数码阿叔 谈建筑设计的设计工具
写于2010年11月29日
日昨SketchUpBBS论坛上有位朋友讨论建筑设计工具，他发表的一篇《从结绳记事到Google SketchUp》，从反思的角度来谈论设计的操作方法，内容写的很有见地，写得深刻。为此我特别为文跟帖，说明我深表赞同的立场。
今 天SketchUp在年轻一代设计者之间普及使用，但是使用者中许多人还是始终没弄清楚"设计"和"制图"的分野，即使把这个工具运用得很熟悉，仍然当它 是个新一代的高效率制图工具使用。先运用CAD画好设计图，再拿SketchUp来建立三维模型，其中有些人的目的只是利用三维模型进行渲染，输出甲方能看得懂的透视图(效果图)。至于设计，我想他们还在沿用古老的操作思维和设计方法，并没有因为SketchUp这种能直接操作三维进行设计的工具介入而有 什么本质上的改观，实际上这是一种高阶低用的浪费。
尺规和CAD从来就是一种用于制图的"制图工具"，本质上只能算是设计工具的"代用 品"。昔日在那个没有三维设计工具的年代，设计者无所选择的应用这种工具来"做设计"。CAD软件的繁琐输入操作(包含当前被有意吹捧的所谓BIM软 件)，无可避免的时时打断设计者的设计构思，使得脑海中的设计构思难以无碍的延续。为什么无法延续？设计者在操作工具中必须时时做些计算以符合CAD输入 要求，也必须从繁琐的指令界面中层层翻找操作明令，脑海中孕育的设计思维不受干扰才怪。
这也是真正属于三维设计工具的SketchUp出 现以后，有如星火燎原般迅速在设计界普及的原因，使用者也许并不在意什麽设计方法论之类的理论，但是在使用SketchUp的过程中，下意识的接纳这种能 跟人类思维模式同步运行的操作工具，产生的结果是整体设计效率与工作品质的提升。有独立思考能力的设计者在用上了SketchUp以后必然会引起反思，SketchUp跟那些CAD软件的本质差异在哪里。
人类脑海中设计构思是三维的，如果使用CAD硬把它弄成二维的图形来记录设计内 容，经过笛卡尔的投影几何(射影几何)做维度转换的结果，产生出的是一些平立剖面图。这些投影图其本身就是一种"外科手术切片"式的表达方式，难以完整的 表述设计内容。看图的人得经由视觉读图再把二维图形内容转换成脑海中三维的印象，依照自己的认知去理解设计内容。这是一种3-2-3的维度转换，也是基于 学识、专业经验和生活体验认知所产生的转换，在双方的知识以及经验不对等的状况下，转换过程中必然产生认知的歧异和结果误差，这也是应用尺规或CAD这种二维工具制图传达设计内容的过程中，无可避免产生的谬误。
昔日建筑设计的"目标"规模很小，不论使用什麽工具，几乎都是设计师单人操作，不会突显这种问题，困扰的只是甲方经常误解设计内容，频繁要求改图，改得设计师想要跳楼。这么多年下来，只听得设计者不断抱怨甲方没知识、乱改图、难伺 候，有没有人深层次的想想何至于此？在社会繁荣昌盛的今天，建筑设计的内容日趋复杂，设计的规模不断增大，昔日设计师单人单机那种小打小闹的做法已经无法胜任，必须经由团队作业来协同工作合力完成。设计工作由几个设计师或单位同时或者先后完成，在设计团队成员之间，设计构思能否正确无误的相互传递，将左右设计的效率和成败。毋庸置疑的，继续沿用传统那种从二维演绎三维的传达方式就会形成进步的绊脚石。
同时在当前互联网发达的时代，经由互联网远地协同作业的机会越来越频繁，如果没有一个三维的单一模型做为设计内容的载体，只凭那些平立剖面图和效果图传递设计信息，我不相信能够有效率的完成协同设计的作业。
数码阿叔 谈建筑设计的设计工具（二）
(三)CADD与CAD绘图工具风华将逝
到 了1983年前后，个人电脑问世了，建筑设计者看到了新的希望，期盼可以拿CAD做为新的一种设计工具。年轻的朋友可能没有没有听到过，所谓"CAD"(Computer Aided Design,电脑辅助设计)这个东西在初期它的正式名称叫做"CADD"(Computer Aided Design & Drafting,电脑辅助设计与绘图)，原本是为了应用电脑以这种软体工具解决人力绘图作业的诸多问题，之后有人利用字头语再缩减它，阴错阳差的变成了 CAD。电脑的优点是可以迅速处理大量的重复作业和提高绘图的精确性，减少人力的耗损和和发生错误的机率，因而建筑设计中的「绘图」部份顺利的从尺规绘图过渡到利用CAD软体工具在电脑上进行，然而建筑设计中的「设计」部份并没有因为CAD的介入而发生什麽改变。深藏在设计者脑海里的思维和判断能力是人类 经过千万年逐步进化的成果，这是电脑永远无法触及和模仿的部份。即使在普及运用电脑的今天，建筑设计者操作设计的思维方式和构思程序仍然跟上个世纪相同，没有任何改变。
为什麽说把CAD用在建筑设计过程中，只能在建筑设计的后期提供精确的细部定位和定量，却无法涵盖到建筑标的定性的概念设计阶段？问题的焦点在於CAD的本质是要求「精准输入」，设计师在软体操作过程中，必须次次分心去进行必需的计算、量度和操作繁复的命令介面，设计的思维时时受到干扰和打断，遑论「设计」的定性工作能有效率的进行下去。我这么说当然有些人会铁齿的不认同这个观点，认为运用CAD软体足够涵盖他们对设计的要求，说起来有的人搞了多年建筑设计却分不清设计和绘图的差别，总以为小心翼翼的操作CAD画了图设计就算完成了，甚至於沾沾自喜的宣称他把设计画得多麽仔 细等等。CAD软体工具的操作介面越发复杂，能用於设计阶段的使用强度就越低下。
因而在CAD成为主流绘图工具的当今，许多专业的建筑设 计师在给设计定性的阶段，仍然运用徒手勾勒草图的方式进行，即使操作CAD也是只运用几个不必分神的基础命令而已，CAD的强项长处只能发挥在建筑设计后段的准确定位与定量，绝非软体发展商宣称的可以拿CAD涵盖全部建筑设计的需要。我们要把工具运用在它功能强项的位置才能发挥工具的长处，把CAD以及从 CAD衍生的BIM运用在绘制建筑施工图上，的确是很适格的绘图工具。
(四)直接操作三维建筑设计的工具如日东升
建筑物是立体的，然而运用尺规绘图和二维CAD绘图却都是利用二维图形表达原为三维的建筑空间，例如大家熟悉的平、立、剖面图形。这些二维图形基本上是一种"取样式"的表达方式，图纸上能携带的建筑资料具有相当的局限性，很容易发生遗漏和不一致的情形。这是一种从二维演绎三维的设计表达方式，设计者和看图的人必须具备良好的「想象力」，才能瞭解二维图纸上表达的设计内容。当现今建筑的规模越来越大，复杂的程度越来越高的时候，传统的设计方式逐渐显得捉襟见肘不敷实际需要，因此直接从三维操作建筑设计就成为大势所趋。
其实在此之前，某些CAD软体已经具备建立三维模型的能力，并且宣传的力度 也很大，但是始终不被专业设计者接受拿来做「设计」阶段的应手工具。查其原因，除了在电脑萤幕上只能显现三维模型的线架构模样，看不见模型的表面，设计者根本无法从一堆乱七八糟的线条中看出模型的表面模样，失去了视觉回馈，根本无法做设计。其次，CAD的本质问题，建筑设计是一种从无到有的原创过程，试问有哪一个建筑设计者一开始就能不断输入精细的尺寸来建立三维模型做设计的，不惟操作方式跟设计者的思维习惯背道而驰，操作的过程也无法让设计者能保持设计 思维不受干扰。设计者对此当然不会接受，因而CAD始终就不是专业设计者用在设计定性阶段的理想工具。
(五) SketchUp三维设计的明日之星
有能够让人直接操作三维设计的工具软体吗？不但有，并且还不止一种。其中比较成熟的当属目前在设计界很红火的SketchUp。2002年当 SketchUp初上市的时候，国内给它起了一个中文名字叫做草图大师，姑且不论当时是否因为它的操作介面跟主流的CAD软体介面大异其趣，还是直觉的认 为它只能用来做做草图，但是SketchUp却是个不折不扣的三维设计软体，设计者使用它的图形操作介面就像手里拿着铅笔在纸上徒手画图一样方便，能实时 显现三维模型的表面形态，让设计者能经由具象的视觉回馈以直觉的方式推进设计的定性和定量阶段。由於操作的过程完全吻合建筑设计者的构思习惯，设计思维不 致於受操作干扰而中断，能有效的解决CAD不适用於建筑设计定性阶段的问题。
然而SketchUp在上市的数年当中，虽然受到许多年轻设 计师的追捧，却也受到某些设计单位和教学单位的排挤，使得它在建筑设计圈子里像是个"二奶"般，受欢迎却始终上不得台盘。客观的原因在於SketchUp 在建筑设计后段制作施工图的能力，它的确不如那些沿用多年的CAD软体成熟精炼。建筑设计最终是要通过建筑施工建造出真正的建筑物，以当前施工者的素质、 习惯和一些潜规则，想要达到直接运用三维模型替代二维图纸操作施工行为，凭良心说中间还有很长一段路要走。因而从SketchUp直接操作三维模型完成了 建筑设计以后必须回归到二维CAD去绘制合於当前营造需求的施工图，成为应用SketchUp的一个缺憾，这是个事实。
从主观的角度来看 受到排挤的原因，虽然SketchUp的直觉式操作受到许多年轻朋友的追捧，被称为80后的这些年轻人出生在电脑时代，对他们来说电脑是日常使用的工具， 运用电脑就像拿着筷子吃饭那样自然，他们对电脑不会有任何的排拒。但是不可否认的出生在上个世纪80年代之前的建筑设计者，在受建筑教育的阶段中并没有电脑和CAD这种角色，必需经由再教育或自学才能用上电脑来操作设计。有的人因故错过了学习机会，也有的人放不下身段去跟年轻人并肩学习。所以电脑对他们来 说完全是个外来之物，对於运用SketchUp直接操作三维设计能带来的效益无从比较和理解，因而产生抗拒排斥的心理，坚持沿用原先的二维CAD作业。
(六) 长江后浪推前浪...
昔日当建筑设计行业普遍应用的设计与绘图工具从传统的尺规绘图过渡到CAD绘图的过程中，初期同样受到许多号称主流设计者有意的忽视和不理性抗拒，但是那次 只是引进了高效率的绘图工具，传统的建筑设计运作程序并没有改变，因而随着挡不住的潮流冲击，未被淘汰的多半能顺利的完成过渡。但是这一次演变则大大的不 同，要从传统的二维演绎三维作业转换到直接操作三维设计模型作业，这是设计操作观念和方法的结构性改变，设计者要花费大量的时间去学习和适应，对於有些已 经失去了学习动力与意愿的设计者来说，恐怕难以迈过这个转换的门槛。时至今日，不论是SketchUp、Bonzai或是应用三维模型的BIM软体都已经 被潮流推向风头浪尖，究竟多久会成为主流的建筑设计工具，我们静待时间来证明一切。
其实工具毕竟是可选择的东西，没有任何必然性，哪一种工具能怎麽用、能做到什麽程度，亲身尝试过了以后，专业建筑设计者各人心中自有一把尺。即使导入失败也无需怨天尤人，没试过水温怎知茶会烫嘴？各有各的缘 法，由不得谁。今天，我思故我在，说我想说的。你说，为了什么？我不为什么，就只说我想说的。
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