1．?dāng)?shù)字技術(shù)的產(chǎn)生及在建筑設(shè)計(jì)中的發(fā)展

數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)、再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸�進(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。數(shù)字化是數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。數(shù)字化技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合的一‘種星型產(chǎn)物，相對傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)而言具有里程碑的作用。這種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)從事的藝術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)就是計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)字化特征，計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)也被形象地成為數(shù)字化藝術(shù)設(shè)計(jì)。數(shù)字化時(shí)代所創(chuàng)造的高科技生存環(huán)境，虛擬的和現(xiàn)實(shí)的建筑和城市的共存可以進(jìn)一步在更大程度j：滿足人們的精神需求，為人們提供更多的選擇。這就對建筑和城市的環(huán)境塑造提出更細(xì)致的要求。譬如在家辦公固然有其優(yōu)點(diǎn)，但缺乏人際交往的氣氛和愉悅；有固定經(jīng)營地點(diǎn)的企業(yè)能提供直接的交流而可與網(wǎng)上購物相競爭；電影院的超大屏幕和更好的音響系統(tǒng)以及與看電影的朋友的約會感受是與家中的視頻點(diǎn)播全然不同的感覺；提供舒適閱讀環(huán)境的書店，可以直接試穿衣服的服裝店和濃香撲鼻的高級餐館等等傳統(tǒng)的公共場所不但會繼續(xù)存在，而且還必須設(shè)計(jì)和建造得更符合人們的物質(zhì)和精神的需求。

2．?dāng)?shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的影響

數(shù)字化技術(shù)慢慢滲透了人們的日常生活，包括自身的行為，那么這種變化必然會影響到建筑的變化。在建筑領(lǐng)域越來越強(qiáng)調(diào)虛擬空間的概念的今天，如何從實(shí)體空間轉(zhuǎn)向虛擬空間以及在虛擬空間中人以何種方式生存成為了一個(gè)新的契機(jī)，把握好這種契機(jī)將會引起建筑界新的趨向。建筑形態(tài)的設(shè)計(jì)意圖往往在于對項(xiàng)目的分析性內(nèi)容。復(fù)雜的形式表現(xiàn)和結(jié)構(gòu)分析難以有效銜接在計(jì)算機(jī)媒介介入前，這可能也是建筑史上絕大多數(shù)的建筑禁錮于簡單的幾何形式的原因。計(jì)算機(jī)媒介能有效地處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，使非邏輯的靈感能夠很好地融合自準(zhǔn)確的行式中，幫助設(shè)計(jì)師在數(shù)字的環(huán)境中暢通地思考并且完成造型設(shè)計(jì)。復(fù)雜形體的建造和結(jié)構(gòu)通過參數(shù)化建模技術(shù)的應(yīng)用變得簡單而且高效。建筑形態(tài)設(shè)計(jì)的優(yōu)化變更和創(chuàng)新不斷對設(shè)計(jì)師們發(fā)出了挑戰(zhàn)，其復(fù)雜化趨向越來越使實(shí)體模型方式無法勝任創(chuàng)作理念的表現(xiàn)需求和制作時(shí)間的要求。這些復(fù)雜的建筑形式不僅很難以表現(xiàn)而且巨大的工作量更是對設(shè)計(jì)師們提出了苛刻的要求。計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及CAD軟件系統(tǒng)的不斷發(fā)展，使建筑設(shè)計(jì)的數(shù)字化從二維進(jìn)入了三維的境界。首先，三位數(shù)字模型便于建模和修改，節(jié)省了大量的制作以及調(diào)整模型的時(shí)間：其次，三維模型能夠使設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作理念真實(shí)化，創(chuàng)造出逼真的效果，使人們能身臨其境地感受即將建成的空間效果。不僅可以提取觀察點(diǎn)按任何軌跡觀察分析建筑物，形成一種互動(dòng)式的動(dòng)態(tài)效果，而且可以隨時(shí)對不滿意的地方進(jìn)行調(diào)整。最后，三位數(shù)字模型便于保存和攜帶，有利于交流了和協(xié)同設(shè)計(jì)。

3．?dāng)?shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)控制與分析

建筑設(shè)計(jì)由最初的設(shè)計(jì)圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)必須通過技術(shù)設(shè)計(jì)這一復(fù)雜的步驟。通過數(shù)字技術(shù)的介入，對在結(jié)構(gòu)、聲光電遇到的問題進(jìn)行合理的解決，使復(fù)雜的建筑形態(tài)設(shè)計(jì)的成功由不可能變成了可能。

(1)模擬建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)的計(jì)算和圖紙繪制，使用有限元分析法處理這些數(shù)字化的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，可以直接分析復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)要素的受力狀態(tài)和構(gòu)建屬性。在真正的實(shí)踐中，設(shè)計(jì)的早期建立三位數(shù)字模型不但能動(dòng)態(tài)分析調(diào)整建筑施工圖，而且為后期模擬分析結(jié)構(gòu)與荷載狀況，以及繪制各類工程圖紙奠定基礎(chǔ)。比如諾曼福斯特事務(wù)所在大英博物館設(shè)計(jì)中利用參數(shù)化數(shù)字建模技術(shù)，模擬穹頂結(jié)構(gòu)的受壓曲面和節(jié)點(diǎn)，分析建筑形式和結(jié)構(gòu)受力情況。設(shè)計(jì)師在計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)技術(shù)上通過非常嚴(yán)格的非線性分析尋求不同荷載模式下的最佳負(fù)載曲線，以保證表面張力最小化，確定最合適的屋頂剛度和結(jié)構(gòu)剖面形式，從而使得結(jié)構(gòu)與形式大道完美的結(jié)合。

(2)模擬分析技術(shù)指標(biāo)在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，各種技術(shù)指標(biāo)可通過模擬軟件的應(yīng)用來進(jìn)行數(shù)字化模擬和定量分析，這些技術(shù)指標(biāo)包括溫度、濕度、通風(fēng)、以及采光等。以此為信息反饋與技術(shù)依據(jù)，建筑相關(guān)的空氣通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和聲光電等技術(shù)設(shè)計(jì)以及深化論證，均町確保相對精確的科學(xué)性。由蒂姆施密特(Timsmit)、喬納森鮑爾(JonathanBal1)、尼古拉斯格雷姆肖(NicholasGrimshaw)建筑事務(wù)所和安東尼亨特(AnthonyHunt)結(jié)構(gòu)工程師聯(lián)合體等相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合建造的伊登(Eden)項(xiàng)目中，根據(jù)每個(gè)球體所需要不同的環(huán)境條件確定各自的溫度和濕度適應(yīng)性變量。設(shè)計(jì)者通過計(jì)算機(jī)環(huán)境模擬和調(diào)控模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)的計(jì)算機(jī)熱量分析與流體動(dòng)力學(xué)分析，并三維現(xiàn)實(shí)空間的氣流和氣溫分布情況。根據(jù)這些分析計(jì)算結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)者可以檢測到過強(qiáng)的通風(fēng)和對流狀況，及時(shí)調(diào)整設(shè)備。

(3)表現(xiàn)手法簡便且能實(shí)現(xiàn)三維立體化在設(shè)計(jì)師與客戶對項(xiàng)目進(jìn)行交流的時(shí)候，圖紙表達(dá)的清晰與否對于信息的傳達(dá)至關(guān)重要，傳統(tǒng)的手繪形式復(fù)雜并且耗時(shí)，因?yàn)橐�在平面中利用透視的關(guān)系將二維的透視表現(xiàn)出三維的效果需要大量的精力，在數(shù)字化介入之后，由于軟件的可操作性增強(qiáng)，并且可進(jìn)行復(fù)制與撤銷，大大地減少了工作量，并且完成的圖紙可反復(fù)地使用，之后的深化部分可以直接在上面操作，協(xié)同的工作人員也可以共享這個(gè)圖紙的資料。

4．結(jié)束語

建筑形態(tài)以及空間等視覺問題從來都是建筑師最關(guān)注的問題，創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)往往在設(shè)計(jì)概念上具有飛躍性的突破，相對應(yīng)這種突破，建筑在形式上也應(yīng)該能夠?yàn)檫@種概念做出最恰當(dāng)?shù)淖⒔狻５�是，往往由于表現(xiàn)手段的限制，一些概念沒有辦法深入到一種確定的建筑形態(tài)來表達(dá)清楚的程度。通過運(yùn)用數(shù)碼技術(shù)輔助建筑設(shè)計(jì)，具有創(chuàng)造性復(fù)雜建筑體能夠以很快的用精確的圖紙表達(dá)和較短的建筑施工周期完成一個(gè)實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)。