摘 要：计算机辅助设计使设计成果的表达更加直观、丰富。计算机的渲染、动画、景观仿真技术使得到的图形、图像具有特殊的表现力，给人以直观、甚至是身临其境的感受，虚拟现实技术还可使一般用户交互式地、动态地体会景观。本文主要阐述分析了计算机辅助设计技术在规划设计中的应用，并提出一些个人的见解。
关键词：计算机辅助设计;规划设计；制图；CAD
随着科学的发展，计算机技术已经突飞猛进，目前，几乎已经渗透到社会工作的各个领域，其中，计算机辅助设计技术对规划设计水平的提高起到了决定性的作用。
1.计算机辅助设计的优点分析
计算机辅助设计是上世纪八十年代在国外兴起后迅速传人我国设计领域的一项高科技手段，此前我国的工程效果图表现方法主要以水粉渲染为主，喷笔谊染为其次。上世纪九十年代初，电脑效果图在我国刚刚出现不久，在1991年的“第三届全国建筑画展”的参展作品中，已有用电脑绘制的建筑画作品，不过数量较少，而且水平也不算高，这与当时电脑硬件价格昂贵，设计软件的水平较低，电脑绘图的普及率不高有关。此后一些大专院校和职业培训学校逐步开办了电脑绘图课程，电脑硬件和软件也迅速发展，这方面的人才才逐渐多了起来，水平也比以前高出很多。计算机辅助设计之所以能迅速发展，能够得到大多数从业人员和业主的青睐，是因为它具有下述优点:
(1)方便快捷、效率高，大型设计可以数人同时操作;(2)它易修改，后期处理方便，数套设计方案可以同时推出;(3)它的表现手段丰富，视觉冲击强烈;(4)能较真实地体现环境(运用恰当的话)。上述特点与现代工业社会追求高效率、快节奏的工作方式相符合。
2.计算机辅助设计的功能
计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD），是指利用电子计算机系统具备的图形功能来帮助设计人员进行设计，它可以提高设计工作的自动化程度，缩短设计时间。CAD系统主要具有以下功能：
2.1交互式图形输入、编辑与生成。
它帮助设计人员交互式输入与绘制二维与三维图形，并可以对图形进行编辑修改。目前，规划编制和管理业务已普遍采用计算机输入设计图形和文字，以人机交互方式编辑修改设计图，建立室外场地、背景物和建筑物的三维设计模型，产生透视图、渲染图。
2.2CAD数据存储与管理。设计图和描述设计产品的其他数据可以在CAD数据库中储存、管理，计算机能够快速检索设计图和描述设计产品数据。
2.3图形计算与分析。
CAD可以对产品的不同样式、尺寸、结构等设计参数进行计算，对设计产品进行评估分析，从各种可能方案中选择最佳方案。
2.4可视化表现与景观仿真。
可以利用CAD软件，产生二维与三维设计图。进一步利用计算机图形、图像处理技术，将多种图形、图像、文字资料综合到一起，进行编辑，使设计成果的表现效果更加丰富、吸引人。还可按某种预定的视角、方位、运动路径产生连续的渲染图，给观察者以动画的感觉。景观仿真比动画更进一步，观察者可以自己选择视角、方位、运动路径，即刻产生三维景观，戴上立体眼镜，配上操纵杆，使景观的模拟更有亲临其境的感觉。
3.计算机辅助设计的作用
计算机辅助设计技术的发展受到计算机图形、图像处理、数据库、人机交互等项技术的影响，现在已广泛应用于城市规划的日常业务。计算机辅助设计和图形、图像处理技术对规划业务的影响主要反映在以下六方面：
3.1提高修改、编辑设计成果的效率。虽然方案草图还以徒手画最方便，简单的成果图用熟练手工绘制也可很快完成，但对稍有复杂程度、需要反复编辑、多次修改的设计成果，和手工相比，采用CAD技术而提高的效率是很显著的。
3.2使规划设计成果、建设项目申请与审批的成果更精确、更详细。定坐标、注距离、量长度、算面积、平衡土方等工作用手工完成和用CAD相比，后者的精确性、详细程度明显好于前者（这些工作也可借助GIS来做）。当然，上述成果的精度受到地形测绘信息准确性的制约。
3.3减少差错和疏漏。以数字为媒体的设计，往往可以自动避免某些差错、疏漏，也可利用计算机程序来检查设计成果中的某些逻辑差错，并提醒用户改正。
3.4使设计成果的表达更加直观、丰富。计算机的渲染、动画、景观仿真技术使得到的图形、图像具有特殊的表现力，给人以直观、甚至是身临其境的感受，虚拟现实技术还可使一般用户交互式地、动态地体会景观。虽然手绘效果图、实体模型还会长期存在，但目前来说，难以实现计算机所达到的效果。
3.5便于资料保存、查询、积累。以数字为媒体的设计资料的保存介质比纸介质体积小、存储密度高，便于查找、积累，还可以通过计算机网络向外发布。
3.6突破传统设计上的某些局限。某些具有特殊造型的建筑物、道路、场地可利用CAD技术设计、表达出来，而用传统手工方法很难做到。
4.常用的CAD相关软件的应用特点
目前，较常用的软件有AutoCAD、Photoshop、Autodesk公司的3DSMAX软件等。
4.1Autodesk公司的AutoCAD软件
AutoCAD(AutoComputerAidedDesign)是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。AutoCAD软件具有如下特点:具有完善的图形绘制功能，有强大的图形编辑功能，可以采用多种方式进行二次开发或用户定制，可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力，支持多种硬件设备，支持多种操作平台，具有通用性、易用性，适用于各类用户。此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心(ADC)、多文档设计环境(MDE)、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善。近年来，AUTOCAD已广泛应用于各设计领域，在规划设计中较多用于图形文件的基本绘制，如平面方案设计、施工图绘制等，是方案后期处理、三维图形建模的基础。
4.2Adobe公司的Photoshop软件
AdobePhotoshop是公认的最好的通用平面美术设计软件，由Adobe公司开发设计。其用户界面易懂，功能完善，性能稳定，所以，在几乎所有的广告、出版、软件公司，Photoshop都是首选的平面工具
。主要用于美术设计、摄影、平面广告设计、效果图后期制作等。由于其强大的图像处理功能和简便的操作，成为应用最广泛的图形图像处理软件。利用Photoshop软件丰富的滤镜工具对效果图进行处理，可以提高效果图的艺术表现力。Adobe公司的Photoshop软件主要用于图形文件的后期效果处理，一般是把AutoCAD中绘制的平面设计方案和3DSMAX中绘制的三维图形转换到Photoshop中，进行后期图面效果处理。
4.3Autodesk公司的3DSMAX软件
3dsmax是由Autodesk公司设计开发的图形软件系列，主要用于三维造型设计与动画制作。3dsmax在二维图形的绘制方面没有AutoCAD方便、准确，但是在三维图形造型设计、贴图以及渲染效果和动画制作方面功能却是AutoCAD无法比拟的。在规划设计中经常利用3dsmax强大的三维图形绘画制功能和渲染效果进行高层意向分析、制作效果等。3dsmax是目前世界上应用最广泛的三维建模，动画，渲染软件，完全满足制作高质量动画，最新游戏，设计效果等领域的需要。
5.软件在景观规划设计中的组合应用
5.1规划区的风景景观工程
主要是自然资源统筹，其设计内容趋于二维化，CAD技术的应用如下。
5.1.1规划区原始资料为光栅类
方法一:在AutoCAD中矢量光栅混排，利用图案填充表达设计意图———图像不是真彩色。
方法二:在Photoshop、CorelDRAW、painter中利用路径等勾边处理———图象真彩色。
方法三:利用矢量软件VpStudio等矢量化后，在AutoCAD处理———数据准确。
5.1.2规划区原始资料为矢量类
方法一:在AutoCAD中利用图案填充表达设计意图———图像不是真彩色。
方法二:在AutoCAD中绘制完成后，利用系统打印机输出图片，在Photoshop、CorelDRAW、painter中后期处理———图像真彩色。
5.2规划区的场地规划
包括水域利用、开放空间与公共绿地、旅游游憩地规划。主要分人工景观和自然景观，由于设计的细化，细节增多，更接近于概念规划，CAD技术利用主要如下:
5.2.1平面类
方法一:在AutoCAD中绘制完成方案后，制作出将来图纸大小的边框，利用系统光栅格式打印机输出图片(tiff、tga、jpg格式)，地形图和设计图分别输出(也可将不同元素分别输出，但在Photoshop中叠合后数据极大不便处理)，分辨率应保持一致，在Photoshop、painter中将两张图叠合，用选择工具将设计图纸的留白部分删除，建立不同的物体层，对各种设计元素细化(注意select-feather、brightnesscontrast、saturation命令的使用)。
方法二:在CorelDRAW中将AutoCAD中绘制完成的dwg文件输入，利用填充(包括色彩、图案、纹理)制作细部，将其convert为bitmap后存盘，在corephoto-paint中进一步处理(许多命令同Photoshop大同小异)。
5.2.2自然景观效果图类
方法一:AutoCAD和Photoshoppainter结合，在cad中将视图转为三维视图，用camera调整视图，合适后打印为图片格式，在Photoshop中进行背景建筑、地被景观、植物的合成(该技术适合有着良好美术和专业背景的人使用)。
方法二:AutoCAD、3DMAX、Photoshop单线程结合，Cad制作设计方案图，在3dmax中将其导入(只包含各种场地、道路的图层)修改物体渲染属性，将Renderable属性打开，将道路利用导入的线框建模，渲染出工作图，利用Photoshop中进行背景建筑、地被景观、植物的合成(由于道路存在，可对景观的尺度进行把握，同时又不失自由创作的灵感)。
方法三:AutoCAD、3DMAX、Photoshop交叉运用，利用上述制作平面彩图方法，制作出精细的平面图，将其存为两张图，一张包含地面信息，一张包含植物布置图，将dwg图导入3dmax，将道路拉伸建模，边框拉伸为高度为0的平面，利用FFD工具将地面进行地貌处理或terrain建立微地形，将包含地面信息的图贴于边框平面上，建立相机、灯光，调整合适后渲染出图片，将边框平面材质贴图更换为植物布置图，渲染出分辨率一样的图片，在Photoshop中叠和合二者，利用道路和地物把握尺度，利用植物布置贴图渲染结果定位植物配制。可较完善的表现设计者的意图，同时分析设计的缺陷。
方法四:3DMAX、Worldbuilder、Photoshop结合，模板方式启动Worldbuilder，包含地形、天空、灯光，启动3dmax，在插件面板上选择CommunicationUtility，将灯光和摄象机引入3dmax。在Worldbuilder中通过MAXCommunication取得与MAX的通道，将网格对象置入场景中，调整场景。最后在3dmax中进入VideoPost，用Addscene选择WorldbuilderCamera视图，设置光效，渲染输出，在Photoshop中进行后期处理。
5.2.3人工景观效果图类AutoCAD、3DMAX、Photoshop交叉运用，利用上述方法获得场地的自然景观设计效果图，将建筑模型、小品模型等付材质后合并到上述过程的MAX文件中，调整比例位置，调整材质、灯光，用同样的摄像机视图渲染同像素的Shadow、Z-Deph图片，Photoshop中将其上述图片叠合，进一步编辑处理明暗度、对比度、色调等。
5.3植物造景设计
景观设计的植物造景在CAD中主要采用3D建模法、PHOTOSHOP后期配置法、景观设计软件warderbuilder和3dmax综合运用、景观设计软件welderbuilder、vue、bryce和photoshop综合运用。
方法一:3D建模法，在场景中建立真实比例的面、锥体或球体，利用opacity贴图表达，植物的色彩不易控制，需布置灯光较多。
方法二:PHOTOSHOP后期配置法，利用图库、照片粘贴、组合各种植物组合，并调整其色相等，可做出非常真实的设计，植物比例不易把握，需注意各种植物的季相、光线。
方法三:WorldBuilder和3DMAX综合运用，利用WorldBuilder建立各种植物，将相机导入3DMAX，在MAX中利用videopost合成，由于其无缝连接，可以较方便的表达设计意图。
方法四:Worldbuilder、Vue、Bryce和Photoshop综合运用，在园林软件中将设计渲染出，将图片导入Photoshop中后期处理，较少使用，一般用于景点的表达。
5.4地形地貌的再现
方法一:AutoCAD、3DMAX运用，将带有等高线的DWG图导入3DMAX，将等高线分离为单独物体，利用terrain建立微地形，用草地或材质制作地形。方法二:3DMAX用line勾出等高线利用，terrain建立微地形，用草地或材质制作地形，或在3DMAX中用plan建立大地，将长宽段数设高，利用FFD工具将地面进行地貌处理。
6.结束
语
计算机辅助设计使设计成果的表达更加直观、丰富。计算机的渲染、动画、景观仿真技术使得到的图形、图像具有特殊的表现力，给人以直观、甚至是身临其境的感受，虚拟现实技术还可使一般用户交互式地、动态地体会景观。相信在各位工程技术人员的共同努力下，计算机辅助设计在规划设计中的应用会越来越得到广泛的应用与发展。
参考文献：
.哈尔滨:哈尔滨出版社，1996.
