ＡｕｔｏＣＡＤ在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

摘要：隨著計算機的猛速發(fā)展，AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，給建筑設(shè)計帶來了巨大的改革，改進了傳統(tǒng)建筑設(shè)計的不足，大大提高了建筑設(shè)計能力和速度，但也存在一些不足，文章主要研究AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；AutoCAD術(shù)；智能化

中圖分類號：TU204 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0130-02

一、前言

AutoCAD是由美國AutoDesk公司開發(fā)的一種通用計算機輔助繪圖設(shè)計軟件包，英文全稱是Auto Computer Aided Design（計算機輔助設(shè)計，簡稱AutoCAD）。被廣泛應(yīng)用于機械、電子、土木工程等領(lǐng)域。在中國AutoCAD已成為工程設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的計算機輔助設(shè)計軟件之一。AutoCAD的出現(xiàn)，使科學(xué)技術(shù)加速轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力，AutoCAD技術(shù)幾乎在一切設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)掀起了一場革命，AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用給建筑設(shè)計工作帶來了極大的方便。AutoCAD軟件以簡單、快捷、存儲方便等優(yōu)點已在建筑工程設(shè)計中承擔著不可替代的重要作用。CAD 技術(shù)在工程設(shè)計中的優(yōu)點主要表現(xiàn)在：（1）勞動強度降低，圖面簡潔；（2）設(shè)計工作的高效及設(shè)計成果的重復(fù)利用；（3）精度提高；（4）料保管方便；（5）CAD在建筑表現(xiàn)圖上的優(yōu)勢；（6）設(shè)計理念的改變。CAD 的智能化將部分取代設(shè)計師的一些設(shè)計工作，而CAD 對設(shè)計的標準化、產(chǎn)業(yè)化起著巨大的推動作用。AutoCAD作為繪圖軟件已廣泛地應(yīng)用到建筑設(shè)計中，因此應(yīng)該以此先進的技術(shù)作為自己的繪圖工具使用，對于一個建筑工程人員來說，不會AutoCAD是不能勝任現(xiàn)代化工程建設(shè)需要的。所以必須學(xué)習(xí)和掌握AutoCAD軟件的使用，提高自己的綜合水平，提高工作效益。

二、我國使用AutoCAD進行建筑設(shè)計的應(yīng)用背景

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計主要依賴于繪圖板、繪圖儀等繪圖工具，一方面制圖過程煩瑣而且復(fù)雜，設(shè)計中反復(fù)修改參數(shù)導(dǎo)致反復(fù)繪圖，設(shè)計效率比較低；另一方面，設(shè)計的結(jié)果以圖紙數(shù)據(jù)的形式保存，既不利于長期存檔，也不利于設(shè)計人員之間的交流。隨著計算機的普及應(yīng)用，計算機輔助設(shè)計（CAD）改變了傳統(tǒng)的建筑設(shè)計方式，設(shè)計人員開始使用AutoCAD進行設(shè)計工作。

AutoCAD在建筑設(shè)計領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。除了提供便捷的制圖方式外，AutoCAD還是一個具有強大功能和友好交互界面的設(shè)計平臺。它提供了數(shù)據(jù)管理功能，設(shè)計中可以方便地對圖形屬性進行修改。同時，設(shè)計人員可以方便地對自己的設(shè)計結(jié)果進行管理，并建立模板、數(shù)據(jù)庫為后續(xù)設(shè)計服務(wù)?，F(xiàn)代建筑設(shè)計不再是一個設(shè)計人員的事情，利用AutoCAD提供的數(shù)據(jù)交換、打印輸出、網(wǎng)絡(luò)會議等功能，使設(shè)計者之間的交流變得更加容易。

三、AutoCAD圖層模塊功能提高了建筑設(shè)計速度

（一）圖層賦予圖形特定的含義

AutoCAD給以往的手工設(shè)計帶來了巨大的變革不僅是改變了傳統(tǒng)的繪圖方式，更重要的是改變了許多設(shè)計的方法和概念。例如，我們在圖紙上繪制了一個長方形，如果不作任何文字說明的話，誰都無法知道這一長方形代表的是什么。每一種線型代表的是不同的意義，但如果通過AutoCAD的特有功能“圖層”的設(shè)定，我們都可以十分方便地了解該長方形代表的意義。AutoCAD軟件設(shè)有特定的圖層，如墻線、窗、門、柱子等等，你畫的每一個物體都要畫在軟件其特置的圖層上，這樣程序才能對這些物體做出正確的判斷，才可以對這些物體進行編輯，并進一步在這些特定圖層的基礎(chǔ)上生成正確的三維圖、剖面圖、立面圖等等。毫無疑問，工程圖紙上的每一條線都代表特定的意義。也只有正確地運用了圖層，才能高效率地使用CAD軟件。

（二）圖層使繪圖速度加快

我們在畫墻體、軸線等時，需要用到不同的線型，如粗實線、細實線、中心線、虛線等不同線型，利用電腦繪圖，你必須先設(shè)定好線型，電腦才能畫出你所要的線型來。每次變換，都要先設(shè)置線型再畫線，這樣在進行設(shè)計時，既費力又費時。但如果使用圖層就完全不一樣了，首先，我們可以根據(jù)不同的線型來創(chuàng)建相應(yīng)的圖層。例如，我們建立了一個圖層，將這個層設(shè)置好線型之后，再要畫某種線型時，只要把線條畫在相應(yīng)那種線型的圖層上。所有在這個圖層上線條都被賦予了這種線型的屬性，這樣假如我們要畫不同的線型。只需簡單地把當前圖層切換為具有此種線型的圖層即可，這樣大大加快了繪圖的速度。此外如果想改變某一類線型，只需改變圖層的線型設(shè)置，該圖層上的所有線條就會立即改變過來?？梢姵浞掷脠D層，可以迅速提高繪圖速度。

四、AutoCAD外部參照模塊功能提高了建筑設(shè)計速度

外部參照是指在AutoCAD環(huán)境下用戶能在自己的當前圖形文件中用外部參照的方法看到任何其他圖。在AutoCAD中將其他圖形調(diào)入到當前圖形中有兩種方法：一是用塊插入的方法插入圖形；二是用外部參照引用圖形。當把一個圖形文件作為塊來插入時，塊的定義及其相關(guān)的具體圖形信息都保存在當前圖形數(shù)據(jù)庫中，當前圖形文件與被插入的文件不存在任何關(guān)聯(lián)。在建筑設(shè)計中，各專業(yè)之間需要協(xié)同工作、相互配合，采用外部參照可以保證項目組的設(shè)計人員之間的引用都是最新的，從而減少不必要的COPY及協(xié)作滯后，以提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。

五、AutoCAD三維模型渲染技術(shù)提高建筑設(shè)計的直觀效果

AutoCAD三維模型渲染技術(shù)幾個主要有以下功能模塊：三維模型建造、光源設(shè)置、觀察位置設(shè)置、材質(zhì)和紋理貼圖、狀態(tài)保存、渲染計算等。

1．三維建模功能增加設(shè)計的直觀性。傳統(tǒng)的建筑設(shè)只有二維的設(shè)計圖紙，人們只能通過二維圖紙來想象建筑的三維空間，如果是外行人，一般的客戶，并不一定識得制圖的的規(guī)定和圖標，有的根本看不懂圖紙，更想象不出建筑的三維圖，AutoCAD有許多的三維繪圖工具和修改命令，能夠很好地繪制建筑的三維圖形，增加建筑設(shè)計的直觀性。

2．著色和渲染功能能提高設(shè)計的直觀性。當繪制一些三維圖形時，往往會顯得十分雜亂，以至于無法正常進行識別以及進一步的編輯操作，AutoCAD為用戶提供了許多的著色消隱命令，消隱操作可以將隱藏在前景對象遮擋的背景對象，從而使三維圖形的顯示更加簡潔，設(shè)計更加清晰，如果還要生成更為逼真的三維實體效果還需要使用渲染命令，在AutoCAD中的“渲染”功能可以使用戶繪制的三維實體顯示更加清楚美觀，立體干更強更逼真，著色消隱顯示只是最簡單、最便捷的顯示方式而已，設(shè)計者在進行渲染時，可以調(diào)整渲染的類型和質(zhì)量、建立燈光和場景以及設(shè)置材質(zhì)貼圖和配鏡等。具體命令圖標是：

AutoCAD建筑渲染中的光源設(shè)計，是渲染前處理圖過程中最重要的步驟之一，它將直接影響到渲染效果的優(yōu)劣。好的光源布置會使場景明亮有層次，重點突出，質(zhì)感明顯。對同一棟建筑，不同的光源設(shè)置可以為我們營造出不同氛圍的場景，如晴朗的白天、夕陽下的傍晚或是燈光明亮的夜景。建筑模型不僅是一些三維的幾何片，不同的設(shè)計物體都用材質(zhì)，AutoCAD渲染中的材質(zhì)渲染是根據(jù)物體所屬材料的不同（如木質(zhì)、金屬、玻璃、石材等），給物體渲染本身的材質(zhì)，使得設(shè)計更加逼真、亮麗。在渲染時，根據(jù)所用原材料的不同，給物體添加不同的紋理圖案，在渲染材質(zhì)中一般用紋理貼圖來表現(xiàn)建筑渲染。

六、AutoCAD網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計技術(shù)改變了建筑設(shè)計模式

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計，設(shè)計人員必須在一起進行設(shè)計，而建筑設(shè)計過程是一個典型的群體工作，首先在技術(shù)上，一項建筑工程的設(shè)計通常需要建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多種專業(yè)的協(xié)同工作，才能完成。建筑CAD需要及時以并行、協(xié)同的方式進行各專業(yè)間數(shù)據(jù)的實時交換和雙向傳輸，設(shè)計小組成員之間可展開充分討論，協(xié)調(diào)設(shè)計的方法、手段和步驟，最終得到符合要求的設(shè)計結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。其次是在人員層面上，建筑涉及的人員包括設(shè)計者、用戶、開發(fā)商及施工方等，工程的設(shè)計既是設(shè)計者與其他設(shè)計者的交流，也是與用戶、開發(fā)商和施工方的交流，因此具有協(xié)同工作的需求。AutoCAD 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計的核心是并行一體化設(shè)計，強調(diào)設(shè)計及其相關(guān)過程同時交叉進行，能夠很好地解決協(xié)同設(shè)計中的各種沖突，能夠是群體成員之間方便傳輸多媒體信息，能夠?qū)崿F(xiàn)實時數(shù)據(jù)交換問題和異構(gòu)環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸與工具集成，達到設(shè)計群體中個體間的交互技術(shù)等。

七、結(jié)語

利用AutoCAD軟件進行建筑設(shè)計，建筑CAD技術(shù)應(yīng)用使得設(shè)計不再局限于以紙為主要載體，而擴展為以計算機為主體的磁、光、電載體，這些載體的信息容量都有極大地提高。用三維彩色虛擬現(xiàn)實空間技術(shù)和圖文聲一體化的演示直觀、逼真，使得建筑設(shè)計方案一目了然。建筑CAD技術(shù)的應(yīng)用是建筑設(shè)計的一次革命性變化，發(fā)展前景可觀，當然AutoCAD軟件進行建筑設(shè)計還現(xiàn)存一些不足，需要不斷地改進和完善。

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作者簡介：范國強（1975- ），河北唐山人，中鐵建工集團拉薩分公司助理工程師，研究方向：土木工程。