多媒体立体显像技术在提升城市建筑视觉动感中的运用

2022-03-07太原理工大学

建筑与文化 2022年2期

文／朱媛太原理工大学讲师硕士

引言

随着智慧城市的发展，传统建筑也在不断升级进化，多媒体融入到建筑的设计规划当中，并以视觉动感的方式呈现出来，越来越成为城市建筑的一种时尚。并且这种趋势也使得城市建筑从智能建筑向智慧建筑过渡，“如果说智能建筑是一个躯壳，那可以说智慧建筑就是一个拥有大脑的躯壳”[1]。

1 多媒体立体显像技术与城市建筑视觉动感的契合

当代城市建筑发展的一大趋势就是彰显文化内涵与艺术特征，随着多媒体显像技术的时尚化应用，城市建筑与多媒体的联姻为城市建筑设计带来了新的理念和创作方向，这也为都市大众带来了前所未有的审美体验。

1.1 多媒体立体显像技术的发展

自1995 年，达科公司为世界投资银行的纽约总部大楼设计安装了三色和单色的LED 计时器开始，多媒体立体显像技术就成为城市建筑视觉设计的重要时尚。事实上，多媒体技术融入到建设设计与规划当中，并最终显现在城市建筑中是当前城市地标的重要手段，它们散落在城市的各个区域，已经成为城市不可或缺的组成部分。

多媒体立体显像技术又叫全息立体成像技术，简单地说就是利用多媒体技术产生3D 立体效果，它将3D 影像呈现技术与多媒体影像信息记录技术融于一体。随着社会的发展，多媒体立体显像技术是利用干涉和衍射原理记录，并虚拟再现真实的三维图像技术，它被应用于很多现实场景，投影技术与全息技术的有机融合完成全息显示，营造富有立体感的形式效果。这种立体的虚拟幻象还可以与表演者、观众一起互动，完成体验式欣赏。

多媒体立体显像技术具有成像清晰度高、空间感强、展示模式丰富等特点。它突破了传统3D 技术的限制，色彩更加多元，对比度、逼真度、立体感更强。它的影像不受任何空间的限制，展示模式也更加丰富：360 度或270 度全息投影、幻影成像、单面全息、全息橱窗等方式让显像技术更适应不同语境。

1.2 城市建筑视觉动感需求

传统城市建筑被认为是静止的，但是随着后现代主义建筑风格的兴起，建设设计中体现动感已经成为一种时尚。事实上，对动感的把握从哥特式建筑就已经开始了，建筑中“向上”的追求和“飞券”的运用就极富有动感。到了当代解构派建筑师盖里、库卡斯等人就将自由、激情等理念融入到了建筑当中，动感成为他们建筑理念的核心要素。其后的帕桑姆派克将他的创造性解构和对人体艺术的感悟应用到巴黎音乐城、里昂车站、西班牙多顶建筑，使这些建筑突破了静止景观的限制。

当前城市建筑设计呈现出“动感”时尚，原因除了建筑哲学和美学的潮流之外，还有计算机应用技术的飞速发展。计算机应用到建筑设计领域，解决了传统设计对于非线性、扭曲面进行计算和分析的难题。另外，钛合金等新材料的运用，更是让设计者能够按照自己的设计理念进行塑形和空间构造，这也让当代建筑设计者尝试以更加时尚的手段来探索动感建筑，从而让城市建筑更加丰富多元。

1.3 城市建筑视觉动感设计的多媒体特征

“随着信息化社会的到来，当代建筑师从社会的各种视幻图像和媒介，特别是电影中的镜头语汇、场景切换中汲取视觉源泉。”[2]多媒体的核心功能就是向大众传播信息，而建筑也是以空间造型传达一定的设计理念，城市建筑不仅是城市大众居住、办公、购物娱乐的功能场所，而且以自身的空间造型为大众提供具有审美意味的活动场域，并通过视觉等感官造型向大众传达一定的价值判断，从而融娱乐、审美、教育等信息于一体，因而从这个层面来讲，多媒体和建筑在传播功能上有相通之处。

当代多媒体立体显像技术的发展为城市建筑设计拓展了新的思路和发展空间，它们之间的相互结合显现了鲜明的时代特征——信息化时代的建设设计的人文理念。多媒体立体显像技术为建设设计提供了新的技术支撑，全息影像让城市建筑的信息传播更加立体真实，信息的互动性也进一步增强，并且信息传播速度和范围也较传统建筑更加深广，更为重要的是多媒体立体显现技术最大的特点就是动感，它能够以极强的信息互动与大众产生交流，这就让城市建筑的动感特征得到充分体现。

多媒体立体显像技术在城市建筑设计中的动感体现最主要的就是增强建筑的互动性，它改变了传统建筑设计的“单向度”思维模式，也就是设计理念单纯的创作与设计，而忽略大众的接受。而多媒体显像技术更加注重人文内涵的表达，更加注重受众的感受和需求，因此能够让城市建筑设计更体现出“人本主义”的特征，而这都是多媒体立体显像技术的优势所在。

2 多媒体立体显像在城市建设动感设计中的应用方式

多媒体显像技术是近些年兴起的高端展示技术，它的立体显示特点较传统的二维平面展示具有较强的优势，因此被应用在包括城市建筑在内的很多领域。对于城市受众来说，城市建筑中的多媒体立体显像已经超越了好奇的层面，而成为城市建筑风景的有机组成部分。

图1 多媒体立体显像沙盘（图片来源：《财经》杂志2020 年第5 期）

图2 城市动态建筑（图片来源：《财经》杂志2019 年第58 期）

2.1 多媒体立体显像技术拓展了城市建筑动感设计的技术手段

多媒体立体显像技术是一种结合了现代电子信息技术与传统光学显像技术的光信息处理技术，它的记录与再现的过程都能够实现数字化处理。近年来，多媒体立体显像技术逐渐成为城市建筑设计的一个新兴潮流，新的城市建筑通过数字化模型展示，并通过网络互动实现了建筑信息与受众的交流。

多媒体立体显像技术成为城市景观动感设计的重要技术手段。传统的多媒体设计手段已经成为建筑设计的重要技术支撑，其模型显现打破了二维图纸的平面观感。而模型多媒体立体显像技术是一种虚拟的三维立体影像呈现，设计师将这种技术手段应用到建筑设计当中，一些富有动感的设计就可以通过多媒体立体显像呈现出来，直观性更强，展示效果更理想，并且更加省时省力，也方便后期的调整和修改。

多媒体立体显像技术还能够完成传统建筑设计不能完成的大规模情境模拟。传统建筑设计是基于大量的算法基础之上的，而当代的多媒体虽然能够建立庞大、复杂的基础资料群，但是却不能模拟城市建筑的动感的多向度性，也就是说如果想要模拟建筑的多种动感表达方案，就需要大量的人工现场勘测和手工绘图，然后将其收录到多媒体数据库当中，然后进行算法的推演。而以现代电子信息技术与传统光学技术为基础的多媒体立体显像则相对简单得多，它能够让设计更加直观和细致。

2.2 多媒体立体显像技术成为城市动感建筑的有机组成部分

20 年后，达科公司为世界投资银行升级、革新了多媒体显像系统，用最先进的600 万像素、281 万亿种色彩、1200 万个LED 显示屏组成的显像系统，成为展示行业信息与精英人物的平台，并能够进行可视化、互动化的传播。这个多媒体立体显像系统已然成为招投行纽约总部这一城市建筑的有机组成部分。

传统城市建筑一般根据地形、水体等自然环境进行建造，造型、色彩、线条等外在形态与植被、灯光等附属元素共同构成了城市建筑的整体。而多媒体显像技术则融入了城市建筑的动感设计当中，将自己作为一种元素成为城市建筑的一部分，并且以强烈的动感属性为城市建筑带来了全新的视觉体验。

图3 多媒体立体显像的商业展示（图片来源：《现代显示》杂志2020 年第8 期）

多媒体显像技术成为城市动感建筑的一部分主要体现在两方面的创新上：其一，多媒体立体显像技术以清晰的虚拟影像、文本、色彩以及互动性成为城市动感建筑的一部分。并且多媒体显像并不是建筑主体的附属，而是作为建筑的一部分而存在，它所营造的空间与建筑主体空间是一个有机体，并且以虚拟显像形成了虚实相生的全新融合效果。其二，多媒体立体显像技术变城市建筑的静态显现为动态显现，这就使得城市建筑充满了动感活力与表现力，从而更容易营造视觉冲击的效果，也更让受众产生亲切感。并且按照当代后现代主义建筑设计理念，人的参与和互动，本身也构成了建筑的一部分，多媒体立体显像技术的互动性特点也就成为城市建筑的一部分。

2.3 多媒体立体显像技术为城市建筑动感显现提供控制集成

多媒体立体显像技术越来越成为城市建筑表现动感因素的重要手段，像虚拟人工雨幕、影像动植物、虚拟喷泉，甚至是动态的人像。多媒体显像技术作为一种技术呈现，它背后的控制集成也为城市建筑的设计提供了新的思路和技术支持。这些虚拟的3D 影像呈现都可以通过多媒体来控制，各种虚拟形象的呈现方式和表达方式都可以通过这个集成来实现。建筑设计者和管理者就可以通过多媒体来控制这些显现的影像，并且可以根据受众的互动情况进行随时的显现控制，这就给城市建筑带来了丰富的动态变幻，制造出奇特的艺术效果。

3 多媒体立体显像技术在城市建筑动感设计中的功能

多媒体立体显像技术作为城市建筑动感组成部分，具有重要的实用功能与审美功能，也是引领未来城市建筑设计风尚的重要技术要素，它具有信息传达、审美时尚、互动体验等功能。

3.1 信息传达

“全息技术本身就是数据并行处理的一种重要信息处理手段。”[3]传统的多媒体立体显像技术可以通过增加信号源提升通道数目从而实现更多的信息量传达，而当代的轨道角动量光束则能够实现超宽带传输，从而实现更加炫酷的场景显示。多媒体立体显像技术在商业、工业、建筑、科研、教育等领域被广泛应用。

城市建筑动感设计中运用多媒体立体显像技术一个重要的功能就是信息传达，包括商业信息和公共信息，当代城市建筑营造动态形象的主要目的就是增加关注度，从而带动城市建筑商业功能或者公益功能的开发。运用多媒体立体显像技术能够让城市建筑的清晰度、互动性更强，运用这种技术在城市建筑这种公共空间进行商业宣传，可以实现城市建筑与商业信息传播的有机结合。并且多媒体立体显像技术给城市建筑营造的动态感能够带来更大的关注效应，形成别致的商业广告传播效果，从而获得企业更多的青睐。

城市建筑多媒体显像技术不仅承担着商业信息传达的功能，也承担着公共信息传达的功能。城市建筑尤其是一些地标性的建筑往往被部门单位用作公共宣传的工具，用来传达特定的功利性信息，像文明实践、党史教育学习、社会主义核心价值观等政治宣传，敬老爱幼、勤俭节约等传统优良价值观念。多媒体立体显像技术以鲜明的动态性让这些宣传更接地气，也更加具有冲击感。这种公共信息的传达方式显然是传统的纸质媒体、固定的电视媒体所不能实现的。