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你可能聽說過馬克·扎克伯格希望Facebook成為一家元宇宙公司，而在今年的早些時(shí)候，虛幻引擎開發(fā)公司Epic Games宣布完成了10億美元的融資，以支持其在元宇宙領(lǐng)域的長期愿景。作為科技界最熱門的話題之一，本文將簡要討論什么是元宇宙，誰將建造它，為什么它對于建筑師而言很重要，以及建筑師如何在即將到來的數(shù)字經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用？

“Metaverse”一詞源自1992年作為互聯(lián)網(wǎng)繼承者的尼爾·斯蒂芬森創(chuàng)造的科幻小說《雪崩》，描述了斯蒂芬森對數(shù)字世界在不久的將來可能如何演變的愿景。

你可能會從《頭號玩家》和《黑客帝國》等電影中了解到元宇宙的生活是怎樣的。在這些電影中，想象中的任何東西都可以存在，我們可以隨時(shí)連接到元宇宙當(dāng)中，以非凡的體驗(yàn)來延展我們真實(shí)的生活。同時(shí)許多文章也給出了元宇宙不同的定義和標(biāo)準(zhǔn)。

MET**ERSE

如何將設(shè)計(jì)前沿延伸到數(shù)字世界？

如果作為建筑設(shè)計(jì)師，你對新的機(jī)會感到興奮，那么該如何加入這場游戲呢？

? 向游戲行業(yè)學(xué)習(xí)

游戲是元宇宙目前的頂端。游戲被認(rèn)為是元宇宙的最佳載體，尤其是當(dāng)前越來越流行的沙盒游戲，現(xiàn)在已經(jīng)有了元宇宙的原始形式。如GTA系列、我的世界Minecraft、堡壘之夜Fortnite等等，都提供了高度自由的游戲體驗(yàn)，很多游戲還提供了專業(yè)工具，可以制作自制的Mod擴(kuò)展內(nèi)容，以豐富游戲內(nèi)容，延長游戲壽命。

游戲也是一個(gè)行業(yè)，而建筑設(shè)計(jì)師可以與之聯(lián)系很多。像《模擬城市》這樣的游戲是一款經(jīng)典的城市建筑視頻游戲，很多建筑設(shè)計(jì)師都覺得它很鼓舞人心。游戲中的世界構(gòu)建是一個(gè)構(gòu)建想象世界的過程，與現(xiàn)實(shí)生活中的設(shè)計(jì)過程非常相似。“環(huán)境藝術(shù)家”將概念藝術(shù)家創(chuàng)作的2D藝術(shù)轉(zhuǎn)化為一個(gè)可信的3D環(huán)境。該行業(yè)的工具是建筑師或多或少熟悉的3D建模軟件：Blender、3Ds Max、Maya、ZBrush、Substance Painter等，還有Unity和Unreal等游戲引擎。

? 學(xué)習(xí)一些編程知識

像軟件開發(fā)者一樣思考

編程在建筑領(lǐng)域并不是一個(gè)新的話題。生成性設(shè)計(jì)、參數(shù)化設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)這樣的新型模式在很早之前就已經(jīng)出現(xiàn)了。我不想爭論這些術(shù)語之間的區(qū)別，但總的來說，這是一種解決問題的新方法。設(shè)計(jì)師不再僅僅依靠直覺和經(jīng)驗(yàn)，而是抽象設(shè)計(jì)過程，將大挑戰(zhàn)分解為小挑戰(zhàn)，重新定義將要影響設(shè)計(jì)輸出的參數(shù)，迭代工作流程設(shè)計(jì)和選項(xiàng)，最后根據(jù)分析原理做出決策。編程思維是建筑設(shè)計(jì)師像軟件開發(fā)人員一樣擴(kuò)展設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

像Grasshopper這樣的工具已經(jīng)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。在工作流程設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算工具來增強(qiáng)計(jì)算能力是一種很好的方法。

如果你想學(xué)習(xí)如何編寫代碼，Processing可能是在視覺藝術(shù)背景下學(xué)習(xí)編程的一種好的語言。Python也是一種相對容易學(xué)習(xí)的語言，在數(shù)據(jù)分析/可視化、AI/機(jī)器學(xué)習(xí)、web開發(fā)和其他一般用途中有著廣泛的應(yīng)用。

程序化生成（PCG）

在計(jì)算機(jī)中，程序化生成（PCG）是一種通過算法而不是手動創(chuàng)建數(shù)據(jù)的方法，通常將人工生成的資產(chǎn)和算法組合，再加上隨機(jī)的計(jì)算機(jī)生成和處理能力。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，它常用于創(chuàng)建紋理和三維模型。程序化生成通常用于視頻游戲和電影中，允許開發(fā)人員生成更多的內(nèi)容，并使游戲具有無限內(nèi)容的可能性。

有很多方法可以進(jìn)行程序化生成，Townscraper是我最喜歡的獨(dú)立游戲之一，也是PCG的另一個(gè)很好的例子。用戶可以隨機(jī)點(diǎn)擊，根據(jù)瓷磚的組合生成美麗的城市，是一個(gè)類似于求解數(shù)獨(dú)的游戲。

而談到程序化生成，Houdini是一個(gè)很好的工具。它是為電影、電視、視頻游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的3D動畫和VFX藝術(shù)家設(shè)計(jì)的。Houdini將這些世界整合成一個(gè)大平臺并具有強(qiáng)大的程序性。Houdini有一個(gè)開放的環(huán)境，可以通過各種API提供腳本。當(dāng)然Python是大多數(shù)軟件包的首選語言。

CityEngine是由蘇黎世Esri研發(fā)中心開發(fā)的商業(yè)三維建模軟件應(yīng)用程序，專門用于生成三維城市。使用程序建模的方法，支持創(chuàng)建詳細(xì)的大型三維城市模型。

人工智能設(shè)計(jì)

人工智能是科技領(lǐng)域的熱門話題，我們在計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理等領(lǐng)域已經(jīng)看到了AI很多偉大的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)環(huán)境中，AI可用于根據(jù)現(xiàn)有內(nèi)容形成的訓(xùn)練機(jī)器，學(xué)習(xí)以生成新的內(nèi)容。在所有的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺中，GAN（Generative Adversarial Network）無疑是一顆冉冉升起的新星，引起了設(shè)計(jì)專業(yè)人士的注意。

Stanislas Chaillou的論文項(xiàng)目使用GAN生成了不同風(fēng)格的平面圖。

藝術(shù)家Refik Andaol應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動機(jī)器學(xué)習(xí)算法來創(chuàng)建抽象的、夢幻般的環(huán)境。

Simon Fraser大學(xué)和Autodesk研究所最近的論文對GAN進(jìn)行了改進(jìn)，為建筑師生成自動房屋布局。

NVIDIA Research的最新模型以機(jī)罩下的GAN為特色，將2D圖像轉(zhuǎn)化為3D對象，供游戲開發(fā)商、藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師和建筑師使用。

New Balance正在使用Runway，一個(gè)用戶友好的ML工具為創(chuàng)造者設(shè)計(jì)下一代運(yùn)動鞋。

? 數(shù)字經(jīng)濟(jì)中建筑師的身份危機(jī)

建筑師在現(xiàn)實(shí)世界中已經(jīng)面臨身份危機(jī)。歷史上曾經(jīng)出現(xiàn)過了解所有的建筑知識和技術(shù)的大師。然而，在現(xiàn)代工業(yè)社會中，結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電氣、預(yù)算、施工管理等許多專業(yè)已經(jīng)從建筑學(xué)學(xué)科中分離了出來，剩下的大部分是制表、可視化、協(xié)同等，缺乏核心技術(shù)。

“建筑是一個(gè)需要花費(fèi)大量時(shí)間的職業(yè)。工作至少需要四、五、六年的時(shí)間，才能稱之為建筑師。然而這對于正在發(fā)生的革命來說，實(shí)在太慢了。”普利茨克獎得主荷蘭建筑師Rem Koolhas指出了這個(gè)職業(yè)的缺點(diǎn)。建筑設(shè)計(jì)師該如何適應(yīng)當(dāng)今不斷變化的社會和技術(shù)。技術(shù)在進(jìn)步，從工業(yè)界到學(xué)術(shù)界，都需要改變以適應(yīng)。

元宇宙是一個(gè)新的游樂場，建筑設(shè)計(jì)師可以與其他利益相關(guān)者一起參與。如果我們與游戲設(shè)計(jì)師或開發(fā)者競爭，我們能為游戲帶來什么額外價(jià)值？

? 架構(gòu)師是物理世界和虛擬世界之間的橋梁

幾個(gè)世紀(jì)以來，建筑師一直引領(lǐng)著物理世界的建設(shè)。作為項(xiàng)目經(jīng)理，與所有專業(yè)人士合作，向最終用戶交付項(xiàng)目，我們對項(xiàng)目有著全面的了解，而其他顧問可能只熟悉整個(gè)項(xiàng)目的一部分。

隨著建筑設(shè)計(jì)行業(yè)實(shí)踐中創(chuàng)建孿生的數(shù)字建筑的趨勢逐漸發(fā)展，建筑師可以充當(dāng)物理世界和虛擬世界之間的橋梁。據(jù)Autodesk指出，“建筑、工程和建筑領(lǐng)域的數(shù)字孿生兄弟是一個(gè)動態(tài)的、最新的實(shí)體資產(chǎn)或資產(chǎn)組的復(fù)制品——無論是建筑、校園、城市還是鐵路——將設(shè)計(jì)、施工和實(shí)時(shí)運(yùn)營數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。數(shù)字建筑可以進(jìn)行模擬、預(yù)測和實(shí)時(shí)決策?！奔軜?gòu)師可以運(yùn)行模擬來創(chuàng)建虛擬的真實(shí)場景以“試駕”非現(xiàn)實(shí)建筑?！皵?shù)字孿生兄弟”使用連接傳感器的數(shù)據(jù)描述建筑整個(gè)生命周期的情況。從測試到在現(xiàn)實(shí)世界中使用。通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，我們可以測量建筑健康和性能的具體指標(biāo)，如溫度和濕度。還可以增強(qiáng)物理體驗(yàn)，假設(shè)你們有一個(gè)體育場，一場現(xiàn)場音樂會只能容納20000名觀眾，但你們可以通過數(shù)字建筑讓數(shù)以百萬計(jì)的用戶參與該活動，同時(shí)兩者之間可以進(jìn)行動態(tài)交互。

元宇宙中會有很多有趣的應(yīng)用，比如托管數(shù)字建筑、掃描數(shù)據(jù)，如對真實(shí)世界的點(diǎn)云和攝影測量。只要創(chuàng)造性地利用這些資產(chǎn)，并為這兩個(gè)領(lǐng)域提供經(jīng)驗(yàn)和互動即可。

? 虛擬世界中的社會責(zé)任

建筑師是很好的傾聽者和溝通者。我們大量的傾聽，了解客戶需求和社區(qū)需求。除了服務(wù)客戶，建筑師往往將社會影響和責(zé)任放在第一位，以服務(wù)整個(gè)社區(qū)。

建筑是文化的表現(xiàn)和表達(dá)。在概念設(shè)計(jì)之前，我們試圖了解特定的文化背景，包括語言、地點(diǎn)記憶和生活方式。雖然元宇宙沒有在特定的位置，但用戶確實(shí)來自不同的文化背景，我們可以設(shè)計(jì)充滿多樣性和文化包容性的元宇宙。

? 建筑的價(jià)值

這是一個(gè)深刻的話題，我只想再次引用Rem Koolhas的話：“建筑學(xué)一條腿站在3000年前的世界上，另一條腿站在21世紀(jì)。這種近乎芭蕾般的伸展讓我們的職業(yè)出人意料具有深度。你可以說，我們是最后一個(gè)根植于3000年前的職業(yè)，并且仍然證明了這些職業(yè)的相關(guān)性。起初，我認(rèn)為我們不適合處理現(xiàn)在的問題，但我們現(xiàn)在提供的是記憶。”

歷史就像一面鏡子，當(dāng)我們看著它時(shí)，每次都會看到新的反映?！敖ㄖ膬r(jià)值”在歷史上各不相同。從羅馬時(shí)代的“穩(wěn)定、實(shí)用、美麗”到“建筑的七盞燈（犧牲、真理、權(quán)力、美、生命、服從和記憶）”從Le Corbusier的《走向建筑》，展現(xiàn)了20世紀(jì)的現(xiàn)代建筑，摒棄裝飾，擁抱純粹的形式，將其視為工業(yè)時(shí)代的新精神。到克里斯托弗·**的《模式語言》的數(shù)字時(shí)代，我們需要定義架構(gòu)的新價(jià)值嗎？這是一個(gè)開放的話題。我們能定義和實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的價(jià)值，我們就能構(gòu)建一個(gè)偉大的非物質(zhì)元宇宙。

元宇宙正在展開和發(fā)展，你們準(zhǔn)備好了嗎？