经典案例

传统建筑榫卯结构虚拟仿真实验

来源:内容管理员   发稿时间:2020-9-4 16:25:00  

1、实验背景:

为提升国家人才培养质量的战略目标,四川师范大学自主研发了传统建筑榫卯结构虚拟仿真实验教学项目,解决了艺术学下设的《模型设计与制作》课程的瓶颈问题。

传统建筑榫卯在国内遗存已经不多,保留至今最久远的只有唐代的木构建筑,现存的唐代木结构建筑保存较完好有四座,都位于山西,即佛光寺东大殿、天台庵、广仁王庙、南禅寺。佛光寺大殿的建造时间为唐大中十一年,即公元857年,距离梁思成发现佛光寺的1937年已整整1080年!日本学者关于中国已无唐代木构建筑的论断至此宣告错误。宋代以后的木构建筑现今遗存绝大多数都是宗教寺院,这些都是属于文物古迹范畴,学生想通过去现场研究建筑榫卯的测绘与结构研究几乎是不可能的。

2、实验目的

项目遵循“能实不虚、以虚补实、虚实结合”的原则,通过采用3D建模、人机交互等技术,创建了虚拟环境中8种传统建筑榫卯制作与组合方案,解决了传统建筑榫卯实验不可逆、实验环境匮乏、实验资源不足等问题,学生能够在反复练习中获得传统建筑榫卯制作实践能力。项目包含欣赏、漫游、材料、制作四部分内容共计135个实验步骤,涵盖“建筑模型设计”课程的64个重要知识点。旨在让学生通过本项目达到如下实验目的:

(1)了解中国传统建筑的发展历史。

(2)认知传统建筑榫卯。

(3)掌握榫卯结构制作原理。

(4)解决设计学下设的《模型设计与制作》课程的瓶颈问题。

3、实验原理

本虚拟仿真实验可以解决资源匮乏问题,项目利用Html+Javascript技术建立仿真实验教学平台,同时基于计算机Unity3D引擎的实时3D渲染技术,将传统榫卯结构进行了3D高精度建模,完整还原了唐代佛光寺木构建筑。学生可以通过三维全景式的互动观察建筑的外观、去掉屋顶观察建筑顶面的结构,进入建筑内部观察建筑的天花部分的结构,甚至可以把建筑的墙面去掉观察建筑的梁架,逐个观察各种建筑斗拱的结构。这样的学习方式极大的提高了学生学习的直观性、互动性、参与性。