Mô hình vật lý trong kỷ nguyên kỹ thuật số – Động lực thúc đẩy sự sáng tạo trong thiết kế kiến trúc và nội thất
Giới thiệu
Trong thiết kế kiến trúc và nội thất, mô hình là cầu nối quan trọng giữa việc hình thành ý tưởng và hiện thực, biến các thiết kế từ trừu tượng thành hình dạng hữu hình. Mô hình được coi là phương tiện hữu hiệu để KTS sáng tạo và phát triển thiết kế, không chỉ giúp kiểm tra và tinh chỉnh các chi tiết một cách chính xác mà còn xác định và giải quyết những vấn đề tiềm ẩn. Tầm quan trọng của mô hình nằm ở khả năng hỗ trợ sáng tạo, kiểm soát chất lượng thiết kế và giao tiếp hiệu quả với các bên liên quan. Mô hình giúp KTS và nhà thiết kế trực quan hóa ý tưởng, phát hiện và sửa chữa lỗi từ giai đoạn sớm nhất, tiết kiệm thời gian và nguồn lực khi triển khai xây dựng thực tế. Tuy nhiên, sự gia tăng của các công nghệ mô hình kỹ thuật số, thực tế ảo và AI có thể tạo ra các kết xuất, hướng dẫn và hình ảnh nhanh chóng chỉ bằng một nút bấm đã dẫn đến các cách tiếp cận mới để thực hiện hoá các dự án thiết kế. Vậy chỗ đứng nào cho các mô hình vật lý truyền thống trong việc thúc đẩy sự sáng tạo kiến trúc và nội thất – từ quá trình học tập đến thực hành nghề nghiệp? Bài báo sẽ khám phá lịch sử phát triển, ứng dụng và tầm quan trọng của mô hình vật lý trong việc thúc đẩy sự sáng tạo trong thiết kế kiến trúc và nội thất trong quá trình đào tạo. Qua đó khẳng định vai trò không thể thay thế của mô hình vật lý và sự cần thiết về việc sử dụng mô hình trong việc định hình và phát triển ý tưởng thiết kế đối với chương trình giáo dục chuyên nghiệp.
Lịch sử hình thành mô hình trong thiết kế
Mô hình vật lý là một trong những phương tiện lâu đời nhất đóng vai trò là công cụ quan trọng để khám phá kiến trúc, truyền đạt, thể hiện và phát triển ý tưởng qua các thời đại và chuyển các khái niệm thành các hình thức xây dựng, cho dù đó là ý tưởng giáo điều, trí tuệ, hệ tư tưởng hay kiến trúc. Từ thời kỳ tiền triều đại (trước 3000 năm TCN), các pharaoh Ai Cập cổ đại đã được chôn cất cùng những mô hình thu nhỏ có cấu trúc có độ chính xác tương ứng thực tế, bao gồm mô hình các tòa nhà, thuyền và đồ nội thất, tượng trưng cho tài sản mang theo sang thế giới bên kia. Vào khoảng năm 4600 TCN, người châu Âu cổ đã tạo ra các mô hình kiến trúc về ngôi nhà của họ trước khi xây dựng. Ví dụ, ở Romania, các mô hình gốm cổ cho thấy những ngôi nhà gắn liền như nhà phố với hàng rào bao quanh, có thể hiện vai trò thiết yếu của mô hình trong thiết kế và xây dựng thuở ban đầu.
Mô hình kiến trúc không chỉ mô phỏng thực tế mà còn đóng góp hiệu quả vào quá trình thiết kế. Trong thời kỳ Phục hưng, các mô hình cho phép các KTS giải quyết các thách thức kiến trúc phức tạp, ví dụ như KTS Filippo Brunelleschi đã sử dụng mô hình vật lý để hướng dẫn thợ thủ công xây dựng mái vòm cho Nhà thờ Florence. Việc mô hình hóa cho phép các KTS giải quyết các thách thức phức tạp, như tính toàn vẹn của cấu trúc và vật liệu vốn khó có thể chỉ truyền tải bằng bản vẽ. Quá trình thao tác vật lý này cho phép các KTS khám phá các sắc thái, tỷ lệ, quy mô, ánh sáng theo cách mà các bản phác thảo hoặc bản vẽ không thể làm được. Các mô hình này là các công cụ thực tế và khái niệm, cung cấp cho các KTS một phương tiện thiết yếu để thể hiện và kiểm tra các ý tưởng của họ.
Cuối những năm 1800, KTS Antonio Gaudi đã sử dụng mô hình để khám phá các ý tưởng kết cấu bằng cách giải quyết các vấn đề kiến trúc công nghệ thấp, như thí nghiệm với vòm dây xích để hiểu lực tác dụng. Sang thế kỷ 20, những KTS nổi tiếng như Le Corbusier và Frank Lloyd Wright đã sử dụng mô hình vật lý để thử nghiệm những những thiết kế táo bạo và hiện đại. Năm 1936, Frank Lloyd Wright đã tạo ra một mô hình cột cho Tòa nhà Johnson Wax để kiểm tra tải trọng kết cấu, chứng minh rằng nó có thể chịu tải gấp 5 lần dự kiến.
Một ví dụ nổi bật khác là thiết kế Nhà hát Opera Sydney của Jørn Utzon. Ban đầu, thiết kế của ông bị cho là không khả thi về mặt cấu trúc. Để chứng minh tính khả thi, Utzon đã tạo ra một mô hình gỗ đơn giản, minh họa cách các “vỏ” mái có thể được chế tạo từ bề mặt của một quả cầu. Giải pháp này tương tự như các thí nghiệm của Gaudi về vòm dây xích, cho thấy sức mạnh của mô hình trong việc củng cố và cứu vãn các đề xuất thiết kế.
(Nguồn Internet)
Như vậy, theo dòng lịch sử mô hình vật lý là một phần không thể thiếu trong quá trình sáng tạo của KTS, không chỉ là công cụ hỗ trợ thiết kế mà còn là phương tiện khám phá, thử nghiệm, đổi mới và giải quyết các vấn đề kiến trúc, giúp hiện thực hóa những ý tưởng phức tạp.
Vai trò của mô hình vật lý trong quá trình thúc đẩy sự sáng tạo của kỷ nguyên kỹ thuật số
Ngày nay, trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, ngành kiến trúc và nội thất đã đạt được những bước tiến vượt bậc nhờ các công cụ kỹ thuật số hiện đại. KTS có thể triển khai và phát triển ý tưởng thông qua nhiều phương pháp sáng tạo như vẽ tay, thiết kế bằng phần mềm và sử dụng mô hình vật lý. Các phần mềm mô hình hóa 3D tiên tiến đã cách mạng hóa quy trình thiết kế, cho phép các KTS tạo ra những hình khối phức tạp và thử nghiệm nhiều ý tưởng mởi. Không chỉ dừng lại ở đó, công nghệ còn mở rộng khả năng kết nối toàn cầu, cho phép các KTS chia sẻ ý tưởng với khách hàng và cộng đồng một cách dễ dàng, nâng cao hiệu quả làm việc nhóm. Việc ứng dụng các mô hình kỹ thuật số đã được cải thiện đáng kể để độ chính xác của thiết kế và đơn giản hóa quá trình giao tiếp trong các dự án quốc tế. Thêm vào đó, thực tế ảo (VR) đã trải nghiệm thiết kế ở một tầm cao mới, mang cảm giác chân thực về quy mô và không gian cho khách hàng, giúp các bên liên quan đưa ra quyết định sáng suốt hơn – điều mà mô hình vật lý khó thực hiện được. Trong bối cảnh đại dịch COVID 19 và giai đoạn hậu đại dịch, khi việc làm từ xa trở nên thiết yếu, các công cụ kỹ thuật số đã chứng minh ưu thế vượt trội, thay thế các buổi họp trực tiếp bằng những trải nghiệm kỹ thuật số. Lúc này các câu hỏi liệu mô hình kiến trúc truyền thống (mô hình vật lý) có trở thành một di tích của quá khứ hay không? Liệu các mô hình kỹ thuật số thực sự có mang lại những lợi thế không thể phủ nhận như tốc độ, tính linh hoạt và khả năng tạo kết xuất siêu thực. Tuy nhiên, bất chấp những tiến bộ vượt bậc đó, các mô hình vật lý vẫn giữ vai trò quan trọng trong thiết kế kiến trúc. Chúng không chỉ cung cấp cái nhìn trực quan mà còn gắn kết con người với sự sáng tạo một cách cảm xúc và thực tế – một giá trị mà công nghệ số chưa thể hoàn toàn thay thế.
Xét về tính tương tác trực quan, sử dụng mô hình vật lý là một giải pháp hoàn hảo để truyền tải cảm xúc và hiện thực hóa thiết kế. Trong khi các mô hình kỹ thuật số vượt trội về độ chính xác, chúng lại thường gặp khó khăn khi thể hiện quy mô và cảm giác thực sự của không gian. Mô hình vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự sáng tạo trong thiết kế, mang đến một cách tiếp cận ba chiều sinh động với các đặc tính như kích thước, hình dạng, tỷ lệ, màu sắc, chất liệu và kết cấu. Việc xây dựng một mô hình thủ công tạo cơ hội cho KTS đối diện trực tiếp với thực tế của thiết kế, kích thích tư duy sáng tạo và mang lại những góc nhìn phản biện mà công cụ kỹ thuật số đôi khi không thể cung cấp. Quá trình lắp ráp thủ công còn là quá trình khám phá ý tưởng mới và tìm ra các giải pháp độc đáo. Những giới hạn khi làm việc thực tế buộc KTS phải cân nhắc về kết cấu, tính khả thi và khả năng thi công từ đó lấy tiền đề để phát triển thiết kế. Ngoài ra, việc trực tiếp cầm trên tay một mô hình vật lý cho phép mọi người nắm bắt được mối quan hệ giữa các không gian, tỷ lệ hình khối, đánh giá được sự tương tác của ánh sáng và bóng tối, những yếu tố này khi quan sát trên màn hình máy tính khó có thể truyền tải đầy đủ. Chính khả năng tiếp cận trực quan này làm mô hình vật lý trở thành một công cụ không thể thay thế trong quá trình thiết kế, tìm ý tưởng và hoàn thiện ý tưởng thiết kế.
(Nguồn Internet)
Trong quá trình phát triển ý tưởng, mô hình vật lý giúp lưu giữ và truyền đạt ý tưởng thiết kế một cách rõ ràng, trực quan và dễ dàng tiếp cận, không giống như các mô hình kỹ thuật số yêu cầu thao tác trên các phần mềm phức tạp. So với các dạng đồ họa khác, mô hình vật lý cung cấp cách truyền đạt 3D tốt nhất về ý tưởng ban đầu, đồng thời cho phép kiến trúc sư kiểm soát các vấn đề không gian và điều chỉnh thiết kế ngay từ giai đoạn đầu. Ví dụ, họ có thể kiểm nghiệm sự tương tác giữa các khối, phát triển và hoàn chỉnh công trình sau khi nghiên cứu và phát triển ý tưởng. Từ việc nghiên cứu hiện trạng địa hình đến việc phát triển khối công trình so với bối cảnh xung quanh. Hay việc thử nghiệm ánh sáng trên mô hình vật lý có thể giúp nhà thiết kế biết được các vùng bóng đổ không dễ dàng nhìn thấy hoặc làm nổi bật các khu vực có thể cần thêm nguồn sáng.
(Nguồn Internet)
Ngoài ra, việc sử dụng mô hình vật lý trong thiết kế cho phép các nhà thiết kế kiểm tra và đánh giá nhiều khía cạnh khác nhau của dự án, từ tính thẩm mỹ đến tính thực tiễn và độ bền, nhằm đảm bảo rằng thiết kế cuối cùng đáp ứng được tất cả các yêu cầu và tiêu chuẩn cần thiết. Những thử nghiệm này giúp các nhà thiết kế thu thập phản hồi, xác định các vấn đề cần cải thiện và tinh chỉnh thiết kế. Ví dụ, một nhà thiết kế sản phẩm có thể tạo ra nguyên mẫu của một chiếc ghế và kiểm tra mức độ thoải mái, ổn định và độ bền của nó dưới các trọng lượng và điều kiện khác nhau. Ngoài ra mô hình cho phép thử nghiệm với nhiều loại vật liệu khác nhau để xác định loại nào phù hợp nhất với không gian. Nhà thiết kế cũng có thể điều chỉnh cách bố trí đồ nội thất để tối ưu hóa không gian sử dụng.
Trong kỷ nguyên kỹ thuật số như hiện nay, việc sử dụng mô hình vật lý và mô hình kỹ thuật số không nên được hiểu như những đối thủ cạnh tranh trong việc tiếp cận các phương án thiết kế mà chúng là những công cụ bổ sung lẫn nhau. Các mô hình kỹ thuật số có thể được sử dụng để tạo cơ sở cho mô hình vật lý, trong khi những kết quả thu được từ việc nghiên cứu mô hình vật lý có thể được đưa lại vào mô hình kỹ thuật số để tinh chỉnh thêm. Các tiếp cận mang tính hợp tác này nhằm tận dụng thế mạnh của cả hai phương tiện để tạo ra một quy trình thiết kế hiệu quả và thành công hơn.
Một trong những thách thức lớn nhất của các nhà thiết kế và KTS là truyền đạt ý tưởng trừu tượng một cách hiệu quả cho các bên liên quan. Mô hình vật lý là phương tiện giao tiếp nhanh và hiệu quả, có thể được sản xuất tại chỗ trong các cuộc họp, cho phép trực quan hóa ý tưởng ngay lập tức. Điều này giúp tương tác trực tiếp với thiết kế, đạt được sự hiểu biết sâu sắc về cảm giác và chức năng của không gian. Không giống như các công nghệ biểu diễn ảo có thể khiến các khách hàng cảm thấy khó có kết nối, các mô hình vật lý cho phép khách hàng tương tác với vật thể hữu hình, giúp dự án dễ tiếp cận và dễ hiểu.
Xã hội và các kỹ thuật công nghệ chắc chắn vẫn tiếp tục phát triển, nhưng các mô hình vật lý vẫn được coi là một tài sản quý giá đối với các KTS và nhà thiết kế. Với sự ra đời của công nghệ in 3D, các KTS giờ đây có thể tạo ra các mô hình phức tạp và chi tiết hiệu quả hơn bao giờ hết. Điều này mở ra những khả năng mới cho việc khám phá thiết kế và giao tiếp với khách hàng. Bên cạnh đó, mô hình vật lý với những khả năng riêng về cung cấp trải nghiệm hữu hình, tạo điều kiện cho việc khám phá thiết kế và thúc đẩy sự tham gia của khách hàng trong suốt quá trình thiết kế vẫn là một công cụ quan trọng. Khi quá trình thiết kế kiến trúc tiếp tục phát triển, tương lai của các mô hình vật lý lại nằm ở sự tổng hợp mạnh mẽ của chúng với các công cụ kỹ thuật số, nhằm tạo ra các dự án sáng tạo và thành công hơn. Trong khi các công cụ kỹ thuật số mang lại hiệu quả và độ chính xác, các mô hình vật lý vẫn giữ được khả năng khu hút các giác quan và truyền cảm hứng sáng tạo. Sự tương tác giữa các phương tiện này cho phép các KTS vượt qua ranh giới, tinh chỉnh ý tưởng và truyền đạt các khái niệm hiệu quả. Sự năng động liên tục này phản ánh một phương pháp thiết kế coi trọng cả hữu hình và ảo, kết hợp truyền thống và sự đổi mới
Ứng dụng mô hình vật lý trong tư duy thiết kế kiến trúc nội thất tại môi trường đào tạo
Khi công nghệ thay đổi, các phương pháp giáo dục cũng dần thay đổi nhằm tạo ra trải nghiệm học tập phong phú hơn cho người học. Tuy nhiên, xu hướng thay đổi này lại khiến người học phụ thuộc quá mức vào trí tuệ nhân tạo (AI). Các công cụ thiết kế tổng hợp có thể tạo ra hàng trăm thiết kế khác nhau dựa trên các tiêu chí được người dùng đặt ra, hỗ trợ sinh viên giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, nhưng nó cũng là nguyên nhân gây ra sự mất dần tính sáng tạo trong học tập và giải quyết vấn đề.
Chính vì vậy, trong tư duy thiết kế tại môi trường đào tạo mô hình vật lý vẫn phải đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kỹ năng và sáng tạo của sinh viên. Việc sử dụng mô hình vật lý giúp sinh viên trực quan hóa và hiện thực hóa các ý tưởng thiết kế của mình, từ đó dễ dàng kiểm tra, chỉnh sửa và hoàn thiện. Mô hình cung cấp một phương tiện học tập hiệu quả, cho phép sinh viên thử nghiệm các yếu tố như kết cấu, hình dáng, màu sắc và vật liệu trong không gian ba chiều. Điều này không chỉ giúp họ hiểu rõ hơn về các khái niệm thiết kế mà còn nâng cao khả năng giải quyết vấn đề và đưa ra các giải pháp sáng tạo.
Trong lĩnh vực làm mô hình kiến trúc, có hai loại chính: Mô hình phác thảo và mô hình trình bày. Mô hình phác thảo thường sử dụng các khối đơn giản và vật liệu nhẹ để tìm ý tưởng, trong khi mô hình trình bày sử dụng các vật liệu chất lượng cao như mica, gỗ, hoặc formec để phục vụ mục đích trình bày và phê bình kiến trúc. Quyết định vật liệu sử dụng là chìa khóa để hoàn thành mô hình tốt.
Mô hình vật lý đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm đồ án của sinh viên kiến trúc nội thất, từ giai đoạn tìm ý tưởng đến phát triển và hoàn thiện thiết kế. Trong giai đoạn tìm ý tưởng, các mô hình bối cảnh khu vực giúp tái hiện lại môi trường tự nhiên và cảnh quan xung quanh công trình, thể hiện tương quan giữa công trình mới và bối cảnh cũ. Các mô hình nghiên cứu nội thất giúp tái hiện không gian bên trong công trình, thể hiện các cấu kiện kiến trúc và kỹ thuật hiện trạng.
Khi phát triển ý tưởng, mô hình nghiên cứu hình khối kiến trúc và không gian nội thất giúp sinh viên tập trung vào các yếu tố cụ thể của thiết kế, đánh giá mối tương quan giữa không gian và công năng, ánh sáng và đồ vật. Mô hình nghiên cứu kết cấu và ánh sáng nâng cao khả năng hiểu biết về sự tương tác giữa không gian kiến trúc, nội thất và kết cấu, cũng như tác động của ánh sáng tự nhiên vào không gian.
Giai đoạn hoàn thiện ý tưởng yêu cầu mô hình có độ chính xác cao để trình bày và phê bình kiến trúc. Các mô hình đơn sắc thường được sử dụng để sinh viên tập trung vào nghiên cứu hình khối, ánh sáng và tương quan tỷ lệ. Mô hình kiến trúc thể hiện ý tưởng thiết kế, tính đặc rỗng và tương tác với ánh sáng và cảnh quan. Mô hình không gian nội thất giúp đánh giá tỷ lệ không gian, đồ vật và con người, đặc tả chất lượng không gian, vật liệu và ánh sáng. Mô hình đồ nội thất là phiên bản thu nhỏ của sản phẩm thực tế như bàn, ghế, tủ, giúp kiểm tra tỷ lệ, vật liệu và kỹ thuật thi công. Mô hình trình diễn chiếu sáng mô phỏng hiệu ứng ánh sáng, tạo điểm nhấn cho các công trình có thiết kế chiếu sáng đặc biệt.
Trong quá trình đào tạo, việc sử dụng mô hình vật lý cũng giúp sinh viên kiến trúc nội thất phát triển kỹ năng tư duy không gian và kỹ năng giải quyết vấn đề. Thông qua việc tạo và điều chỉnh mô hình, sinh viên học cách nhìn nhận và phân tích các yếu tố thiết kế từ nhiều góc độ khác nhau, phát triển khả năng sáng tạo và linh hoạt trong tư duy thiết kế. Họ cũng học cách làm việc theo nhóm, chia sẻ ý tưởng và cùng nhau giải quyết các thách thức thiết kế, chuẩn bị tốt cho công việc thực tế sau này.
Việc ứng dụng mô hình trong tư duy thiết kế kiến trúc nội thất không chỉ là một công cụ hữu ích trong việc tạo ra và kiểm tra các ý tưởng thiết kế mà còn là một phương tiện hiệu quả để trình bày và giao tiếp với khách hàng. Đồng thời, nó cũng là một phương pháp giảng dạy và học tập quan trọng, giúp sinh viên phát triển kỹ năng và tư duy sáng tạo trong lĩnh vực thiết kế nội thất.
Ngày nay, việc làm mô hình đã trở thành một phần gần như không thể thiếu trong quá trình đào tạo sinh viên. Đây không chỉ là một công cụ giáo dục, mà còn là một nguồn cảm hứng không ngừng cho sự sáng tạo và phát triển kỹ năng. Làm mô hình không chỉ là một phương pháp học tập, mà còn là một trải nghiệm sâu sắc, khi sinh viên được dẫn dắt qua các giai đoạn của quá trình sáng tạo. Từ việc nghiên cứu bối cảnh khu vực và ý tưởng ban đầu đến việc phát triển và hoàn thiện thiết kế, mỗi bước diễn ra một cách tự nhiên và trôi chảy, giúp sinh viên không chỉ hình thành ý tưởng mà còn biến chúng thành hiện thực ba chiều.Qua việc tạo dựng và hoàn thiện mô hình, sinh viên không chỉ học được cách tư duy một cách logic và sáng tạo mà còn phát triển khả năng giao tiếp và thuyết phục. Điều này thể hiện rõ trong cách sinh viên trình bày và thuyết phục bằng mô hình của mình, khi mỗi chi tiết được “chắp cánh” bằng một câu chuyện và một ý tưởng sâu sắc.
Mô hình không chỉ là sản phẩm của trí tưởng tượng mà còn là kết quả của sự nỗ lực và sự tập trung cao độ. Sinh viên phải thể hiện sự khéo léo và kỹ năng thủ công thông qua việc sử dụng các vật liệu đơn giản như giấy bìa, xốp, và các công cụ cắt ghép. Mỗi chi tiết được chăm chút cẩn thận, từng khối kiến trúc và không gian nội thất đều được tái hiện một cách sống động và chân thực. Đồng thời, việc tái hiện lại sản phẩm thiết kế từ chính thiết kế của mình giúp sinh viên chịu trách nhiệm biến những bản vẽ thành hiện thực, với tỷ lệ thu nhỏ.
Kết luận
Trong cuộc hành trình từ quá trình học tập đến việc thực hành trong nghề, bất chấp sự phát triển không ngừng của công nghệ trong kỷ nguyên số, mô hình vật lý vẫn chứng tỏ vai trò không thể phủ nhận của mình trong việc thúc đẩy sự sáng tạo và phát triển kỹ năng trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc và nội thất. Không chỉ đơn thuần là một công cụ giáo dục, mà mô hình còn là cầu nối giữa trí tưởng tượng và hiện thực, từ việc khám phá ý tưởng đến việc biến chúng thành hiện thực.
Mô hình không chỉ là một phương tiện trực quan mà còn là một công cụ quan trọng trong việc thúc đẩy sự sáng tạo và phát triển kỹ năng trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc và nội thất. Trong quá trình học tập, sinh viên sử dụng mô hình để thể hiện các ý tưởng thiết kế của họ, từ những khái niệm sơ bộ đến hoàn chỉnh. Việc tạo ra mô hình đòi hỏi sự tập trung cao độ và khéo léo. Mỗi mô hình không chỉ là sản phẩm của trí tưởng tượng mà còn là kết quả của sự nỗ lực và tinh thần tự chủ của sinh viên. Đồng thời, việc tái hiện lại sản phẩm thiết kế từ chính thiết kế của mình giúp sinh viên chịu trách nhiệm với quá trình tạo ra công trình thực tế, giúp họ hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế và rèn luyện khả năng tự quản lý và tự chủ trong công việc.
Ths. KTS. Nguyễn Thuỳ Linh
Ths. KTS. Lê Thị Phương Dung
TS. KTS. Phạm Tú Ngọc*
*Bộ môn Nội thất – Khoa Kiến trúc & Quy hoạch, Trường ĐH Xây dựng Hà Nội
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 10-2024)
Chú thích
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (HUCE) trong đề tài mã số 02-2024/KHXD