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自選設計議題 寫作發表(四)

建築與數位媒體
以3D輔助建築設計之技術概述

CAAD的出現

偷懶 尋找快速及便利的方法來解決問題是人類的天性。從近代建築物造型無法在圖紙上繪出與計算時，1998年法蘭克‧蓋瑞成功應用電腦輔助建築技術（Computer Aid Architecture Design），突破了傳統建築的幾何形體複雜度與大尺度自由形體精確度之諸多限制。重新定義了建築的生產流程，因此CAAD便開始嶄露頭角。

CAAD的優點

傳統繪圖方式下列常見問題：大量的圖紙、內容更改不易、資料傳遞不易、繪製速度慢、人為疏失，等…，在CCAD下則能夠即時大量複製、修改、與視覺模擬等功能，在設計思考當中所產生的大量草模與構想也可藉由電腦加以詮釋。而當中最大的突破就如同蓋瑞跳脫幾何形體，邁向曲面的發展，並且在各類材料的應用上可計算出其相關數值，使建築的形體在得到了進化。

CAAD技術發展

目前最普遍的CAAD軟體最常見不外乎為Autodesk AutoCAD，而後期利用如3D Studio MAX等3D繪圖軟體模擬建築物未來樣貌。而設計生產最著重的便是效率與精確度， 等下列就資訊管理、設計方法、技術應用之相關新技術最一概略探討。

資訊管理─資訊處理的效率與正確

BIM
BIM「建築資訊模型」（Building Information Medol），Graphisoft公司提出，，特點是可以為設計和施工中的建設專案建立及使用互相協調的、內部保持一致並可進行運算的資訊。其中參數化建築模型將設計模型（幾何形狀和資料）與行為模型（變更管理）合併。建築模型與整套設計檔成為資料庫，所有內容都是參數化並互相關聯，故修改時可連動調整相關之參數，如門窗之移動。藉由BIM可加速設計過程、減少人力耗費與失誤、資訊交換更加便利，此為目前設計之新趨勢。

設計方法─更貼近設計者的原始概念

逆解析
建築設計常以「無」為出發點，而產生後期之造型，而反過來思考，今天如有一形體之概念是否能夠往回思考其基本結構，而使造型能夠更加貼近設計者之想法。

圖2.逆解析分析步驟	表1.逆解析的基本理論

技術應用

虛擬實境(Virtual Reality)
建立一虛擬世界讓使用者有身歷其境之感受。可即時體驗未來之情境與互動。對於設計過程中能夠即時模擬成果與尋找問題。

圖3.4VR中之互動

擴增實境( Augmented Reality)
為後期發展之技術，主要將電腦影像資訊與現實世界結合，即時對現實世界之物體加載資訊，操作介面上也更加人性化。

表2.AR之概念

圖5.6.7 AR之生活應用

其他

KeiRiki

人稱設計界一匹狼的日本建築師渡邊誠，在其中幾個著名案例中自行開發鋼結構運算軟體。
	圖8.結構之運算

CATIA

為參數化模型設計軟體，主要常見於產品與機械設計上，在曲面建模上尤其突出，蓋瑞便是用CATIA設計各種曲面造型。

圖9.10.11柱式之演算

MAYA

圖12.13.14.15.16

Fabio Cramazio與Matthias Kohier一起利用Autodesk MAYA運算出各種特殊牆面，並利用機具加以切割塑造。省去人力與時間之耗費並呈現更多樣化之成果。

結論

在設計的手法、理念、主義都隨著時代的進步而有所不同，而就技術面的突破不只提供了一個設計的新思維與造型的進化，CAAD不只往前邁進，也能夠再回頭詮釋出以往不同時間的設計潮流，對於設計者而言，則是一種更能夠把玩建築的新動力。

參考文獻

1. 日經建築NIKKEI ACHITECTURE 2003-3-10 P.38-P.49

2. Microsoft Surface
   http://chinese.engadget.com/2007/06/04/microsoft-surface-hands-on/

3. Transformations on Parametric Design Models─ A Case Study on the Sagrada Familia Columns
   BARRIOS Carlos Department of Architecture, Massachusetts Institute of Technology, USA

4. 1:1 Spatially Augmented Reality Design Environment
   Chien-Tung Chen and Teng-Wen Chang
   Graduate Institute of Architecture, NCTU
   Graduate School of Computational Design, NYUST

5. 渡邊誠建築事務所
   http://www.makoto-architect.com/

6. 《看見北美當代建築》內文試閱：1. 解構建築——洛杉磯 LOS ANGELES
   http://www.eslitebooks.com/Program/Object/Article.aspx?ARTICLE_ID=20070528123020704