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建筑内视镜

在规划阶段,建筑内窥镜(Architectural endoscopy)或建筑内视镜(Architectural envisioning)用于拍摄和拍摄新建筑物的外部和内部模型。从1:500比例的新建筑物的建筑模型因此从行人在街上行走的角度正确地可视化。连接到摄像机的内窥镜允许创建漫游,允许建筑师进一步开发第一份草稿,公众可以分享和批评建筑师对拟议建筑和城市的愿景。

命名法
在建筑中,刚性内窥镜被称为Relatoskop(德语),relatoscop(法语),内窥镜等。在本文中,“内窥镜”被用作通用术语。

历史
内窥镜是由Philipp Bozzini于1806年发明的,用于医学研究,用于观察人体内部。 1954年,总部位于巴黎的德国建筑师Martin Schulz van Treeck(van Treeck)率先使用内窥镜对建筑模型进行可视化。内窥镜是他的父亲,Alfred Schulz van Treeck,耳镜医师和先驱。

他于1957年在建筑学杂志Bauen + Wohnen上发表了第一篇文章,标题为“真实模型照片作为建筑规划中的新表示法”(Reale Modellphotographie als neue Darstellungsmethode in der Architekturplanung)。

在建筑设计竞赛中,除了演示期间的计划外,还通常会显示建筑物的1:500比例模型。这些模型通常可以从鸟瞰图中看到和拍照。从传统的鸟瞰角度来看,Van Treeck意识到了为建筑商和投资者调解建筑设计的问题。他的想法是使用内窥镜照片作为模型图纸的基础,并将这些照片提供给客户或公众,以展示如果他们在旁边的街道上行走或驾驶时建筑物的外观。他可以将内窥镜放置在模型中的行人位置。 1:500或1:100比例的建筑模型在照片中表现出来,后来在视频中以行人看到完工建筑的方式呈现。

通过van Treeck在巴黎第19区Flandre大街上的Orgues de Flandre住宅建筑的规划中使用,内窥镜在建筑师和建筑商中间广为人知。定居点的四座中央住宅大楼高度不同,并以风琴管形状设计。他们被称为前奏曲,赋格,康塔塔和4,它解释了法兰德尔的“Orgues de Flandre”(“佛兰德斯的教会器官”)。 Van Treeck在建筑竞赛和Orgues de Flandre建筑的进一步规划中使用内窥镜进行摄影,尤其是视频影片,模型的比例为1:500至1:100。他从一开始就使用内窥镜记录了他的工作。

1973年11月在巴黎的Batimat和1974年2月在汉诺威的Constructa举办的建筑和建筑展上,van Treeck和一家公司首次大规模向国际建筑和建筑行业的成员介绍了内窥镜。 1974年,van Treeck在德国建筑杂志DETAIL文章中描述了Orgues de Flandre项目的内窥镜及其用途。 FrançoisLoyer撰写的一篇法文文章可在线获取,并包含Orgues de Flandre项目的内窥镜照片。

研究
1974年,在贸易展览会上发表的文章和专家杂志上的文章之后,国际大学在城市规划研究项目范围内对内窥镜的使用进行了审查。例如,瑞典隆德市的城市设计师Carl-Axel Acking等建筑师和城市规划师;来自美国加利福尼亚州伯克利的Donald Appleyard;来自荷兰Wageningen的Hendrik van Leeuwen和来自德国斯图加特的Antero Markelin;早期探索了内窥镜的使用。他们的研究重点是在城市规划中使用视频电影。在实验中,购买了van Treeck在展会上展示的仿真设备,并且由于资金低,各研究所建造的“模型仿真系统”花费较少。这是在斯特加特大学城市规划学院完成的,在那里安特罗马克林教授和研究。他于1975年至1977年在斯图加特进行了为期两年的研究,结果发表在1979年出版的环境模拟,城市发展中的感官模拟(Umweltsimulation,sensorische Simulation imStädtebau)一书中。

在1993年在芬兰坦佩雷理工大学举行的欧洲建筑内镜协会(EAEA)第一次会议上,演示了坦佩雷建筑学院于1978年开始建造的城市模拟器。该系统和计算机控制主要由学校的研究人员开发和建造,因为现有的财务资源非常小。赫尔辛基技术大学建筑系的Petri Siitonen在他的讲座“内窥镜的未来”讲座中谈到了计算机辅助设计(CAD)和内窥镜在学生作品中使用的比较。当时,一项研究显示,内窥镜获得27分和20分加元。他还提到,这将在未来几年发生变化。

欧洲建筑内窥镜协会(EAEA)
欧洲建筑内窥镜协会(EAEA)成立于1993年。创始会议在芬兰坦佩雷建筑技术大学研究所召开的一次会议上进行。这是第一次国际会议,来自十五所大学的专家在内窥镜可视化领域进行研究和教学,并介绍了他们的成果。此后每两年举行一次类似的会议。第九届会议由科特布斯 – 森夫滕贝格技术大学建筑系于2009年组织。在那次会议上,与会者同意更改EAEA的名称。而不是内窥镜检查,这个词将从此被该协会使用。截至2015年,他们的名字是欧洲建筑展望协会(EAEA)。因此,包括从单户住宅到城市规划的建筑项目可视化计算机硬件和软件的快速发展。罗兹工业大学(TUL)于2015年举办了第十二届EAEA会议.2016年在土耳其伊斯坦布尔,土耳其和蒙大拿以及2017年在苏格兰格拉斯哥举办的会议计划于2015年启动。EAEA会议每个奇数年举行一次。

实际应用
除了大学资助的研究项目之外,自1974年以来,内窥镜已被摄影师和摄影师用于工作室,供建筑和广告客户使用。作为特殊的光学仪器,内窥镜成为照相馆摄影或视频设备的一部分。例如,在德国,自1974年以来,它们一直用于Ingo Wende柏林工作室的模型视觉检查,并于1975年由慕尼黑的Alex Kempkens工作。建筑师和建筑商的作业通常是用大幅面相机和内窥镜拍摄他们的模型。短片制作为视频或16毫米胶片。这些电影通常用于大型城市项目的公共关系和公共信息。截至2015年,仅有少数摄影工作室仍在使用内窥镜摄影。

批评
Van Treeck写道,使用内窥镜,模型是从正常的眼睛水平拍摄的。

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“Relatoskopie的意义在于根据建筑模型的规模调整观察者的视角,并将其在通常的人眼水平上引入到模型中……当通过比例模型实际将现实与模拟进行比较时,可信度Relatoskopie被证明是有效的,这种转移不是虚幻的,而是它带来了关于建筑物的主体和空间组织的重要信息。“

有争议的建设项目的反对者从来没有信服,他们批评这种方法。他们的主要批评是照片是从蚂蚁的角度拍摄的。 170厘米(5英尺7英寸)人的眼睛高度约为160厘米(5英尺3英寸)。以1:100的比例,模型中行人的眼睛高度为16毫米(0.63英寸),并且可以使用内窥镜精确地保持该水平,内窥镜的直径最好为8毫米(0.31英寸)。

使用内窥镜
为了获得更高质量的照片或胶片,由于图像的质量,刚性内窥镜更合适。这方面的一个例子是由哈罗德霍普金斯发明的棒状透镜内窥镜。由捆绑的玻璃纤维制成的更灵活的光纤内窥镜(称为纤维内窥镜或折射镜)不会产生相同质量的图片。

从一开始,刚性内窥镜就被用于环境模拟中的直接观察,摄影,视频和电影以及模型的内部和外部镜头。用于工业应用的内窥镜,称为内窥镜,基本上与建筑中使用的相同。特别开发的管道镜暂时用于模型可视化。视频和电影需要强光,灯和高瓦数的聚光灯是必需的。在专业摄影工作室中,使用了强大的闪光灯。在医学中使用的光纤系统发出的光线很少用于建筑模型。

van Treek在交易会上展示的模型仿真系统需要将连接到摄像机或摄像机的内窥镜垂直安装在模型上方。这是必要的,因为光学元件的视角是侧向90度。该系统复杂而昂贵。当用于摄影时,可以使用具有不同视角的内窥镜,因此摄像机不必处于模型上方的垂直位置。

1995年前后的模型可视化
从20世纪60年代初开始,已经完成并发布了关于计算机在建筑中的使用的研究。直到1995年,模型作为计算机图像或计算机动画的可视化非常复杂和昂贵,以至于它几乎不是成本较低的内窥镜摄影或短片的替代品。例外的是有名望的项目,例如1984年,当时由玻璃金字塔制成的计算机模型由建筑师Ieoh Ming Pei对卢浮宫进行现代化改造。

在1995年搬迁坦佩雷建筑学院时,20岁的“城市模拟器”被现代内窥镜系统所取代。安装了最新的内窥镜,组件和计算机,用于相机控制,图像处理和现代计算方法。新实验室在荷兰代尔夫特理工大学1997年EAEA会议上提出。截至2015年,建筑模型可视化的内窥镜技术仅在少数几所大学开展教育和研究。现在,这与建筑动画2D,3D和VR模拟并行完成。

计算机,照明,软件,无线数据传输,CCD传感器,视频内窥镜等技术的发展在1995年以后的几十年中如此迅速,以至于2010年代的架构学生几乎无法想象模型仿真和可视化是如何较早。内窥镜的发展也受益于这些年来的新技术。这种发展的一个例子是位于米兰理工大学的城市模拟实验室(DIAP),该实验室成立于2007年。2013年在米兰召开的EAEA会议上,演示了一款带有微型摄像头的迷你车,可以进入一条宽2.2厘米(0.87英寸)的模型街道,从车内视野角度录制视频。图像直接传输到屏幕上。迷你车是通过城市模型手动移动的。早期的视频录制技术设计已不再需要。

将继续建造可从各个角度接触和检查的真正模型。它们将用于教育和满足客户的需求,以及在欧洲和全球的国际地产和投资交易会上展示项目。在法兰西戛纳的Palais des Festivals et desCongrès等世博会真实展,慕尼黑展或MIPIM展等展厅中,仍可以通过鸟瞰来观看模型。

文艺复兴时期的内窥镜
在1993年在坦佩雷举行的EAEA会议上,鲍勃·马腾斯说:“因此,至少对于静态照片,可以设想内窥镜的复兴。”他还参与了3D电脑模拟的研究,但表示内镜在培养学生方面仍然具有优势:“内窥镜不会因理论而过载;学生可以以有趣的方式解决问题”。他无法预见技术发展加上他介绍后数十年的成本降低。在2015年夏天,德国最大的两家连锁零售店以60欧元的价格出售了视频摄像机作为“男士玩具”。目前,学生甚至有可能利用内窥镜创建自己的视频,以便在学期结束时将他们的模型可视化为演示文稿。刚性内窥镜和相关照相设备也已经变得可以承受。内窥镜使用成本的降低支持了鲍勃马腾斯的论点,即它可能会成为“内镜检查的复兴”。

前台
1954年Martin Schulz van Treeck的想法是关于行人的眼睛视角以及将设计概念传达给客户和公民的必要性。当时,内窥镜是从这个角度拍摄和拍摄建筑模型的唯一工具。数字革命正处于起步阶段,尚未开发足够的工具(硬件和软件)来实现他的想法。从那以后,数十年过去了,通过计算机,行人的眼睛水平视角可以毫无困难地看成照片或电影。昔日的内窥镜通过新技术在数字时代得到了补充,从而树立了van Treek从行人角度展示设计的想法。

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