斗拱三维虚拟仿真模型设计（1）

摘要：论述了研究斗拱三维虚拟仿真模型设计问题的起源与研究的目的，并罗列国内外三维虚拟仿真的研究现状。

关键词：斗拱；三维虚拟仿真；虚拟现实；模型设计

Three-dimensional Virtual Simulation of Bracket Complexes(1)

Abstract: The origin and purpose of the research on the three-dimensional virtual simulation model of Bracket Complexes were discussed, also the research status of the three-dimensional virtual simulation domestic and overseas were listed in this paper.

Key words: Bracket Complexes; three-dimensional virtual simulation; virtual reality; model design

一、问题的起源与研究的目的

世界建筑史上，曾经有人把建造的建筑物分为木质材料和砖石材料两大体系，并把它称为东方建筑体系和西方建筑体系。中国的古代建筑，是以木构为主的建筑体系，以其历史悠久、数量最多、科学和文化内涵极为丰富等等，被称之为东方建筑体系的代表。随着社会的进步，科学技术的发展，产生了一种巧妙的结合方法——“榫卯”结构，在这一神奇的发展过程中又出现了一种十分独特的集榫卯技术大成的组合结构“斗拱”^[1]。凡重要建筑、纪念性建筑必须使用斗拱，它是我国古建筑宝贵文化的传承。斗拱之组织与比例大小，历代不同，每可借其结构演变之序，以鉴定建筑之年代，故对于斗拱之认识，实为研中国建筑者所必具备之基础知识^[2]。现如今有关于斗拱的研究成果绝大多数是以文字、二维图形方式表达的，而斗拱是一个复杂的三维构造系统，仅仅依赖二维图纸的件下的抽象思维，很难得以透彻的认识和领会，这对斗拱的学习与研究无疑是一个严重的制约^[3]。

虚拟仿真（Virtual Reality）简称VR，采用先进的计算机数字模拟技术创建系统，仿造真实物体形成三维虚拟模型，在视觉、听觉、触感等形成全方位的虚拟环境，带给用户如临实物的真实感和体验感，其逼真性和实时交互性为系统仿真技术提供有力的支撑。目前该种技术主要运用在混凝土、钢结构等建筑上，木结构领域的应用还是相当缺少，将此技术应用到斗拱的三维模型研究、教学和宣传中，必将大大提高斗拱的研究效率与展示效果。因此，本研究将应用有关三维仿真软件，进行在斗拱（宋代）模型建立，研究利用现代信息技术在实践中构建一套教学系统，通过斗拱的外观、结构等要素综合起来融入到虚拟模型的建设中，使模型在虚拟的状态下能够进行仿真再现，并可进行人机交互，从而促进深入理解。