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第一篇 建筑软件家族

建筑是湿的2018-01-11 07:11:03

本号以后会讲软件的使用方法。小伙伴们在学习Rhino、GrasshopperRevit的过程中,如有心得或疑问,欢迎与阿木交流(微信号:AMU_2015 )

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大家好,我是阿木,今天咱们来数数建筑学专业所涉及到的软件。除了我们熟知的AutoCAD、SketchUp 和Photoshop之外,还有哪些,该怎么分类?

我个人是如下进行分类的:

  1. 二维平面软件

  2. 三维几何建模软件

  3. 三维信息建模软件(BIM)

  4. 分析软件

  5. 后期处理软件

  6. 建筑设计常用编程成语言

  7. 其他


Let`s Go,Man!


1.二维平面软件

a) Autodesk AutoCAD (CAD) 坚决不谈。

b) MicroStation 这款软件跟CAD很像,而且三维建模能力很不错,所以,说他是二维平面软件是非常委屈它的。它有上千种第三方插件,覆盖了土木、建筑、交通、结构、机械、电子、地理信息系统、网络、管线、图档管理、影像、出图,所属公司是Bentley(中文叫奔特力不是宾利哟),小伙伴们可以找视频看一下,你会马上陷入深思:为什么我们都在用CAD?(界面见下图)



b) Adobe Photoshop(PS) 咱不谈 。

c) Adobe InDesign(ID) 排版工具,适用于页数较多的文本。

d) Adobe Illustrator (AI) 由Adobe公司出品的一款基于矢量图的绘制软件。如何理解位图和矢量图的区别呢?阿木觉得,位图的基本构成单位是像素,而矢量图是由线及其封闭成的空间构成(所以跟像素无关,随意放大缩小都不会影响画质)。



e) CorelDRAW(CD) 加拿大Corel公司的矢量图工具,你要问了,它和AI有什么区别,我没有用过,不能乱讲。听朋友说,跟AI很相似,我只知道:CD的安装文件是AI的两倍。下次阿木会找有经验的朋友来讲讲。(界面见下图)



f) Adobe Freehand (FH) 也是矢量图工具,安装文件只有AI的六分之一,却依然很溜,而且文字处理很强,没事的时候你试试看就知道了。

2.三维几何建模软件

a) SketchUp (SU) 拥有大量在线模型库,逼真的显示效果,众多专业插件,哪怕你更爱Rhino,记得也要精通SU。2012年Google将SU卖给了Trimble。



b) 3D Studio Max (Max) 记得读本科的时候,阿木的很多同学都去校外报班学习Max,造型能力很强,但是个人觉得吧,做规矩的建筑不如用SU,做异形建筑又不如Rhino,在建筑建模领域有点尴尬。But!!!Max渲染能力杠杠的。效果图公司几乎清一色在用它。而且“.3ds” 文件格式也很通用,阿木接触过一款名为Quest3D的软件,用于虚拟现实,完美支持“.3ds”格式。咱日后再说。



c) Rhinoceros(犀牛) 让我沉默五秒,1、2、3、4、5,ok!这是阿木最喜欢的一款软件,精小却有大心脏。如果能精通,三维建模基本无敌。而且还有Grasshopper的支持!!!如果你不爱它,我只想说,今夜天台风好大,你们不要拦着我。(下图为扎哈的塞尔维亚贝克欧规划方案)


d) Maya(玛雅) 销魂的名字,无敌的造型能力,精准的粒子动力学。我就不乐意了,你让其他软件怎么活下去!然而,兴之所在,败之所因。Maya太强,但也太大。安装文件差不多1、2个G,是Rhino的十倍左右。如果只是建模的话,Rhino就够用了。如果你想做动画,那就别犹豫了,看看maya的作品:《X战警》《后天》《星球大战》《玩具总动员》,数不胜数,天下我有了简直,当然,这些不只是Maya的功劳,据说参与《阿凡达》制作的软件有25款,包括大名鼎鼎的Houdini和Zbrush。(见下图)



e)Catia 法国达索(Dassault)公司的神作(我们后面会介绍Digital Project,跟Catia有很大关系)。作为PLM(产品生命周期管理协同解决方案的一个重要组成部分,更多被用于产品设计领域。V6版本出来的三维手绘功能,建议小伙伴去找视频看看。阿木只用过一周,Catia 造型能力很强。我一直觉得犀牛的放样,双轨成形是很不错的,但实际上,除了“标准”,“松弛”等选项外,基本是不可控的。Catia的耦合这方面真的蛮牛的,更重要的是他的约束关系,轻松修改模型的能力,以及最牛最牛的N多不同领域的模块。阿木真心是学不会,妈妈问我:为什么你每次用Catia的时候,都是跪着的?



f)Cinema 4D 下文提到


3.三维信息建模软件(BIM)

在这里,阿木想说明一下,BIM(Building Information Modeling)不是软件,也不是三维模型,那是什么呢?简单的说,把一栋建筑几乎所有的信息(几何,材质,构造,构件等)全部汇集在一个“模型”里,咱们对比SketchUp,就明白这个模型不只是三维模型,更是一个数据中心。更好地利用这些数据,是BIM的中心思想,也就是我们常说的BIM应用。


a) Autodesk Revit 从目前国内的普及程度看,Revit是BIM建模软件的代表。它有着很好的模型数据系统,完善的族概念,良好的云计算,以及良好的开发接口。我想,等Dynamo正式上线后,想必会进一步巩固Autodesk在该领域的地位。因为Revit用户众多,使得其他软件纷纷开发针对Revit的接口,比如PKPM,Etabs,SAP等,足见Revit的影响力!那Revit的缺点是什么呢?首先是它的造型能力,你可以看到,只有5、6个简单命令能用来造型。其次,Revit不同版本的兼容性问题:只能从低版本升级到高版本,不可逆。另外,Revit软件比较大,并且是单核运算,所以对配置要求比较高,据说即将推出的Revit 2016在这方面有很大改善,会不会支持多核?让我们一起等待吧。



b) ArchiCAD(AC) 说起Archicad,阿木是非常惋惜的。他比Revit更早进入BIM领域,并称之为“虚拟建筑”,如今却几乎完全失去了主流的设计市场。我想除了软件本身的问题,更大的问题是其市场营销的策略。咱们只说软件:

ArchiCAD也有类似族的概念(在“Design”工具栏下),但没有族类型,如果你接触过Rhino的插件VisualARQ,就明白没有族类型的BIM是啥样的了。。。ArchiCAD有图层概念,Revit没有,对于用惯了CAD的设计师,更容易上手。上文说了,Revit建模能力让人吐槽,那ArchiCAD呢?好吧,半斤八两。ArchiCAD主要就是建筑专业的建模,其他的,比如结构,暖通专业就不那么好用了。 做设计的时候用挺好,基本不会卡



c) Aecosim Building Designer(ABD) 好软件,好软件!这也是Bentley公司的产品,完全内置了咱们上文提到的MicroStation,加了四个主要的模块:建筑、结构、设备、电气。棒棒的!目前还是V8i版本,界面非常易懂,而且自带碰撞检测,造型能力也很强大。(下图来自其网络)



d) Digital Project (DP) 建筑传说级软件,由铿利科技开发和销售的建筑信息建模 (BIM) 和管理工具,设计、项目管理到实施现场都很优秀。可不要小看这个铿利科技,英文名是Gehry Technologies,即盖里科技,显然跟弗兰克·盖里有很大关系,想想他的古根海姆博物馆,就知道DP是什么级别的了。这个软件是基于Catia改造的,所以曲面造型能力很强,如果你熟悉Catia,那么转到DP上来会更容易。这个公司目前推广一个BIM协同工具,叫GTeam,有兴趣的可以看看(下图来源网络)



e) 鲁班(LUBAN)这款软件和上述的BIM建模软件有三个不同之处,首先,它是一款国内研发的软件。其次,它是基于AutoCAD平台开发的,不是单机软件。最后是定位,鲁班更侧重于建造部分的BIM应用,比如算量,这可不是咱们做学生设计想象中那么简单的,数个门窗表就完事儿了。里面有很多复杂的问题,比如钢筋量的计算等,会用自然计量单位或物理计量单位作为基本单位。小伙伴们如果做设计是不怎么用的上了。

f) 广联达 唉,突然感觉人生好艰难,既然是国产软件,说了鲁班又不能不说广联达。阿木码字真心好累。。。但是好软件又不能不说,广联达很擅长算量,结果很准确。跟鲁班不一样的是,广联达是单机软件。鲁班和广联达之间的竞争正促使两款软件往更好的方向发展。


g) VisualARQ 大家知道,阿木是Rhino的脑残粉,所以,尽管这个软件有点鸡肋,但是,我还是介绍一下吧。它是犀牛的插件,也有gh版。建筑基本的7个构成要素都有单独的构件,很小巧轻便,然而,依然是兴之所在,败之所因。小巧也就注定了数据不完整。阿木用了几天就放弃了。


PS.阿木是非常非常希望能有国产的软件走向世界的!当然,无论咱用了啥软件,钓鱼岛都是中国的,苍老师是世界的!


4.分析软件

阿木这里说的分析软件大概分为三个部分,性能分析,结构分析,和施工分析。

性能分析:

a)Ecotect Analysis(ECO) 这个软件想必大家都听过,作分析图啦,骗甲方啦,非常棒,随便怎么设置,都能出来一幅惊艳的分析图。这是一个神奇的软件,从它的诞生开始就挺传奇。它是由一位名叫Andrew Marsh的建筑师,同时也是西澳大学的博士独自一人“发明”的软件。据说在2008年被Autodesk收购之前,Ecotect的开发几乎是他一个人完成的。但是阿木想说的是,eco已经停止更新5年了,是不是说明了什么?我什么都不知道。

b) Green Building Studio® energy-analysis(GBS) 是Autodesk公司的一款基于Web的建筑整体能耗、水资源和碳排放的分析工具。

c) EnergyPlus 模拟建筑的供暖供冷、采光、通风以及能耗和水资源状况。包括了很多特殊的模拟,比如,热舒适度、多区域气流、水资源使用以及光伏系统等。对很多软件都有接口,比如SketchUp


d)Grasshopper(GH) 小伙伴们如果使用Rhino平台下的gh,那么里面有很多插件能帮助你进行性能分析。比如Geco(其实就是连接到Eco而已)、Ladybug+Honeybee(非常棒)、Diva(据说跟哈佛大学有渊源)、Heliotrope - Solar等等。都是gh的插件哦,犀牛早就不是那只犀牛了,可邓肯还是那个邓肯。

e) Autodesk Vasari 最后再提一下这个还没有发布正式版的软件,跟Revit的界面有点像,性能分析主要是日照和风,虽然是操作极为简单,但当我第一次看到Vasari出的分析图时,真是被唬得一愣一愣的。所以阿可告诉过我,最利于洗脑的沃土是无知。哈哈!目前最新版是Vasari Beta 3,官网免费下载,有效期至今年五月。



f) Virtual Environment(VE) Integrated Environmental Solutions 公司旗下的建筑性能模拟和分析的软件。功能类似Ecotect,可以与Radianceq兼容对室内的照明效果进行可视化的模拟。据说很优秀,国内有不少设计院在使用。下图展示了ve的功能,来自其官网


g) PKPM 除了结构分析,还有日照分析功能,而且很准呢。国产国产!

h) TArch(天正) 日照分析蛮好的,特别的单纯实在。


结构分析:

这部分阿木懂得很少,都是各种google。。。

a) PKPM 国产王牌结构分析软件,傻瓜操作,但绝对好使!

b) ANSYS 目前业内使用ANSYS计算的内容包括:多高层结构、空间结构、索膜结构、玻璃结构等等;特殊问题有节点分析、动力弹塑性分析等等。一个字,ANSYS太强大了

c) Etabs\SAP2000 不了解,阿木打字好累,原谅我。

d) Tekla 钢结构详图设计软件,图纸直接可以施工。

e) 3d3s 同济大学研发,进行钢结构和空间结构设计分析的软件,膜结构也可以哦。国产国产!

f) Grasshopper gh目前的插件100有余,阿木当时玩gh的时候,才20来个呢。这里介绍两款,Karamba,跟gh的模型无缝链接,特别好用。一年前,免费版好像只允许20根杆件,简直不能更残忍,好久没用了,现在的情况不清楚。Millipede(千足虫) 哈佛大学老师开发的一款插件,可以对结构进行优化,非常棒,而且完全免费,电池图标很好玩,人称“小火车”。

g) Rhino Membrane 犀牛的插件,主要用于膜结构的生形。总共只有几个按钮,分分钟生成一张流畅的薄膜。小伙伴们用犀牛做方案的时候,可以试试这个东西,做出来非常有情怀哟!



施工分析:

包括管道碰撞和施工模拟

a) NavisWorks(NW) Autodesk收购的软件,安装包很大。但是如果打开了,还是比较流畅的。它能将很多格式的三维模型文件整合在一个文件里,进行管道碰撞检测,施工动画模拟,以及漫游。操作很简单。



b)Aecosim Building Designer(ABD)上文讲过,有碰撞检测功能。


五.后期处理软件

分位图像和动画

图像除了咱在二维平面中的讲的PS AI等,还要介绍一下渲染工具

a)Vray 好不好,谁用谁知道。可以安装在SketchUp,Rhino,3ds Max上。其中,vary for SU和vary for Rhino功能几乎是一样的,但是呢,vary在3dS Max里就截然不同了。简直感觉不是一个妈生的。哦,这里介绍一下韩世麟,人称老韩,做的图特别棒。尽管他不认识阿木,但是阿木对他很崇拜。老韩的个人网站地址:http://hanshilin.com/ 有很多渲染P图的教程。干巴爹!

b) Artlantis 法国Advent公司重量级渲染引擎,也是SketchUp的一个天然渲染伴侣,能够按照SU的图层赋予材质,室内外渲染皆可,而且,渲染速度非常非常快,做概念设计的时候,分分钟完成效果图。阿木也只从一个师兄那里学到,简直不能更喜爱了。



动画制作

a) 3ds Max 首先必须要说,目前用Max做动画还是非常主流的,效果也特别好,原理就是一帧帧的图片渲染后拼在一起,制作的过程非常慢。所以,一般的效果图公司都是按照秒来收费哦。

b) Lumion 你用过吗?没用过就去用吧。傻瓜操作,照片级效果,实时3D可视化。阿木第一次看到Lumion出的图,简直爱不释手。当然,现在看多了那种色彩,有点审美疲劳。



c) Maya 用来做建筑的动画真是浪费了。

d) Cinema 4D 一款跟Maya比肩的含建模到动画的全能型软件。不同的是,它跟catia一样,拥有很多模块,比如,针对建筑的,就有单独的建筑模块 。而且完美支持AutoCAD、ArchiCAD等软件。非常不错。



e)Revizto 一个与Revit无缝对接的软件,进行虚拟漫游展示,可以直接将revit的模型生成后缀名为exe的可执行文件,双击这个exe文件,打开的窗口仿佛进入了我们经常玩的CS\CF,场地就是我们Revit里建的模型。前进后退非常方便



f) Cryengine 这个就有点偏了,是游戏引擎。游戏引擎有很多,这里我们只谈这一款,主要是因为有朋友用过。将建好的三维模型导入进去,稍加设置,就可以完全如同玩CS一样在里面奔跑了,你还可以扔炸弹,把你设计的窗户或者门给炸飞,画面炫酷拽,这个是里面的物理引擎负责的。有兴趣的可以玩。期待下次在你设计的楼里对战,不见不散,Roger that,Roger that!!



g)Adobe After Effects(AE) 很早以前,阿木用会声会影,觉得特别棒,但是,当我看到朋友用AE做出的东西后。。。开始找护膝,准备跪着学。别看都是后期处理软件,其实差别非常大,会声会影更多的是用于视频剪辑组合的,而AE是做特效的,号称视频界的Photoshop。会声会影是傻瓜型软件,如果一个下午学不会,请回去买护膝,哈哈。而AE更多的是特效能力,需要长时间的学习,才能掌握,阿木不会。



6.建筑设计常用编程语言

阿木这里说的编程语言仅仅是指在常用软件上为设计编程或二次开发的语言,而且仅仅列出我知道的,我懂得很少,真的很少。

另外,语言本身并不重要,重要的是你的想法和设计出来的算法。这是我的认识。

a) C Sharp (C#) Windows针对.NET平台开发的语言,简单好用,而且非常强大,阿木知道的Rhino\Grasshopper\Revit的插件制作,都可以用这个。而且学习C#是强类型语言,很容易培养出规范的编程习惯,以及深刻了解面向对象的含义。


b) Python(PY) 阿木第二个接触的语言,简直不要更容易上手好吗?举个例子:

"a=3 b=a print b"

屏幕就会显示3. 是不是很简单?其实深入学习也是不容易的。PY在建筑软件上的使用越来越流行。比如Rhino\Grasshopper\Revit\Dynamo\Maya,都支持PY,不过,也不知道为什么,个人感觉,PY适合工程量较小的程序。如果程序比较大,我更推荐C++或者C#。


c) C Plus Plus (c++) 阿木不会这种语言,但是还是有一些建筑设计的大神在使用。难度应该比C#要大。


d) Ruby SketchUp的开发语言,也是面向对象的,小伙伴们只要听到面向对象这个词,就勇敢的去学吧。


e) Java 在国内比较厉害的建筑院校里,有些“建筑自动生形”的过程是在Eclipse上进行的,那就需要Java,我感觉它和C#语法蛮像的,但阿木不会。


f) Visual Basic (VB) 大名鼎鼎有木有,感觉曾经是个霸主有木有,这是阿木第一个接触的语言,版本是6.0。当时犀牛还不支持Python,只支持VB(Rhinoscript),所以,就学了。后来有了Python,我就劈腿了。


g)VB.NET 刚出来的时候,被称为VB 7.0,但跟VB完全不是一个东西,你想想雷锋和雷峰塔的关系。VB.NET其实是C#的好兄弟,这两个中选择一个就好。


7.其他的东东(感觉对建筑设计没什么直接作用)

最开始,阿木是想单独把这个单独写一篇去介绍的,现在有点累,就放在后面简单介绍一下,

a)Processing 这是在国内新兴不久的软件平台,更多的适用于艺术设计中,可以跟使用者交互,阿木第一次看到,也被duang到了。这个软件是免费开源的,官网 https://processing.org/ 有非常多的例子可以参照,也有很多强大的外部库。阿木学习processing已经是一两年前的事情了,这种开源的平台,发展速度是让人咋舌的,所以我也不知道目前它飞到哪里去了。这个平台是纯编程的,语言类似Java,上手不难。



b)单片机 其实这是一个统称,包括软硬件的组合。对于咱们这种不懂复杂电路的建筑小伙伴,听的更多的是Arduino,其实Arduino是不能代表单片机的,只能实现一部分功能,它是将很多复杂的程序封装起来,更方便被调用,让新手非常容易做出还不错的互动装置。什么是互动呢?这个阿木只能从字面理解了:你走到门口,门自动打开。早上起床,窗帘自动升起了。对了,Arduino也是纯编程平台,界面和Processing差不多,但语言有点像C,不要以为很难,你只用记住一些常用的命令,就可以做出一个笨笨的机器人了。另外,Grasshopper中firefly插件可以与其进行连接。



c)虚拟现实(VR)利用电脑模拟产生一个三维空间虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。就在不久前,教育部批准了在多所高校成立100个国家级虚拟仿真的教学中心,其中包括清华大学的“数字化制造系统虚拟仿真实验教学中心”以及同济大学的“建筑规划景观虚拟仿真实验教学中心”,很显然,虚拟现实的时代正在到来!



d)增强现实(AR)实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。打个比方,你手机摄像头正对着一张桌子,AR可以让手机屏幕显示的是一个妹子在这个桌子上Dancing。其实桌子上面什么都没有。牛不牛?!这里,顺便推荐一下 “旨尖动漫” www.fingergame.cn 他的创始人,人称坚叔,是华南理工建筑毕业哦。坚叔,我帮你发光发热了!哈哈。



f) 全息投影 也称虚拟成像,是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。简单的说,它不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,大家记不记得周董有一次在小巨蛋的演唱会,他与邓丽君隔空对唱《你怎么说》!美哭了,细想想,当时周董还没有被昆凌带走。真是time flies呀!



g) 三维网页 阿木一直幻想有一天能在网页上玩我的Dota,绝对地卜师大神,哈哈。大概4年前,WebGL开始进入视野。基于Ricardo Cabello Miguel开发的Three.js,让我们这种非计算机专业的同学使用WebGL简单了很多。网页最后的渲染效果也棒棒的!阿木本来正在学习这个,突然想开个公众号,就暂停了。这里,推荐一个网站 http://www.modelo.io/ CEO是毕业于哈佛大学的颜值爆表的苏麒哥,有才就算了,还帅!他们的技术顾问是上文中提过的Millipede的作者。另外,再给一个网页游戏的例子 http://www.spacegoo.com/wingsuit/# 跟flappp bird有点像。(游戏截图如下)



h)Javascript 为网页增加动态功能的语言,辅助html+css,如果你做了棒棒的设计,想给非建筑专业的朋友看。总不能让他安装SketchUp吧。所以,阿木很看好B\S(浏览器)这方面的前景。你如果想要把Processing的动态效果放到网页里,那么Javascript是你最好的伙伴,只需要引入Processingjs就可以继续了。那么,WebGL呢,也是如此,这可是网页诶!亮闪闪的作品传播方式!

j) Database 咱们学设计的对数据库没有啥概念,因为根本不需要。阿木只是觉得蛮好玩的,大家都说大数据时代,人人时代,互联网+,我想了想,个个都离不开大量的数据存储,查询和传输。这里面就有两个好玩的东西,一个叫SQL,可以存储查询数据的语言,你可以在一大堆类似excel的表格里,选出任何你需要的东西。另外一个是XML,一种语言。专门负责数据传输


好累好累!就说这些了,图片基本都来自网络,如果有版权问题,请随时跟我联系。


因为阿木认识非常有限,全文仅凭个人主观臆断。若有任何错误,请大家批评!


下一篇 按照大家的要求,交叉进行Revit和犀牛的科普。 欢迎关注。


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