建筑构图解析：国家大剧院、卢浮宫与广西美术馆的立体构图分析

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：国家大剧院与卢浮宫广场玻璃金字塔都是单一的几何形状的立体构图。例如广西美术馆的立体构图则是由正方体、球体、锥体、长方体等七个形状构成的。图5-54 广西美术馆外观立体形态分析形体的表面形状对立体构图的影响如第三章第一节关于形体的概念所述，形体可以看作各种形状的面所围合的封闭实体，因此形体的表面形状直接影响形体的整体立体构图。

立面构图与立体构图同为基本构图类型，立体构图研究形体三维空间内的形态构成原则（需要同时考虑宽、高、深度方向上的构图关系），因此与立面构图的构成要素存在较大差异。立体构图的构成要素有以下几方面：

1.观察点与形体之间的位置关系要素

有些形体从坐标X、Y、Z方向观察会产生相同效果，例如正方体，会呈现一致的立面（图5-51a）。也有形体从多个角度观察都会产生相同的观察效果，例如球体（图5-51b）。但这些属于特殊案例，在日常生活中更多情况下，形状的空间形式会随着观察者观察角度的变化而发生变化。

图5-51 观察角度与不同形状立体构图间的关系

a）正方体 b）球体 c）其他形状

例如长方体A与B（图5-51c），处于X与Y轴向上的立面a与a′完全相同，而其Y轴的深度存在差异，即X与Z轴向上的顶面c与c′和Y与Z轴向上的立面b与b′存在差异。当视线沿着Z轴方向观察形体时，长方体A与B是相似长方体，而当视线沿着X与Y轴方向观察形体时，A与B就是差异性较大的长方体。由此得出结论：观察点的位置决定其对形体立体形态的认识。立体构图中观察点的位置并非是一个具体概念，可能存在以下三层含义：

（1）人视角观察点与形体的水平方向上位置关系以立方体为例，如果观察点位于立方体的正立面方向上，则观察到的立面各边长均相等，此时观察得到的是其立面构图（图5-52a）。将观察点沿水平方向顺时针偏移，随之出现透视关系，也出现视角中主立面与侧立面，此时正方体的边在视线中也出现主次关系（由于透视关系，距离观察点近的边成为主要边，而较远的成为次要边）。将观察点继续沿水平方向顺时针进行偏移，此时面与面的主次关系依然存在，但其主次差异逐渐减小。当观察点继续沿水平方向顺时针偏移至正对其中一条竖向边时，正方体可见的两个面的主次关系消失，但此时边之间的主次关系最突出。由此得出结论：人的视角观察点与形体水平方向上的相对位置和观察角度决定了观察面与边的数量，以及被观察形体面与面、边与边的主次关系。用长方体进行验证，可以得到相同的结论（图5-52b）。该结论对没有明确垂直向边的连续曲面形体不适用，例如锥体、圆柱体和球体。

图5-52 观察点与形体的水平向位置关系

a）与正方体的位置关系 b）与长方体的位置关系

（2）观察点与形体垂直方向上的位置关系观察点在垂直方向的位置同样能决定可观察到的形体面与边的数量。垂直方向的位置通常用高、低作为衡量标准。上述例子中提到的人视角相对于建筑是较低的观察点，而鸟瞰视角则是高的观察点。

如图5-53所示，当观察正方体或者长方体时，视线水平高度在垂直方向的上下移动无法改变观察形体中面与面、边与边的主次关系，但能决定观察到的面与边的数量。同时，由于透视关系影响，视线水平高度在垂直方向的位置变化将影响观察者对形体形状的判断：视线水平高度低时，对形体的观察是仰视状态，形体显得较为高大；视线水平高度高时，对形体的观察处于俯视状态，形体显得较为矮小。由此得出结论：观察点与形体垂直方向的相对位置关系和观察角度决定其可观察到的面与边的数量，也影响人对形体形状的判断。该结论对没有明确横向边的连续曲面形体不适用，例如放倒的锥体、圆柱体和球体。

图5-53 视线在形体垂直方向的变化

（3）观察点到形体的距离与上述的位置关系相似，观察点到形体的距离同样决定观察者对形体的认知。基于近大远小的透视关系，观察点距离形体过近，会导致将注意力放在形体的局部：某一个面或一个构件。而距离形体过远，又会影响对形体细节的观察。俄国建筑理论家科林斯基（B·Ф·Кринский）与拉姆托夫（И·В·Ламцов）对此进行过较为深入的研究，据他们的研究表明：当观察者的水平方向视线夹角为30°时，观察点距离形体的距离最适宜。此时对形体整体性与其细部的观察处于最平衡状态，形体的表现力最强。这个结论有助于进行建筑物透视构图时选择视角。

2.形体的形状要素

形体的形状分为自身的体形和构成体形的表面形状，形状对立体构图的影响主要体现在以下四方面：

（1）形体的整体形状使每个形体具有独特的识别性每种形状都具有各自的显著特征，例如其构成面与边的数量差别、构成面的面积差别、构成面与边形成角度的差别等。正是因为这些差异的存在使形体具备各自的特点与识别性。观察者通过其特征差异能在立体构图中认出相应的形体：正方体各边均相等，由六个完全相等的正方形围合而成的正六面形体，锥体是由圆的或其他封闭平面基底以及由此基底边界上各点连向一公共顶点的线段所形成的面所限定的形体。根据完形心理学的简化原则，各种建筑都可以被简化为相应的几何形体或几何形体组合。甚至很多建筑会直接运用立体几何形状拼合成建筑形体。国家大剧院与卢浮宫广场玻璃金字塔都是单一的几何形状的立体构图。例如广西美术馆的立体构图则是由正方体、球体、锥体、长方体等七个形状构成的（图5-54）。

图5-54 广西美术馆外观立体形态分析

（2）形体的表面形状对立体构图的影响如第三章第一节关于形体的概念所述，形体可以看作各种形状的面所围合的封闭实体，因此形体的表面形状直接影响形体的整体立体构图。同样，形体的表面形状也使形体本身具备可识别性，例如球体的表面就是一个球曲面，与正六面体的表面是正方形就有很大差异，与圆柱体的曲面也有明显的不同。

（3）形状的感情色彩对立体构图的影响形状是认知形体的主要视觉要素，该视觉要素也可给观察者带来心理上的影响，不同的形状具备不同的感情色彩，而不同的感情色彩又影响观察者对形体的认知，例如：正方形无方向感，在任何方向都呈现出安定的秩序感，静止、坚固、庄严；正三角形象征稳定与永恒；圆形充实、圆满、无方向感，象征完美与简洁。

（4）形状的几何特性对立体构图的影响通过数学计算也可得出形体的体形、表面积和容积之间的关系。例如，通过一个简单的几何运算可知体积相同的情况下，球体表面积大于正方体。以建筑为例，即建筑的理论形状将影响建材耗材量与内部空间尺寸。形状的几何特性同时也会影响立体构图的形式美感，黄金矩形的完美比例、埃及三角形的稳定性、根号矩形的可多次分割性，这些几何美感被无形地附加在它们所构成形体与建筑上。

3.形体的光影要素

三维空间内的立体构图，随着光源方向的变化，会在其表面与所处平面产生相应的受光区域与背光区域，即光影效果。这也是立体构图与立面构图本质区别之一。光影对立体构图的影响主要体现在三方面：塑造形体构成面关系、吸引注意力和营造气氛。

（1）塑造形体构成面关系立体形体，在其表面材质与颜色完全一致的情况下，当缺乏光影效果时，其形状难以被观察者识别。如图5-55所示，光与影共同对一个形体的每个构成面施加作用，使其每个面的亮度产生差异，使观察者察觉到形体每个构成面的具体形状，进而对形体的整体造型产生正确的判断。

图5-55 光影对立体形态的建构

（2）吸引注意力形体的受光面和背光面会在立体构图中产生强烈的对比，这种对比可以加强观察者审美的心理强度，进而给观察者带来视觉冲击和心理震荡。形体的组成元素中，受光部分将更多吸引观察者注意，也更有助于观察形体细节，而背光部分则容易被忽略，因此建筑设计时通常将建筑的主立面或者功能更重要的部分置于当地光线更好的一侧，使其得到足够注意。

（3）营造气氛受光部分带给人温暖、祥和、蓬勃向上的心理感受。而背光部分给人造成阴冷、昏暗、悲观的氛围。光与影营造的这种气氛，也可以体现在立体构图中。

建筑构图解析：国家大剧院、卢浮宫与广西美术馆的立体构图分析

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