二维图样设计方法与技巧

工程设计需要给出一个具象的产品，建筑作为一个三维实体，仅文字承载设计信息具有局限性，需要通过某种方式准确且无歧义地降维表达在二维图纸上。1795 年，法国科学家加斯帕尔·蒙日（Gaspard Monge）创建了基于二维图纸的工程语言，系统性地提出了以投影几何为主线的画法几何学，是以长和宽的二维空间为载体，从立面、平面、剖面和设计说明等角度对三维的构筑物进行直观形象的表达。随着画法几何的诞生，工程界开始强调以“平、立、剖”为核心的规范化、唯一化的图样绘制和表达，二维工程图样也逐渐成为设计阶段建筑产品定义的第一代语言。工程图样成为工程师进行信息交流的主要符号系统，工程图纸是图样的物质载体，因此，图纸也被形象地称为“工程师的语言”。

在信息技术普及之前，无论是工业设计还是工程设计，都采用手工绘制二维图纸的方法，主要绘图工具是铅笔、直尺、图板等基本工具。

建筑设计的二维图样主要通过正投影法和三视图的方式对三维建筑物进行表达，这种降维表达的缺陷是显而易见的。第一，二维图样的绘制和解读均需进行专门训练，要求工程人员具有良好的空间想象能力。第二，设计师在进行建筑设计时，首先涌现在脑海里的是三维实体而不是二维图样，通常还需要手工缩尺建筑模型进行辅助，但为了进行工程信息的交流和传递，仍需将建筑物“降维”表达为二维图样。在施工阶段，现场施工人员又将二维图样进行“升维”施工，如图3.1 所示。这种“设计降维，施工升维”的转换过程不可避免地会出现设计信息表达不清和误解的问题。第三，图纸的再利用性很差。

图3.1　“设计降维，施工升维”示意图(www.xing528.com)

为了符合人类的视觉习惯，形象逼真地在二维图纸上表达三维建筑物，人们又发明了轴测图。作为二维图样的辅助图样，轴测图可以帮助人们想象建筑物的形状，培养空间构思能力，如图3.2 所示。

图3.2　建筑三视图与轴测图示意

二维图样设计已经统治建设工程领域长达两百余年。迄今为止，二维图样设计依然是主流设计方法之一，晒印的蓝图仍是设计信息的主要载体。