中国古建筑与三维虚拟构建艺术的融合

摘要：三维技术在出现之后，因其特有的属性开始广泛使用，尤其在建筑领域，三维技术可以用于设计和构建建筑物，它可以把不复存在或难得一见的古建筑景观直观的表现出来，让我们有可能欣赏并对其进行保护。让我们有条件深入发掘中国建筑和历史文化，通过3DMAX独特的数字技术优势，对重要的文物古迹和遗址进行有效的重建和复原，给中国的文物保护和旅游产业提供十分丰富的资源。

关键词：虚拟；古建筑；三维；计算机

一、计算机使建筑设计变得高效且高质

1、计算机在建筑设计上的发展变化

计算机对建筑设计的作用是不断发展、不断加强的。最开始，人们把计算机用于解决困扰设计师多年的问题，那就是平面图纸的设计问题。平面图纸作为建筑物构建的理论依据和行动指南，有一系列严格的技术要求，除了标注必要的数据比如尺寸外，甚至还要标注材质等，历史上曾采用铅笔作为标记的工具，但铅笔制作的图纸不易保存，历史上也出现过用鸭嘴笔标注，鸭嘴笔虽然保存能力极好，但它超强的保存能力也带来难以修改的问题，而计算机既便于修改又易于保存，很好地解决了这个曾今不能两全的问题。

2、中西古建筑建模方法

为了测验建筑设计是否合理，建筑师往往会制作相应的模型。在科学技术还不发达的古代，中国和西方分别采用不同的方式建模。中国惯用烫样法，而西方常用沙模。显而易见的是，无论采用哪种方法，建模对设计师来说都要花费巨大的精力，当设计的某个方面出错时，甚至需要全部推倒重来。

二、丰富美丽的中国古建筑

1、中国古建筑的历史意义

中国文明传承数千年，令人瞩目的不但有优秀的精神文明还有丰富令人赞叹不已的物质文明。而集其二者一身的中国古建筑不仅对当代中国建筑产生了深刻的影响，而且对世界建筑的发展做出了不可磨灭的贡献。中国古建筑既是世界建筑精彩的一页，也影响了其他地区的建筑发展，推动着世界建筑业的发展。

2、中国古建筑的材料和结构

众所周知，中国古代普遍采用木材作为建筑材料，并且创造出了别具一格但十分成熟的木质框架结构。这种结构的奥秘在于用榫卯将立柱、横梁、顺檩等连接起来，因此这种结构具有弹性。对于中国这个地震多发区，这种结构可以说是应运而生，十分良好的适应了地震多发的情况。浙江余姚河姆渡原始社会建筑遗址足以证明这一点，历经七千多年的木质构造建筑保存完整。中国古代建筑的一大特点就是抗震性强。

3、中国古建筑的轮廓和形式

中国古建筑变化多端，其轮廓丰富多彩，除北方传统的四合院外，还有江南一带的园林以及西南地区的悬空式建筑等等。而其形式却又不约而同地都带有中国儒家文化的印记，总是显得优美柔和。这些特点的产生绝不是历史的偶然，大屋顶的飞檐翘角是为了避阳、排水，柱子上端及中部的变形是为了建筑的稳固，爱美的中国古人经过长久和多次探索将这些必要的功能用美观的方式达到了。这是历史上成功地将实用和美观结合起来的一个案例，同样也给我们当今社会发展与文化的合理结合命题提供了一个可行的借鉴。

4、中国古建筑的雕塑与色彩

中国古建筑并不如许多人想象的那样灰暗单调，中国古建筑鲜明的色彩形成强烈和谐的对比，比如红墙黄瓦对比着蓝天绿树，既淡雅纯朴又庄重浑厚，飞禽走兽、花鸟鱼虫等是建筑物或柱子上、房梁上的雕刻主要题材，最广泛应用的当属盘龙戏凤。，这些材料并不是凭空想象而来的而是根据古建筑本身的材质决定的，这些雕刻砖瓦、木石、金银、铜铁，都起到保护建筑物的作用。

5、中国古建筑的现实意义

综合上述，中国古代建筑不仅蕴含着丰富的历史信息，传递着千年的中国传统优秀文化，能为历史研究提供极其准确且客观的历史资料，而且对中国现代建筑学研究、对中国促进文化与经济的和谐相处具有重要意义，甚至对世界建筑业和美学的发展起着不可忽视的作用。

三、中国古建筑与虚拟三维技术的融合

1、应用在建筑设计上的虚拟再现软件

被运用在广告设计、建筑设计、工业设计等领域上的的3DSMAX是在我国非常流行的一款三维设计制作软件。自1946年冯•诺依曼发明了第一台计算机，计算机开始进入飞速发展的黄金时期。由有几间屋子大的庞然大物变成了如今单手可提的精巧物品，由硬盘外置到随身携带超大容量的U盘，计算机硬件发生了可谓翻天覆地的变化，计算机学中的计算机图形学也随之发展起来。而给计算机图形学带来了革命性的变化，是三维图形技术的发展，于是各个领域都可以运用各种三维软件，建筑设计当然也在使用这些三维软件。出于建筑领域特别及诸多的需要，专为建筑设计的软件诞生了，这些软件充分弥补了古代建筑设计的缺点，设计师可以利用这些软件快速准确地制作出建筑效果图并进行检测。计算机软件成功攻破了建筑的城池。

2、建筑软件在实际运用中的尴尬局面及其解决

但是没有什么事物是完美到没有任何缺陷的，由于这些建筑软件拥有这么多精妙的功能，它的操作自然是更为复杂和艰难的。与研究其他领域的长者们一样，许多从事该领域多年的建筑师并不愿意学习这项新兴的技术，这些神奇的能力总是显得如此不可思议和无法置信。不过这些功能强大的软件最后还是发挥了它超强的能力，被广泛应用于市场。之所以出现当前的情景当然是有其原因的，一是因为建筑软件日益发展并且快速成熟，二是因为信息时代对人们提出了更高的要求，计算机技能已经成为建筑师的必备。据可靠调查，使用建筑软件设计可以提高2/3以上的工作效率。

3、使用建筑软件建模的具体操作

多边形建模因其操作简单，在3DSMAX中使用较多。它的操作方式是，首先建立一个平面图形，利用建筑软件的各种功能把它编辑成想要的图形，接着再通过建筑软件把这些图形连接成一个几何体，最后采用修改器修改，至此一个虚拟的作品完成了。由于其多采用几何制作，所以适合构建较规则的建筑模型。这种多快好省地完成虚拟现实作品制作的方法，就是在实现古建筑虚拟模型时常用的建模方法。现在建立的是一个机械没有颜色没有艺术型的模型，为了使这个模型更为逼真，更为适用，更符合现实生活中的建筑，我们需要给模型上材质。做任何事情总是要遵循一定的规则，上材质也有原则，那就是结合现实建筑颜色和质感来调节模型。就中国古建筑而言，我们需要使用古代建筑运用广泛的红、黄、绿颜色，并配合典型的木质来再现和还原中国古建筑。添加材质之后，模型确实已经具有了一定的真实感，但要达到更高的真实感，还需要做更多的工作和改变，比如要为模型更加增色还需配合真实的光照效果。真实的光照效果其实也容易达到，软件一般自带的光照效果如：天光、聚光灯、平行光、泛光灯等，同时也需要配合数据的更改使之达到与现实自然界接近的效果。本文着重探讨了三维技术在对再现中国古建筑上的应用，从建筑材料、建筑结构、建筑色彩方面介绍和研究了中国古建筑艺术，举具体事例讲解了如何用虚拟三维技术构建中国古建筑，并仔细说明了三维技术与中国古建筑如何融合。

参考文献

[1]彭一刚，建筑空间组合论，中国建筑工业出版社，1998

[2]陈明达，营造法式大木作制度研究，文物出版社，1981.

作者：王伟国 田芮祎 单位：长春艺术设计学校