建築設計媒體管理、溝通、表達之整合雛形研究

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

建築設計媒體管理、溝通、表達之整合雛形研究 A Prototype Study of the Integration for the Management, Communication, and Presentation of Architectural Design Media

計畫編號：NSC 90-2211-E-011-042 執行期限：90 年 8 月 1 日至 91 年 7 月 31 日

主持人：施乃中教授台灣科技大學建築系

一、中文摘要

本研究目的在建立一適用於設計媒體資料管理、溝通、表達之整合雛形，探討以瀏覽-編輯-瀏覽（browse-edit-browse）

取代傳統繪圖 - 觀看 - 繪圖

（sketch-see-sketch）操作方式之可能性及運用實例。研究中以管理、溝通、表達三種相互關係比較不同編述（authoring）及簡報工具資料建構程序及表達功能，發現大多數相關軟體建構觀念仍始於單格

（frame）影像之組合。為因應影像單位與格式多樣化，本研究改變傳統對設計操作與影像虛擬實境（ image-based virtual reality）應用範疇上之分野，結合二者特性相互為用，歸納出其間組構方式以供建築設計課學生使用之應用程式環境。該環境採用可提供較佳視覺細部之影像虛擬實境為應用程式環境中資料管理、溝通、

與表達之索引依據，資訊呈現方式採用與設計內容直接相關之影像表達，並據以索引其他資料，提昇溝通效能。設計資料具網路連結特性，媒體單元間可相互連結以建立複雜設計內容間之互動與管理。學生可選擇樣版建構個人資訊編輯與瀏覽操作環境，將複雜設計內容以互動方式管理，建立圖形化如同設計"筆記本"操作方式，伴隨設計者記錄設計發展階段。

關鍵詞：電腦輔助建築設計、虛擬實境、

建築設計課、設計方法

Ab st r a ct

The purpose of this research is to build a prototype that can be used to integrate the management, communication, and

presentation of design media. The feasibility and exemplification of replacing traditional

“sketch-see-sketch” with

“browse-edit-browse” procedure was studied. The study compared the

construction procedures and presentation functions of authoring and presentation applications based on the inter-relationship of management, communication, and presentation. The comparison found that most related applications had the build-up concept based on the composition of single image frame. In order to cope with the variety of frames and formats, this research solves the differentiation occurred problem between tradition design operation and image-based virtual reality by incorporating the characteristics of both. A method for composing frames and formats was concluded and an application environment was developed for students to use in design studios. This environment applied

image-based VR, which provides better visual detail, as reference in conducting data management, communication, and

presentation. The presentation of information applies images, which have strong connection to the design, as a way of referencing in order to increase

communication efficiency. Design data

subject to network connectivity. Media can

be inter-connected as a way to manage and

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interact with design complexity. Students can select templates to buildup personal edit and browse environment of information, in order to manage the complex interaction of design. A graphic “notebook-like” operation procedure is developed to company a designer for recording design development process.

KEYWORDS：computer-aided architecture design, virtual reality, design studios, design methods.

二、計劃緣由與目的

隨著資訊數位化的腳步，建築設計資料的型態與結構已大幅改變，傳統的繪製與表達逐漸被電腦工具所取代，接踵而起的是設計資料溝通、表達與管理之問題。

在數位工具應用及設計資料呈現之下是否今仍引用其結論仍未知。

本研究目的在建立一適用於電子媒體下，設計資料管理、溝通、表達之整合雛形。探討以 browse-edit-browse 觀念取代傳統 sketch-see-sketch 操作方式之可能性及實例運用。

三、研究範圍與方法

（一）範圍

本研究以建築設計教學為例，依據空間圖像認知統計推論以及建築設計簡報案例分析，進行專案設計資料之「管理」、

「溝通」、與「表達」三者之間關係（如圖 1）作模擬對照。而「設計管理」擬以影像 VR 之相關軟體為主要介面，「設計溝通」以空間圖像視覺認知實驗為依據，作為設計者對圖面表達認知的基礎，在探討

各類「設計表達」簡報軟體之特性與限制之後，透過設計簡報系統建立模擬實證的過程，建立一套可應用於電腦輔助建築設計以及設計教學之操作架構，以求達到數位化建築教育之特性。

管理

表達溝通

建築設計課資訊系統之

建立

圖 1、建築設計課資訊系統之範圍

（二）方法

擬用影像式虛擬實境（image-based VR）之技術，針對設計表現行為之表達、

溝通、管理形式議題作模擬分析，並由測試者實際測試作以評估設計表達之適切性，進行步驟如下：

1. 研究目的、範疇確認：先行瞭解建築設計數位化之表現方式，收集樣本資料，考量電腦工具在設計教學之應用方向，為研究預作規劃準備。

2. 文獻回顧：蒐集國內外相關論文集、

期刊刊載文獻回顧，針對視覺認知、

3D 視覺化、設計表達等議題作整理。

3. 設計簡報案例分析：以學生對建築多媒體相關之簡報編述工具應用為重點，分析建築設計資料數位化其檔案文件之管理方式以及設計者所考慮的腳本與呈現方式。

4. VR 模式簡報之實作與解析：針對「設計者」、「設計內容」、「編述工具」三項變項進行實驗測試。

5. 實驗一：虛擬實境（VR）簡報實作—

以影像式虛擬實境之技術作為設計

簡報表達測試，將整個設計過程所進

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行之產物做 VR 模式簡報編述，為 VR 模式簡報做預期。

6. 實驗二：一般簡報與虛擬實境（VR）

簡報之對照—以建築設計之一般簡報工具與影像式虛擬實境之簡報作對照測試。

7. 設計資訊系統化管理模式之建立：提供一設計資訊系統操作模式，設計者可隨時記錄正確之應用程式執行檔案，而 CAD 軟體所產生之設計媒體物件，透過檔案類別管理可連結至此編述介面作資料庫分類使用。

8. browse-edit-browse 操作模式之探討，針對瀏覽（browse）與編輯（edit）

之間相互關係作測試，經由管理樣版的建立與具選擇性，提供 edit-browse 或 browse-edit 之可能性操作。

四、研究流程

研究目的

研究範圍

表達工具之簡報案例蒐集

應用程式實作與解析

設計管理樣版建立

結論與建議

簡報系統之對照 VR 簡報實作分析

表達模式與案例分析

工具操作性之分析檢討設計簡報建構與分析

相關文獻收集

實驗之規劃作業 設計溝通表達

簡報操作應用項目 設計管理

以設計表達工具為變項以設計表達

內容為變項

實證假設修正

五、研究內容

（一）設計簡報之表達與分析

針對設計資料與應用程式間主導之歸屬，以及複數媒體資料之構組等問題作討論。

CAD design

編述工具（Application）

技術、劇本、材料、時間等規劃 設計簡報（presentation）

CAD 模型

設計與管理

資料模擬

資料其他資料回歸修正

模擬成果

表達模式 之選定

圖 2、設計課簡報作業組織圖

（二）虛擬實境（VR）簡報實作以影像式虛擬實境之技術作為設計簡報表達測試，受測者在設計階段可自由選擇生產工具（如：手繪、模型、CAD、

3D 應用程式…），初期可為簡報資料之媒體物件做準備工作，設計者可一邊進行設計作業一邊做媒體物件之管理。

表 1、虛擬實境（VR）簡報實作

案例一案例二

（三）一般簡報與 VR 簡報之對照本實驗以建築設計之一般簡報工具與影像式虛擬實境之簡報作對照測試，受測者在第一階段可自由選擇簡報工具

（如：PowerPoint、Flash 等應用程式）製

作簡報，第二階段學習 VR 工具（Reality

Studio）之操作，就第一階段設計簡報內

容進行重新編述與調整。

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表 2、一般簡報與 VR 簡報之對照第一階段

第二階段

原標題

字名

片文字敘述咖啡插圖

連結

圖片連結平面圖 ^文字

敘述 Case Study

1 2 3 4 5 標題

1 東

2 西

3 南

4 北立面

連結

文字敘述

文字敘述 Str ucture Infill

的精神 Eames House 結構與填充物的曖昧 連結連結

結構與填充物的曖昧 框架結構填充

模擬空間

端景立面

光影

（四）樣版雛形建立

依設計操作 edit-browse 或 browse-edit 之行為與資料關連性作版面預劃（如圖 3），本研究假設幾種操作行為之可能性樣版雛形。1. edit-browse 是以應用程式導向為主，資料彼此間關連性欠缺；2. browse-edit 則是以設計關連性導向為主（如圖 4），其規劃方式建立在樣版底圖與 icon 圖形之索引關連，圖形呈現為檔案之現況，以即時修改即時呈現的方式作預劃，使用者在進行設計的同時亦在做設計的表達，

Br owse-edit

Icon 資料庫 樣版資料庫 應用程式 檔案資料庫 瀏覽＋編輯模式

動畫

概念圖說明 透視 object

立面平面

應用程式 即時瀏覽

即時編輯

圖 3、資料關連性導向版面預劃

六、研究結果與討論

從單一 frame 影像的溝通、設計成果的表達到設計資訊系統化之管理，學生由

設計者之角色轉變為「知識經紀人」

（knowledge broker）或「資訊經紀人」

（information broker）的最佳寫照，具體描述建築設計者工作之本質。因此，當設計資料種類及格式均大幅演化情況下，學生除了在建築設計方面培養創造力啟發與表達，將延伸到資訊管理與溝通表達互動的介面規劃。根據本研究所建立系統化之樣版操作模式，所歸納的幾項結論如下：

1、電腦 browse-edit-browse 之反覆操作過程

電腦繪圖軟體呈現繪圖過程之圖面，

在無法與筆紙建構般於同一位置來回繪製下，以不同版本或圖層方式分開儲存，

以做為設計發展之決策。透視圖像認知之調查顯示，圖面之關連性與內容豐富性，

直接影響設計的溝通傳遞，故在應用程式環境之 browse-edit-browse 之反覆操作過程，單一 frame 影像仍是構成大多數內容之主體，系統化管理樣版的建立，可有效記錄設計發展過程且提供充分之相關性圖像作視覺溝通。

2、設計過程中簡報與其他步驟區隔單一 frame 的影像之組合建構觀念，

大多都呈垂直線性做編輯描述，而 VR 簡報編輯模式雖使設計者加諸水平方向資料關連性之思考，研究中發現在 VR 模式中資料垂直關係需建構在水平關係之基礎上，而水平方向之環場建構之長度仍受應用程式之限制，設計者僅就資料（data）

與資訊（information）間的流程架構做水平與垂直規劃安排，以幫助提供讀取更多相關的資訊。

3、設計資料與原應用程式間主導之歸屬影像式虛擬實境（Image-Base VR）

從設計表達到系統化管理樣版的建立，應

用程式導向之樣版可完整記錄設計發展

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過程，資料導向之樣版可達到即時編輯即時瀏覽功能，經由檔案命名規則連結二者可同時執行操作，可建立如同圖形化設計

"筆記本"操作方式，測試中發現隨著樣版資料規劃的複雜，管理之架構須越嚴謹，

與使用者之操作行為關係密切，不再如同過去 sketch-see-sketch（筆紙）單純環境之建構行為。在 VR 模式的操作中設計者為了創造空間之關連，把人類對圖形化認知的理論結合到設計發展過程是必要的，就本研究分析的認知與設計操作行為來看，使用者不只在設計表達上有所改變，

在設計者思考組織的部分，定會受系統化管理操作而產生影響，故有待實質層面落實，以發覺更深入之潛在問題。

七、計畫成果自評

本研究是關於電腦輔助設計與認知上的一個新的議題，所以一定有些限制存在，就操作環境的建立（應用程式或程式撰寫），因目前並未存在為設計溝通、管理、表達而整合設計之操作環境，尤其對建築設計而言。故雖以建築設計課作為研究範圍，其操作對象需兼具建築的指令、

視覺的判斷、及操作的技術等專業能力，

如何與現行課程規劃或制度作搭配，使系統整合之專業知識與相關技術，適時地融入設計課程之中，不至於讓建築設計資訊系統的建立成為使用者額外的負擔。

八、參考文獻

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