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研究生: 蔡佩烜
Tsai, Pei-Huan
論文名稱: 實像與擬像數位化設計輔助空間概念化與生成之探討
Images and Simulation The Exploration of Spatial Conceptualization and Fabrication by Digital Design
指導教授: 邱茂林
Chiu, M. L.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 143
中文關鍵詞: 視覺經驗視點觀察數位化概念設計空間生成電腦輔助建築設計
外文關鍵詞: Digital Design and Fabrication, Design Process, Computer-Aided Architecture Design, Perception
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  • 數位建築中形體與空間的解放與數位空間概念的演化及數位媒材的發展等,使空間之性質因溝通介面之不斷擴增而多元,實體性質與虛體性質反應出空間性質之指認與溝通上的議題。本文透過實體與虛體、實像與擬像之關係來定義:(1)實體實像:這樣的知覺經驗是透過真實的物體讓觀察者產生真實的認知投影稱為「實像」。(2)虛體擬像:本文的虛體即是指一種用來模仿表現真實的「媒介」。而擬像即是泛指人經過錯誤的認知,在心裡產生錯覺或幻覺之投射。(3)實體擬像:本文以自由曲面系統之電腦操作介入設計的思維為例,探討抽象之電腦擬像透過實踐再現於真實空間中,因其超越既有的空間界線與經驗之想像而傳達虛擬的真實感受,更因此形塑觀察者的另類超現實經驗,並反應數位建築形式功能性之需求以改變以往「生活的容器」之意涵。而如何建構一種設計經驗以回饋數位設計之成像認知。

    本文以視覺經驗為基礎,從物體之形式與觀察者的認知來形塑真實與虛擬,並以「觀察者觀察物體形式,並透過知覺之經驗在心裡產生認知之投影」的關係去探討及發展。在形式之觀察條件指認上,透過案例分析出視覺環境中線性正交形體之「形態、材質、光線、色彩、符碼」等認知條件,更以電腦模擬「形式之生成」透過三個演作(一..平面折疊之空間生成,二..曲面皺褶之空間生成,三. 平面折疊與曲面皺褶並存之生成)試探數位概念化之生成。
    演作(一) :以數位概念發展平面折疊之生成,透過電腦模擬輔助概念發展,並結合傳統施工技術實踐。
    演作(二) :以數位概念發展曲面皺褶之生成,透過電腦模擬輔助概念發展與施工技術,整合並進一步改變傳統施工技術。
    演作(三) :透過演作(一)與(二)之設計發展與施工經驗回饋一數位化概念設計與生成實踐。

    結論透過演作之操作結果來比較與分析平面折疊與自由曲面之「設計之操作條件」與「設計之認知」,並以此檢驗一數位化概念與設計生成如下:

    (一).「設計之操作條件」從軟體之技術性操作與再現之方式歸納如下:
    1.平面折疊與曲面皺褶之設計介面比較。
    2.形式之功能性與材質、燈光、符碼與環境背景等影響條件之關係探討。

    (二).「設計認知」之結果歸納,以「視覺經驗」與「視點觀察」之觀測所產生之不同設計認知歸納如下:
    1.「視覺經驗」:空間形式之生成與成像認知需透過營造某種足以喚起人認同之知覺形式,以完形心理學之角度來說即是藉著意識形態來審視擬像之空間形式。
    2.「視點觀察」:形式越複雜則越需要透過更多向的視點觀察,來達到更完整的知覺認知。其中靜態與動態觀察所得到之再現結果分析,是數位化概念的發展與檢驗的關鍵。
    數位建築中形體與空間的解放與數位空間概念的演化及數位媒材的發展等,使空間之性質因溝通介面之不斷擴增而多元,實體性質與虛體性質反應出空間性質之指認與溝通上的議題。本文透過實體與虛體、實像與擬像之關係來定義:(1)實體實像:這樣的知覺經驗是透過真實的物體讓觀察者產生真實的認知投影稱為「實像」。(2)虛體擬像:本文的虛體即是指一種用來模仿表現真實的「媒介」。而擬像即是泛指人經過錯誤的認知,在心裡產生錯覺或幻覺之投射。(3)實體擬像:本文以自由曲面系統之電腦操作介入設計的思維為例,探討抽象之電腦擬像透過實踐再現於真實空間中,因其超越既有的空間界線與經驗之想像而傳達虛擬的真實感受,更因此形塑觀察者的另類超現實經驗,並反應數位建築形式功能性之需求以改變以往「生活的容器」之意涵。而如何建構一種設計經驗以回饋數位設計之成像認知。

    本文以視覺經驗為基礎,從物體之形式與觀察者的認知來形塑真實與虛擬,並以「觀察者觀察物體形式,並透過知覺之經驗在心裡產生認知之投影」的關係去探討及發展。在形式之觀察條件指認上,透過案例分析出視覺環境中線性正交形體之「形態、材質、光線、色彩、符碼」等認知條件,更以電腦模擬「形式之生成」透過三個演作(一..平面折疊之空間生成,二..曲面皺褶之空間生成,三. 平面折疊與曲面皺褶並存之生成)試探數位概念化之生成。
    演作(一) :以數位概念發展平面折疊之生成,透過電腦模擬輔助概念發展,並結合傳統施工技術實踐。
    演作(二) :以數位概念發展曲面皺褶之生成,透過電腦模擬輔助概念發展與施工技術,整合並進一步改變傳統施工技術。
    演作(三) :透過演作(一)與(二)之設計發展與施工經驗回饋一數位化概念設計與生成實踐。

    結論透過演作之操作結果來比較與分析平面折疊與自由曲面之「設計之操作條件」與「設計之認知」,並以此檢驗一數位化概念與設計生成如下:

    (一).「設計之操作條件」從軟體之技術性操作與再現之方式歸納如下:
    1.平面折疊與曲面皺褶之設計介面比較。
    2.形式之功能性與材質、燈光、符碼與環境背景等影響條件之關係探討。

    (二).「設計認知」之結果歸納,以「視覺經驗」與「視點觀察」之觀測所產生之不同設計認知歸納如下:
    1.「視覺經驗」:空間形式之生成與成像認知需透過營造某種足以喚起人認同之知覺形式,以完形心理學之角度來說即是藉著意識形態來審視擬像之空間形式。
    2.「視點觀察」:形式越複雜則越需要透過更多向的視點觀察,來達到更完整的知覺認知。其中靜態與動態觀察所得到之再現結果分析,是數位化概念的發展與檢驗的關鍵。

    Visual experience contributes to the main human experience in spatial recognition. The concept and attributes of space are changing due to the computer simulation technologies, and forming the real and virtual spaces. It is important for designers and users to distinguish the images and simulation created by computers. Meanwhile, digital design and fabrication become important in the practice of architecture in the digital era. Therefore, this design thesis is aimed to study how to shape the forms by material, lighting, color, and codes in both real and virtual spaces in a series of design projects.

    Furthermore, the study simulates and builds different conditions for better understanding the difference of changing viewpoints and speeds of approaching observed objects. The new facade of the CAAD Lab as an example is created by digital design process. It is divided into three parts: I. a folded form, II, a curvature free-form, and III synthesis. In part II, it is created with the NURBS operation as a free form in contrast to orthographic rectangular forms in part II for comparing different spatial experience.

    Based on the visual experiences, this study examines the created forms and receives some feedbacks from observers to identify real and virtual scenes. It is found that the perceptions of the free-form are generated from the image from the observation and the experiences. Three types of compositions can be distinguished through computer simulation of generating forms: 1. the spatial fabrication of the folded plane, 2. the spatial fabrication of the combination with the curved surfaces, and 3. the spatial fabrication of the combination with the folded plane and the curved surfaces.

    In conclusion, the results of the analysis demonstrate that digital design tools such as hardware and software can assist design conception as well as fabrication. The relationships between memories, viewpoints, speed of perceiving different visual forms will need further analysis for expanding future design experience.

    Chapter 1 導論   1-1 研究動機 1-1   1-2 研究範圍與定義 1-2   1-3 空間再現之形式與成像初探 1-4   1-4 研究流程 1-11 Chapter 2 形式操作與成像之觀察條件   2-1 觀察者由案例分析指認實體形式與成像認知之觀察條件 2-1   2-2 形式操作條件之案例探討 2-4   2-3 形式之內容與認知成像研究 2-7   2-4 虛體形式模仿與認知模擬 2-16   2-5 議題建立 2-22 Chapter 3 空間形式生成模擬   3-1 正交系統中物體之表面以平面皺褶展開原形層次操作模擬 3-1   3-2 非正交系統中曲面皺褶之原形操作模擬 3-4   3-3 數位實踐施工條件案例討論 3-7 Chapter 4 空間形式生成探討   4-1 演作【一】 CAAD LAB (Ⅰ)     建築系電腦室之虛擬 / 真實介面【Interface】設計 4-1   4-2 演作【二】 CAAD LAB (Ⅱ)     建築系電腦室之虛擬 / 真實介面【Interface】設計 4-12   4-3 演作【三】 CAAD LAB (Ⅲ)與     建築系電腦室之虛擬 / 真實介面【Interface】設計 4-7 Chapter 5 結論與探討   5-1 設計之操作條件討論 5-2   5-2 空間生成之認知探討 5-4   5-3 後續研究 5-6

    (一)、英文文獻
    1.BLOMEISTER first Built project, Digital real
    2.Paul Laseau Design Press, Architectural Drawing, New York, 1990.
    3.Alicia Imperiale, New Flatness : Surface Tension in Digital Architecture,1996

    (二)、中文文獻
    1.瑪格麗特.魏特罕(Margaret Wertheim)著,薛絢譯,空間地圖//從但丁的空間到網路的空間(THE PEARLY GATES OF CYBERSPACE),1999

    2.Gunther Kress & Theo Van Leeuwen,桑尼譯,解讀影像—視覺傳達設計的基本原理【Reading Images—The Grammar of Visual Design】,1999

    3.Andrea Compagno著,施植明譯,智慧型玻璃立面—Intelligent Glass Facades,1998

    4.M. Luckiesh著,田成俠譯,視覺錯覺,1969

    5.呂清夫著,造型原理,1988

    6.翁註重著,布希亞的擬像理論與後現代的商品形貌

    7.E.H.貢布里希著,林夕, 李本正, 范景中譯,藝術與錯覺.圖畫再現的心理學研究,1987

    8.王雅倫著,光與電—影像在視覺藝術中的角色與實踐,1880-2001

    9.安海姆(Rudolf Arnheim)著,滕守堯譯,視覺思維.審美直覺心理學,1998

    10.安海姆(Rudolf Arnheim)著,滕守堯譯,藝術與視知覺,1998

    11.安海姆(Rudolf Arnheim)著,李長俊譯藝術與視覺心理學,1976

    12.伊塔羅.卡爾維諾(Italo Calvino)著,王志弘譯,看不見的城市,1993

    13.邱茂林,Animate Form 動態造型概念與實驗. 訪Greg Lynn/ Form,建築師雜誌數位建築論壇,2001/12

    14.張基義,最佳轉譯器 數位時代的建築大師Frank O . Gehry,建築師雜誌數位建築論壇,2002/3

    (三)、論文
    1.林盈孜,虛擬環境之涵構與氛圍,成大建研所論文,2000

    2.林育民,皺摺 數位化設計模式的試探,成大建研所論文,2001

    (四)、網路文獻
    1.140.122.87.110/40103.htm梁朝雲、李恩東 元智大學資訊傳播系,從人機界面的演進淺談虛擬實境的定義

    2.140.118.29.4/AD4508701/simulview.htm多視點影像組合

    3.www.ntut.edu.tw/ 看的邏輯

    4.www.yuntech.edu.tw/ 物理空間與心理空間

    5.www2.wcjs.tcc.edu.tw/Art/ChPaint 山水畫中之移動視點

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2003-02-14公開
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