设计表现阶段的方法

设计表现阶段的方法

在设计初期，城市雕塑方案的表现方式通常有两大类：其一是传统绘画的方

法——手绘创作和表现；其二是电脑辅助表现的高级应用——虚拟现实技术。

1.手绘表现

国内外许多名校非常重视学生的手绘培养能力，让学生以手绘形式表现城市

雕塑设计的形态体量变化，它的着眼点是掌握城市雕塑的形态变化，揭示了城市

雕塑的本质。目前，手绘由于技法工具的不同可以分为马克笔、彩铅、水彩、水

粉、水墨等技巧。其中城市雕塑设计表现方式侧重于马克笔、彩铅、水彩。

1.1马克笔

马克笔进入国内距今约二十年的时间，是一种快速表达设计效果的工具。马

克笔具有方便性、快速性、艺术性、颜料鲜亮而稳定，颜料附着于纸面，颜色可

以多次叠加等特点。它是一种快速、简洁的這染工具。马克笔大胆、强烈的表现

效果是表达创意和构思的首选工具。通常马克笔的绘画作品中笔触痕迹非常清

晰，而每种景物的笔触都不一样，这就是马克笔区别于其它技法最大的特色

马克笔也有其局限性。一，笔触硬朗不适合表达柔和的画面。二，它一般只

具有单向覆盖能力。马克笔只能用重色覆盖浅色，在画面上对败笔作修改很困难。

所以，需在空白纸上先试验然后决定颜色。三，马克笔由于笔头大小和油墨的限

制，不适合作大面积的谊染，只能概括性地表达。在着色过程中，马克笔只能作

为固有色的表达，强调的是明度的对比关系，多以灰色调为基准，少量运用亮丽

的颜色。四，无法限定和保持清晰的边缘，需用墨线强化形体的轮廓。

1.2彩铅笔

除马克笔之外，彩铅的使用率最高。因为彩铅除了铅笔携带方便的特点之外，

还具有色彩丰富，表现手段快速，同时还可以在画面上表现出笔触来等特点。彩

铅分为水溶性与蜡质两种。其中，水溶性彩铅较常用，它具有溶于水的特点，与

水混合具有浸润感，也可用手指擦抹出柔和的效果。水溶彩铅画适合于风景画的

描绘，这是因为水溶彩铅的铅质比非水溶性彩铅更加细腻，且水溶性彩铅与水结

合后能形成水彩画的效果。

彩铅的局限是色调细腻柔软易于掌握但是不够强烈显得很薄弱，因此彩铅以

辅助方式为主，通常用作细部刻画、过渡两者颜色的对比感或者是加强画面整体

感。或者当整体画面的色彩不够统一协调则用画面主色调的彩铅对画作整体过一

遍起到加强整体的感觉。另外，由于彩铅的质感微微粗糙，因此它非常适合刻画

类似砖瓦、石块、木材等质感粗糙的物体。此外，彩铅除了辅助作用之外，也出

现一批以彩铅为主的优秀作品。

1.3马克笔与彩铅配合

前面提到了马克笔与彩铅各自都有的局限与弊端，将一幅马克笔作品配合彩

铅的过渡，可以有效的弥补各自的局限，呈现出一幅幅成功的案例。例如坐落于

西安的西飞行政广场的主雕塑设计（如图1.31），主雕塑用抽象和意向结合的

手法进行创作，体量约在12—15m之间，采用马克笔表现出不锈钢材料银灰亚光

色的质感与飞机的色彩更接近，体现出西飞的企业特色和现代工业文明的象征

性。用天兰色的彩铅配合，既是一种天空的象征，也易使人联想企业蓬勃向上发

展的企业理念。

图1.31

1.4水彩

水彩是以水为媒介，调和专门的水彩颜料进行创作，水彩着色要注意由浅至

深、有淡至浓，逐渐分层次的叠加。水彩画具有两个基本特征：一是颜料具有透

明性；二是绘画过程中水的流动性。水彩材质的特性导致水彩艺术的特殊性。

水

融色的干湿浓淡变化以及在纸上的渗透效果使水彩画具有很强的表现力，并形成

奇妙的变奏关系，产生了透明酣畅、淋璃清新、幻想与造化的视觉效果(如图

1.41),自然和谐的灵动之美构成了水彩画的个性特征，产生独特的不可替代的特

殊性。但这种方法耗时长，没有彩铅、马克笔等方便快捷，目前逐渐被淘汰。

图1.41

2.计算机辅助设计表现

传统城市雕塑小稿的设计制作工艺复杂，程序繁琐，完全由人工制作而成，

不易修改，而计算机辅助城市雕塑设计则高效、方便、易修改。计算机辅助城市

雕塑设计同时还可以更好的，让观者无论从材质、环境和雕塑的结合等多视角、

直观的看效果。创造出景区的真实三维体验，通过灵活的、多视角的、甚至可以

通过想象创作出具有未来战略的设计、提供人们一种超越实际生活的虚拟环境。

面对市场和竞争中急剧的不确定性及全球化趋向为特征的市场环境而成为一种

薪新的表达形式，也为城市雕塑设计开辟了一条薪新的道路。

城市雕塑的表现效果主要源于计算机辅助设计的的真实感，而这种真实感是

依托各种各样的设计软件来实现的。目前，计算机辅助设计软件发展日新月异，

功能也越来越强大。如早期的建模及渲染功能还比较繁琐，制作要求较高的三维

模型时，必须要在AutoCad中建模，通过3Dmax修改、贴图后，再到Light scape

软件中进行植染。而现在版本的3Dmax的建模、這染功能己经基本上能满足设计

需要。

典型的计算机辅助城市雕塑设计软件包括 Photoshop、3Dmax、Maya、

AutoCad、CorelDraw

等，这些软件主要是实现了计算机辅助城市雕塑设计的静

态效果图、动画漫游和虚拟现实等三大功能。计算机辅助设计的静态效果图是通

过3DMAX，Photoshop等软件制作的效果图，它通过计算机三维软件从平面、里

面数据中得到透视点位置及视点角度均可变换，然后再這染出二维图像，目前这

种方式也是社会上应用最为广泛的。在城市雕塑的设计阶段就能以可视的，利用

动态的方式全方位展示雕塑所处的地理环境、雕塑造型和各种附属设施的虚拟现

实效果，使人们能够在未来的城市雕塑所处的的虚拟现实中漫游，从而成为城市

雕塑设计方案及效果的展示，城市雕塑方案投标、论证、评审方提供最直观的表

现手法，如今这一表现手法正广泛的应用于城市雕塑设计中。计算机虚拟现实技

术（VirtualReality)，简称VR技术。它强调是一种身临其境的感觉，采用是人

与人之间自然的交互方式。它可以实现逼真的、纯三维的场景，可以全方位、多

角度、完全由用户自由控制在场景中漫游。作为雕塑家可以从多个角度观察雕塑

方案，所以说虚拟现实技术不仅可以使用于雕塑表现，而且也是一种推敲方案的

有利手段。VR技术在我国的城市雕塑设计领域中有着广泛的应用前景，将给城

市雕塑设计带来革命性的改变。

2.1 AutoCAD

CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design),是利用计算机及其图

形设备帮助设计人员进行设计工作的软件，简称CAD。AutoCAD是一个在机械和

建筑设计等领域具有突出特色的(二维、三维的)工具软件，用它制作的平面图简

便易操作，精确度较高，而且对系统要求低等特点，使其在全球各大领域和各个

行业中得到广泛应用，在中国已成为各设计单位的基本设计工具。

AutoCAD的出现帮助人们摆脱繁琐的手工绘图而且速度快捷，质量保证。在

实际工作中，所取得的工作效率与经济效益十分显著。AutoCAD强大的复制功能

可以减少在方案和扩初两个设计阶段中出现的许多重复的工作量，以此缩短大量

的时间，提高绘图的工作效率。以下分别介绍西安地铁二号线中各大重点站的浮

雕创作，钟楼站的《大秦腔》（如图2.11）该壁画底图用CAD绘制，严格考证

选图2.11

用秦腔的典型脸谱造型运用递减平雕的艺术表现手法采用深灰色的花岗岩彰显

秦汉文化的色彩趋向与汉画像石的艺术特征，极具西安特有的地域文化特色；

在运动公园站的《中国风》（如图2.12）该浮雕紧扣地处运动公园站点的地理

位置选用中国传统武术造型在寒冬三九习武健身的英姿进行艺术表现，层次丰富

的图2.12

冷色调树林象征冬练三九的艺术氛围，充分展示中国武术运动之精粹；

龙首原站的《书法龙》（如图2.13），该画面利用CAD表现出龙图腾、金色祥

图2.13

云和丰富的水纹充分反映龙的文化特色以及象征中国图腾龙既能上天又能入水

的祥瑞之意。CAD镶嵌的山势造型也充分象征龙首原特有的地貌特征，画面效果

丰富，追求金碧辉煌的视觉美感；最后是大明宫站的《对话》（如图2.14）从

该画图

2.14

面的建成图看出材质是铜雕，运用秦汉的古建筑和唐的宫廷人物造型，反应古代

长安的盛世和前面代表时尚的不锈钢人物与建筑造型形成时空对话，人物造型通

过材质对比和表现手法的区别极具艺术的魅力并很好的体现了西安特有的地域

文化特色和大明宫站的地理特征。

2.2 Sketch Up

Sketch Up被称为草图大师，Sketch Up 是新的3D模型设计工具。由美国

著名的建筑设计软件开发商 Atlast Software 公司设计推出 Sketch Up 可以促

使建筑师边构思边表现，能够快速形成建筑草图，创作建筑方案。

就像位于汉中勉县的诸葛古镇的项目设计（如图2.21）中，以文化和历史

故事为题材，设计中秉承当地深厚的地域文化理念，运用现代的抽象雕塑手法，

Sketch Up表现出雕塑材质主要以铸铜、石材、不锈钢、锻铜为主，使得设计内

容丰富多彩，设计形式变化多样，体现诸葛古镇人文特色。

图2.21

其特点是：

1）、雕塑设计过程，设计师可以直接在电脑上进行构思，随着持续的构思，细

节也在不断增加。这就就可以使设计师以最大限度控制设计成果的准确性。

2）、界面简单干净，软件命令极少，十分易学易用，非常简单方便。

3）、主要是针对城市雕塑设计的三维建模。即设计过程中的任何阶段都可被视

为直观的三维成果，甚至可以直接进行手绘草图效果的模拟。

4）、可以在软件内为表面贴图或赋予材质，并且有2D、3D作为配景，最后所形

成的效果类似于钢笔淡彩的风格，这又为交流提供方便。

5）、生成任何方向的剖面非常方便，还可以形成可供演示作用的剖面动画。

6）、能够比较准确定位阴影。即可以对雕塑进行设定所在的城市、周围环境等，可以实地实时地分析阴影，并形成演示动画来加强解说阴影的变化。

2.3 3D Max

计算机辅助城市雕塑设计是一门综合的艺术，它不仅需要城市雕塑设计者拥有一定的城市雕塑设计的理论内涵和文化修养，还要能够熟练掌握3ds max、Z-Brush等这些三维造型软件，以及它们所带的插件vray等植图软件的操作、还有就是熟练掌握photoshop等图像处理软件。其中3D Studio Max,常简称为3ds Max或3d Max或MAX,是Discreet公司幵发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画這染和制作软件。3d Max是建模的主要绘图软件，建模功能强大，在角色动画方面具备较强的优势，效果逼真，和其它相关软件能够配合流畅，另外丰富的插件也是其一大亮点。3d Max—般常用的以下一些功能：

1）建模功能：功能强大，扩展性好。建模功能强大，在角色动画方面具备很强的优势，另外丰富的插件也是其一大亮点。做出来的效果非常逼真。

2）设定照相机，建立透视图。

3）功能强大的材质编辑功能

4）架设舞台灯光

5）渲染功能：在制作效果图时，通常需要建立背景，以烘托环境气氛，3d Max提供了定义背景的途径。如定义材料编辑对话框中作为背景使用的位图，然后在环境中将其分配给背景。3d Max具有对场景的最终這染控制的能力，渲染时先拾取工具栏中這染场景命令，接着定义好已经设定的各项内容，最后按Render按钮，就可以得到一张這染图。此外，3d Max还提供多种环境参数设置，比如：雨天、雾天等。这些设置可以为效果图制作中提供良好的环境气氛。

制作城市雕塑效果图大致分为几个步骤：分析图纸、创建模型、调配材质和色彩、设置摄像机和灯光、這染输出以及后期处理，,除了后期处理用photoshop完成，前边几个步骤都在3ds max等三维软件中完成。其步骤如下：

1）分析图纸

城市雕塑的设计因为要把握雕塑在整体城市的地形、方位、等因素而建设，所以必须要读懂整体城市的平面图。看总平面图了解城市雕塑所在环境的地理位置、高度、朝向和周围环境等，以便确定雕塑的空间结构、尺寸、材质、色彩，在大脑中形成立体的城市雕塑形象。这也是城市雕塑的构思阶段，需要一定的空间想象能力和较深的艺术修养。要通过丰富的经验积累、实践总结才能获得。

2）模型的制作

模型的制作相当于对城市雕塑造型风格的确定。本文以3ds Max这种软件为例来介绍城市雕塑模型的制作。相当于我们传统城市雕塑设计制作工程中的搭架

子和上大泥。所以说3ds max建模是开发优秀虚拟城市雕塑的所有活动中的核心部分，它是对现实的简化和浓缩。

3）摄像机的设置

计算机辅助设计的城市雕塑物体是三维模型，允许我们从任意角度去观察场景和雕塑主体，通过调整摄像机的位置，可以看到不同角度的城市雕塑，得到不同视角的城市雕塑效果图。在一般的城市雕塑效果图制作中，为了达到与肉眼接近的观察效果，大多都将摄像机设置为两点透视的关系，即摄像机的摄像头和目标点处于同一高度，即距地面1. 7米的人眼的高度。

4）材质和色彩的选择

建模阶段只是创建雕塑物体的形体，想要表现真实感，就必须赋予模型适当的雕塑材质。3ds max拥有强大的材质编辑能力，可以获得任何我们想要的材质效果。“材质编辑器”是3dinax的“材质制作工厂”，可以根据材质、色彩属性调节出任何可视的材质效果。石材、木材、树皮等自然属性属于传统材质的范畴，给人一种质朴、典雅、自然、返撲归真的感觉，让人容易联想到古典的事物。而金属、玻璃、塑料等材质属性强烈的带有现代气息，这种材质的城市雕塑作品，使人们的感情倾向于现代的、时尚的、前卫的事物。

软件中的材质就是表面各个物体可视属性的结合，这些可视属性是指表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率、发光度等。正是有了这些属性，才能让我们识别三维雕塑模型的材质是用什么做成的，才能真正的表现和自然界真实存在的物体一样的材质。每种物体给人的质感之所以千差万别，主要是因为它组成材料的不同。不诱钢和祷铜虽然都是金属但是却给人不同的感觉，不绣钢反光强、相对比较晶受剔透、色彩斑斓、有现代感，而祷铜则厚重，有历史感；这是因为自身纹理丰富程度和密度的稀疏程度随着造型的扭曲变形，折射程度和反射程度也不同。所以我们如果想获得任何我们想要表现的城市雕塑的艺术效果，必须熟悉各类材料的材质属性，然后在3ds max的材质编辑器中可以调节材质的各项参数和观看材质效果，而且材质的调配是一个不断尝试与修改的过程，所以也要求雕塑设计者必须具备严谨、务实、求真的耐心。

5）光线效果的应用

灯光与阴影在城市雕塑下效果图中起着至关重要的作用，无光便无色，也不能体现雕塑物体的形状和材质。计算机辅助城市雕塑设计是利用光线对物体的模型和材质的光照效果分析和色彩表现设计效果。而要想表现雕塑物体的外形、层次感则需要用阴影进行刻画。只有设置合理的灯光效果，才能更真实的表现城市雕塑物体的结构、细节、以及雕塑场景的层次感。

在处理光线问题的时候，一个场景不可能就用一盏灯光。SdMax的布光理论是三点布光法，它引用了摄像机灯光的理论。摄影师在摄影棚里放置好摄像机后，还需要放置三盏灯来照明场景即：主光源、辅助光源和背光源。我们在3dMax中模拟现实生活的三盏灯来照亮我们的虚拟场景，简便易行。

主光源：我们一般通过主光源来照亮雕塑物体和其周围的环境，同时模拟对雕塑物体的投影。相当于场景中的太阳光，它是整个场景的关键光线，决定着整体场景的明暗关系、投影方向。根据场景需要有时也可能需要多盖灯光来完成。

辅助光源：又称补光。

用一个聚光灯照射扇形反射面，形成一种运程性、非直射性的柔和光源，用来照亮反射区域以及被主题光遗漏的场景区域、调和明暗区域之间的反差，同时能形成景深与层次，而且这种广泛均匀不光的特性使它为场景打一层底色，定义了场景的基调，与我们自然界中的环境光类似。因为环境光一般要达到柔和照明的效果，所以辅助光的数值通常设置得也比较低。如果改成辅助光添加阴影，可以给场景在侧面阴影部分形成柔和的“软阴影”效果。

背光源：它起到衬托主体、增加背景亮度的作用，使主体雕塑对象与背景分离的效果。一般泛光灯的使用亮度不要太亮，它要与主光源形成相反的排列。

以下实例是在函谷关的老子雕塑的3D渲染图全身像、侧身像、头部特色和四视图（如图2.31

），函谷关是我国古代伟大思想家、政治家、哲学家老子著

图2.31

道家学派开山之作《道德经》的灵谷圣地。老子是道家学派理论的奠基人，被后来的道教奉为教祖而且是先秦诸子百家的启蒙者。

2.4 Photoshop

Photoshop的专长在于图像处理，而不是图形创作。Photoshop的功能十分强大，可分为图像编辑和合成、校色调色、以及特效制作。图像编辑是图像处理的基础，它可以对图像进行各种变换，如镜像、透视、旋转、倾斜、放大、缩小等，也可进行复制、修补、去除斑点及修饰图像的残损等。图像合成则是将几幅图像通过图层合并等操作之后，得到能够传达明确意义的合成图像。Photoshop提供的绘图工具能够很好地对创意与图像进行融合。

经过3dsmax直接渲染输出的图像，往往缺乏层次和趣味，画面比较单调。这就要发挥平面处理软件photoshop威力的时候了，对其进行后期加工处理。在这一阶段中，整体构图和突出雕塑主题是一个相当軍要的概念，所谓构图就是对画面的各种元素进行安排，使之成为一个整体，就景观雕塑效果图来说，是将形式各异的主体与配景统一成一个整体，首先应要使将雕塑主体醒目突出，起到统领全局的作用；其次使雕塑主体与其它配景之间形成对比关系，使配景在构图、色彩等方面能起到衬托雕塑主题的作用。

一般photoshop后期处理总的来说，包括下面几个方面：

1.修改图像里雕塑物体的一些缺陷。主要是修改模型的缺陷、以及灯光设置所形成的错误，这是后期处理景观雕塑效果图的首要工作。

2.调整整体图像的品质，使之达到接近完美的效果。通常使用“亮度/对比度”、 “色调/饱和度”、“色阶”等颜色、色调调整命令对图像的品质进行调整，以得到更加清晰、颜色色调更为协调的图像。

3.添加配景。可根据需要为景观雕塑物体添加天空、树木、人物、花鸟等配景， 得到层次丰富、画面生动的效果图。

4.制作特殊效果。比如制作光晕、光带、喷泉等。

以下（如图2.41）是经过3D Max渲染输出老子模型后，通过PS进行后期加工的成图。

图2.41

3.计算机辅助城市雕塑设计的漫游动画技术

计算机辅助城市雕塑设计的漫游动画技术是借鉴建筑漫游动画的理念和技术。能给观者提供全方位、多视角的观看和感受城市雕塑物体的真实感、场景感，更好的展示和宣传雕塑物体。2008年，北京水晶数字科技有限公司为宣扬奥运文化和精神而制作的鸟巢和水立方的虚拟动画。运用实物虚化基本模型构建技术和空间感来表现主题形式。“水立方”表达的主题“水”是个多变的元素，也是要表达的主题。计算机辅助运用自然光线，真实的展现“水立方”本身的材质、以及水堆积的色彩。给人以动感、活跃的感觉。同时通过计算机这个工具虚拟“水立方”外部光线，以烟花的形式映射在它轮廓上，这个完美的“水立方”美景完全由计算机光色合成的。它的内部则是蓝色的格调，深邃的感觉，充满水的气息。立体感的营造像海洋环境里面一个个水泡，给人真实、深刻的印象。空间上的广阔也体现出中国传统文化的空间观、宇宙观以及内敛的柔美风格。

4.计算机辅助城市雕塑设计的虚拟现实技术

计算机虚拟现实技术采用的是人与人之间自然的交互方式，强调一种身临其境的感觉。根据设计者的构想使用户沉浸在虚拟空间中并驾驳其中的虚拟情景带来的身临其境的感受，所以它在各个领域中都起到了越来越重要的作用。网络信息平台的发展，更为它插上了腾飞的翅膀。世界著名的虚拟城市小组一一美国UCLA小组，他是城市仿真队在加州大学洛杉矶分校的一个研究小组。探索在设计中应用程序进行时可视化仿真，城市规划，应急、响应和教育作用。已经成功完成十多个虚拟城市项目代表作品“虚拟洛杉矶”等。

5.总结

随着人们物质生活的不断丰富，精祌需求也越来越高。对城市雕塑的要求也越来越高，手绘表现与计算机表现作为一种时代发展的产物，参数化建模，形成逼真的二维场景对现实环境进行模仿和“再现”。设计者可以根据需要在系统中通过修改参数，调整方案。在加快城市雕塑方案设计的效率、节省了时间和资金。减少由于事先考虑、规划不周全，造成城市雕塑与环境的分离。

科技的不断进步和发展，人们对活和工作环境的要求也会更高，也许在不久的将来会有更人性的辅助表现工具供人类选择和使用，不仅会推动城市雕塑的飞速发展，而且也会给我们带来更加人性化的设计空间，使人们的生活和工作更舒适、便利。