數(shù)碼阿叔　談建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工具（ZT）

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數(shù)碼阿叔　談建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工具
寫(xiě)于2010年11月29日

日昨SketchUpBBS論壇上有位朋友討論建筑設(shè)計(jì)工具，他發(fā)表的一篇《從結(jié)繩記事到Google SketchUp》，從反思的角度來(lái)談?wù)撛O(shè)計(jì)的操作方法，內(nèi)容寫(xiě)的很有見(jiàn)地，寫(xiě)得深刻。為此我特別為文跟帖，說(shuō)明我深表贊同的立場(chǎng)。

今天SketchUp在年輕一代設(shè)計(jì)者之間普及使用，但是使用者中許多人還是始終沒(méi)弄清楚"設(shè)計(jì)"和"制圖"的分野，即使把這個(gè)工具運(yùn)用得很熟悉，仍然當(dāng)它是個(gè)新一代的高效率制圖工具使用。先運(yùn)用CAD畫(huà)好設(shè)計(jì)圖，再拿SketchUp來(lái)建立三維模型，其中有些人的目的只是利用三維模型進(jìn)行渲染，輸出甲方能看得懂的透視圖(效果圖)。至于設(shè)計(jì)，我想他們還在沿用古老的操作思維和設(shè)計(jì)方法，并沒(méi)有因?yàn)镾ketchUp這種能直接操作三維進(jìn)行設(shè)計(jì)的工具介入而有什么本質(zhì)上的改觀，實(shí)際上這是一種高階低用的浪費(fèi)。

尺規(guī)和CAD從來(lái)就是一種用于制圖的"制圖工具"，本質(zhì)上只能算是設(shè)計(jì)工具的"代用品"。昔日在那個(gè)沒(méi)有三維設(shè)計(jì)工具的年代，設(shè)計(jì)者無(wú)所選擇的應(yīng)用這種工具來(lái)"做設(shè)計(jì)"。CAD軟件的繁瑣輸入操作(包含當(dāng)前被有意吹捧的所謂BIM軟件)，無(wú)可避免的時(shí)時(shí)打斷設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)構(gòu)思，使得腦海中的設(shè)計(jì)構(gòu)思難以無(wú)礙的延續(xù)。為什么無(wú)法延續(xù)？設(shè)計(jì)者在操作工具中必須時(shí)時(shí)做些計(jì)算以符合CAD輸入要求，也必須從繁瑣的指令界面中層層翻找操作明令，腦海中孕育的設(shè)計(jì)思維不受干擾才怪。

這也是真正屬于三維設(shè)計(jì)工具的SketchUp出現(xiàn)以后，有如星火燎原般迅速在設(shè)計(jì)界普及的原因，使用者也許并不在意什麼設(shè)計(jì)方法論之類(lèi)的理論，但是在使用SketchUp的過(guò)程中，下意識(shí)的接納這種能跟人類(lèi)思維模式同步運(yùn)行的操作工具，產(chǎn)生的結(jié)果是整體設(shè)計(jì)效率與工作品質(zhì)的提升。有獨(dú)立思考能力的設(shè)計(jì)者在用上了SketchUp以后必然會(huì)引起反思，SketchUp跟那些CAD軟件的本質(zhì)差異在哪里。

人類(lèi)腦海中設(shè)計(jì)構(gòu)思是三維的，如果使用CAD硬把它弄成二維的圖形來(lái)記錄設(shè)計(jì)內(nèi) 容，經(jīng)過(guò)笛卡爾的投影幾何(射影幾何)做維度轉(zhuǎn)換的結(jié)果，產(chǎn)生出的是一些平立剖面圖。這些投影圖其本身就是一種"外科手術(shù)切片"式的表達(dá)方式，難以完整的表述設(shè)計(jì)內(nèi)容?？磮D的人得經(jīng)由視覺(jué)讀圖再把二維圖形內(nèi)容轉(zhuǎn)換成腦海中三維的印象，依照自己的認(rèn)知去理解設(shè)計(jì)內(nèi)容。這是一種3-2-3的維度轉(zhuǎn)換，也是基于學(xué)識(shí)、專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和生活體驗(yàn)認(rèn)知所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換，在雙方的知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)不對(duì)等的狀況下，轉(zhuǎn)換過(guò)程中必然產(chǎn)生認(rèn)知的歧異和結(jié)果誤差，這也是應(yīng)用尺規(guī)或CAD這種二維工具制圖傳達(dá)設(shè)計(jì)內(nèi)容的過(guò)程中，無(wú)可避免產(chǎn)生的謬誤。

昔日建筑設(shè)計(jì)的"目標(biāo)"規(guī)模很小，不論使用什麼工具，幾乎都是設(shè)計(jì)師單人操作，不會(huì)突顯這種問(wèn)題，困擾的只是甲方經(jīng)常誤解設(shè)計(jì)內(nèi)容，頻繁要求改圖，改得設(shè)計(jì)師想要跳樓。這么多年下來(lái)，只聽(tīng)得設(shè)計(jì)者不斷抱怨甲方?jīng)]知識(shí)、亂改圖、難伺候，有沒(méi)有人深層次的想想何至于此？在社會(huì)繁榮昌盛的今天，建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容日趨復(fù)雜，設(shè)計(jì)的規(guī)模不斷增大，昔日設(shè)計(jì)師單人單機(jī)那種小打小鬧的做法已經(jīng)無(wú)法勝任，必須經(jīng)由團(tuán)隊(duì)作業(yè)來(lái)協(xié)同工作合力完成。設(shè)計(jì)工作由幾個(gè)設(shè)計(jì)師或單位同時(shí)或者先后完成，在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員之間，設(shè)計(jì)構(gòu)思能否正確無(wú)誤的相互傳遞，將左右設(shè)計(jì)的效率和成敗。毋庸置疑的，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)那種從二維演繹三維的傳達(dá)方式就會(huì)形成進(jìn)步的絆腳石。

同時(shí)在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達(dá)的時(shí)代，經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)地協(xié)同作業(yè)的機(jī)會(huì)越來(lái)越頻繁，如果沒(méi)有一個(gè)三維的單一模型做為設(shè)計(jì)內(nèi)容的載體，只憑那些平立剖面圖和效果圖傳遞設(shè)計(jì)信息，我不相信能夠有效率的完成協(xié)同設(shè)計(jì)的作業(yè)。
數(shù)碼阿叔　談建筑設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工具（二）

(三)CADD與CAD繪圖工具風(fēng)華將逝

到了1983年前后，個(gè)人電腦問(wèn)世了，建筑設(shè)計(jì)者看到了新的希望，期盼可以拿CAD做為新的一種設(shè)計(jì)工具。年輕的朋友可能沒(méi)有沒(méi)有聽(tīng)到過(guò)，所謂"CAD"(Computer Aided Design,電腦輔助設(shè)計(jì))這個(gè)東西在初期它的正式名稱叫做"CADD"(Computer Aided Design & Drafting,電腦輔助設(shè)計(jì)與繪圖)，原本是為了應(yīng)用電腦以這種軟體工具解決人力繪圖作業(yè)的諸多問(wèn)題，之后有人利用字頭語(yǔ)再縮減它，陰錯(cuò)陽(yáng)差的變成了 CAD。電腦的優(yōu)點(diǎn)是可以迅速處理大量的重復(fù)作業(yè)和提高繪圖的精確性，減少人力的耗損和和發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)率，因而建筑設(shè)計(jì)中的「繪圖」部份順利的從尺規(guī)繪圖過(guò)渡到利用CAD軟體工具在電腦上進(jìn)行，然而建筑設(shè)計(jì)中的「設(shè)計(jì)」部份并沒(méi)有因?yàn)镃AD的介入而發(fā)生什麼改變。深藏在設(shè)計(jì)者腦海里的思維和判斷能力是人類(lèi) 經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年逐步進(jìn)化的成果，這是電腦永遠(yuǎn)無(wú)法觸及和模仿的部份。即使在普及運(yùn)用電腦的今天，建筑設(shè)計(jì)者操作設(shè)計(jì)的思維方式和構(gòu)思程序仍然跟上個(gè)世紀(jì)相同，沒(méi)有任何改變。

為什麼說(shuō)把CAD用在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，只能在建筑設(shè)計(jì)的后期提供精確的細(xì)部定位和定量，卻無(wú)法涵蓋到建筑標(biāo)的定性的概念設(shè)計(jì)階段？問(wèn)題的焦點(diǎn)在於CAD的本質(zhì)是要求「精準(zhǔn)輸入」，設(shè)計(jì)師在軟體操作過(guò)程中，必須次次分心去進(jìn)行必需的計(jì)算、量度和操作繁復(fù)的命令介面，設(shè)計(jì)的思維時(shí)時(shí)受到干擾和打斷，遑論「設(shè)計(jì)」的定性工作能有效率的進(jìn)行下去。我這么說(shuō)當(dāng)然有些人會(huì)鐵齒的不認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)，認(rèn)為運(yùn)用CAD軟體足夠涵蓋他們對(duì)設(shè)計(jì)的要求，說(shuō)起來(lái)有的人搞了多年建筑設(shè)計(jì)卻分不清設(shè)計(jì)和繪圖的差別，總以為小心翼翼的操作CAD畫(huà)了圖設(shè)計(jì)就算完成了，甚至於沾沾自喜的宣稱他把設(shè)計(jì)畫(huà)得多麼仔細(xì)等等。CAD軟體工具的操作介面越發(fā)復(fù)雜，能用於設(shè)計(jì)階段的使用強(qiáng)度就越低下。

因而在CAD成為主流繪圖工具的當(dāng)今，許多專業(yè)的建筑設(shè) 計(jì)師在給設(shè)計(jì)定性的階段，仍然運(yùn)用徒手勾勒草圖的方式進(jìn)行，即使操作CAD也是只運(yùn)用幾個(gè)不必分神的基礎(chǔ)命令而已，CAD的強(qiáng)項(xiàng)長(zhǎng)處只能發(fā)揮在建筑設(shè)計(jì)后段的準(zhǔn)確定位與定量，絕非軟體發(fā)展商宣稱的可以拿CAD涵蓋全部建筑設(shè)計(jì)的需要。我們要把工具運(yùn)用在它功能強(qiáng)項(xiàng)的位置才能發(fā)揮工具的長(zhǎng)處，把CAD以及從 CAD衍生的BIM運(yùn)用在繪制建筑施工圖上，的確是很適格的繪圖工具。

(四)直接操作三維建筑設(shè)計(jì)的工具如日東升

建筑物是立體的，然而運(yùn)用尺規(guī)繪圖和二維CAD繪圖卻都是利用二維圖形表達(dá)原為三維的建筑空間，例如大家熟悉的平、立、剖面圖形。這些二維圖形基本上是一種"取樣式"的表達(dá)方式，圖紙上能攜帶的建筑資料具有相當(dāng)?shù)木窒扌?，很容易發(fā)生遺漏和不一致的情形。這是一種從二維演繹三維的設(shè)計(jì)表達(dá)方式，設(shè)計(jì)者和看圖的人必須具備良好的「想象力」，才能瞭解二維圖紙上表達(dá)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。當(dāng)現(xiàn)今建筑的規(guī)模越來(lái)越大，復(fù)雜的程度越來(lái)越高的時(shí)候，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式逐漸顯得捉襟見(jiàn)肘不敷實(shí)際需要，因此直接從三維操作建筑設(shè)計(jì)就成為大勢(shì)所趨。

其實(shí)在此之前，某些CAD軟體已經(jīng)具備建立三維模型的能力，并且宣傳的力度也很大，但是始終不被專業(yè)設(shè)計(jì)者接受拿來(lái)做「設(shè)計(jì)」階段的應(yīng)手工具。查其原因，除了在電腦螢?zāi)簧现荒茱@現(xiàn)三維模型的線架構(gòu)模樣，看不見(jiàn)模型的表面，設(shè)計(jì)者根本無(wú)法從一堆亂七八糟的線條中看出模型的表面模樣，失去了視覺(jué)回饋，根本無(wú)法做設(shè)計(jì)。其次，CAD的本質(zhì)問(wèn)題，建筑設(shè)計(jì)是一種從無(wú)到有的原創(chuàng)過(guò)程，試問(wèn)有哪一個(gè)建筑設(shè)計(jì)者一開(kāi)始就能不斷輸入精細(xì)的尺寸來(lái)建立三維模型做設(shè)計(jì)的，不惟操作方式跟設(shè)計(jì)者的思維習(xí)慣背道而馳，操作的過(guò)程也無(wú)法讓設(shè)計(jì)者能保持設(shè)計(jì) 思維不受干擾。設(shè)計(jì)者對(duì)此當(dāng)然不會(huì)接受，因而CAD始終就不是專業(yè)設(shè)計(jì)者用在設(shè)計(jì)定性階段的理想工具。

(五) SketchUp三維設(shè)計(jì)的明日之星

有能夠讓人直接操作三維設(shè)計(jì)的工具軟體嗎？不但有，并且還不止一種。其中比較成熟的當(dāng)屬目前在設(shè)計(jì)界很紅火的SketchUp。2002年當(dāng) SketchUp初上市的時(shí)候，國(guó)內(nèi)給它起了一個(gè)中文名字叫做草圖大師，姑且不論當(dāng)時(shí)是否因?yàn)樗牟僮鹘槊娓髁鞯腃AD軟體介面大異其趣，還是直覺(jué)的認(rèn) 為它只能用來(lái)做做草圖，但是SketchUp卻是個(gè)不折不扣的三維設(shè)計(jì)軟體，設(shè)計(jì)者使用它的圖形操作介面就像手里拿著鉛筆在紙上徒手畫(huà)圖一樣方便，能實(shí)時(shí) 顯現(xiàn)三維模型的表面形態(tài)，讓設(shè)計(jì)者能經(jīng)由具象的視覺(jué)回饋以直覺(jué)的方式推進(jìn)設(shè)計(jì)的定性和定量階段。由於操作的過(guò)程完全吻合建筑設(shè)計(jì)者的構(gòu)思習(xí)慣，設(shè)計(jì)思維不致於受操作干擾而中斷，能有效的解決CAD不適用於建筑設(shè)計(jì)定性階段的問(wèn)題。

然而SketchUp在上市的數(shù)年當(dāng)中，雖然受到許多年輕設(shè) 計(jì)師的追捧，卻也受到某些設(shè)計(jì)單位和教學(xué)單位的排擠，使得它在建筑設(shè)計(jì)圈子里像是個(gè)"二奶"般，受歡迎卻始終上不得臺(tái)盤(pán)。客觀的原因在於SketchUp 在建筑設(shè)計(jì)后段制作施工圖的能力，它的確不如那些沿用多年的CAD軟體成熟精煉。建筑設(shè)計(jì)最終是要通過(guò)建筑施工建造出真正的建筑物，以當(dāng)前施工者的素質(zhì)、習(xí)慣和一些潛規(guī)則，想要達(dá)到直接運(yùn)用三維模型替代二維圖紙操作施工行為，憑良心說(shuō)中間還有很長(zhǎng)一段路要走。因而從SketchUp直接操作三維模型完成了建筑設(shè)計(jì)以后必須回歸到二維CAD去繪制合於當(dāng)前營(yíng)造需求的施工圖，成為應(yīng)用SketchUp的一個(gè)缺憾，這是個(gè)事實(shí)。

從主觀的角度來(lái)看受到排擠的原因，雖然SketchUp的直覺(jué)式操作受到許多年輕朋友的追捧，被稱為80后的這些年輕人出生在電腦時(shí)代，對(duì)他們來(lái)說(shuō)電腦是日常使用的工具，運(yùn)用電腦就像拿著筷子吃飯那樣自然，他們對(duì)電腦不會(huì)有任何的排拒。但是不可否認(rèn)的出生在上個(gè)世紀(jì)80年代之前的建筑設(shè)計(jì)者，在受建筑教育的階段中并沒(méi)有電腦和CAD這種角色，必需經(jīng)由再教育或自學(xué)才能用上電腦來(lái)操作設(shè)計(jì)。有的人因故錯(cuò)過(guò)了學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也有的人放不下身段去跟年輕人并肩學(xué)習(xí)。所以電腦對(duì)他們來(lái) 說(shuō)完全是個(gè)外來(lái)之物，對(duì)於運(yùn)用SketchUp直接操作三維設(shè)計(jì)能帶來(lái)的效益無(wú)從比較和理解，因而產(chǎn)生抗拒排斥的心理，堅(jiān)持沿用原先的二維CAD作業(yè)。

(六) 長(zhǎng)江后浪推前浪...

昔日當(dāng)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)普遍應(yīng)用的設(shè)計(jì)與繪圖工具從傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖過(guò)渡到CAD繪圖的過(guò)程中，初期同樣受到許多號(hào)稱主流設(shè)計(jì)者有意的忽視和不理性抗拒，但是那次只是引進(jìn)了高效率的繪圖工具，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)運(yùn)作程序并沒(méi)有改變，因而隨著擋不住的潮流沖擊，未被淘汰的多半能順利的完成過(guò)渡。但是這一次演變則大大的不同，要從傳統(tǒng)的二維演繹三維作業(yè)轉(zhuǎn)換到直接操作三維設(shè)計(jì)模型作業(yè)，這是設(shè)計(jì)操作觀念和方法的結(jié)構(gòu)性改變，設(shè)計(jì)者要花費(fèi)大量的時(shí)間去學(xué)習(xí)和適應(yīng)，對(duì)於有些已經(jīng)失去了學(xué)習(xí)動(dòng)力與意愿的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，恐怕難以邁過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)換的門(mén)檻。時(shí)至今日，不論是SketchUp、Bonzai或是應(yīng)用三維模型的BIM軟體都已經(jīng) 被潮流推向風(fēng)頭浪尖，究竟多久會(huì)成為主流的建筑設(shè)計(jì)工具，我們靜待時(shí)間來(lái)證明一切。

其實(shí)工具畢竟是可選擇的東西，沒(méi)有任何必然性，哪一種工具能怎麼用、能做到什麼程度，親身嘗試過(guò)了以后，專業(yè)建筑設(shè)計(jì)者各人心中自有一把尺。即使導(dǎo)入失敗也無(wú)需怨天尤人，沒(méi)試過(guò)水溫怎知茶會(huì)燙嘴？各有各的緣法，由不得誰(shuí)。今天，我思故我在，說(shuō)我想說(shuō)的。你說(shuō)，為了什么？我不為什么，就只說(shuō)我想說(shuō)的。