周孟熙 王瑞

摘? 要： 傳統(tǒng)不規(guī)則建筑的平面設(shè)計能夠展現(xiàn)出來的元素色彩單一，因此提出一種視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計。分析、歸納不規(guī)則建筑平面設(shè)計的信息數(shù)據(jù)，完成不規(guī)則建筑的信息模型的構(gòu)建，對建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的挖掘與管理，描述自身的基本情況和屬性優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);利用一維數(shù)組XYArray來描述線路屬性，完成平面設(shè)計中線路的規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的色素類型比傳統(tǒng)平面設(shè)計的色素類型平均高出約30種，展現(xiàn)出來的元素色彩豐富，在視覺上能夠給人以美感，驗(yàn)證了視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的有效性。

關(guān)鍵詞： 不規(guī)則建筑造型; 數(shù)字化平面設(shè)計; 視覺傳達(dá); 構(gòu)建信息模型; 數(shù)據(jù)處理; 線路規(guī)劃

中圖分類號： TN911.73?34; U291.1? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號： 1004?373X（2020）08?0154?04

Digital graphic design of irregular architectural modeling under visual communication

ZHOU Mengxi， WANG Rui

（Hainan Tropical Ocean University， Sanya 572000， China）

Abstract： A digital graphic design of the irregular architecture modeling under visual communication is proposed to enrich the color element showed by the graphic design of the traditional irregular architecture. The information data of irregular architecture graphic design is analyzed and summarized to complete the construction of the information model of irregular architecture， and the architectural information′s data is conducted a series of mining and management to describe its own basic situation and attribute to optimize the data structure. A one?dimensional array XYArray is used to describe the line property to complete the line planning in the graphic design. The experimental results show that the type of color element of the digital graphic design of irregular architecture modeling under visual communication are about 30 kinds higher than that of the traditional graphic design. The presented element is colorful， and gives a person with aesthetic feeling on the vision， which verifies the effectiveness of digital graphic design of irregular architectural modeling under visual communication.

Keywords： irregular architecture modeling; digital graphic design; visual communication; information modeling; data process; route planning

0? 引? 言

在數(shù)字技術(shù)高速發(fā)展的背景下，建筑業(yè)依靠數(shù)字化設(shè)計也在不斷的創(chuàng)新改革。人們不滿足于中規(guī)中矩的建筑，為了追求視覺上的創(chuàng)新，一系列不規(guī)則的建筑造型走入了人們的視野[1]。傳統(tǒng)不規(guī)則建筑的平面設(shè)計能夠展現(xiàn)出來的元素色彩單一，很難給人們留下視覺上的深刻印象。

本文提出視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計，視覺傳達(dá)經(jīng)歷了商業(yè)美術(shù)、工藝美術(shù)、印刷美術(shù)設(shè)計、裝潢設(shè)計、平面設(shè)計等幾大階段的演變，最終成為以視覺媒介為載體[2]，利用視覺符號表現(xiàn)并傳達(dá)信息的設(shè)計。從構(gòu)建科學(xué)合理的不規(guī)則建筑信息模型入手，設(shè)計出不規(guī)則建筑平面各設(shè)備的數(shù)據(jù)模型，優(yōu)化建筑數(shù)字化平面設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對線路進(jìn)行設(shè)計，深入研究不規(guī)則建筑平面設(shè)計中各種關(guān)聯(lián)設(shè)計方法，提高不規(guī)則建筑專業(yè)的設(shè)計效率、質(zhì)量、水平。

1? 不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計

設(shè)計的不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面主要功能包括不規(guī)則建筑設(shè)計相關(guān)信息的收集、分類、加工以及輸出，四位一體的數(shù)字化平面設(shè)計需要科學(xué)合理的不規(guī)則建筑信息模型[3]。以此為基礎(chǔ)，能夠保證不規(guī)則建筑專業(yè)數(shù)據(jù)庫的建立，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不規(guī)則建筑的平面關(guān)聯(lián)約束設(shè)計。設(shè)計流程如圖1所示。

1.1? 構(gòu)建不規(guī)則建筑的信息模型

不規(guī)則建筑信息模型的構(gòu)建是數(shù)字化平面設(shè)計的基礎(chǔ)，通過分析、歸納不規(guī)則建筑平面設(shè)計的信息數(shù)據(jù)并且根據(jù)建筑的類型，設(shè)計出可以滿足功能需求的信息模型，以此作為前提定制各種不規(guī)則建筑平面設(shè)計功能[4]。系統(tǒng)分析不規(guī)則建筑的平面相關(guān)信息，建筑信息模型的總體架構(gòu)如圖2所示。

地理環(huán)境信息主要包括數(shù)字環(huán)境和數(shù)字地質(zhì)地形，綜合了自然與社會兩種環(huán)境信息的表達(dá)，數(shù)字地質(zhì)地形控制了建筑平面設(shè)計方案，也影響著不規(guī)則建筑的總體設(shè)計。信息之間連接的約束條件包括：前一信息與后一信息的坐標(biāo)相連接[5]，切線的方位角保持相等，彎曲度相對連續(xù)。這些關(guān)聯(lián)約束條件和信息兩端的幾何邊界參數(shù)相關(guān)，統(tǒng)一使用數(shù)學(xué)表達(dá)式來簡化計算過程，設(shè)置前一信息的列向量為：

后一信息參數(shù)則為：

[P1]中的前4位參數(shù)為用戶指定，相當(dāng)于已知前4位參數(shù)求后4位參數(shù)的計算。根據(jù)前一信息的自身性質(zhì)，求解后一信息參數(shù)的計算模型如下：

1） 當(dāng)[n]的取值為1時，得到：

式中：[φ]為切線方位角;[a，m，x，y]都為列向量中的值。

2） 當(dāng)[n]的取值為3，4時，得到一個信息緩和曲線，其長度可以表示為：[l0=a2b]，那么得到：

1.2? 優(yōu)化平面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在建筑信息模型建立成功之后，便需要確定建筑平面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不僅能夠?qū)ψ陨淼幕厩闆r和屬性進(jìn)行描述[6]，例如經(jīng)緯度（位置信息）、比例尺、數(shù)據(jù)類型等，還需要能夠達(dá)到建筑數(shù)據(jù)模型和行為模型的要求，因此需要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)優(yōu)化。

在優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程中，將不規(guī)則建筑的平面方案重新命名為*.mbb文件，建筑中的各個位置的信息以表格的形式而存在[7]，每個表格的結(jié)構(gòu)需要依據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，也就是說需要將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中信息表中的字段與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的變量進(jìn)行對應(yīng)，這樣方便平面數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)入與保存，具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表如表1所示。

1.3? 規(guī)劃不規(guī)則建筑中的平面設(shè)計路線

在不規(guī)則建筑造型數(shù)字化的平面設(shè)計中，線路設(shè)計中單開道岔的主線為直線，側(cè)線由主線向左側(cè)或右側(cè)岔出，分為左開及右開兩種形式[8]。在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足數(shù)字化平面設(shè)計的需要，用道岔處的兩線路中心線及其交點(diǎn)表示道岔，這樣繪圖比較簡便。道岔的幾何示意圖如圖3所示。

圖中：a為基本線路起始段至道岔中心的距離;b為道岔中心至線路撤叉后軌縫的距離;L為道岔全長，也就是道岔基本線路起始至線路撤叉后軌縫的距離;α為道岔撤叉角。根據(jù)圖3，在設(shè)計中采用一維數(shù)組XYArray來描述線路屬性，其含義以及取值如表2所示。

線路的設(shè)計內(nèi)容主要包括線路的新建、移動以及保存。線路并不是獨(dú)立的，它與平面上的其他設(shè)施存在關(guān)聯(lián)，并能夠根據(jù)關(guān)聯(lián)道岔來計算信號設(shè)備的位置[9?10]。所以在線路設(shè)計中要重點(diǎn)關(guān)注與線路相關(guān)聯(lián)的設(shè)計，主要分為兩種：

1） 線路設(shè)備與道岔的關(guān)聯(lián)，道岔位于線路之上，通過道岔引出線路，在道岔結(jié)構(gòu)體中采用ACHAR? InTrackNo[20]和ACHAR OutTrackNo[20]兩個變量進(jìn)行記錄，方便得到與之關(guān)聯(lián)的線路設(shè)備。

2） 線路設(shè)備與信號設(shè)備的關(guān)聯(lián)，信號設(shè)備的確定與其兩側(cè)的線路設(shè)備是相關(guān)的，由于線路設(shè)備與道岔的關(guān)聯(lián)[10]，采用整型變量SwitchBH記錄信號機(jī)、警沖標(biāo)與道岔關(guān)聯(lián)的道岔編號。

2? 實(shí)? 驗(yàn)

本文提出的視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計就是為了能夠更加直觀地展現(xiàn)出建筑中的元素色彩。因此為了保證視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的有效性，將該設(shè)計與傳統(tǒng)的平面設(shè)計進(jìn)行對比，分析其實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.1? 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

選取5套建筑方案，每個方案中都包含一個不規(guī)則建筑，分別采用本文方法和傳統(tǒng)方法對其進(jìn)行數(shù)字化平面設(shè)計，并對平面設(shè)計中包含的色素類型進(jìn)行統(tǒng)計，需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器與參數(shù)如表3所示。

2.2? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

在上述的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，得到5套方案的傳統(tǒng)方法平面設(shè)計與本文方法平面設(shè)計的色素類型結(jié)果對比圖，為方便對比，繪制成統(tǒng)計圖，如圖4所示。

從圖4平面設(shè)計效果對比圖可以看出，傳統(tǒng)方法的色素類型均在17種左右，色彩較為單一，而本文提出的視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的色素類型均在47種左右，色素類型多，所以展現(xiàn)出來的平面設(shè)計色彩豐富，在視覺上能夠給人以美感，驗(yàn)證了視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的有效性。

3? 結(jié)? 語

本文提出視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計，來豐富建筑造型平面設(shè)計的視覺效果。通過分析、歸納不規(guī)則建筑平面設(shè)計的信息數(shù)據(jù)，構(gòu)建不規(guī)則建筑的信息模型，確定建筑平面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，描述自身的基本情況和屬性對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化;采用一維數(shù)組XYArray來描述線路屬性，從而對線路進(jìn)行規(guī)劃。所提視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計展現(xiàn)出來的元素色彩豐富，在視覺上能夠給人以美感，驗(yàn)證了視覺傳達(dá)下不規(guī)則建筑造型數(shù)字化平面設(shè)計的有效性。

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