù)，便于指導(dǎo)室內(nèi)設(shè)計具體的施工。主流的設(shè)計軟件有Auto-CAD、中望CAD等。3)3D Studio Max，常簡稱為3ds Max或MAX，最初由Discreet公司開發(fā)，后與Autodesk公司合并，是一款基于電子計算機(jī)(PC)操作系統(tǒng)的三維渲染及制作軟件，應(yīng)用于建筑、園林、工業(yè)以及室內(nèi)設(shè)計等領(lǐng)域。在室內(nèi)設(shè)計中，3ds Max可以通過建立滿足造型、尺寸、顏色、風(fēng)格、采光等要求的三維室內(nèi)模型，經(jīng)過VRay等渲染器渲染之后得到最終模仿真實環(huán)境的室內(nèi)裝飾效果圖。在室內(nèi)設(shè)計中特定的家具及局部裝飾都可以用3ds Max進(jìn)行渲染展示最終的效果。4)Photoshop是Adobe公司出品的點(diǎn)陣圖像編輯軟件，是目前在設(shè)計相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的圖像處理軟件之一。該軟件可以進(jìn)行圖像編輯與合成、調(diào)色校色、特效制作等，處理的圖像為具有固定分辨率的點(diǎn)陣圖像。在室內(nèi)設(shè)計中應(yīng)用Photoshop主要是后期修飾的作用，在3ds Max完成效果圖的設(shè)計以后對于局部細(xì)節(jié)的修理以及主體色調(diào)、飽和度的處理，用以更加真實的模擬現(xiàn)實環(huán)境，以營造出真實的氛圍。除上述4種軟件，Corel公司出品的平面矢量繪圖軟件CorelDraw，也可以完成在室內(nèi)設(shè)計中圖紙的設(shè)計并可填充顏色，亦可結(jié)合CAD使用，完成基本的CAD圖紙的繪制導(dǎo)入CorelDraw。此外還有AI，F(xiàn)reehand等也可應(yīng)用于室內(nèi)設(shè)計之中，完成圖形可視化的實現(xiàn)，使得設(shè)計者的意圖能夠表達(dá)。

4 結(jié)語

可視化圖形的實現(xiàn)可以通過設(shè)計者在設(shè)計的過程中運(yùn)用手繪、計算機(jī)處理等方式將自己的設(shè)計意圖及所要表達(dá)的思想憑借圖紙上的圖形和圖像表達(dá)出來。在室內(nèi)設(shè)計中運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)制作可視化圖形既能夠使設(shè)計者表達(dá)出設(shè)計中的設(shè)計意圖，又能夠使客戶與施工方了解到設(shè)計者的設(shè)計思想及施工的具體要求，使設(shè)計的結(jié)果在設(shè)計者與客戶和施工方三者之間形成良好的溝通紐帶。同時，現(xiàn)代計算機(jī)圖形軟件的廣泛應(yīng)用使得可視化圖形在設(shè)計相應(yīng)領(lǐng)域得以更逼真、精準(zhǔn)、有效地以圖片形式表達(dá)出來。

［1］萬良君.超級計算機(jī)圖形學(xué)和可視化計算機(jī)工程與科學(xué)［J］.Computer Engineering ＆ Science，1993(1):45.

［2］匡芳濤，文 旭.圖形—背景的現(xiàn)實化［J］.外國語(上海外國語大學(xué)學(xué)報)，2003(4):24-31.

［3］許亞卓.信息圖形化設(shè)計——在視覺傳達(dá)設(shè)計中的情感因素分析［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2010.

［4］劉 蒼.授人以魚授之以漁授之以欲——淺析電腦效果圖教學(xué)的三個層次［J］.教育教學(xué)論壇，2013(3):32.

［5］徐靈方.探索手繪圖形藝術(shù)在平面設(shè)計中的應(yīng)用價值［D］.西安:西安美術(shù)學(xué)院，2012.

［6］韓曉穎.淺談計算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)［J］.福建電腦，2011(10):83-84.

［7］楊 敏.計算機(jī)圖形學(xué)與圖形圖像處理技術(shù)淺析［J］.電子制作，2013(8):84，99.

［8］方 芳.計算機(jī)圖形圖像設(shè)計與視覺傳達(dá)設(shè)計研究［J］.計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013(17):167-168.

［9］英海燕，李 翔.計算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用［J］.現(xiàn)代情報，2004(1):33-35.

［10］趙 楠.圖形處理軟件CORELDRAW和PHOTOSHOP的幾點(diǎn)比較［J］.科技信息，2010(14):629，631.