球狀電影院

⑴ 沒有稜角，設計..個....球

作者：楊笑天

在空間幾何體中

沒有稜角的球體

是最完美的！

球體的表面勢能最小，正是氣泡、氣球、充氣結構，甚至星球天體成為球形的原因。

「北理工1號」衛星的空間帆球

空間帆球銷掘：衛星正常入軌後，釋放柔性材料並膨脹展開成為球狀，如同展開一面「風帆」，可以作為衛星的太陽能電池板，也可以作為衛星通信的大型天線。

在力學方面，當球體受到均勻的張力或壓力時，只承受軸向拉力或壓力。球殼是一種非常高效的結構形式，就像我們很難用手握碎薄薄的雞蛋殼一樣。

蒙特利爾世博會美國館，空間球殼，1967年

儲存氣體和液體的壓力罐也常常設計為球形，是因為相同的表面積，球形圍合的體積最大，同時球殼具有輕質高效的受力特點。

球形儲罐

相同的直徑和工作壓力下，板厚僅為筒形儲罐的一半

球體獨特的形狀、高效的受力，以及空間特性呈現出的魅力，在建築設計中也有許多優秀的案例。小i團隊最近正在設計一個球形結構，本文藉此機會，將我們收集的案例分享給大家。

球殼的網格形式

球形網殼的分格形式有：短程線形Geodesic Dome、肋環形Ribbed Dome、聯方形Lamella Dome、施威德勒形Schwedler Dome、凱威特形Kiewitt Dome等。

肋環形 Ribbed Dome

聯方形Lamella Dome

施威德勒形 Schwedler Dome(雙斜無緯線)

富勒 與 短程線穹頂

在1927年左右，富勒開發了一種對球面測量和投影制圖的新策略，稱為Dymaxion地圖，把球面地勢轉換成一系列平面三角形和正方形的幾何。「通過控制投影繪制時產生的扭曲，使地圖上陸地的大小能夠與現實保持較為准確的比例。因為這些幾何元素可以重新排列，我們也就能用無數種不同方式「剝開」地球。」

富勒與Dymaxion地圖(1945年)

Kyle Vanhemert為富勒繪制的插畫

富勒將Dymaxion地圖想法和能量幾何學結合，發明了短程線穹頂。短程線(Geodesic Line)是連接曲面上兩點、線長度最短的線條。

富勒-短程線穹頂專利

1967年蒙特利爾國際博覽會上，富勒和Shoji Sa設計了一座直徑為76m的3/4球形建築---美國館，外表面覆蓋著透明的亞克力板。這座展館成為美國先進 科技 的象徵，引得世人矚目。

富勒和蒙特利爾世博會美國館(1967年)

1976年，球頂在改造過程中遭受火災

外裝飾被燒毀，外露的結構顯得更加清晰。

除了蒙特利爾美國館以外，富勒還做了許多球形結構設計，包括Fly's Eye Dome和張拉整體球形結構。

富勒設計建造的 Fly's Eye Dome，1965

基於短程線穹頂構造的張拉球結構（Icosahedron）

富勒認為「自然界存在著能以最少材料，提供最大強度的系統，基本單元四角錐體與八面體聚合後便成為最高效的空間結構」。

巧合的是，1985年H.W. Kroto和R.E.Smalley發現了碳元素的第三種晶體形擾歲態(前兩種是金剛石和石墨)。為了紀念富勒早年的猜想，將其命名為「富勒烯」（Fullerenes）--C60。它的分子結構為球形32面體，碳原子以20個六元環和12個五元環連接而成，具有極強的分子穩定性。

富勒烯、足球、短程線穹頂具有類似的結構

球體可以由正六邊形和正五邊形組成，

且五邊形的數量一定是12個。

奧蘭多迪士尼的Spaceship Earth, 設計為乘客通過時間機器的一次旅行，也採用了短緩斗睜程線網格形式。

Spaceship Earth

不同的是，Spaceship Earth是一個完整的球體，並且採用單層而非雙層的結構，直徑50m,由3根巨大的斜柱支承著。球體表面覆蓋折面鋁板，使得球體外觀更具質感。

球體表面覆蓋折面鋁板

共3840個節點，11324塊鋁板

亞馬遜球體 Amazon Spheres

亞馬遜在西雅圖總部花費巨資建造了3個玻璃球，稱之為Amazon Spheres。球形建築內部種植著數百種鬱郁蔥蔥的植物，在大都市核心區打造出一個室內版「亞馬遜熱帶雨林」。

Amazon Spheres共有2643塊玻璃幕牆，4層超白玻璃既要降低太陽光熱輻射，又要保證植物光合作用所必需的光線。

建築總長約40米，球體直徑約24-29m，像是3個相互干涉的氣泡，結構材料為玻璃和鋼結構相結合。設計團隊採用了獨特的網格方式劃分球體。

充滿未來感、有機感的結構骨架

仍然能隱約看到正五邊形和六邊形的痕跡

網格造型看起來十分復雜，但其生成邏輯源自規則的富勒烯或足球網格。網格生成的過程是，將五邊形等分5份分後與旁邊的六邊形合並成一個基本單元；再將基本單元分以中心點分為5份，將相鄰基本單元的邊界融合，即得到Amazon Spheres的結構網格。

Amazon Spheres的結構網格生成邏輯

Amazon Spheres雖然成為西雅圖的新晉網紅打卡地，但不得不吐槽一下它的幕牆板塊設計。從上圖可以看到，鋼結構網格既有動態曲線的有機感，又不乏設計清晰的邏輯。但是粗暴地覆蓋上三角形玻璃幕牆後，建築效果大打折扣。

鋼結構骨架具有流暢的線條

主骨架之間以鋼板拉結，以增強結構整體性

鋼結構骨架模塊細部

懸空的鳥巢會議室

在頂層採光最好的位置，設有一個休息區。曬著太陽，小睡一會，醒來又可以精神抖擻地工作了。

肋環形 Ribbed Dome

肋環形式簡潔、構造簡單，這一類球體建築的案例比較多。

愛立信球形綜合 體育 館

愛立信球形綜合 體育 館 Ericsson Globe，1989

瑞典斯德哥爾摩的愛立信地球儀由Svante Berg和Lars Vretblad設計，可能是世界上最大的球形結構了。直徑為110米，內部高度為85米，體積為60萬平方米，可容納16000名觀眾觀看錶演。

建築結構剖面

建築下部的演出場地和看台為鋼筋混凝土結構，上部的半球形屋蓋為肋環形式的雙層網架。表面統一用白色金屬板覆蓋，像一個高爾夫球。

2010年外圍的纜車啟用，稱為Skyview。

新德國國會大廈

諾曼.福斯特設計的德國國會大廈改造也選用了肋環形圓頂，如同城市天際線上的一座燈塔，成為柏林的重要城市地標。

改造從原有建築物獲取靈感，一方面，保留舊日石匠的標記和1945年蘇聯紅軍留下的標語，作為"自身 歷史 博物館"；另一方面，厚實的外殼之下是輕盈而透明的內部，360度的視角將柏林的美展露無遺，與舊建築形成強烈的反差。大廈的公共領域一直延伸至屋頂到達露台餐廳和穹形圓頂，螺旋式通道一直引領人們到達圓頂和瞭望平台。

圓頂鋼網殼結構盡量做到通透，構件以及細部節點的表達上也很精緻。雖然結構本身沒有很大難度和創新，但是通過對外露鋼結構本身精緻的表達，最終仍然取得了很好的效果。

聯方形球殼 Lamella Dome

在前文介紹的Amazon Spheres項目初期，設計方案也曾考慮使用聯方形球殼Lamella Dome，但因表現力不及後來的方案而作罷。

Amazon Spheres初期的聯方形球殼方案

在已建成的球形建築中，採用聯方形的案例不多。主要原因是聯方形網格的尺寸差異比較大，球頂桿件密集地匯交在一起，而球身中部桿件稀疏、桿件長度不一。差異化的網格，使得結構和幕牆都難以採用統一規格的構件，增加了建造成本。

迪拜某 科技 球概念方案

限於篇幅，以下案例不詳細展開了。總之，球形建築是存在著無限設計潛力的一種建築形態。

LaGéode是由建築師Adrien Fainsilber和工程師Gérard Chamayou設計的球形電影院，鏡像不銹鋼將巴黎優美的城市風景映射在建築表面。

LaGéode鏡像不銹鋼球形建築

中國科學技術館的鏡像不銹鋼球形建築

上海國際會議中心的兩個球形建築

與毗鄰的東方明珠構成大珠小珠落玉盤景象

各式各樣的球幕影院結構

各式各樣的雷達罩

創新的球殼網格

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⑵ 世博會 3D 4D 電影場館排名

IMAX電影在沙特館有。

石油館有4D電影，哈薩克也有4D電影。

太空家園館有3D，日本產業館有3D（是一段醫葯廣告）。

日本產業館還有目前世界上最大的高清液晶屏幕。是豎著的，非常清晰！

萬科館的電影椅子非常牛，是電動的。熒幕在天花板上，躺著看的。

國家電網館有「魔盒」，上下左右前後6面都是熒幕，感覺很爽！

總之電影很多！

⑶ 球幕電影是什麼

球幕電影是一個半圓形球狀， 內部採用激光設備， 投射成一個360度的環球熒幕， 整個球幕擁有超大視覺覆蓋率， 把人罩在空間里， 產生全視覺沖突。 可以接入VR技術、 互動技術、 體感技術等各種新興多媒體技術， 持續迭代創新， 將創意與科技結合， 把創意數字變成炫酷的視覺， 呈現立體聲光電全沉浸式娛樂。 通過從多方位、 全形度調動觀眾的注意力來建立和創造一種前所未有的參與感和聯系， 並以游戲、 情境感音頻視頻、 戲劇、 游樂設施、 裝置空間展覽等作為輸出途徑， 最大化調動自身五感共鳴， 令觀眾全身心多感受的沉浸在虛擬與真實交織的世界中， 從而產生愉悅感、 滿足感而忘記了真實世界的情境， 使人類進入「時空的穿梭」 和「虛擬世界」 時代， 帶來「好玩、 有趣、 有料」的全新沉浸式體驗。

我們的投影球幕創造了一種完全身臨其境的 360° 虛擬現實體驗。觀眾立即被帶入另一個現實。這一高科技解決方案為各類活動的營銷人員和推廣人員提供了無限的創意機會。圓頂上的投影格外引人注目和吸引人，是強大的宣傳工具，可以激發想像力、吸引觀眾、激發情感並提供非凡、獨特的體驗。

整體外觀，能吸引觀眾駐足欣賞並打卡拍照留念，內部體驗，帶給觀眾超酷炫的沉浸式裸眼3D現場視聽享受。提供無限的營銷機會。大公司和小企業都將它們用於互動式視頻製作以及促銷和廣告活動。帶投影屏幕的穹頂是大型活動的完美解決方案，例如露天音樂會、節日、戲劇、展覽、貿易展覽和時裝秀。這種未來技術給人留下深刻印象，並有助於在公司務虛會、聯誼活動、商務會議、活動和會議期間樹立久負盛名的公司形象。

目前，球幕電影的種類也較多，像我們做過的球幕電影案例主要有：戶外篷房活動球幕、負壓骨架移動球幕、雙壓移動球幕、充氣移動球幕、半包圍骨架球幕、吊裝式球幕、天象廳球幕、飛行球幕、動感球幕、全沉浸式球幕、720°全景球幕、升降平檯球幕、翻滾運動球幕、情景演藝球幕、觀景共享球幕、軌道歷險球幕、機械冒險球幕等。這些都要根據不同的應用場景和預算來選擇的。