望筒以板合造，端头开一小孔，并以轴安于两立颊之间，可上下转动。其下又有一座板，两颊立于其上，以固定望筒。从“昼望以筒指南，令日景透北，夜望以筒指北，于筒南望，令前后两窍内正见北辰极星”可知，其使用方法采用了“三点一直线”之原理：白天“三点”由望筒两端圆孔及太阳构成，通过这条直线，记录了日中之时的太阳方位角，初步确定南北方向；夜间“三点”由望筒两端圆孔和北极星构成，借以确认或校正白天所定的南北方向。“然后各垂绳坠下，记望筒两窍心于地”，连接两点，即得正南北方向。
作为因“地势偏斜，既以景表、望筒取正四方，或有可疑处”而须进一步校正方向的用具——水池景表，由水池板和立表组成。水池板四周开水道，用于定平；并随表之广刻线两道，以为立表日影的控制线。立表立于池板上，与板面成直角。其方法为以“立表在南，池板在北”安置，“用水定平，令日景两边不出刻线，以池板所指及立表心为南，则四方正”。不过，“（立表）日景两边不出刻线”与“以池板所指及立表心为南”只是“四方正”的必要条件，若辅以计量日影长度的做法，则能满足“四方正”的充分条件。对此，《营造法式》似乎也已注意到，因为在“取正之制”中有这样的小注：“其景夏至顺线长三尺，冬至长一丈二尺”；在所给的池板图样上，示意有一道道日影长度位置线；而考察当时的天文学水平，在已知冬至、夏至日影的情况下，计算每日日中的影长是件不十分困难的事。只要以立表的日影长度，与标准日中表影长度相比较，便可校正南北方向。若两者相等，则正南北方向就可以确定。这正是“取正之制”中既强调立表须“上齐”且“后斜向下三寸”，又重视“立表内向池板处，用曲尺较令方正”等细节的原因之所在。其目的就是为了便于准确地观察和测量表影之长度。
二、定平
《营造法式·看详》中同样引用了《考工记》、《庄子》、《管子》、《尚书》、《释名》等古典文献中有关定平的记述，认为“今来凡有兴建，须先以水平望基四角所立之柱，定地平面，然后可以安置柱石，正与经传相合”。
在古典文献中，有关定平的记载确有不少，如：《考工记》有“匠人营国，水地以悬”的记载；《庄子》有“水静则平中准，大匠取法焉”的描述；《释名》有“水，准也；平，准物也”的解释；《尚书·大传》有“非水无以准万里之平”的记述等。虽表述不同，其理实一，都揭示或运用了“水”所具有“平”的特性。因而用“水”定“平”，也成了自古以来最常用的方法。
用水定平的工具——水平的形制与构造，最早见于唐李筌的《太白阴经》卷四的《水攻具篇》。唐杜佑的《通典·兵典》中几乎全文抄载，北宋曾公亮《武经总要》卷十一也有转引。
以上皆为兵书记述。这类测量工作的区域广大，地形复杂，故除水平外，须辅以照板、度杆。
《太白阴经》卷四的《水攻具篇》第三十七：“水平槽长二尺四寸，两头中间凿为三池，池横阔一寸八分，纵阔一寸深一寸三分，池间相去一尺四寸，中间有通水渠，阔三分深一寸三分，池各置浮木，木阔狭微小，於池空三分，上建立齿，高八分，阔一寸七分，厚一分。槽下为转关脚，高下与眼等，以水注之，三地浮木齐起，眇目视之，三齿齐平，以为天下准。或十步，或一里，乃至十数里，目力所及，随置照板度竿，亦以白绳计其尺寸，则高下丈尺分寸可知也。照板形如方扇，长四尺，下二尺，黑上二尺，白阔三尺，柄长一尺，大可握度，竿长二丈，刻作二百寸二千分，每寸内刻小分，其分随向远近高下立竿，以照版映之，眇目视之，三浮木齿及照板黑映齐平，则召主板人，以度竿上分寸为高下，递相往来，尺寸相乘，则水源高下，可以分寸度也。”
《营造法式·壕寨制度》“定平之制”的规定如下：既正四方，据其位置，于四角各立一表；当心安水平。其水平长二尺四寸，广二寸五分，高二寸；下施立椿，长四尺；上面横坐水平。两头各开池，方一寸五分，深一寸三分。
身内开槽子，广深各五分，令水通过。于两头池子内，各用水浮子一枚。方一寸五分，高一寸二分；刻上头令侧薄，其厚一分，浮于池内。望两头水浮子之首，遥对立表处，于表身内画记，即知地之高下。
从中可知，《营造法式·壕寨制度》中水平的构成及原理与《太白阴经》等文献中所记基本类同。水平为一略呈方形断面的长木，两头各开池，身内开槽子。于两头池子内各用水浮子一枚，上呈薄片，浮于池内。此水平横木平置于立桩上。另亦有于横木中心位置再开一池者，并同时增置水浮子一枚。其测量的步骤大致为：先依据建筑位置，于四角各立一标杆，并垂绳令直，在四标杆围成的空间当心置水平，并固定之；然后以水注槽，令小浮子浮起，调整水平横木，于水平一端望两头水浮子之首，遥对立表处，并于表身内记其位置，便可达到定平的目的。
不是以水定平，而是后世的“旱平”。从现有材料看，旱平的明确记载似以《营造法式》记载为早。旱平的定平原理与同书所列的“真尺”完全相同，都运用了“以直取平”的原理，即相互垂直的杆件，一旦令其中一杆件中线与重垂线相合，则另一杆件必定水平。不过，旱平比水平测量精度略低。
至于柱础取平之法，《营造法式·壕寨制度》规定如下：“凡定柱础取平，须更用真尺较之。其真尺长一丈八尺，广四寸，厚二寸五分；当心上立表，高四尺。于立表当心，自上至下施墨线一道，垂绳坠下，令绳对墨线心，则其下地面自平。”柱础取平是木构建筑基础定平的关键之所在，因此须用真尺校核。从其“真尺长一丈八尺”来看，应是采用了逐一校正相邻柱础标高的办法，因为“一丈八尺”已可用于最大的间广。在民间建筑中还有一种用“分金石”定标高的方法，即在正房的地基内，事先埋入一石块，称“分金石”，以其上平面为准，找出各柱础的水平标高。
第三节 石作制度
石作是中国古代建筑中建造石构建筑物，制作和安装石构件、石部件的专业。虽然中国古代建筑以木材和木结构为主体，但在建筑中并不排斥砖石等其他材料的运用，相反在官式建筑的基础工程中，砖石材料占有重要的地位。
《营造法式》中所述的石作包括了粗材加工、石雕纹样，以及柱础、台基、坛、地面、台阶、栏杆、门砧限、水槽、上马石、夹杆石、碑碣、拱门等的制作和安装等内容。清代《工程做法则例》和《圆明园内工现行则例》中同样有石作的内容，且增加了石桌、绣墩、花盆座、石狮等建筑部件的制作和安装，但不包括石拱门。
一、石构建筑与石制构件
在中国古代建筑中石构建筑相对较少，这与较早地确立了木结构建筑体系有关。中国古代的地上石构建筑大致可分为三大类：单体建筑、附属建筑与建筑小品、石窟。单体石构建筑又可分为塔、堂、亭、桥等多种类别。代表性实物如山东济南孝堂山汉代石祠、河北赵县隋代安济桥、福建泉州开元寺宋代双塔、江西庐山宋代石亭等。属于附属建筑与建筑小品的石构建筑数量较多，如石阙、石牌坊、石华表、石幢、碑碣、石座、石兽、石灯等均属此类。着名实物如四川雅安的汉代石阙、河北赵县的宋代陀罗尼经幢、黑龙江宁安的渤海国石灯﹑北京明十三陵石坊等。石窟属石凿洞库工程，和上述两类石构建筑有所不同。历代留存下来的石窟，尤其是佛教的石窟寺为数不少，如敦煌石窟、云冈石窟、龙门石窟都是规模宏大的石窟群。不过，《营造法式》所关注的石作制度，并不是上述的石构建筑类别，而是主要针对木结构建筑中的一些附属的石制构件。
虽然，中国古代建筑以木结构为主体，但木结构建筑离不开必要的砖石构件，因为与木材相比，砖石能防潮，也更耐久。于是在木构建筑中，便有了大量的石阶基、角石、踏道、柱础、栏杆、望柱、地栿、石坛等石质基础性构件。在高等级的建筑中，各种石质构件还常用精美的雕刻加以装饰，并以此来显示建筑物的等级。因此，《营造法式》专门把建筑工程中的石材加工作业列为一个独立的工种，并对常用的石构件的形制、加工程序、雕镌制度作了整理，定出了规章。
《营造法式·石作制度》包括了这样一些内容：造作次序、柱础、角石、角柱、殿阶基、压阑石（地面石）、殿阶螭首、殿内斗八、踏道、重台钩阑（单钩阑、望柱）、螭子石、门砧限、地栿、流杯渠（剜凿流杯、垒造流杯）、坛、卷水窗、水槽子、马台、井口石（井盖子）、山棚脚石、幡竿颊、赑屃鳌坐碑、笏头碣等。除造作次序外，所列绝大多数为建筑的基础构件。
二、造石作次序与雕镌制度
1.造石作次序
《营造法式·石作制度》在记述各种石构件的具体要求之前，首先对石构件的加工编制出一套完整的工序，即“造作次序”，作为施工管理的依据。规定：“造石作次序之制有六：一曰打剥；二曰麤搏；三曰细漉；四曰褊棱；五曰斫砟；六曰磨砻。”
打剥、麤搏、细漉、褊棱、斫砟、磨砻等名称对当代人而言，已十分生疏，好在其每道工序的内涵《营造法式·石作制度》作了简要的说明，这使我们能了解其大概。
打剥：按《营造法式·石作制度》的解释就是“用錾揭剥高处”，意思是凿掉突出部分，使石构件表面呈现出所需轮廓。或许这一道工序是工匠所熟知的，《营造法式·石作制度》不必作更详细的解释，但从实际情形看，这一工序的内涵显然要比上述解释更复杂些。“揭剥高处”应该是揭剥去基准以外的部分，这一基准为事先划定的墨线。所以，在传统石材加工中有“打墨线”这一工序。打墨线也称拉线、上线、放线、扎线，即按照规定的石料尺寸要求，在四至打上墨线，以便凿荒、留棱，即凿去各面的突出部分，呈现出所需石材的轮廓。
麤搏：即粗搏，为粗加工，就是在打剥的基础上，通过“稀布錾凿”，“令深浅齐均”。在当今有些地区留存的传统凿石工艺中的“刮框口、做并缝”，即将石材的大面按规定的尺寸做成方正平整的工序，类似于《营造法式·石作制度》中的麤搏。打剥与麤搏工序相连，有时难以截然分开，所以清代《工程做法则例》中只规定了“做糙”工序。
细漉：按《营造法式·石作制度》的解释就是在打剥与麤搏的基础上，通过“密布錾凿，渐令就平”。这道工序属于细石作，用密布的錾凿，使石材表面凹凸变浅，基本凿平。“密布錾凿”有多种方式，常见的是在石材上按一定的方向凿道子（或称杀道子），所凿道子可粗可细，但细漉的要求应该是细道子。这是需功夫的营生，关键一点是錾底必须平直。“细漉”工序与下述的“褊棱”、“斫砟”一起，在清代《工程做法则例》中合归为“占斧”这一工序。
褊棱：按《营造法式·石作制度》的解释就是“用褊錾镌棱角，令四边周正”。在现今留存的传统凿石工艺中，也有“扳棱”或“打棱”这一工序。除了令四边周正外，有些石作还需要在棱边作卷杀。
斫砟：即“用斧刃斫砟，令面平正”，相当于现今留存的传统凿石工艺中的“剁斧”。这道工序是细石作中的重要步骤，目的是为雕镌作好准备。剁斧一般要求为三遍：第一遍是斜剁，将錾道留的脊背与錾痕剁平，以不显錾痕为止。第二遍是交叉剁，将部分未剁透和高凸之处再剁一次，使石料大面完全平整。第三遍是按照规定的剁斧印痕，再细刮一次框口，然后剁斧，以剁斧印痕达到直顺、均匀、细密为佳。
磨砻：按《营造法式·石作制度》的解释就是“用砂石水磨去其斫文”，使之光滑。这一工序相当于清《工程做法则例》中所称的“扁光”，在现今留存的传统凿石工艺中则常被称为“磨光”或“打磨”。磨光工序一般分三步进行，即在剁好的石料上须经过粗磨、细磨、刮光三个步骤。首先用较粗糙的砂石将应该动磨工的地方进行粗磨，再用较细的砂石进行细磨，磨好后，将錾刀磨快，细刮一遍，使之有光。
打剥、麤搏、细漉这前三道工序对于任何一种雕镌制度都是必不可少的通则，而后面的褊棱、斫砟、磨砻等几道工序可依据雕镌的具体情况调整先后次序，如：雕镌剔地起突覆盆柱础，其褊棱和磨砻皆须置于花纹雕镌完成之后。
2.雕镌制度
各种须作不同艺术处理的石构件，其所采用的加工程序也有所不同，于是《营造法式》又以石构件的加工特点为基础，编制了雕镌制度。《营造法式·石作制度》对石质构件的雕镌制度规定为：“其雕镌制度有四等：一曰剔地起突；二曰压地隐起华；三曰减地平钑；四曰素平。如减地平钑，磨砻毕，先用墨蜡，后描华文钑造。若压地隐起及剔地起突，造毕并用翎羽刷细砂刷之，令华文之内石色青润。”这四种不同的雕镌手法，能产生不同的艺术效果，因此被相应地运用于各类有着不同要求的石构件装饰上。
（1）剔地起突
剔地起突，相当于现代雕刻艺术中的高浮雕或半圆雕。剔地起突的雕刻手法富有艺术表现力，常常被用作高等级建筑中的石构件的主题装饰。据《营造法式》卷十六《石作功限》所记，使用剔地起突类雕饰的石构件及纹样大致如下表所示。