宁智能斗拱3D仿真教学软件

用了很多年的 PPT 讲斗拱，讲到最后总卡在同一个地方：图是死的。

平面上画得再准，学生也没法把"层层出跳"这四个字在脑子里转成真的东西。你比划半天"昂是斜的、它靠杠杆挑出去"，底下的眼神是茫然的——不是不认真，是二维图真的没法表达"一根斜木从里往外穿出去、尾巴还压在正心上"这件事。

所以我把一攒斗拱做成了可以转、可以拆、可以点开看的三维仿真。

斗拱 3D 仿真界面

它长这样

打开就是一个深色底子的三维场景，中间悬着一攒柱头铺作——单抄单下昂、计心造，正是宋代《营造法式》里最常见的那种做法。

左边是斗拱的来历与名词解释，右边是全部操作。鼠标转一圈，你会先注意到它跟课本插图最大的不同：这些构件是互相咬着的，不是画在一起的。

然后是最有用的一件事：鼠标划过任何一根木头，它会亮起来，屏幕下方浮出一条横条，告诉你它叫什么、又叫什么、干什么用。

悬停查看构件名称与作用

名字得先叫对

斗拱难教，一半难在名词。

坐斗、泥道栱、瓜子栱、慢栱、令栱——这些名字第一次听都像在念经。但这个模型里，名字背后是具体的一块木头，你点哪个它亮哪个，术语第一次跟实物对上了。

• 坐斗在最低下，是整攒斗拱的底座
• 栱是横着的短木，一层层往外伸
• 斗是垫在栱之间的方块
• 昂是最特别的那个——斜着往外挑，像根杠杆
• 枋是压在最上面、把各攒连成一圈的横木

这 17 个构件分了 6 个层次，从坐斗往上，正好是营造的次序。

最能讲清楚的一件事：把它炸开

点右边的「爆炸视图」，滑杆一拉，整攒斗拱会沿着层高和里外跳两个方向同时散开。

散开的方式不是我随便定的，是按营造逻辑来的：越靠上的层次走得越高，正心、里跳、外跳沿出跳方向各自分开。所以爆炸态本身就是一张立体剖面图——每一层怎么叠、哪块木头压在哪块木头上，一目了然。

爆炸视图：层与层之间怎么叠，一眼看清

滑杆可以无级调，从 25% 到 160%。想只讲两层关系就拉小一点，想讲整体构成就拉到最大。

让学生自己把它拼回去

这是我觉得最好玩的部分。

点「拆装模式」，构件会散落到装配体四周，上下两圈摆好。你要做的是一件件拖回去——按住左键拉，靠近原位时会出现绿色线框告诉你该放哪，松手自动吸附归位。

默认拆 8 件，都是主要受力构件。觉得简单，勾上「拆下全部 16 件」。

散件的位置是固定排布，每次进都一样。不是偷懒——课堂上要能重复演示，随机的会让人每次都找不到刚才那块。

拆装模式

荷载到底怎么走

最后一个演示是我认为最值得单独讲的：力流演示。

从挑檐枋出发，按七步逐级点亮：屋面荷载到位 → 散斗分散 → 栱横向摊开 → 交互斗汇总 → 昂杠杆挑出 → 泥道栱过渡 → 坐斗汇力入柱。

学生第一次能看见"力"是有路径的：它从屋檐上下来，被散斗分摊到各根栱上，再一层层往中间汇，最后从坐斗压到柱头。斗拱靠层层分散把大荷载化小——这句话讲一百遍不如看一遍。

力流演示

怎么用

打开方式：双击那个 HTML 文件就行。不装软件、不用联网、不用配环境，拷到 U 盘带去教室，插上任何一台电脑都能放。

操作：

• 左键拖拽 —— 360° 旋转
• 滚轮 —— 缩放
• 右键拖拽 —— 平移
• 鼠标悬停构件 —— 高亮 + 显示名称与作用
• 单击构件 —— 聚焦放大，左侧出它的受力说明
• 快捷键：E 爆炸 / T 拆装 / F 力流 / R 复位 / 空格 自动旋转

触屏也能用：单指拖拽旋转、双指缩放平移。所以 iPad 上直接讲也没问题。

配置要求：很宽松。这是个网页，普通办公电脑的集显就能跑，我按 60 帧做的优化，老机器上也流畅。

一点说明

• 模型是很认真的：17 个构件、77412 个三角面，构件之间是真实咬合关系，不是我拼的示意积木
• 但力流演示是教学示意，按构造逻辑排的先后顺序，不是有限元计算结果。它想讲的是"力怎么走"这个概念，不是具体数值
• 这是柱头铺作，里跳只做了一半——不是做漏了，柱头铺作和转角、补间铺作的区别就在这里