数字技术在建筑发展的可行性

一、数字技术的发展

在人类历史发展的长河中，人们对某一时代的描述总是习惯用这一时期的工具技术或是科技特征来加以形容，如“石器时代”、“铁器时代”、“机器时代”等。如今人们经常提起的“信息时代”和“数字时代”也是因此而得名，二者占主要导向性地位的科技分别是信息技术和数字技术。其中，伴随着计算机技术和产业的发展，数字技术逐渐在当今时代占据了主要的科技地位。数字技术在20世纪的发展和应用，使得社会形态发生重大变化。

个人计算机、网络网际、以及个人通讯系统的迅速普及，改变了人们沟通与传递信息的模式，也对个人的生活经验产生前所未有的冲击。从“数字地球”、“数字城市”，到已经出现在我们身边的“数字电话”、“数字电视”，这些新的概念已经逐渐被人们认识和接受，我们似乎已经生活在一个充满‘’数字”的世界里。数字时代已经涉及到了人们存在和从事的各个领域，我们仅以建筑领域中讨论其带来的深远影响。从根本上来说，建筑最初的产生是由于人们在生存上的需求。正如韩非子所云:’‘上古之世，人民少而禽兽众，人民不胜禽兽虫蛇。有圣人作，构木为巢，以避群害……”。

可见，在原始社会初期生产力水平极度低下的状况下，人类对于生存空间的要求，只是能够遮风避雨，抵御猛兽侵袭。在那时，建筑仅仅是物质生活手段。随着生产力逐渐发展，建筑开始成为社会思想观念的一种表现方式和物化形式。这样的变化，促进建筑艺术和技术向更高层次发展。由此开始，历经几千年的发展，形成了多元的建筑文化。建筑，无论是生活手段还是社会文化观念的物化形式，都应该是为了满足人们的生存需要为第一性而存在。从人类生存的角度来把握建筑，无疑是最具根本性的方法。计算机技术、通信技术与网络技术的快速发展，给用户提供了高性能的计算机，高速率的网络和多样化，更为便利的通信方式使人们可以快速、方便地共享和使用网络上的信息，虚拟现实技术使人们可以通过网络实现购物、会议、授课、会诊、访友，人们还可以任意选择自己的办公地点，甚至可以在网上谈情说爱，选择伴侣。然建筑是为了满足人们生存需求而存在的，那么，人们生存方式产生了变化，必定会引起建筑随之产生变化。现今人们处于的“数字化生存”的状态下，建筑又会产生怎样的变化呢，

二、数字技术对建筑的影响

字技术正在越来越多的层面上影响着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。在设计过程中，数字技术扮演的角色越来越重要，已经从单纯的技术层面上升到设计理念层面。众所周知，建筑是一种三维的空间艺术，但长期以来，建筑师的设计受制于二维的绘图工具:绘图板、圆规、三角板和丁字尺。建筑师对三维空间、形式的想象力无论多么丰富，都必须将其转化成二维的建筑图纸，这很大程度上阻碍了建筑的发展。

如今，在数字技术革命浪潮中催化出来的先进的计算机图形分析能力和数据化控制制造技术，为建筑师设计和建造动态、复杂的形式提供了空前强大的技术手段。高迪式的梦想已不再是高不可攀的乌托邦，而开始以惊人的速度成为现实。其中，计算机辅助建筑设计技术(eomputerAidedArchitec-turalDesign，eAAD)是运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。CAAD利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分的证明了这一点。

传统建筑师工作的平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。长期以来，建筑师脑海里呈现的三维图像，是相互沟通的最大难点。因此人们一直在探求建筑形体、空间的虚拟方法。数字技术进入建筑设计领域后，建筑师能够比以往更自如地进行设计。各种数字软件的综合运用，使建筑的虚拟更加逼真，设计者不仅能精确地表达建筑的形体与空间、更能对材质、光线进行模拟。在虚拟过程中、可以融入现实场景，考察建筑与环境的关系。目前，较为先进的影像式虚拟实境技术已经能够进行即时计算。参观者可以在虚拟建筑空间中自由行走，动态地观察建筑，实现时间与空间的统一。另一方面，数字技术使“构筑”的概念变得更加广义。传统的构筑，更侧重于真实状态下建筑的营造过程，而数字技术使思考、设计的过程也融入到构筑的全过程中，并且使整个过程变得更加有意义，这使虚拟模型的反搭建更类似于真正的建造。建筑师梦想的实现有了多样的可能。

例如，意大利建筑师G.特拉尼在1938年设计的但丁纪念堂!后因二战爆发而废止)。在复原的电脑模型中，原设计中安排的像迷宫一样的逐渐稀疏的矩形空间得到了充分的展示。它象征了《神曲》中的地狱、炼狱和天堂等阶段，透明的材质、错落的光影，向人们展示了这个颇具抽象化和神秘色彩的建筑。在这里，我们体验到的是同“真实建造”一样的心情。数字化更深层次的影响，还在于文化层面上。数字化改变着人的生活方式，对作为功能载体的建筑空间和形式也提出了新的要求。一些传统的建筑类型会逐渐改变，甚至被新的建筑类型所取代。例如，办公建筑等信息集约化的场所可能会一定程度上失去其原有价值，通过智能化在家里可做的工作会越来越多，与这种变化相应，家庭空间需要不断的增大;超市可能会被“电子购物”所取代，而相反对于休闲，生的娱乐场所可能就会有了更高的要求。这实际是一次功能载体的重新分配过程，总的趋势还是趋向合理化、高效化。那么，在这样一种数字化的趋势下，在这样一个充满着‘比特”、充满着“虚拟空间”的世界里，未来的建筑师们又将采取怎样的措施来面对呢，

三、何去何从?未来建筑师的任务

建筑的营造过程，而数字技术使思考、设计的过程也融入到构筑的全过程中，并且使整个过程变得更加有意义，这使虚拟模型的反搭建更类似于真正的建造。建筑师梦想的实现有了多样的可能。例如，意大利建筑师G.特拉尼在1938年设计的但丁纪念堂!后因二战爆发而废止)。在复原的电脑模型中，原设计中安排的像迷宫一样的逐渐稀疏的矩形空间得到了充分的展示。它象征了《神曲》中的地狱、炼狱和天堂等阶段，透明的材质、错落的光影，向人们展示了这个颇具抽象化和神秘色彩的建筑。

在这里，我们体验到的是同“真实建造”一样的心情。数字化更深层次的影响，还在于文化层面上。数字化改变着人的生活多少个世纪以来，建筑师手中都是砖、石头、木材、钢、水泥和玻璃这些具体的物质，我们谈论着功能、形式和艺术之类的问题。如今，数字时代已经给本已被我们熟练掌握于手中的建筑带来了巨大变化。那么，这对于建筑师有什么样的影响呢，建筑师又将面临着怎样的一个未来呢。

(一)有利于建筑师对城市整体的把握在现实中，我们不难看到这样的例子:在类似“一条街”的设计完成后，我们发现有很好的单体建筑，单看每个都颇具水准，但它们的组合最终却未能形成一个协调的整体。缺乏基础数据的沟通，以及缺乏直观的全局概念，是造成这种情况的重要原因。建筑师从控规中无法获得足够的信息资源，并对相临区域的未来规划缺乏了解，这样就更无从谈到对城市整体形象的把握、对环境与相临建筑的尊重。

我们可以试想一种未来的城市与建筑设计平台:它将图形图像与数据技术紧密结合，将城市的每一个区域以虚拟三维的形式直观再现出来，并将基础数据与三维实体捆绑结合，在虚拟现实世界中实现动态查询和更新技术资料。每一次方案招标之后的中选方案都按同一标准以三维方式建立于已有的虚拟社区中，并随着工程进度适时更新相关数据，从而实现政府规划部、建筑师和其他机构以最短时间分享数据，并同时实现对城市或街区的大局把握。

(二)更强的项目控制能力在数字时代，各个建筑相关专业都需要最快捷和直观的交流沟通，建筑师、结构工程师、水暖电专业工程师可以在数字技术的强大支持下通过直观方式交流数据。在这样的平台中，网络技术可以实现点对点、点对多、多对多的交流方式，并不受时间的影响。项目的管理、图纸的更新与分享、客户一一建筑师一一材料商的交流等，都可以跨地域实现。作为起到项目控制中心作用的建筑师同样也可以远程监控项目实施进展。也许，过多的新技术出现可能会使人们难以适应，但技术的整合应用将强化建筑师的行业中心作用。

(三)知识更新与终生学习网络内容的逐渐完善使建筑师获取专业知识的方式变得更为快捷灵活，建筑师可以通过搜索引擎即时查询感兴趣的内容，并通过论坛和聊天工具与同行保持密切的沟通。由于网络交流超越了时间和空间的限制，建筑师的合作者范围可以变得很广，彼此专业或关注点的互相补充与合作使工作更有成效。一个熟悉IT和网络体系的建筑师可以将整个网络作为他的免费图书馆和资料库。随着网络速度的提高和远程教育技术的完善，建筑师的网上终身学习已不只是想象中的事。

(四)保持建筑师的前瞻性和领导性以往建筑材料和技术的突破为建筑带来有形的影响:比如，钢材和玻璃的大面积应用、结构技术的创新突破，直接影响了建筑形体与空间设计。而数字技术的出现和发展则对人们的生活方式产生影响。在变化如此迅速的年代，了解和掌握数字技术，将使建筑师不至于成为被动的被推动者，而成为热切、敏感的关注者，并逐渐超越传统作坊和艺术家的狭窄视角，超越“技术”与“艺术”之争，发挥出建筑师应有的社会作用，成为在社会变革时代具有全局观念和前瞻目光的行业领导者。

(五)虚拟事务所和虚拟建筑师的出现数字时代给建筑师们带来的不仅仅是便利的设计和施工手段，同时还带来了新型的工作模式。随着设计和建筑业的全球化和专门化的发展，距离遥远的合作者之间的协作变的至关重要。这时，一种新兴的基于网络工作模式的设计团体一一虚拟事务所，出现在了建筑设计者的视野之中。2003年6月号的A十U杂志报导了一个案例:文中介绍了一个位于美国纽约州，由Greg•Lynn、Miehael.Me顶turf及nouglas•earofalo三位年青建筑师协力完成的韩国长老教会设计方案(TheKoreanPresbyterianChurehofNewYork)。

这三位建筑师的事务所分别位于俄亥俄州的辛辛那提市，伊利诺州的芝加哥及纽泽西州的霍伯肯市三处地理位置差距甚远的不同城市，以过往的工作环境评估这样的合作模式其实是极不具效率的。然而，就在今日这个畅通无阻的Internet网络环境里，类似Greg•Lynn等三人这样形态的虚拟事务所可以借用网络连通的高效率传递交换所有的CAD、图片及数据文件，或甚至是利用网络视讯会议系统进行线上及时讨论，交换信息。在未来建筑师的设计过程中，虚拟事务所的出现和发展是一个必然趋势，而一种崭新的职业—虚拟建筑师有可能将应运而生。顾名思义，虚拟建筑师主要进行的工作就是虚拟建筑的设计和营造。

虚拟建筑首先出现并风行于三个主要领域:数字化媒体与网络、影视作品中的特技效果制作和电子娱乐业中的场景设计。如果说前面提及的诸如Greg•Lynn等投身于虚拟空间创作研究的建筑师们还是在孜孜探求中寻找虚拟建筑与传统建筑体系的结合之处的话，对于生长在电脑世界中的年轻一代而言，他们似乎拥有更多的选择趋向。许多年轻的建筑师放弃了传统的设计生涯，转而将他们的专业技能用在这些拥有更多酬劳和更为随心所欲的领域—电子娱乐程序的场景设计、影视特技效果的制作、虚拟建筑与城市的多媒体产品和网站的建立中来。

诚然，活跃在数字媒体前沿的虚拟建筑和虚拟建筑师已通过各种媒体进入我们的视野，但有一点也不得不承认，虚拟建筑师们的电子产物毕竟是“空虚”的，它会轻易地随着鼠标的点击而消失无踪。与千百年来那些历经风雨的实实在在的栖身之所相比，面对那些突破时间侄桔的“空中楼阁”，人们究竟会抱有怎么一种感受呢，建筑师们究竟是更愿意“务实”还是“务虚”呢。当建筑和建筑师的概念都在发生变化的时候，这些走向确实是一个悬念。

在数字时代给建筑领域带来新的机遇与挑战的同时，建筑师需要能动地认识时代，从不同的角度思考建筑发展的契机;并且需要重新审视自己的价值观，努力地充实自己，以适应时代，并奋力走在时代的前列，这样我们才能够真正地面对未来的发展，从而以充分的准备迎接未来的挑战。

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