基于可視化技術(shù)的景觀信息模型構(gòu)建研究

李玉蓮 李冰

摘要：當前，計算機技術(shù)與數(shù)字技術(shù)得到深入發(fā)展，信息和數(shù)字時代的到來，是人類智慧在工業(yè)時代之后得新一輪爆發(fā)，景觀可視化技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展。景觀可視化技術(shù)是風景園林規(guī)劃設(shè)計的一個重要方法，積極促進了風景園林的發(fā)展，它利用數(shù)字化技術(shù)和手段解決景觀建設(shè)過程中出現(xiàn)的各種問題，為風景園林設(shè)計師提供直觀、理性的場景分析工具，提高設(shè)計與施工效率。

關(guān)鍵詞：可視化技術(shù);景觀設(shè)計;地形模型;景觀信息模型

一、可視化建模技術(shù)概述

1.地形模型

地形模型最直觀的表現(xiàn)就是 “景觀信息模型”應(yīng)該是針對社區(qū)景觀更新與利用的需求，根據(jù)信息技術(shù)與信息社會發(fā)展的趨勢，實現(xiàn)社區(qū)景觀設(shè)計、更新、利用、管理的全面信息化。根據(jù)“景觀信息模型”的生成過程，從各種類別信息到系統(tǒng)形成的信息模型。

2.植被模型

在植被模型構(gòu)建過程中，不同群體呈現(xiàn)不同屬性，植被模型構(gòu)建需要滿足的核心群體是社區(qū)居民，主要是居住在周圍的教職員工，是項目推動的核心動力。設(shè)計師是項目推進的技術(shù)支撐。IVt等人Ilel與Andrieu等人依據(jù)采集的數(shù)據(jù)、建立了植物冠層的三維模型，可以從任意視角來觀察植物冠層，分析其結(jié)構(gòu)特征，建立虛擬植物靜態(tài)模型，可以分析了植物冠層的三維結(jié)構(gòu)特征，進行植物群體光傳輸?shù)奶摂M實驗。建造虛擬植物（計算機模擬植物），可以直接在計算機上觀察到植物在三維空間的生長發(fā)育狀況，虛擬植物模型在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵是植物與環(huán)境相互作用的關(guān)系的量化及模擬機制，根系的模擬等，對虛擬植物模型在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，通過虛擬試驗對植物水分、養(yǎng)分利用進行精確定量化研究、作物株型設(shè)計、栽培措施，是構(gòu)建植物模型的重要組成部分。

3.設(shè)施構(gòu)建

在景觀設(shè)施建造過程中，不同群體呈現(xiàn)不同屬性，項目核心群體是社區(qū)居民，主要是居住在周圍的教職員工，是項目推動的核心動力。設(shè)計師是項目推進的技術(shù)支撐。施工單位是項目實施的具體操作者。政府管理部門的審核，讓項目獲得政策的認可，并成為協(xié)調(diào)社區(qū)各方權(quán)益的重要環(huán)節(jié)。監(jiān)督方的工作最終由社區(qū)居民、設(shè)計師、政府管理部門共同完成。

二、可視化景觀信息模型構(gòu)架建設(shè)研究

1.設(shè)計項目環(huán)境再現(xiàn)

可視化三維景觀信息模型的構(gòu)建大致可分為2個部分，一是對場地環(huán)境的再現(xiàn)過程，二是對設(shè)計成果的三維空間表達過程。設(shè)計項目環(huán)境再現(xiàn)技術(shù)基于其自身的局限性，在現(xiàn)有階段很難應(yīng)用到規(guī)劃、景觀工程設(shè)計建造管理層面，也正基于此，相關(guān)學者與規(guī)劃、景觀業(yè)界開始著力于以BIM技術(shù)平臺為基礎(chǔ)的針對性拓展，如“BIM到HIM”，HIM即History Information Modeling，歷史信息模型，其概念是將歷史建筑三維照片測量技術(shù)與BIM技術(shù)相結(jié)合，依托BIM技術(shù)整合拓展為HIM技術(shù)。

2.設(shè)計成果的可視化表現(xiàn)

設(shè)計成果的可視化表達是模型構(gòu)建的重點，基于一系列設(shè)計數(shù)據(jù)及設(shè)計軟件的支撐，實現(xiàn)景觀從二維平面到三維空間的轉(zhuǎn)變，通過對模型進行材質(zhì)賦予、場景渲染、模擬場景動畫及虛擬現(xiàn)實漫游等方式完善景觀信息模型的可視化表達。設(shè)計成果的可視化表現(xiàn)過程中，每個環(huán)節(jié)都需要借助數(shù)字軟件信息系統(tǒng)。在場地調(diào)研階段，需要借助CAD、GIS、Photoshop等軟件對地形、水文、氣候等信息進行整理分析。在設(shè)計階段，需要借助CAD、Sketchup、3D Max等進行方案的推敲設(shè)計。在施工階段，需要借助Excel、Word等辦公軟件進行方案流程的組織和信息管理。數(shù)字軟件信息系統(tǒng)需要考慮各軟件之間使用起來是否兼容，還需要考慮使用者的使用習慣，最終針對每個項目會形成一套最合理的軟件信息系統(tǒng)，從而達到最高效率的目標。

3.設(shè)計環(huán)境過程的模擬與預(yù)測

景觀可視化是一個不斷變化的動態(tài)過程，隨著時間推進，場地不斷受到內(nèi)外力因素的影響，最為突出的就是氣候因素。氣候是指場地多年時段大氣的一般狀態(tài)，是該時段各種天氣過程的綜合表現(xiàn)，包括溫度、降水、風等各種氣象要素的各種統(tǒng)計量（均值、極值、概率等）。植物包含了喬木、灌木、藤本等，它們受場地受地形、水文、氣候等因素影響，具備強烈的地域特性。構(gòu)筑物是場地中不具備、不包含或不提供人類居住功能的人工建筑物，比如圍墻、堤壩、水塔、水池、橋梁、紀念碑等，是景觀環(huán)境要素中特別突出的組成部分。

場地時間維度信息系統(tǒng)是對場地變遷的真實記錄，是對場地場景的具體闡述，尤其是場地中的人文信息的整理。包括場地改造前的歷史，曾經(jīng)發(fā)生的故事、風俗、文化等;改造前現(xiàn)狀的場地使用問題、矛盾、新需求等;改造中設(shè)計、施工的影響，對相關(guān)問題、矛盾、新需求的解決方法;改造后新的場景、新的變化、新的需求等。場地時間維度信息系統(tǒng)是場地精神的重要組成部分。

結(jié)語

隨著計算機科學和數(shù)字媒體的發(fā)展，當前數(shù)字景觀成果呈現(xiàn)出數(shù)量龐雜、品種繁多、日新月異等特征，“景觀信息模型”是屬于其中比較新的范疇，其理論基礎(chǔ)相對薄弱，數(shù)字化成果、技術(shù)、方法在風景園林建設(shè)中還未得到普遍應(yīng)用。未來“景觀信息模型”的研究、實踐在深度和廣度上都具有長遠發(fā)展空間。一方面，3D打印技術(shù)發(fā)展，綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術(shù)知識。毫無疑問，移動互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，人們能在移動過程中更加快捷方便獲取和管理各種信息資源。在景觀建設(shè)過程中，“景觀信息模型”的運行在移動互聯(lián)網(wǎng)助力下，將更加及時、高效。

參考文獻：

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[2] 賴文波， 杜春蘭， 賈鎧針， et al. 景觀信息模型（LIM）框架構(gòu)建研究——以重慶大學B校區(qū)三角地改造為例[J]. 中國園林， 2015， 31（7）：26-30.

基金項目：沈陽師范大學2018年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（項目名稱：基于可視化技術(shù)的景觀信息模型構(gòu)建研究，項目級別：校級重點，項目編號：201810166265）