數(shù)字化影響下的景觀設(shè)計(jì)

翟文雅，王江萍

(武漢大學(xué) 城市設(shè)計(jì)學(xué)院，湖北 武漢 )

1 數(shù)字技術(shù)在景觀領(lǐng)域的發(fā)展歷程

21世紀(jì)是數(shù)字化的時(shí)代，數(shù)字化不僅是一種將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的的處理技術(shù)，更是當(dāng)今社會的技術(shù)基礎(chǔ)，已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面。建筑學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)、風(fēng)景園林學(xué)和其他學(xué)科均受其影響。數(shù)字化技術(shù)在景觀領(lǐng)域的發(fā)展主要有以下階段。

1.1 初步應(yīng)用階段

1946年，第一臺計(jì)算機(jī)ENIAC的誕生標(biāo)志著數(shù)字化時(shí)代的到來；1950年，出現(xiàn)了用于圖形目的的計(jì)算機(jī)附件；1963年，電腦開始具備畫圖能力，但因?yàn)槭芗夹g(shù)和價(jià)格的影響，只有美國通用汽車公司與波音航空公司使用自行開發(fā)的繪圖系統(tǒng)進(jìn)行繪圖?？傮w說來，此階段雖以計(jì)算為主，但設(shè)計(jì)師已開始初步嘗試計(jì)算機(jī)在景觀領(lǐng)域的應(yīng)用。

1.2 普遍發(fā)展階段

20世紀(jì) 80 年代起，個(gè)人計(jì)算機(jī)開始普及，數(shù)字化技術(shù)得到極大發(fā)展，計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)日趨成熟，并開始應(yīng)用于景觀設(shè)計(jì)的日常工作中。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的輔助分析、動(dòng)畫技術(shù)等也得到長足發(fā)展。此階段，數(shù)字化大規(guī)模的應(yīng)用于景觀領(lǐng)域，改變了景觀設(shè)計(jì)師的工作效率和設(shè)計(jì)方法。

1.3 全面興盛階段

進(jìn)入21世紀(jì)，信息革命滲透到社會的各個(gè)角落，也為景觀領(lǐng)域帶來重大變革。一方面，人們審美情趣的改變和對設(shè)計(jì)理解的不同促成了新景觀設(shè)計(jì)形式和理念的出現(xiàn)，另一方面，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，為景觀可視化及方案展示提供了技術(shù)保障。

2 數(shù)字技術(shù)對景觀設(shè)計(jì)方法的影響

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

基于信息來源，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可分為主體數(shù)據(jù)和客體數(shù)據(jù)：主體數(shù)據(jù)即與景觀環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)的個(gè)體或群體的相關(guān)信息，如綠地中游客的滿意度數(shù)據(jù)、需求數(shù)據(jù)等；而客體數(shù)據(jù)則為景觀環(huán)境自身的信息，如高度、坡向、氣候等。傳統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)通常采用訪談和問卷等方式獲取，傳統(tǒng)的客體數(shù)據(jù)通常采用現(xiàn)場調(diào)研的方式獲取，而數(shù)字化時(shí)代使得數(shù)據(jù)的收集方式產(chǎn)生新的變革：對主體數(shù)據(jù)的收集可通過社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、百度熱力圖等；對客體數(shù)據(jù)的收集則可采用攝影測量、遙感影像等途徑獲取。

2.2 景觀可視化技術(shù)

可視化技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)圖像處理，將來自數(shù)學(xué)模型、計(jì)算、測量中獲取的非直觀、晦澀的、抽象或不可見的數(shù)據(jù)，用幾何圖形、色彩、紋理、透明度、對比度與動(dòng)畫等手段，以圖形圖像、場景情境等直觀、易懂、可見的途徑表達(dá)出來，并進(jìn)行交互處理[1]。景觀可視化技術(shù)主要體現(xiàn)在景觀場景可視化和景觀過程可視化兩個(gè)方面。

2.2.1 景觀場景可視化

景觀場景可視化通常采用建模渲染、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，以便清晰直觀的表達(dá)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，便于設(shè)計(jì)師與甲方的溝通及方案的展示。

2.2.2 景觀過程可視化

景觀過程可視化的對象為生態(tài)過程、城市更新、土地利用、景觀格局等，通常借助數(shù)字模型和軟件模擬不同時(shí)間點(diǎn)的變化過程，明確其發(fā)展變化規(guī)律，對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測及展示。

2.3 景觀定量評估

傳統(tǒng)的景觀分析評估以定性為主，數(shù)字技術(shù)使分析評估全程定量化成為可能，目前常用的評估方法為GIS分析評估與統(tǒng)計(jì)模型評估。

2.3.1 GIS分析評估

地理信息系統(tǒng)憑借其精確的空間分析功能，開放式的模型嵌套及拓展的二次開發(fā)能力，成為目前應(yīng)用最為廣泛的分析評估技術(shù)。在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域，GIS可進(jìn)行可達(dá)性分析、緩沖區(qū)分析、土地適宜性分析、生態(tài)敏感性分析等。

2.3.2 統(tǒng)計(jì)模型評估

數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析也是景觀設(shè)計(jì)量化評估的重要途徑，如主成分分析、回歸分析、聚類分析等可有效分析景觀要素之間的關(guān)聯(lián)性。而常用的分析軟件則有SPSS、SAS等。

2.4 參數(shù)化設(shè)計(jì)

“參數(shù)化”是建立變量和因變量的關(guān)系，通過調(diào)整變量改變因變量的過程[1]。參數(shù)化設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，近年間才逐步應(yīng)用至景觀設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)包含參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)和參數(shù)化減噪兩部分。

2.4.1 參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)

參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)過程中將參數(shù)化作為一種技術(shù)手段加以應(yīng)用，最為常見的是參數(shù)化建模技術(shù)，在參數(shù)化建模的軟件平臺中建立模型的參數(shù)映射關(guān)系，通過調(diào)整參數(shù)的數(shù)值來改變模型的空間屬性。蔡凌豪將參數(shù)化設(shè)計(jì)的工具分為基于幾何體的參數(shù)化工具和基于圖形腳本參數(shù)設(shè)計(jì)工具兩類[2]，而缺少景觀專業(yè)專屬的軟件平臺是當(dāng)前景觀參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)最大的問題。

2.4.2 參數(shù)化建造

參數(shù)化建造則是利用參數(shù)化的施工手段進(jìn)行建造，如多義景觀事務(wù)所設(shè)計(jì)的“心靈的花園”就利用了參數(shù)化建造技術(shù)：該設(shè)計(jì)通過Rhinoceros軟件的曲面曲率分析功能和平面展開功能明確施工方案，簡化工人組裝的難度。

2.5 公眾參與途徑的拓展

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也拓寬可公眾參與的途徑，其主要技術(shù)可分為兩方面：可視化途徑、社交網(wǎng)絡(luò)途徑?？梢暬緩絺?cè)重于向公眾展示設(shè)計(jì)，社交網(wǎng)絡(luò)途徑則多用于公眾對實(shí)際環(huán)境的感知。

2.5.1 模擬可視化技術(shù)應(yīng)用于公眾參與

隨著模擬可視化技術(shù)的日益發(fā)展，3D建模使得場景更加精細(xì)，讓公眾及專家更真切的體會設(shè)計(jì)方案，并為后期決策提供參考評估。如Mark Lindquista等將聲音與圖像結(jié)合，讓參與者觀看高清圖像和聆聽不同聲音并以問卷的形式進(jìn)行打分，得出聲音對景觀體驗(yàn)有明顯影響的結(jié)論。

2.5.2 社交網(wǎng)絡(luò)

社交網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也可通過分析處理，來指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計(jì)。如通過用戶參與問卷調(diào)查、社交評價(jià)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解群眾對綠地景觀的意見；通過新浪簽到數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)等了解不同時(shí)間、不同區(qū)域景觀的人流量?；谏缃痪W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的分析方法也成為公眾參與的新模式。

3 數(shù)字景觀發(fā)展趨勢

3.1 數(shù)據(jù)來源趨于多元化

計(jì)算機(jī)科學(xué)的日新月異，拓展了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用范疇，加之手機(jī)信令數(shù)據(jù)、移動(dòng)終端數(shù)據(jù)等途徑，必將豐富景觀設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的來源。谷歌眼鏡、智能手環(huán)等現(xiàn)代化穿戴設(shè)備的研發(fā)，數(shù)據(jù)交互更易于實(shí)現(xiàn)。

3.2 設(shè)計(jì)流程趨向一體化

景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)流程中的每一階段都將有數(shù)字技術(shù)的參與，甚至成為一體，任何一環(huán)節(jié)的變化將通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算帶來整個(gè)系統(tǒng)的變化，實(shí)現(xiàn)更高效、更精確的設(shè)計(jì)流程，提高景觀設(shè)計(jì)的效率。

3.3 設(shè)計(jì)展示趨向多維化

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，景觀設(shè)計(jì)的展示將不僅局限于二維圖紙的展示，在虛擬現(xiàn)實(shí)以及立體可視化等技術(shù)的支持下，將逐步向三維場景轉(zhuǎn)化。另外，隨著可視化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，未來將捕捉到的聲音、溫度等因素轉(zhuǎn)化輸出，可構(gòu)建包含聲音等維度的多維場景展示，增加公眾參與景觀的樂趣。

4 結(jié)語

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展帶來了景觀設(shè)計(jì)的新革命，依靠計(jì)算機(jī)定量處理的規(guī)劃方法逐漸被設(shè)計(jì)師運(yùn)用，傳統(tǒng)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)的感性設(shè)計(jì)將融入?yún)?shù)化的數(shù)字模型，景觀設(shè)計(jì)的展示途徑將更多元，呈現(xiàn)將更逼真。但目前數(shù)字景觀的發(fā)展尚處于初步階段，在未來仍需要景觀設(shè)計(jì)師不斷嘗試不斷開拓，豐富數(shù)字化景觀設(shè)計(jì)的理論內(nèi)涵和操作途徑。