數(shù)字場景營造在城市公共空間景觀中的應(yīng)用

華尹 李源楓

摘 要：隨著數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字場景營造逐漸成為城市公共空間景觀設(shè)計的重要組成部分。深入探討數(shù)字場景營造在城市公共空間中的應(yīng)用，著重分析城市公共空間景觀的發(fā)展特征、數(shù)字場景營造對城市公共空間景觀塑造的價值、數(shù)字場景在城市公共空間景觀中的構(gòu)建類型及其案例，以充分挖掘數(shù)字場景營造在城市公共空間中的積極作用，推動城市公共空間景觀的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字場景營造；數(shù)字技術(shù)；公眾需求；公共空間景觀

基金項目：本文系2021年杭州市哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題“基于環(huán)境行為偏好與進(jìn)化算法的景觀規(guī)劃設(shè)計方法”（M21JC073）研究成果。

全球城市化趨勢不可逆，城市人口激增。國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，截至2022年末，我國常住人口的城市化率為65.22%，比2021年增長了0.5個百分點。人口的快速發(fā)展和城市化是環(huán)境壓力指數(shù)上升的主要誘因，城市公共景觀作為人與自然相互作用的復(fù)雜結(jié)果，體現(xiàn)著城市空間形態(tài)、文化、社會和自然發(fā)展的過程，也體現(xiàn)著城市公共空間的活力與平衡。隨著數(shù)字技術(shù)，如互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、元宇宙等，快速發(fā)展和應(yīng)用，物理空間界面通過多形態(tài)的數(shù)字媒介進(jìn)行重塑，改變著虛擬信息與感知關(guān)系，場景數(shù)字化引領(lǐng)城市公共空間景觀的變革潮流。

一、數(shù)字場景營造的概述

2023年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》，指出要夯實數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源體系“兩大基礎(chǔ)”，推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、政治、文化、社會、生態(tài)文明建設(shè)“五位一體”深度融合，加快建設(shè)數(shù)字中國。城市數(shù)字場景應(yīng)用研究與數(shù)字中國建設(shè)整體布局對接，通過重塑城市空間與服務(wù)，給城市景觀帶來新的發(fā)展機(jī)遇，更好地服務(wù)于我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活改善。在工業(yè)5.0時代的浪潮中，城市公共空間景觀正在逐漸融入更深層次的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用。這種趨勢導(dǎo)致了具有智能化和信息化特征的建筑理論方法和技術(shù)工具形成。

本文所提出的數(shù)字場景營造，是指通過數(shù)字技術(shù)改善城市公共空間景觀的設(shè)計與用戶體驗，提升城市居民的感知、互動和參與。利用前沿數(shù)字技術(shù)，促進(jìn)現(xiàn)實空間的改造和與虛擬空間的結(jié)合，創(chuàng)造出更人性化和智能化的景觀環(huán)境，將智慧系統(tǒng)與人文、藝術(shù)等內(nèi)容相結(jié)合，構(gòu)建一個跨領(lǐng)域的資源整合策略，從多個角度打造更加豐富的空間體驗，以滿足人們?nèi)找鎮(zhèn)€性化、多樣化的空間需求。

二、城市公共空間景觀的發(fā)展特征

第一，從“靜態(tài)展示”到“動態(tài)互動”。傳統(tǒng)景觀元素通常限于單向的觀賞體驗，觀眾與這些元素的互動較為淺顯。同時，這些景觀空間往往擁有固定的物理界限且承載的公共活動較為單一。然而，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用能夠顛覆這一局面，它使得景觀展示方向不再單一，而是能夠靈活捕捉并響應(yīng)人們的行動變化，促進(jìn)觀眾與景觀之間的互動并提供動態(tài)的視覺體驗。同時，可通過實時反饋和調(diào)整，根據(jù)使用需求動態(tài)調(diào)整景觀元素，既滿足了公眾對空間多樣化的追求，也增加了景觀空間的活力。

第二，從“實體空間”到“虛實結(jié)合”。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，新的生活方式產(chǎn)生，人們的互動活動體驗不再局限于傳統(tǒng)物理景觀空間。結(jié)合虛擬世界的社交互動，能大幅度提升觀賞人員的體驗感與新鮮感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AR）和混合現(xiàn)實技術(shù)（MR）等數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，極大程度地豐富了人們對空間場所景觀的感知效果。而隨著虛實結(jié)合的場景技術(shù)逐漸普及，城市公共空間景觀使用效能將有效提升。

三、數(shù)字場景營造對城市公共空間景觀塑造的價值

清華大學(xué)建筑學(xué)院副研究員龍瀛曾提出：“我們需要在物理空間的基底之上，納入對場景體驗性的考量，圍繞公眾、物理空間、虛擬空間三個方向展開數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，最終實現(xiàn)景觀空間的三種數(shù)字化增強(qiáng)?！背鞘泄部臻g的景觀，作為一種在人類居住環(huán)境中融合自然與人文的景觀形態(tài)，營造了舒適、療愈、休閑與愜意的都市生活氛圍。數(shù)字場景營造與城市景觀結(jié)合，突破了傳統(tǒng)園林景觀的限制。將GIS、遙感、遙測、多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)等數(shù)字技術(shù)運用于城市景觀的打造中，以數(shù)字元素、智能系統(tǒng)、數(shù)字動態(tài)場景等，提升公共空間的體驗感和互動性，能使城市公共空間更具吸引力、可持續(xù)性和創(chuàng)新性。數(shù)字場景營造在城市公共空間景觀塑造中主要具有三方面的價值。

第一，提升公眾互動性、參與度與認(rèn)同感。傳統(tǒng)的城市景觀側(cè)重于靜態(tài)觀賞，通過城市自然元素和城市獨特的歷史、文化、建筑等傳遞城市的魅力，公眾參與度通常較為受限。而數(shù)字場景營造強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新體驗與前沿技術(shù)相融合，為大眾提供多元化、智能的數(shù)字體驗，能更有效地提升公眾的參與度與城市認(rèn)同感。通過數(shù)字雕塑、光雕投影和數(shù)字互動景觀等形式，大眾可以參與城市公共空間景觀的文化創(chuàng)作與社交互動，提升對城市的認(rèn)同感。

第二，增強(qiáng)城市文化表達(dá)與藝術(shù)氛圍營造。數(shù)字場景營造通過數(shù)字藝術(shù)、互動、虛擬現(xiàn)實等手段，為城市帶來創(chuàng)意與活力，同時豐富城市的文化底蘊與藝術(shù)氛圍。通過數(shù)字藝術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，突破傳統(tǒng)藝術(shù)形式束縛，將藝術(shù)與科技融為一體，塑造一些城市藝術(shù)地標(biāo)，多角度詮釋城市魅力，如數(shù)字戶外藝術(shù)展演、城市燈光秀等，讓文化表達(dá)與藝術(shù)氛圍融入城市，提升城市的文化品位與藝術(shù)活力。

第三，促進(jìn)城市數(shù)字效能優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展。在城市景觀設(shè)計中引入數(shù)字技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)可以更加高效節(jié)能，促進(jìn)綠色能源的使用，降低對環(huán)境的影響。通過采集和分析數(shù)字景觀數(shù)據(jù)，支持智能城市優(yōu)化管理，提升運行效率。數(shù)字場景的互動與社交可以促進(jìn)社區(qū)的合作與共享，提升社區(qū)資源與信息的可持續(xù)性。數(shù)字場景營造中使用的材料可以考慮可回收材料，降低資源浪費。藝術(shù)場景的二次創(chuàng)作、技術(shù)與場景的重復(fù)使用，可以促進(jìn)材料生命周期的延續(xù)。數(shù)字場景營造不僅關(guān)注環(huán)境方面的可持續(xù)性，還與社會、文化和經(jīng)濟(jì)等多個層面相串聯(lián)，以具有創(chuàng)新性的形式，引導(dǎo)市民關(guān)注環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約，為城市創(chuàng)造更可持續(xù)、宜居的未來。

四、數(shù)字場景在城市公共空間景觀中的

構(gòu)建類型與案例

（一）基于數(shù)字分析技術(shù)的場景構(gòu)建

基于數(shù)字分析技術(shù)的景觀設(shè)計，涉及環(huán)境信息采集、分析、模擬、建造、績效評估和可視化等多個階段，以滿足不斷變化的公眾需求。在規(guī)劃設(shè)計階段，南寧園博園采石場花園遵循了耦合多元數(shù)字技術(shù)的采石場景觀設(shè)計路徑，通過數(shù)據(jù)采集與處理、場地分析與設(shè)計、方案循證與完善三個階段進(jìn)行逐級設(shè)計。利用傾斜攝影建模方法，合理規(guī)劃無人機(jī)飛行航線并進(jìn)行圖像采集，利用ContextCapture軟件，對圖像采集結(jié)果進(jìn)行處理生成模型，同時利用Rhino和Grasshopper，對場地進(jìn)行分析，將多元數(shù)字技術(shù)的耦合應(yīng)用于技術(shù)與設(shè)計層面。

（二）基于數(shù)字模擬技術(shù)的互動裝置場景構(gòu)建

1.2023年米蘭設(shè)計周“Walk the Talk”裝置

2023年米蘭設(shè)計周“Walk the Talk”是關(guān)于游戲體驗的增強(qiáng)現(xiàn)實設(shè)計的景觀應(yīng)用實例。該裝置以游戲為框架，讓游客和植物園之間形成對話，讓玩家選擇行進(jìn)路徑，激勵玩家去發(fā)現(xiàn)和反思日常中的選擇。裝置使用數(shù)百塊瓷磚形成隱喻性的漫步道，反映了米蘭的主要特色。它由400多塊木質(zhì)磚和32個不同類型的圖標(biāo)組成，分布在3 500平方米的地面上，在白天和夜晚產(chǎn)生不同動態(tài)的燈光和聲音效果。為游客提供了一種了解這個歷史城市的方式，也讓人們可以在參與中分享自己的經(jīng)驗。游客需要通過尋找可持續(xù)的解決方案來應(yīng)對擁擠的社區(qū)或缺乏步行區(qū)等挑戰(zhàn)。游戲道路上的彩色瓷磚由特殊的發(fā)光清漆和薄膜組合而成，在白天能夠吸收儲存能量，在夜晚釋放光芒，為裝置增添娛樂氛圍。

2.美國“呼吸”（Exhale）景觀藝術(shù)設(shè)施

“呼吸”（Exhale）景觀藝術(shù)設(shè)施位于美國北卡羅來納州西140號廣場。該設(shè)施以蜿蜒形式流過廣場，利用深色曲線鋪設(shè)和周邊長凳的設(shè)計增強(qiáng)景觀設(shè)施的視覺向心力，主動引導(dǎo)行人與之互動。裝置主體由四層定制穿孔和折疊不銹鋼組成，內(nèi)部設(shè)置有霧化系統(tǒng)，霧氣在廣場兩端不斷循環(huán)，輔以燈光的變換創(chuàng)造流動的質(zhì)感，模擬出景觀裝置“呼氣”與“吸氣”的效果。通過這個項目以具有創(chuàng)造性的設(shè)計來表達(dá)這個城市廣場內(nèi)的水循環(huán)。

（三）基于數(shù)字聯(lián)動技術(shù)的智慧生活場景構(gòu)建

1.寧波市和豐未來社區(qū)空間微更新實驗

寧波市和豐未來社區(qū)作為具有悠久歷史的老舊小區(qū)，存在功能單一、空間活力不足等問題。項目采用了白色網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，巧妙地融合了和豐未來社區(qū)服務(wù)中心的主題和本地歷史中的“紡織”元素。這種設(shè)計不僅具有交互性、低碳環(huán)保性、數(shù)字化和文化多樣性特征，還通過構(gòu)筑物的編織方式，展現(xiàn)了多種社區(qū)生活場景的典型特征。該項目將能源可持續(xù)性和材料可持續(xù)性兩個方面作為設(shè)計重點，依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，建立云端服務(wù)系統(tǒng)，將服務(wù)系統(tǒng)的終端融入空間中。安裝在公共區(qū)域的植被檢測系統(tǒng)不僅提升了戶外的美感，還通過傳感器對溫度、濕度、空氣流動速度、二氧化碳含量等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控，更加有效地促進(jìn)了植被的養(yǎng)護(hù)工作。

2.北京龍湖G-PARK能量公園

北京龍湖G-PARK能量公園是一個數(shù)字公園生活場景的案例。將人在公園的常見行為方式，如跑步、騎行、跳躍、跳舞、觸摸、聆聽、手勢互動等，融入數(shù)字技術(shù)與數(shù)字裝置，構(gòu)建人與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的互動數(shù)字場景，物理實體空間轉(zhuǎn)變?yōu)樘搶嵔换タ臻g，公園與游客的關(guān)系由被動變?yōu)榛?，進(jìn)而影響人在公園中的行為。一期根據(jù)“能量花園”概念進(jìn)行智慧化設(shè)計。如設(shè)置不同的運動點和能源采集點，持續(xù)收集人體動能和太陽能，并將收集到的能源統(tǒng)一儲存到控制室，作為公園耗電設(shè)施的能量供給等。動態(tài)反饋交互場景，如互動集電跳泉裝置，將人踩上去后所產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化為電流，激發(fā)信號來控制泉水向上蹦跳。二期升級光合公園，通過數(shù)字技術(shù)的疊加，繼續(xù)強(qiáng)化公園的用戶黏性。如使用微信小程序掃臉入園，用戶在公園的運動及互動行為觸發(fā)能量幣，比如行走步數(shù)、跑步里程、騎行里程以及垃圾分類等。通過不同階段的嘗試，創(chuàng)造出具有參與感的城市生活智慧體驗場景。

（四）基于數(shù)字營建技術(shù)的藝術(shù)空間場景構(gòu)建

1.上海交運智慧灣可伸縮景觀橋“萬年輪”

“萬年輪”設(shè)計以一個機(jī)械油壓聯(lián)動轉(zhuǎn)軸鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)合增材制造的面板形成一種全新形式的景觀橋，是世界首個運用3D打印技術(shù)制造的可伸縮景觀人行橋。橋長9.34米，寬1.5米，高1.1米，分為9段可伸縮片段。橋面開啟時，9片面板一字排開，面板兼顧安全與裝飾作用；橋面收起時，9片面板依次收攏呈滿月形狀，配合面板扶手內(nèi)置的LED燈，宛若一輪明月。該橋可通過手機(jī)藍(lán)牙控制，安裝有重力自動預(yù)警系統(tǒng)，將傳統(tǒng)文化意境與數(shù)字科技相結(jié)合，帶來獨特的藝術(shù)體驗。

2.深圳中洲灣C Future City“數(shù)字瀑布”

自21世紀(jì)初起，以“建筑媒體化技術(shù)”為代表的數(shù)字藝術(shù)開始在環(huán)境設(shè)計行業(yè)中取得發(fā)展，這也是目前世界各大燈光節(jié)中運用于景觀空間和建筑外觀上的主要技術(shù)之一。通過使用LED、3D/4D裸眼視覺技術(shù)等，將數(shù)字影像投射于建筑的外立面上，形成大面積視覺元素的感官沖擊，給參觀者營造新型景觀空間內(nèi)的信息接收體驗。由Patrick Blanc和TeamLab聯(lián)手打造的大型“數(shù)字瀑布”藝術(shù)景觀——《水粒子世界與因人而現(xiàn)的漩渦》，位于廣東深圳中洲灣C Future City的下沉廣場商場主入口大堂，畫面通過多塊聯(lián)動立式LED豎屏蜿蜒3層。沿著建筑立面傾瀉而下，“數(shù)字瀑布”與周圍的商業(yè)街道、商場形成鮮明的對比，且會因人走動而呈現(xiàn)不同水流向。

3.廊坊互動藝術(shù)裝置“全域花境”

“全域花境”是BLUBLU沉浸數(shù)字科技團(tuán)隊設(shè)計的互動藝術(shù)裝置，作品以“花修”理念為基礎(chǔ)，通過數(shù)字藝術(shù)的形式表達(dá)植物的自然能量，展現(xiàn)花的生命力，為傳統(tǒng)的自然花園引入新的智慧生態(tài)。以“花”為整體造型的靈感，利用超高清LED柔性屏的特性，通過參數(shù)化建模，打破了傳統(tǒng)顯示屏規(guī)則形狀的限制，創(chuàng)造出動態(tài)而富有韻律的曲線弧度，使顯示內(nèi)容更靈活多樣。結(jié)合全域環(huán)繞音場、自然療愈聲效等的應(yīng)用，為用戶呈現(xiàn)了一個多維度、多感官的自然療愈場域。

總之，數(shù)字場景營造在城市公共空間景觀中的應(yīng)用呈現(xiàn)了一幅幅令人振奮的畫面，展示了數(shù)字時代對城市景觀設(shè)計的深遠(yuǎn)影響。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用為城市空間賦予了前所未有的創(chuàng)意和生機(jī)，使居民與游客在城市公共空間中獲得更加豐富多彩的體驗，有利于創(chuàng)造更宜居、更具文化魅力的城市空間。

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作者簡介：

華尹，碩士，浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向：可持續(xù)更新設(shè)計。

李源楓，碩士，浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院講師。研究方向：產(chǎn)品設(shè)計。