计算机图形技术在建筑设计行业内的应用及标准

计算机图形技术在建筑设计行业内的应用及标准

李萌

天津美新建筑设计有限公司天津300151

摘要:在计算机技术飞速发展的今天,计算机技术在多个领域中都有应用,在建筑领域中的应用更是广泛。本文介绍了计算机图形在现代建筑应用中的优势,并分析当前在使用中容易出现的问题和图形技术应用的展望,通过相关行业标准的建立提升计算机在建筑行业中的应用效能,为其发展打下坚实的技术基础。

关键词:计算机图形;建筑行业;应用

1计算机图形在现代建筑设计中的优势

在建筑工程的整体设计过程中,图纸设计是一项比较繁冗的工作流程,工作过程中需要多种工作手段进行比较、修改集中跟进,之后选择效益比较高的建筑方案。建筑工程因为绘图量较大,因而对计算精度有较高的要求,手工设计不是合理的设计方式。在此基础上选择CAD软件能快速和便捷的完成整个建筑工程的任务,体现的优势如下:

首先,使用计算机图形软件可以对图纸进行相应的设计,设计效率得到较大的提升。这类图形绘图软件具有便捷的绘图性能,因为里面多种绘图工具的镶嵌在展开绘图的时候会有可选性,绘制过程中多种线形的选择让绘图更具有完整性和系统性,在计算机上能够进行随意的更改,有效节约人力和物力。

比如在开展设计的时候如果有类似的设计图纸,技术人员在图纸设计构成的时候,不需要对图纸进行重新设计,只需要对原有的图纸进行简单的改动这样就能实现其应有的效果。对原有的建筑图纸进行改动,可以变为原有的水暖图和电气设备图,这样和传统的手工绘图相比较,减少建筑工程人员的经历耗费,能够最大限度的节约人力、物力和财力。

2当前我国建筑设计中计算机图形软件应用呈现的问题分析

建筑行业发展迅速,计算机图形软件相对发展缓慢,已经难以适应快速发展的建筑设计需求,在实际的建筑设计应用过程中存在一些漏洞,下面进行具体分析。

首先,计算机图形软件的表达方式有缺陷。设计师在进行建筑设计过程中,需要将自己的设计理念与想法通过软件直观的展现出来,在设计阶段,设计师不断处于立意、表达、修改的环节中,尽可能的抽象思维更加明确、具体。但通常,人大脑中所构思的具体对象具有相对性,而大部分通过计算机图形软件所呈现出的图形是由平面图一点点制作成三维模型,这种方式具有随机性和不明确性,并且设计出的模型并不符合设计师的要求和设计原则,并且在实际应用中难以展现出设计师的创意和设计意图。

其次,计算机图形软件标准化强度低。目前市场上的计算机图形软件种类较多,缺乏统一的制作标准,绘图格式不统一,各个软件间的数据信息无法共享和衔接。尤其是在软件进行更新和升级后,很容易出现乱码或图形损毁的现象,给用户带来了诸多的不变,也极大的影响了计算机图形软件的应用和发展。

3图形技术的未来发展展望

我们要对计算机图形技术在国内建筑行业的整体使用过程进行展望,并且以此开展问题分析,注重以下几个方面的问题创新:

首先,针对建筑设计软件进行计算机图形设计方案的制定。当前很多建筑设计软件都有着较为完善的二维设计功能,平面设计中诸多弊端也能够在该软件的运用中得到有效的规避,立体化的设置空间提升设计者的整个理念和设计流程,设计师也从原有较为繁冗的设计工作中解脱出来,但这不能成为图形设计软件的全部设计理念。在图形软件的运用过程中,应当契合建筑设计方案的重要性和特殊性,和建筑设计师的设计思维相适应、根据建筑专业的独特设计特点,发挥其应用的设计功效。建筑设计软件的开发基本原则有以下几个方面:便捷动态构型的具备、动态修改、数据分析、大的容量存储等相关技术的融入。

3.1虚拟现实技术的设计

虚拟现实技术简称VR,是多媒体构成的新的三维立体空间,多项可视化模拟行为能够在此实现,具有较强的存在感和交互感。设计师在实际开展设计的时候,能够根据用户的角色对思维空间的变化过程进行调整,使其适应建筑行业的整体发展,所以在整个建筑过程中具有不可知性,一旦投入到施工过程,具有不可更改性。如果能够把需要的建筑设计放到虚拟的空间中开展相关设计,更好的判别设计的正确与否。并让用户以及建筑使用者能够在这个虚拟的环境中感受建筑的多功能内外部布局,使用者在观察后产生真实的感触,做出真实客观的评价。

3.2智能化设计的进程开展

设计一般来说有两类工作内容:

第一,数值的计算和详细分析,主要是对数学模式开展相关是数字处理。另外是创造性的工作开展过程,隶属于符号的范围推理,这一阶段需要人们开展较为理性的思考方式,包括相关设计方案的策划、评判、战略方针部署等相关内容。这类工作的开展要以设计对象作为基础,然后根据数据进行建模。第二类工作是建筑设计工作中的重点,人工智能模式对大脑模拟存在一定的差距,智能化技术融入计算机软件中将人类大脑的思考和思维模式利用信息技术模拟和表达出来,是其未来重要的发展领域和方向。第二,集成化技术的推广。集成化技术是将网络技术作为支撑的,技术基础是计算机图形设计,技术的核心是工程信息管理,实现了管理工作和建筑设计的完美融合。这种前沿的新技术包含三个方面:信息集成化、过程集成化和管理集成化。第三,在现代建筑的计算机图形设计中应用网络协同设计。网络协同设计能够使一组用户中的所有人参与到相同的任务中去,可以对用户提供共享的访问端口。同一个任务由多个用户共同完成就建立起了一个用户群,用户群可以将群中的成员紧密结合起来,实现协同开发,使信息数据能够大批量的通过网络实现交流。建筑工程设计不是独立的,要由多个专业互相衔接才可以完成,而计算机图形设计可以及时的用平行和协同的方式将各个部门无缝衔接,使数据信息实现即时的传输和交换。用户可以利用用户群随时讨论工作进度,设计出符合施工标准的设计方案。

4规范标准数据库模型

4.1难点与解决方案

在产品设计过程中,要按照设计标准和规范进行。近几年,微机版的CAD软件一般都以规范为标准,也就是运用标准件图库。规范标准数据库建立的难点主要是如何将表格、公式与图形整合到一起,统一管理。目前,现有的CAD软件图库与规范手册的设计对象在建立标准数据库中是没有联系的。因此,为了解决这一难点,文章提出了对规范标准数据库模型约束的观点,也就是约束标准件图库,要想规范标准件,就必须对其进行约束。在约束过程中可以将规范的数据分为两类,一类是中性数据,一类是图形数据。图形数据在处理过程中可以运用参数化的方式入库。CAD软件与其他软件相比参数化图形文件格式是不一样的,因此要通过驱动程序加以链接。而中兴数据在处理过程中主要的难点是如何规范种类繁多的数据表格,如果运用关系数据库来处理这个难点则很困难,因此,这个问题是目前所要解决的首要问题。

4.2关系数据库数学模型分析及拓展

通过关系数据库的应用能够更加清晰和完整的处理二维表格,在处理过程中可以运用二维矩阵对数学模型进行描述,即L-AIJ,i为定位(行号,二维表格中任一数据库的位置),j为列号,对应字段变量。同时二维表格中的其他操作内容都可以通过二维矩阵模型更加程序化。但目前,二维表格中的一些操作程序无法直接应用二维矩阵模型,如果直接应用会造成表格中数据的冗余,影响客户的正常使用。同时,由于二维表格内的操作程序种类较多,很难直接应用二维矩阵模型进行建库。面对较为复杂的二维表格时,我们可以采取建立多维关系数据库的方式,例如三维模型为L-AIJK,i含义同上,i,k为字段变量。运用多维数据组处理表格中的复杂内容,通过数据组的替换,能够大大提高表格的处理速度,同时也能够提高用户的工作效率,促进此技术的发展。

5结语

随着我国经济技术的快速发展,人们对于建筑设计与质量有了更高品质的追求。当前绘图技术、快捷、高效等诸多的优势受到建筑行业的追捧和接受,因而在工程设计中具有重大的意义,尤其在计算机网络辅助人员管理设计开展的基础上,不但设计质量得到有效的提升,设计周期也逐渐缩短,也能够延伸经济社会效益的提升。

参考文献:

[1]郑宏飞,张瀚.数字技术在建筑行业中的应用——以BIM为例[J].重庆城市管理职业学院学报,2013,(04):21-24.

[2]林良帆,邓雪原.建筑协同设计的CAD专业标准应用研究[J].图学学报,2013,(02):28-29.

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[4]郭珑珑.基于BIM技术的绿色建筑集成设计优化研究[D].南京:南京林业大学,2014.

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