（课程与教学论专业论文）表现技术与视觉艺术——计算机辅助环境艺术设计的思考.pdf

摘要 2 0 世纪9 0 年代以来，计算机辅助设计在环境艺术设计领域被广泛应用。随着计算 机软硬件的进步，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果图表现的主流。本文通过对计算机 辅助环境艺术设计的现状及前景的分析，总结出当前人们越来越重视各种绘图软件的应 用，而忽略了作为视觉艺术的计算机辅助环境艺术设计更应呈现艺术化、人情化和多样 化的特征。只注重计算机表现技术，而忽略它的艺术性，就会使作品程式化、机械化， 缺少人情味。因此，提出了在表现技法上，可结合各种表现技法的可应用之处，使作品 更具艺术感染力；其次，要培养和激发设计师的创造力，提高设计师的综合能力；最后， 在计算机辅助环境艺术设计教学方面要有适当的改革措施，从而培养出更多具有专业素 质与艺术修养的设计师。只有这样，才能推动计算机辅助环境艺术设计的进步与发展。 本研究采用环境艺术设计理论、环境艺术设计表现技法和设计美学等多学科交叉研 究的方法，从表现技法角度、审美角度、教育角度等方面，理论联系实际的研究当今计 算机辅助设计在环境艺术设计中所存在的问题和解决方案。 关键词：计算机辅助环境艺术设计；表现技术；视觉艺术 a b s t r a c t s i n c et h e1 9 9 0 s ，t h ec o m p u t e ra i d e dd e s i g ni sw i d e l ya p p l i e di nt h ee n v i r o n m e n t a la r t d e s i g nd o m a i n a l o n gw i t ht h ec o m p u t e rs o f t w a r ea n dh a r d w a r ep r o g r e s s ，t h ec o m p u t e r a i d e dd e s i g ng r a d u a l l yb e c o m e st h ec o n s t r u c t i o ne f f e c tc h a r tp e r f o r m a n c et h em a i n s t r e a m t h i sa r t i c l et h r o u g ht ot h ec o m p u t e ra i d e de n v i r o n m e n t a la r td e s i g np r e s e n ts i t u a t i o na n d t h ep r o s p e c ta n a l y s i s ，s u m m a r i z e st h ec u r r e n tp e o p l em o r ea n dm o r et ot a k ee a c hc a r t o g r a p h y s o f t w a r et h ea p p l i c a t i o n ，b u tn e g l e c t e ds h o u l dp r e s e n ta r ta st h ev i s u a la r tt h ec o m p u t e ra i d e d e n v i r o n m e n t a la r td e s i g n ，t h eh u m a ns e n t i m e n ta n dt h ed i v e r s ec h a r a c t e r i s t i c o n l yp a y s g r e a ta t t e n t i o nt ot h ec o m p u t e rp e r f o r m a n c et e c h n o l o g y , b u tn e g l e c t si t sa r t i s t r y , c a nc a u s et h e w o r kf o r m u l a ，t h em e c h a n i z a t i o n ，l a c k st o u c ho fh u m a n i t y t h e r e f o r e ，p r o p o s e di nt h e p e r f o r m a n c et e c h n i q u e ，m a yu n i f ye a c hk i n do fp e r f o r m a n c et e c h n i q u et ob ep o s s i b l et h e a p p l i c a t i o np l a c e ，c a n s e st h ew o r kt oh a v et h ea r t i s t i cp o w e r n e x t ，m u s tr a i s ea n ds t i m u l a t e d e s i g n e r sc r e a t i v i t y , s h a r p e n sd e s i g n e r ss y n t h e s i z i n gc a p a c i t y ；f i n a l l y , m u s th a v et h es u i t a b l e r e f o r mm e a s u r ei nt h ec o m p u t e ra i d e de n v i r o n m e n t a la r td e s i g nt e a c h i n ga s p e c t ，t h u sr a i s e s h a st h e s p e c i a l i z e dq u a l i t ya n dt h ea r t i s t i ct u t e l a g ed e s i g n e r o n l yt h e n ，c a ni m p e lt h e c o m p u t e r a i d e de n v i r o n m e n t a la r td e s i g nt h ep r o g r e s sa n dt h ed e v e l o p m e n t t h i sr e s e a r c hu s e st h ee n v i r o n m e n ta r td e s i g nt h e o r y , t h ee n v i r o n m e n ta r td e s i g n p e r f o r m a n c et e c h n i q u ea n dd e s i g ne s t h e t i c sa n d s oo nt h em u l t i d i s c i p l i n a r yo v e r l a p p i n g r e s e a r c hm e t h o d ，f r o mp e r f o r m a n c ea s p e c ta n ds oo nt e c h n i q u ea n g l e ，e s t h e t i ca n g l e ， e d u c a t i o na n g l e ，a p p l yt h e o r yt or e a l i t yt h er e s e a r c hn o wt h ec o m p u t e r - a i d e dd e s i g nt h e q u e s t i o na n dt h es o l u t i o nw h i c he x i s t si nt h ee n v i r o n m e n ta r td e s i g n k e yw o r d ：c o m p u t e r a i d e de n v i r o n m e n t a l a r td e s i g n ；p e r f o r m a n c et e c h n o l o g y ；v i s u a l a r t l l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：骂里 丝日期：2 竺坚 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东 北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 疆一 黜 潞期 魏 隘 躺， 撖 饿勘 褥， 鼽獬 指日 、适参塾r 印后 彰一7 r 影密 兰一 用解口善趔 裂鸳 引言 2 1 世纪人类进入信息时代，这一时代是建立在以计算机为平台的基础之上 的。科学技术极大地促进了社会的进步与发展，对艺术设计领域的影响也是巨大 的。计算机作为科学与艺术之间的桥梁，为艺术设计提供了广阔的空间与前景， 为设计师的创意提供了形象化的手段。随着计算机软硬件技术的迅猛发展。计算 机辅助设计在环境艺术设计领域受到了广泛的重视和应用。计算机辅助设计是科 学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科。作为视觉艺术，计算机辅助 设计在视觉艺术创造规律、形式法则和审美方法与传统的艺术设计是相同的。面 对计算机辅助设计在环境艺术设计专业上的广泛应用，我们既要认识到计算机绘 图软件的工具性本质，同时更要意识到它不仅仅是一个普通意义上的使用工具， 它的出现将在环境艺术设计的更多层面上去改变人们对环境艺术设计表现和认 知上的观念。它所带来的功能性的制作方法也必将最终影响到设计审美和设计思 维的取向上。由于计算机辅助环境艺术设计技术实践发展的十分迅速，导致教学 的滞后，为此，在教学方面要进行适当的改革，以培养出适应社会发展需要的、 优秀的计算机辅助环境艺术设计人才。 计算机作为信息时代重要的技术工具，在环境艺术设计领域得到普遍应用并 且迅速冲击着传统的表现技法。计算机技术的发展对于社会和艺术创造产生了重 大的推动作用，技术的发展、审美的进步促使人们求新、求异的视觉口味越来越 高，只有不断提高视觉设计师的想象力、创造力以及表现能力，才能满足人们对 视觉艺术越来越高的要求。很多人盲目的学习各种绘图软件，导致社会上出现大 量的机器般的“画图匠”，忽略了作为视觉艺术的计算机辅助环境艺术设计作品 应具有的艺术性。作品的艺术化、人情化以及多样化尤为重要，这就需要提高设 计师的专业素质与艺术修养，注入设计师的独特个性和深厚情感。在表现技法上， 结合各种表现技法的可应用之处，产生不同风格的艺术作品，使效果图更具艺 术性，以满足客户，满足社会的需要。只有处理好表现技术和视觉艺术的关系， 将计算机技术更好的应用到环境艺术设计领域，才能使我国的计算机辅助环境艺 术设计得到持续的发展，也必然会获得更为可观的社会效益。 一、计算机辅助环境艺术设计的起源与发展 ( 一) 计算机辅助环境艺术设计的起源 人类社会在经历了手工业和大工业化时代后，进入了以计算机为平台的电子 信息化时代。三个时代的根本变化源于当时的社会生产力与科学技术发展水平的 提高，从而使入们的生活方式与思维方式发生了改变。手工业时代人力的作用是 至高无尚的，离开了人力便一事无成。到了大工业化时代，机械运动更多的代替 了人们的体力劳动。随着人的体能从传统的手工业中得到解放，人们的品味越来 越高，而且追求美、享受美的转变速度也越来越快。人们的思维方式的这种巨大 转变，直接影响着日常生活的方方面面。人们已经不能满足建筑等领域的工业化 盼大批量、简易化的大生产，为此开始呼唤新时代的到来。直到二次世界大战后 进入了第二次工业革命时期，计算机和自动化装置的问世与普及，极大地促进社 会生产力的发展，并且使人类神经系统的操劳在某种意义上得到了解脱。计算机 的发展及应用，使人们的生活日新月异。 计算机辅助设计源于计算机图形技术的产生，计算机辅助设计的研究构想发 端于1 9 5 0 年，但使用计算机绘图的最早记录是在1 9 6 3 年，美国麻省理工学院的 研究人员伊凡苏泽兰( i v a ns u t h e rl a n d ) 在美国计算机联合会会议上发表了名 为画板的博士论文，从而开始了计算机辅助设计( c a d ：c o m p u t e ra i d e d d e s i g n ) 的发展历程。他从1 9 5 0 年开始着手开发通过图形技术来处理入与电脑 交互对话的操作系统。1 9 6 3 年，这套以电脑主机、显示屏、光电笔和键盘为工 具的图形画线系统( s k e t c hp a ds y s t e m ) 得到实现。这套图形画线系统开发和引 进了许多计算机绘图的基本思想和技术，使用户可以运用电脑画出直线、复杂曲 线以及简单的标准部件。最初c a d 被解释为“计算机辅助绘图”，由于当时计 算机在设计上的作用是替代传统手工绘图的一种新工具，但随着后来信息技术的 飞速发展，计算机技术在各领域的广泛应用，c a d 的含义也在不断变化扩展， 随着2 0 世纪7 0 年代像素的产生、8 0 年代三维曲面造型系统的开发等，使电脑 绘图从只能用“线”这一基本绘制元素发展到可以用点、面、体进行绘制计算机 图形，从而使c a d 的含义也发展成现在人们比较熟知的计算机辅助设计这个概 念了。1 9 7 0 年的威尼斯双年展首次接纳了计算机绘画作品，这也标志着新的视觉 艺术形式的诞生得到了社会的承认。我国的计算机辅助设计起源于2 0 世纪7 0 年代。与国外计算机辅助设计发展的轨迹相似，国内计算机辅助设计的研究与应 用基本上是从各高等院校发展起来的。2 0 世纪9 0 年代初，随着我国现代化进程 的迅速发展以及计算机的进一步普及，在环境艺术设计和创作领域，计算机技术 应用的价值，逐渐得到人们的重视。 ( 二) 我国计算机辅助环境艺术设计的现状 计算机作为信息时代重要的技术工具，在环境艺术设计领域得到普遍应用。 所谓计算机辅助环境艺术设计是指设计师通过计算机技术表现设计意图，最终以 图像的方式告知客户，使客户清晰地理解设计师的设计意图和创意，它是一种更 为直接、有效的表现方式，通常又被人们称为计算机建筑效果图，可分为建筑室 内效果图、建筑室外效果图和园林效果图。 在2 0 世纪9 0 年代前，国内对环境艺术设计效果的表现是使用手工绘制的 方法，到了2 0 世纪9 0 年代初期，计算机辅助设计技术开始在我国建筑业应用。 计算机辅助设计技术在建筑设计表现领域以不可逆转的潮流迅速发展。尤其是到 了2 0 世纪末，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果表现的主流。起初，设计师主 要运用a u t oc a d 软件进行施工图的绘制，在方案阶段还以手绘为主。但随着相 关专业软硬件的更新和进步，它自身的强大优势得以显示，同时对传统手绘表现 产生了越来越大的冲击。 随着近十几年来我国计算机辅助环境艺术设计的发展，计算机建筑效果表现 的类型已经有了很细致的划分，可以分为：计算机建筑效果图、计算机建筑漫游 动画和计算机建筑效果虚拟现实。计算机建筑效果图主要是通过3 d sm a x 、 l i g h t s c a p e 、p h o t o s h o p 等计算机软件制作的静态的效果图。通过计算机三维软件 从平面、立面数据中得到透视图，透视点位置及视点角度均可变换，然后再渲染出 二维图像，这种方式是目前社会上应用最广泛的。计算机漫游动画是利用3 d s m a x 软件的三维动画功能，在建筑物的室内或室外的设计阶段就能以可视的、动 态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施以及建 3 筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方 案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。计算机建筑效果虚 拟现实技术( v i r t u a lr e a lit y ) ，简称v r 技术。使用的软件有c r e a t o r 系列三维 建模工具及v e g a 场景管理软件。计算机建筑效果虚拟现实技术强调的是一种身临 其境的感觉，采用的是人与人之间自然的交互方式。它可以实现逼真的、纯三维 的场景，可以全方位、多角度、完全由用户自由控制在场景中漫游。作为建筑师 可以从多个角度观察建筑方案，所以说虚拟现实技术不仅可以使用于建筑表现， 而且也是一种推敲方案的有利手段。v r 技术在我国的环境艺术设计领域中有着广 泛的应用前景，将给环境艺术设计带来革命性的改变。 ( 三) 计算机辅助环境艺术设计的发展趋势 当前，随着计算机软硬件技术的迅猛发展，计算机辅助设计在环境艺术设计 领域受到了广泛的重视和应用，比如各种方案的汇报、投标以及招商广告中随处 可见，从而出现了大量的绘图软件的教程以及在教学上更加重视计算机绘图软件 的教学课程。人们更多的关注计算机技术，想方设法掌握各种绘图软件，在模型、 材质、灯光以及各种渲染技法上花费大量的时间，而忽略了最终的效果图的艺术 性。计算机辅助设计是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科。计 算机辅助设计在视觉艺术创造规律、形式法则和审美方法与传统的艺术设计是相 同的。所谓视觉艺术，是通过人的视觉感受而将客观内容纳入主观心灵并予以对 象化呈现的艺术形态。一些美学研究者认为，从审美主体的角度来看，艺术离不 开创造者和欣赏者两个方面，而这两个方面都要通过一定的感官和相应的感性物 质媒介，前者创造出审美对象，后者达到审美愉悦。所以说，作为视觉艺术的计 算机辅助设计作品既要真实的描绘场景，又要使欣赏者达到审美愉悦。 不可否认，人们的欣赏水平在不断提高，求新、求异的视觉口味也越来越高。 这源于技术的发展、审美的进步，计算机技术的发展对于社会和艺术创造产生了 重大的推动作用。在计算机辅助环境艺术设计发展的初级阶段，设计师的目标是 使效果图具有真实感，能够模拟未来场景的真实效果，具有一定的实用性。目前 的计算机建筑效果图的风格单一，已经不能满足大众的不断提高的视觉口味。计 算机建筑效果图既是表现的技术同时它又是视觉艺术。设计师创造出审美对象， 4 要使欣赏者达到审美愉悦而不是审美疲劳。为此，根据目前我国计算机辅助环境 艺术的发展情况，未来计算机建筑效果图应呈现艺术化、人情化和多样化趋势。 二、计算机辅助环境艺术设计是技术与艺术的融合 ( 一) 计算机图形技术为设计师提供了一种全新的艺术表现形式 计算机辅助设计开拓了新的设计领域，计算机图形技术为设计师提供了一种 全新的艺术表现形式，缩短了设计师的创意和设计作品之间的距离，它使得设计 行为的可控性、设计手段的可行性、设计作品的可制作性大大提高。计算机图形 技术自从2 0 世纪6 0 年代的产生至今，为设计师提供了一只“机器手”，随着各种 绘图软件的出现以及不断更新，设计师的设计创意都可以通过计算机表现出来。 不仅可以表现各种手绘的效果，而且用手绘很难实现的视觉效果，通过计算机不 但方便快捷的完成，而且效果更接近于现实场景。通过计算机三维绘图软件中的 命令进行建立模型、灯光设置、材质编辑等，最后在透视图中就可以得到一个由 计算机计算准确的透视视图，还可以根据客户要求随意更改观看视角、材质等， 从不同视角去观察、审视、修改作品，极大地提高了设计的真实性和预见性。据 统计，一个设计作品从设计构思到作品完成，修改的比例大约是7 0 以上。计算 机的修改便利可以使繁琐的修改环节变得简单化。由于计算机所具有的这种高效 性、准确性特征，为设计师提供一种全新的艺术表现形式和表现空间，从而开拓 了设计师创意的潜能，提高了设计师的设计表现力和工作效率。 ( 二) 计算机图形技术带来艺术设计审美和艺术设计思维的深刻 变革 在设计审美和设计思维方面，计算机图形技术的应用所带来的影响是深刻 的。意识形态的发展取决于物质世界，1 9 世纪中叶，照相机的出现标志着艺术新 时代的来临，画家柯罗正是将摄影手法吸收到他的传统绘画中，是一位在摄影中 “重新发现”题材的典型画家。他的早期作品表现出捕捉瞬间效果的兴趣，这在 其后印象派的作品中表现得最彻底。到1 9 世纪6 0 年代，摄影的曝光时间已经缩小 到仅仅几秒钟，即使是1 秒的曝光时间，对于风景来说也是一个不小的难题。比 6 如随风摇摆的树叶会对照片的光线等产生影响。最终会使照片出现三种明显的特 征：其一是曝光时物体移动产生的虚影；其二是由于强光产生羽化的光晕效果； 其三是虚斑和光晕的结合，显得更具整体感，反而使画面更统一。正是因为照相 技术所产生的这两种现象的结合，为柯罗及其他艺术家提供了风景画的新模式， 为印象派铺平了道路。这种科学技术的突破使得画家对世界的认知和表现有了更 深一步的发展，从而影响到整个社会的审美发展，类似的实例举不胜举。 计算机图形设计的运用也会逐步影响到人们对设计的重新认知，进而形成新 的设计审美意识和新的设计思维方式。比如计算机辅助环境艺术设计中的计算机 建筑漫游动画，能够较为真实的模拟现实场景，浏览者可以观看到不同角度的空 间效果，给人一种身临其境之感。这种与现实空间效果如此接近的虚拟空间的表 现手法是其他表现手段难以实现的。通过计算机三维软件技术的运用，创建了一 个不存在的虚拟世界，使设计者创造性的想象得以真实的实现。在作品中还可以 借助灯光、音响等效果烘托场景气氛，提高了作品的生动性和真实性。计算机绘 图软件技术的运用使环境艺术表现空间更为广阔，手段更为丰富。这种“真实” 的虚拟空间的表现手法，以及它所带来的审美感受，将对人们的审美取向起到潜 移默化的影响。 ( 三) 计算机辅助环境艺术设计需将科学技术和艺术内涵完美融 厶 目 技术与艺术具有不同的含义。技术是一种方式、过程和手段；艺术既可以是 方式、过程和手段，又可以指艺术品、艺术现象。在中国古代，技、艺是不分的， 统称为“技艺”。孔子讲的“游于艺”，“艺”就是指礼、乐、射、御、书、数 等六种修身的技术。在西方也如此，古希腊人用“制作”一词来表达他们对艺术 的理解，认为艺术家就是匠人，画家的绘画行为与木匠做一件家具的行为都属于 制作活动。柏拉图在理想国中常常把艺术家与手工业者相提并论。所以，最 初的艺术与技术是相融合的。然而，艺术与技术相结合的历史在近代就中断了。 康德的美学理论将技术与艺术进行了分离。他认为艺术是“美的艺术”，在讨论 艺术的一般特性时就已经在艺术与科学、艺术与手工艺之间作了区分，将艺术从 科学、宗教、道德、政治等领域中独立出来，其极端的代表是1 9 世纪末的“唯美 主义”运动。唯美主义认为艺术的使命在于为人类提供感观上的愉悦，而非传递 某种道德或情感上的信息，认为“美”才是艺术的本质。工业革命后的机器大生产 时期，艺术与技术分离产生了严重后果，1 8 5 1 年的伦敦万国博览会在展示工业革 命巨大成果的同时也展示出了与艺术分离后工业产品的笨拙和丑陋。只能满足消 费者对产品的基本功能的要求，而无法满足他们的审美需要，为了扭转机器产品 带来的审美品位低下的状况，人们要求在设计作品中要体现技术与艺术的融合， 以创造出既实用又美观的工业产品。为此，在英国出现了“工艺美术运动”，主 张将艺术与技术有机结合，遵循传统手工艺的做法，通过手工的修饰，使产品更 具美感。“工艺美术运动”所提倡的“艺术与技术相结合”的观点对世界现代设 计产生了重要的影响，1 9 2 3 年，格罗皮乌斯为包豪斯所制定的“艺术与技术一 一新的统一”的教育理念，极大的影响了当时工业生产中的艺术设计以及相应的 艺术教育，从某种程度讲，也可以看作是提倡“艺术与技术相结合”的“工艺美 术运动”理想的继承。 计算机辅助环境艺术设计是采用科学技术与艺术相融合的方式来创造视觉 艺术的新形式的。这种新的形式可以说是艺术化了的技术形式，也可以说是技术 化了的艺术形式，准确地说是一种科学技术与艺术内涵完美融合的形式。我国自 从2 0 世纪7 0 年代以来，计算机逐渐成为设计表现的主要工具，它导致了一场设计 革命，创造了一种全新的视觉艺术形式。随着各种绘图软件的出现及不断的更新， 设计师可以通过计算机随心所欲的表现自己的设计创意。通过各种三维绘图软件 的不断升级、更新，使室内外的建筑效果表现的越来越生动、逼真。正像苏珊朗 格所说“所有表现形式的创造都是一种技术，所以艺术发展的一般进程与实际技 艺建筑、制陶、纺织、雕刻以及通常文明人难以理解其重要性的巫术活动一 一紧密相关。技术是创造表现形式的手段，创造感觉符号的手段。技术过程是达 到以上目的而对人类技能的某种应用。”从这段话中可以看出苏珊朗格发现到 艺术中技术的重要价值。但计算机辅助环境艺术设计中只重视技术性是不够的， 它作为视觉艺术形式的一种，更应具有艺术内涵。艺术的美学因素作为重要的因 素，贮存于一定的审美形式即艺术形式之中，它通过艺术的美的形式唤起、激发 人的情感，使人们对艺术作品产生共鸣。这一切是建立在科学技术的基础之上， 建立在计算机技术与艺术内涵相融合之中的。所以，可以说科学技术在一定义上 8 影响和促进了艺术的生成和发展；艺术的发展和成果同样也推动和影响着科学的 进步与发展，两者是互相作用，缺一不可的。为此，只有将科学技术和艺术内涵 完美的融合，才能促进计算机辅助环境艺术设计的可持续性发展。 9 三、环境艺术设计各表现技法的比较分析 ( 一) 运用手绘表现环境空间 2 0 世纪9 0 年代之前，国内通常使用手绘方式表现建筑室内外空间，可有多 种绘画技法绘制建筑效果图，如：水彩、水粉、透明水色、喷笔、马克笔等。新 中国成立以后，我国拥有了一批非常优秀的透视表现绘图家，主要以铅笔淡彩为 主要表现形式，7 0 年代末期，水粉画法由于具有厚重易于修改等优点被人们所 接受，8 0 年代中后期，随着改革开放，大量的国外的优秀设计技法书籍引入我 国市场，透明水色、马克笔和喷绘等画法越来越受到人们的青睐。在手绘表现技 法中，水彩表现技法淡雅、明快；彩色铅笔表现技法素雅、快捷；水粉表现技法 饱和、厚重；马克笔表现技法灵活、生动；喷绘表现技法细腻、逼真，各种表现 技法各具特色。当然，也可根据所要表现不同的质感或不同的风格，将其中的手 绘表现技法混合使用，效果更为理想。比如，将彩色铅笔表现技法与水彩表现技 法相结合，水粉表现技法结合局部的喷绘、使用钢笔沟边后结合多种手绘表现技 法( 如图3 1 所示) 等，这要根据设计师的设计风格而定。 图3 - 1 多种手绘表现技法混合使用绘制的效果图 1 0 手绘表现技法是学习环境艺术设计的基础，也是设计师进行创意过程的一个 载体。它具有快捷、直观、灵活的特征，是表达设计作品艺术化、个性化风格的 手段，在设计表达上享有独特的地位和价值。它的独特性是计算机绘图所不具备 的。对于一个专业的设计师来说，手绘是绝不可丢弃的。首先，手绘表现技法是 设计师快速表达设计构思的手段。设计师的灵感通常是非连续、跳跃式的，为了 能记录设计师灵感的瞬问以及更好的组织协调设计方案，在实际工作中，就要求 设计师能够在较短的时问内，通过手绘的方式尽量运用简洁清晰的线条、准确的 透视快速表现设计构思。为此，手绘技法的灵活性、随意性为设计师记录创意灵 感、快速表达设计方案提供了必要手段。古今中外的很多优秀建筑的设计师，最 初在创意阶段都会运用草图的形式捕捉瞬间即逝并且含糊不清的“灵感”，最终 造就了与世瞩目的伟大工程。比如，勒科布西耶设计的“朗香教堂”、乔尔恩伍 重设计的“悉尼歌剧院”等。其次，手绘方式是设计师与业主表达方案的最佳“语 言”。在设计师最初确定方案后，需要得到业主的认可方可进行进一步的效果图 制作与施工。在设计过程中，往往需要设计师与业主反复的沟通与交流，这时设 计师可以通过手绘方式向业主表达自己的创作构思，比如功能的分区、设计风格 的定位等，以达成初步的设计方案的确定。手绘的快捷、直观的表现方式促进了 设计师与业主更好的沟通。 图3 - 2 安藤忠雄的设计1 三绘草图 ( 二) 运用计算机图形技术表现环境空间 从2 0 世纪9 0 年代以来，计算机辅助设计在环境艺术设计领域被广泛应用。 随着计算机软硬件的进步，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果图表现主流，成为 人们广为认同的艺术形式之一。它通过较为真实的模拟现实场景的特点，诠释了 设计师的设计理念，达到最佳视觉效果。运用计算机辅助环境艺术设计的表现技 法有着传统设计手段所无法比拟的技术优势和特点，主要体现在：其一，它能够 更加准确、真实的表现环境。使用计算机三维图形软件可对所要表现室内外空间 模型进行量化，通过设置长、宽、高等参数得到准确的空间效果，而且随着软件 的不断更新，渲染的结果越来越接近真实场景的效果；其二，由于计算机绘图便 于保存、修改以及快捷的特性，减少了设计师的工作量，极大的提高了工作效率； 根据国外的统计数据显示，合理的运用计算机辅助设计表现方式，除了能提高设计 的综合质量外，还可以节省方案设计时间9 0 ，投标时间3 0 ，设计费用1 5 ， 建筑费用1 5 ，重复作业绘图费用9 0 ，使设计和生产效率都极大地得到了提 高。其三，使用计算机绘图更能激发设计师的创作灵感。由于计算机绘图会很偶 然出现一些意想不到效果，这些效果也许会激发设计师进行再创造的灵感；其四， 运用计算机绘图技术可使设计成果得到重复的利用，对设计标准化和产业化起到 一定的推动作用。 然而，计算机图形技术在环境艺术中的运用亦存在着负面效应。主要表现在： 其一，计算机技术带来了设计的“异化”，反映在具体的设计中即为重“表现”轻“设 计”，设计方案招投标变成了计算机绘制效果图大赛，设计者在设计作品过程中 花费在设计表现上的时间大大超过构思方案的时问。其二，计算机技术及其软件 其本身的局限性和操作者的水平影响了设计构思，扼杀了方案构思过程中的转瞬 即逝的设计灵感，使设计艺术创作变得机械化。其三，在环境艺术设计教学中， 学生过分的依赖电脑，忽视基本功训练，对设计徒手草图的训练不重视，甚至完 全放弃，最终导致设计分析、思考、创作能力的丧失，极大的降低了学生的设计 素养。 绘制计算机建筑效果图的软件种类繁多，每种软件都规模庞大，功能较多， 各有所长，且版本不断更新，而要绘制出理想的效果图只凭借某一种软件是不够 1 2 的，而是要根据不同软件的优势，综合运用他们的不同功能，最终达到理想的效 果。目前，国内室内效果图通常会选择以下的绘图软件组合来表现：a u t o c a d + 3 d s m a x + l i g h t s c a p e + p h o t o s h o p ，如要制成建筑浏览动画，还需要在使用后期合成 软件进行编辑处理。室外效果图通常会使用a u t o c a d + 3 d sm a x + p h o t o s h o p 。其中， 使用a u t o c a d 、3 d sm a x 软件建立模型，然后使用l i g h t s c a p e 对模型场景进行渲染， 最后使用p h o t o s h o p 软件对渲染出来的二维图像进行后期处理。这些是计算机辅 助环境艺术设计的必要环节，但使用计算机绘图软件绘制效果图的重点与难点在 于渲染环节，人们也越来越意识到它的重要性。计算机建筑效果图按照渲染方法 大致可分为三类： 第一，使用3 d sm a x 自带的s c a n l i n e 扫描线渲染器。它是在其它渲染软件 和插件没有出现之前被广为使用的渲染器。它的优势在于使用方便、计算速度快。 缺点是渲染品质一般。由于没有物理光照和间接光计算，导致渲染的结果是只有 被直接光照到的地方才是亮的，场景中不存在光能传递运算概念上的非直接光。 比如，在一个沙发的正上方设雹一盏反光灯，那么它的正面部分被照亮，而侧面 部分为黑色。如果想使直接光照射以外的地方亮起来，只能通过在场景中设置辅 助光源来模拟非直接光效果，渲染的效果不真实，适合一些低品质要求的场景。 这就要求设计师对自然光线以及灯光光线有较为深刻的理解和认识，只有这样才 能够合理的运用灯光模拟光能传递的效果，使场景真实感更强。 第二，使用全局光照渲染器。由第三方开发的渲染器，比如，v r a y 、 f i n a l r e n d e r 、m e n t a l r a y 、b r a z i l 等，均属于全局光照的渲染模式，所谓全局光 照的渲染模式是利用光子发散的方式和光子的亮度影响材质表面的明暗，从而来 模拟光能传递的运算结果。此种算法是光能传递算法的简化，与光能传递遵循的 运算法相同，但运算量要比光能传递少得多。全局光照的渲染模式最终导致场景 全局照明，l l s c a n li n e 扫描线渲染器更为先进，直接光照不到的地方不用模拟 非直接光效果，也会是亮的，而且明暗符合一定的物理规律，渲染效果真实。单 帧静态图像与动画都可采用此运算法，是质量与速度兼顾的最佳选择。缺点是渲 染速度较慢，但相信随着计算机硬件的不断发展与进步，会有更多的人选择此运 算法。 第三，使用光能传递技术。l i g h t s c a p e 渲染软件就是采用光能传递技术。所 谓光能传递，就是物体表面反射物体吸收波长以外的光能在封闭环境中的面到面 之间的传递。我们之所以看到物体有不同的颜色，是因为物体表面属性决定了物 体吸收一定波长的光能，而不吸收的一部分反射到我们的眼睛里，产生了颜色。 光能传递能够自动完成光线的漫反射运算，不必像在扫描线渲染器中的模拟布 光，只需按照实际的场景进行布光，其光能量进行照明衰减和分布，它支持物理 属性的材质表面和灯光属性，渲染场景的效果较真实。就l i g h t s c a p e 而言，其缺 点是对模型的要求较高，如场景中模型点面的数量要尽量精简、模型的相互衔接 不能呈现交叉状等。另外，因为加入了光能传递的运算，渲染速度较慢，对于空 间大、模型复杂、点面数多的场景而言，渲染速度就更慢了。 随着计算机绘图表现技法已成为现阶段效果图表现的主流，人们越来越重视 各种绘图软件的应用，那么，是不是计算机绘图表现技术提高了，就意味着计算 机辅助环境艺术设计就提高了昵? 计算机辅助环境艺术设计需要计算机绘图表 现技术的支持，作为一种视觉艺术形式它更需要具有艺术性。过多的注重计算机 表现技术，而忽略它的艺术性，就会使作品程式化、机械化，缺少人情味。可以 说，目前，效果图风格的单一已经导致了人们的视觉疲劳。 ( 三) 结合各种表现技法的可应用之处，使效果图更具艺术- 陛 好的环境艺术设计效果图不仅是一种能够准确、清晰反映预期的设计最终完 成效果的直观图样，更是一幅艺术作品。黑格尔说：“艺术作品应该具有意蕴， 它不只是用了某种线条、体面、浮雕、颜色、音调、文字乃至其他媒介，就算尽 了它的能事，而是要显现出一种内在的生气，情感、灵魂、风骨和精神，这就是 艺术作品的意蕴。”黑格尔认为意蕴是作品中所蕴涵的心灵、思想等精神性因素。 在设计表现图中所体现的意蕴正是它所呈现的表现风格和内在的艺术气息。 不论是手绘表现技法还是计算机绘图表现技法，最终的目标是相同的，就是 艺术的表现设计形象。方法和技巧是表现技术的基本要素，不论哪种表现方法都 是为设计师服务的，设计师应在直觉和感觉中去有效地控制方法和技巧，使设计 师的设计思想自由灵活地通过各种表现方法和技巧表现出来，不要局限在某一方 法和技巧中。面对大众的审美品位不断提高以及求新、求异的心态，做为一个现 代的设计师，应具有创新意识。在创作过程中，设计师应该勇于尝试新的表现工 具和方法，以此来拓展表现空间，使表现艺术成为调节视觉感受与设计形象关系 的重要手段及艺术的解读设计方案的最好的语言形式。根据所要表现空间的不同 配合使用不同的表现工具会产生迥然不同的设计风格。从视觉艺术角度来看，手 绘表现技法更为风格化、个性化，计算机绘图表现技法在风格上显得具有较多的 同一性，而计算机辅助设计在表现上较之手绘更严谨、真实感更强。我们了解了 两者的互补性与共通之处后，在应用中可采取互为补充、扬长避短的方式，发挥 出他们的最大优势。比如，为了避免使用计算机表现室内外空间所给人的生硬、 呆板之感，可以适当结合手绘的技法，创造出自然洒脱、风格奇特、极具艺术感 染力的作品。在完成这一结合的技术技巧方面，可以采用两种方式，其一，可采 用将手绘作品进行扫描在计算机中形成图像，然后进行适当的裁切，将其融在计 算机效果图中。其二，使用三维软件建模，然后进行渲染出图，在二维绘图类软 件中进行调整与修改。比如，可用s k e t c h u p 建筑草图大师软件创作的草图通 过彩绘大师p i r a n e s i 或p a i n t e r 等软件的各种画笔特效功能，最后形成带有生动笔触 的水彩等各种风格的建筑效果图作品( 如图3 3 所示) 。 图3 3 结合不同的计算机绘图软件绘制的效果图 总之，在环境艺术效果图表现上，根据所要表现空问的特点，我们可以采用 手绘技法与计算机辅助设计技法的结合，也可采用计算机各种绘图软件的结合， 创造出风格独特的效果，使其更具艺术魅力。但是计算机和画笔毕竟是工具，只 能是我们进行设计的好帮手，它是由设计师操控的，无法替代设计的创造性思维， 1 5 所以，决定室内外环境设计效果图成功的关键还在于设计师的设计理念、艺术修 养以及深厚的艺术功力。 四、我国计算机辅助环境艺术设计发展亟待解决的一些问题 ( 一) 培养和激发设计师的创造力 关于创造力的定义，多数学者认为应强调创造主体的素质。他们认为创造力 是普遍存在的能力，但创造力的产生受多种因素的影响和制约。缺乏创造力的设 计师，其作品缺少个性表达，设计对于他们来说更多的是一种技能，他们可以被 称为“工匠型设计师”。创造力是设计师能力的核心，那么，该如何培养和激发 设计师的创造力呢? 创造力是一种心理现象，是人脑对客观现实的特定反映方 式，分析和研究创造力的主要目的是帮助设计师充分挖掘和发挥其创造力，从而 提高设计师的设计创意水平。培养和激发设计师的创造力包括两方面内容： 方面是对设计师设计思维能力的培养。首先，对设计师的培养中非常重要 的一点就是鼓励他们大胆地表达自己具有个性化的创意及批评性的意见。当设计 师将自己的思维禁锢于各种限制时，则只能不断制造标准模式的派生物，因此， 创造性培养的首要任务就是要创造自由宽松的设计环境，解放设计师的思维，鼓 励他们大胆的去想象。其次，培养设计师立体思维模式，所谓立体思维模式又可 称为横向符合性思维，它是强调思维的主体必须从全方位，综合、整体地考虑问 题，围绕目标向周围散射展开。这样设计师的思维就不会被阻隔在某个角度，造 成灵感的枯竭。再次，提高设计者的创造性人格。人格即比较稳定的个体特征性 行为模式有影响的心理品质，简单来说就是个人特性，例如培养设计师的创造性、 时间革新的态度、开拓精神、敏感的观察力等。 二是通过某些组织方法激发设计创意的产生。一些有效的组织方式能够提高 设计师的注意力、灵感和和创造力的发挥。比较著名的方法有头脑风暴法、类比 模拟发明法、检查单法、综合移植法、希望点列举法等。头脑风暴法是指采用小 组讨论的方法，这种竞争的状态更加容易促使与会人员创造力的激发。类比模拟 发明法即运用某一事物作为类比对照从而从中得到启发。检查单法就是把现有的 要素进行分离，然后按照新的要求和目的加以重新组合或置换某些元素。所谓希 望点列举法就是指将各种希望、联想等逐个列举，在轻松自由的气氛中，无拘无 束的展开讨论。通过这一系列组织方法会更有效地激发设计师的设计创意的形 成。 ( 二) 提高设计师的综合能力 提高设计师的综合能力就要掌握本专业的基本知识与基本技能，提高自身的 艺术修养、文艺修养，以及建立原创性思维方式，这些都是一个优秀的计算机辅 助环境艺术设计领域设计师应该具备的综合能力。 其一，熟练掌握本专业的基本知识与基本技能。环境艺术设计是一门综合的 设计学科，它所涉及的学科范围很广，包括建筑学、人体工程学、设计美学、环 境心理学、民俗学等等。通过设计师功能性与审美需求的设计创造，获得一种更 赋予人情味和艺术化的空间境界，然后，再通过计算机绘图软件技术把设计师的 设计理念合理的表现出来。所以，熟练掌握专业的基本知识、基本技能是设计师 进行设计表现的前提，只有掌握了专业理论知识，设计师才能立足于空间，通过 人性化的设计理念、装饰形势语言的提炼、装饰材料的选择等进行理性思考和分 析，将很多程式化的空间设计形态和观念根据建筑空间具体的功能要求进行调 整、重组，然后形成一套完整的、功能与形式相统一的设计方案。仅有理想的设 计方案是不够的，还需要将这些设计构思合理的以效果图的形式表现出来，为此， 熟练的掌握计算机绘图软件技术等表现手段，通过这些手段更加准确、艺术化、 人性化的表现设计师的设计理念。 其二，提高设计师的艺术修养。一个设计师的艺术修养不是与生俱来的，对 美的感受和创造需后天修养。在设计表现上，设计师的艺术修养直接反映在设计 作品中，比如画面中的构图、形体的比例、构图的均衡、色彩的搭配、光影的明 暗、形体主次关系的处理，以及质感和光影的表达、气氛的营造等，在效果图中 会一一反映出来。设计作品本身内涵不足，是无法借助计算机技术弥补的。如对 计算机过分依赖，只强调计算机技术，作品的文化含量就会降低，缺乏艺术性。 道在先，技在后，技是可以速成的，而道是要修炼的，所以如何提高设计师的艺 术修养是最关键的问题。设计师应在具备了美术设计基本功与计算机技术的同 时，加强学习艺术设计理论和美学等补充自身的艺术内力，同时多去欣赏和分析 国内外的优秀设计师的设计作品，提高自身的鉴赏水平，只有这样才能使作品更 1 8 具有生命力和感染力。 其三，建立原创性思维方式。目前国内有大量设计师在设计作品时，多采用 “模仿一归纳一整合”的设计思维方式进行设计，也就是根据设计项目，翻阅大 量的相关资料，通过借鉴其他作品，然后根据自己的设计思路归纳适合自己的表 现形式，将资料中适合自己的表现形式和方法进行重新组合，以此来完成整套方 案的设计。我们不能完全否定这种设计思维方式，但这毕竟不是艺术设计创造性 思维的科学方式。培养设计师开拓性原创性设计思维，挖掘创造性和个性的表达 能力，设计师应把关注的重点放在探寻和解决设计问题的过程上，而不是仅追求 结果的完美。原创性思维方式建立主要是挖掘创造性和个性的表达能力，而创造 性的思维由于探索性、强度高，需要联想、推理和判断要求环环相扣，是艺术思 维中难度最大的思维层次。但也只有培养设计师的原创性思维，才能使作品具有 个性化和独创性。 ( 三) 计算机辅助环境艺术设计在教学方面必须与时