蕭 喻

(黃岡師范學(xué)院，湖北 黃岡 438000)

環(huán)藝設(shè)計(jì)是各個(gè)領(lǐng)域環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的總稱，而室內(nèi)虛擬空間表現(xiàn)則是隸屬于環(huán)藝設(shè)計(jì)的室內(nèi)設(shè)計(jì)范疇。傳統(tǒng)室內(nèi)環(huán)境虛擬空間表現(xiàn)形式在市場(chǎng)占有率中占有較高份額(很多企業(yè)依然沿用傳統(tǒng)手繪及三維模型進(jìn)行室內(nèi)效果圖的繪制與渲染)。在BIM技術(shù)逐漸被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中來(lái)看，勢(shì)必對(duì)室內(nèi)虛擬空間傳統(tǒng)表現(xiàn)形式產(chǎn)生重大及深遠(yuǎn)的影響。這種影響是正面的，有助于打破設(shè)計(jì)行業(yè)專業(yè)壁壘，讓室內(nèi)虛擬空間表現(xiàn)形式設(shè)計(jì)更加精細(xì)化、系統(tǒng)化、專業(yè)化。

1 傳統(tǒng)室內(nèi)虛擬空間表現(xiàn)形式的弊端

傳統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)虛擬空間表現(xiàn)形式按設(shè)計(jì)手法分為兩種：二維手繪透視虛擬空間表現(xiàn)形式和電腦三維效果圖及動(dòng)畫(huà)漫游表現(xiàn)形式。

1.1 二維手繪透視虛擬空間表現(xiàn)形式

在沒(méi)有電腦參與制圖、設(shè)計(jì)的年代，這種表達(dá)方式為主要虛擬設(shè)計(jì)空間表現(xiàn)形式。他考驗(yàn)的是設(shè)計(jì)師的手繪美術(shù)功底及三維透視表達(dá)能力，設(shè)計(jì)師們將腦海中的設(shè)計(jì)構(gòu)思通過(guò)紙、筆等手繪工具描繪出一個(gè)大致空間雛形，然后經(jīng)過(guò)線條深化勾勒及物體著色后，某個(gè)角度的三維空間效果便展現(xiàn)出來(lái)了。這種表現(xiàn)形式能及時(shí)快速的與客戶進(jìn)行溝通，并進(jìn)行有效互動(dòng)，方便設(shè)計(jì)方案的調(diào)整與修改。而二維手繪透視虛擬空間表現(xiàn)形式的弊端：

1)僅局限于二維表現(xiàn)形式，無(wú)法360°環(huán)繞視角呈現(xiàn)虛擬空間場(chǎng)景，效果圖只能展現(xiàn)某一處透視場(chǎng)景。

2)空間中裝飾構(gòu)件細(xì)部描繪精細(xì)度不足、透視效果不夠精確。這種表現(xiàn)形式較適用于設(shè)計(jì)方案初期階段，進(jìn)入深入細(xì)化設(shè)計(jì)的階段在空間透視表達(dá)及裝飾構(gòu)建描繪精度上則較為耗時(shí)耗力。

1.2 電腦三維效果圖及動(dòng)畫(huà)漫游表現(xiàn)形式

此種形式是將腦海里構(gòu)思的方案草圖進(jìn)行電腦效果圖三維呈現(xiàn)的一種過(guò)程，利用3dmax，Sketchup，Lumion等三維效果圖設(shè)計(jì)軟件制作出渲染圖和漫游動(dòng)畫(huà)，以三維空間展示、瀏覽的方式具體而詳盡的將內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概樣式、材質(zhì)、燈光等元素組合到空間虛擬場(chǎng)景中來(lái)，其效果絢爛唯美，相較于第一種方式更加直觀具體，而電腦三維效果圖及動(dòng)畫(huà)漫游表現(xiàn)形式的弊端是：

1)傳統(tǒng)三維電腦及動(dòng)畫(huà)漫游所塑造的場(chǎng)景氛圍與真實(shí)空間場(chǎng)景效果千差萬(wàn)別。在制作過(guò)程中賦予各個(gè)室內(nèi)單體的材質(zhì)、燈光渲染難免失真或過(guò)度夸張，致使場(chǎng)景的最終渲染效果與真實(shí)呈現(xiàn)有較大差距，不能真實(shí)地反映場(chǎng)景效果。

2)這種虛擬空間表現(xiàn)手法雖然相較于手繪表現(xiàn)在空間視角、形體構(gòu)造表現(xiàn)、透視準(zhǔn)確率方面更加精準(zhǔn)，但虛擬空間內(nèi)的單體模型只能呈現(xiàn)出一個(gè)基本準(zhǔn)確的大概樣式，各個(gè)組合構(gòu)件之間沒(méi)有互相關(guān)聯(lián)的單體模型，這樣易導(dǎo)致構(gòu)件尺寸、材質(zhì)等數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，并且由于虛擬構(gòu)件之間的連接點(diǎn)只是拼裝而不是關(guān)聯(lián)也無(wú)真實(shí)數(shù)據(jù)的代入，構(gòu)建只是模型及無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)附著的單體模型，所以改變單個(gè)物體數(shù)據(jù)并不會(huì)影響整體造型效果。這樣的組合形式較易導(dǎo)致在進(jìn)行實(shí)際施工作業(yè)時(shí)，制作效果與設(shè)計(jì)效果出入甚大，設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)不相符的后果。

3)三維場(chǎng)景中的裝飾構(gòu)件結(jié)構(gòu)、水電管線等無(wú)法進(jìn)行碰撞試驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)成本增加等情況。

2 環(huán)藝BIM技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

2.1 在BIM技術(shù)影響下的室內(nèi)虛擬空間表現(xiàn)形式構(gòu)成特點(diǎn)

1)打破專業(yè)壁壘，建立信息模型庫(kù)及協(xié)同合作平臺(tái)。BIM的技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)就是建立協(xié)同平臺(tái)及數(shù)據(jù)共享，協(xié)同平臺(tái)就是將客戶與項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、相關(guān)設(shè)計(jì)專業(yè)人員一同納入到協(xié)同平臺(tái)體系構(gòu)架中，從方案準(zhǔn)備階段、概念方案階段、方案深化階段、施工設(shè)計(jì)階段中，設(shè)計(jì)方案在多方參與下不斷細(xì)化深入的過(guò)程，每一個(gè)階段建立相關(guān)BIM數(shù)據(jù)信息模型族庫(kù)，提交業(yè)主確認(rèn)方案后，族庫(kù)文件與協(xié)同平臺(tái)各專業(yè)數(shù)據(jù)信息就合理性分析得當(dāng)后進(jìn)入深化方案階段。在深化方案階段，根據(jù)各方專業(yè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)對(duì)BIM模型數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，獲得業(yè)主確認(rèn)后匯總模型進(jìn)入施工設(shè)計(jì)階段。施工設(shè)計(jì)階段通過(guò)平臺(tái)碰撞測(cè)評(píng)合格后，生成相關(guān)二維圖紙及數(shù)據(jù)表格等文件，等待客戶認(rèn)可及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人審核[1]。

2)運(yùn)用多項(xiàng)新開(kāi)發(fā)的虛擬表現(xiàn)技術(shù)軟件來(lái)營(yíng)造空間。根據(jù)2016年12月中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)發(fā)布的《建筑裝飾裝修工程BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)看，基于BIM技術(shù)背景下的環(huán)藝專業(yè)室內(nèi)虛擬空間設(shè)計(jì)，可選用多種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)完成空間的營(yíng)造，如：VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、VCD虛擬設(shè)計(jì)與施工技術(shù)等[2]。這些新技術(shù)能高效地完成虛擬空間的復(fù)合型設(shè)計(jì)要求，提升空間中的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)效果。

3)建立數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)，建立高效檢查機(jī)制。通過(guò)參考中國(guó)建筑裝飾協(xié)會(huì)發(fā)布的《建筑裝飾裝修工程BIM實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》白皮書(shū)，信息模型的檢驗(yàn)方法分為五種：對(duì)比分析法、二維視圖法、軟件檢查法、三維視圖法、動(dòng)畫(huà)瀏覽法[3]。其中軟件檢查法就是利用BIM技術(shù)背景下的專業(yè)軟件碰撞檢查功能，驗(yàn)證虛擬空間中的各項(xiàng)建筑構(gòu)件、電氣、排水、暖通等數(shù)據(jù)是否存在矛盾沖突，以便及時(shí)解決并調(diào)整方案。

2.2 在BIM技術(shù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)

1)平臺(tái)數(shù)據(jù)有效整合，高效利用。利用BIM技術(shù)將空間中的軟硬裝單體構(gòu)件附上真實(shí)有效的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)后，引入到虛擬空間環(huán)境范疇的同時(shí)通過(guò)大量真實(shí)有效的數(shù)據(jù)信息載體來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)軟、硬裝數(shù)據(jù)信息模型庫(kù)的搭建目的，數(shù)據(jù)信息模型相關(guān)聯(lián)到虛擬空間場(chǎng)景中。這里提到的硬裝主要指用于裝飾室內(nèi)不可移動(dòng)的構(gòu)件、隔墻及墻立面、地平面、天花頂面的涂層及各項(xiàng)裝飾構(gòu)件模型等，這些模型具有體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特性。室內(nèi)設(shè)計(jì)師需與生產(chǎn)商、材料商取得相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息后，將這些信息通過(guò)BIM三維建模軟件導(dǎo)入模型載體，建立數(shù)據(jù)信息集成庫(kù)，需要多方溝通、協(xié)同合作完成。而軟裝是指室內(nèi)中可移動(dòng)的家具、陳設(shè)、隔斷等物件，具有體積小、質(zhì)量輕、數(shù)量多等特性。在BIM技術(shù)普及的影響下，家具、陳設(shè)模型也需附著數(shù)據(jù)信息，軟裝信息模型集成庫(kù)的建立不是一蹴而就，而是室內(nèi)設(shè)計(jì)師與軟裝設(shè)計(jì)師、生產(chǎn)商、材料商等多方協(xié)作的成果，為室內(nèi)設(shè)計(jì)與軟裝產(chǎn)品設(shè)計(jì)之間的協(xié)同合作模式[4]。信息數(shù)據(jù)協(xié)作平臺(tái)能細(xì)化設(shè)計(jì)分工，減輕室內(nèi)設(shè)計(jì)師負(fù)擔(dān)，能夠及時(shí)設(shè)置裝飾材料、建筑構(gòu)件等相關(guān)數(shù)據(jù)，作出準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)文件清單，裝修做法表、材料統(tǒng)計(jì)表等，以滿足經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面的指標(biāo)要求[5]。但若缺乏重要的信息載體，那么將無(wú)法發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)。

2)資源及時(shí)共享，及時(shí)糾錯(cuò)。在共享平臺(tái)的基礎(chǔ)上，以理性思維模式將帶有數(shù)據(jù)信息的室內(nèi)空間裝飾構(gòu)件組合到虛擬場(chǎng)景中，在最大程度還原真實(shí)環(huán)境效果及構(gòu)件之間以密切數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的前提下，通過(guò)專業(yè)的碰撞試驗(yàn)對(duì)虛擬空間中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾察錯(cuò)漏，以便及時(shí)調(diào)整方案。

3 BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的虛擬信息平臺(tái)種類及優(yōu)勢(shì)

3.1 信息平臺(tái)的種類

軟、硬裝虛擬模型數(shù)據(jù)信息平臺(tái)、建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)信息平臺(tái)、裝飾裝修成本預(yù)算信息平臺(tái)、物理環(huán)境數(shù)據(jù)信息平臺(tái)搭建及水、電管線信息數(shù)據(jù)平臺(tái)等。

3.2 BIM虛擬平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

相關(guān)數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的建立并關(guān)聯(lián)起來(lái)，能快速達(dá)到解決針對(duì)性問(wèn)題的目的[6]，通過(guò)建立協(xié)同合作平臺(tái)及協(xié)作手段有效整合虛擬空間內(nèi)單體模型的真實(shí)尺寸、材質(zhì)、成本及表皮效果呈現(xiàn)等數(shù)據(jù)信息。

將項(xiàng)目中所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如：室內(nèi)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、建筑表皮數(shù)據(jù)、裝飾結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等一系列真實(shí)數(shù)據(jù)整合到一起，建立一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，之后關(guān)于此項(xiàng)目的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)的修改、演算、推行都是相互關(guān)聯(lián)的整體，所有數(shù)據(jù)都會(huì)因?yàn)橐豁?xiàng)數(shù)據(jù)的修改而同時(shí)做出修整，渲染出來(lái)的場(chǎng)景帶有專業(yè)數(shù)據(jù)信息，能完整、真實(shí)的全面分析室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)所達(dá)到的效果。信息集成模型能與專業(yè)分析軟件接口，除了能夠真實(shí)分析出空間里的聲、光等物理環(huán)境，還能及時(shí)對(duì)建筑裝飾材料內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)環(huán)保數(shù)據(jù)、通風(fēng)、日照等作出詳盡預(yù)估報(bào)告，最后可通過(guò)漫游動(dòng)畫(huà)進(jìn)行多視角觀察，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的目的[7]。搭建平臺(tái)除涉及數(shù)據(jù)信息共享外，最重要的是需要多項(xiàng)模型制作軟件的參與，將信息數(shù)據(jù)代入模型中，才能使整個(gè)平臺(tái)體系以點(diǎn)對(duì)接的方式有效成型。

4 BIM虛擬技術(shù)所涉及到的軟件種類

建模路徑有專用軟件建模和網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)建模兩種方式。而制作建模軟件的種類根據(jù)協(xié)同平臺(tái)各相關(guān)專業(yè)需求分為：Revit(建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、專業(yè)人士使用，支持參數(shù)化建模功能、云端分析、碰撞檢測(cè)、數(shù)據(jù)信息庫(kù)支持、數(shù)據(jù)表格、協(xié)同合作等功能)；Civil 3D(土木工程、運(yùn)輸、水利、基礎(chǔ)設(shè)施建造方面人士使用)；AECOSsim Building Designer(面向建筑、設(shè)備、電氣、給排水專業(yè)人士三維設(shè)計(jì)使用，支持圖紙生成輸出、數(shù)據(jù)報(bào)表、碰撞試驗(yàn)等功能)；ArchiCAD(建筑師使用)；Allplan(面向建筑師和工程師使用，制作建筑、結(jié)構(gòu)模型)；Vectorwords(面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)、燈光設(shè)計(jì)、機(jī)械工造設(shè)計(jì)專業(yè)使用)；Digital Project(大型項(xiàng)目建模，支持?jǐn)?shù)字信息建模、審核、裝配設(shè)計(jì)、渲染、動(dòng)畫(huà)等)；CATIA(支持機(jī)械加工、外形設(shè)計(jì)、分析模擬功能)。網(wǎng)絡(luò)建模則依托在線BIM網(wǎng)絡(luò)云建模工具Onuma Planning System(可供建筑、規(guī)劃、結(jié)構(gòu)、室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)人士或客戶使用)。其涉及的技術(shù)種類及操作過(guò)程的復(fù)雜性、協(xié)同性、高效性、多樣性突破了傳統(tǒng)室內(nèi)虛擬空間設(shè)計(jì)思維的條框。將這種全新的合作模式、技術(shù)代入到室內(nèi)三維空間表現(xiàn)中，除了增加技術(shù)含量外，也提升了在空間內(nèi)部各項(xiàng)細(xì)部數(shù)據(jù)的有效性、真實(shí)性。

5 BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的適用范圍

BIM技術(shù)在室內(nèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的適用范圍較適于大型室內(nèi)公裝設(shè)計(jì)項(xiàng)目。由于協(xié)同平臺(tái)的建立需要各相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)信息高度一致，所以前期會(huì)耗費(fèi)較多的人力、物力。其成本會(huì)讓許多小型企業(yè)難以承受，目前國(guó)內(nèi)有BIM技術(shù)參與的項(xiàng)目多為大型公共建設(shè)項(xiàng)目，而承建方均為大型企業(yè)。自2003年以來(lái)，多達(dá)20項(xiàng)重大建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)建造，如：銀河SOHO、上海中心大廈、國(guó)家游泳中心、上海世博會(huì)中國(guó)館、上海世博會(huì)德國(guó)館、北京財(cái)富中心寫(xiě)字樓等[7]。從以上統(tǒng)計(jì)來(lái)看，建筑項(xiàng)目數(shù)量明顯大于室內(nèi)項(xiàng)目數(shù)量。BIM作為一項(xiàng)為建筑而生的技術(shù)，其首要服務(wù)對(duì)象是建筑，其主要任務(wù)是方便建筑設(shè)計(jì)，幫助相關(guān)企業(yè)方便管理建筑建造工作，以便后期進(jìn)行全周期性維護(hù)。BIM數(shù)字信息化技術(shù)將室內(nèi)工程納入建筑建造體系，在簡(jiǎn)化了相應(yīng)設(shè)計(jì)流程的同時(shí)要求室內(nèi)設(shè)計(jì)師具備更多的理工科專業(yè)知識(shí)。BIM技術(shù)在建筑業(yè)發(fā)揮了很大作用及優(yōu)勢(shì)，但其操作過(guò)程的復(fù)雜性、專業(yè)性對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)而言，仍有許多困難需要解決。例如行業(yè)內(nèi)小型企業(yè)目前無(wú)法有效解決專業(yè)信息資源匱乏、技術(shù)人才單一問(wèn)題，而且大多數(shù)藝術(shù)類專業(yè)設(shè)計(jì)師在知識(shí)結(jié)構(gòu)掌握上與理工類專業(yè)有眾多專業(yè)壁壘。加上需要大量各專業(yè)數(shù)據(jù)整合統(tǒng)一作為搭建信息共享平臺(tái)的基礎(chǔ)必備條件的企業(yè)規(guī)模門檻較高，導(dǎo)致了BIM室內(nèi)虛擬空間表現(xiàn)形式在室內(nèi)設(shè)計(jì)中小型項(xiàng)目中的推廣難度的增加。

6 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)是近年建筑行業(yè)里的一項(xiàng)重要“革命性”技術(shù)。該技術(shù)為室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)帶來(lái)了巨大變革，補(bǔ)充了新鮮血液。將室內(nèi)設(shè)計(jì)中虛擬空間表現(xiàn)形式進(jìn)行了有效提升與優(yōu)化。從以前簡(jiǎn)單的三維建模、燈光渲染到數(shù)據(jù)信息模型、數(shù)據(jù)信息協(xié)同平臺(tái)的建立，都預(yù)示著室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)的變革之路已經(jīng)開(kāi)始。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展與科技的進(jìn)步，室內(nèi)設(shè)計(jì)虛擬空間逐漸成為一個(gè)需要展現(xiàn)多層次、深層化的數(shù)據(jù)載體空間，有效數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，能快速達(dá)到解決針對(duì)性問(wèn)題的目的。相信一番大浪淘沙過(guò)后，一批企業(yè)必能在行業(yè)內(nèi)居上，因?yàn)樗麄冊(cè)缫颜莆障葯C(jī)，經(jīng)歷轉(zhuǎn)型的陣痛，BIM技術(shù)必定為其立足有力的籌碼。