風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)字化方法探索

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摘要：當(dāng)今世界數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展日益增加，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)各行業(yè)發(fā)展、國(guó)家發(fā)展的主要因素。以行業(yè)大趨勢(shì)為基礎(chǔ)，在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，搭建景觀數(shù)字化模型，優(yōu)化景觀設(shè)計(jì)流程，與建筑BIM、產(chǎn)品生命周期、虛擬設(shè)計(jì)建造、數(shù)字孿生等數(shù)字化方式相輔相成，構(gòu)建景觀專業(yè)特有的數(shù)字化方案，改進(jìn)傳統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)流程，推動(dòng)園林景觀設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風(fēng)景園林；規(guī)劃設(shè)計(jì)；數(shù)字化技術(shù)；BIMLIM

數(shù)字化技術(shù)不僅僅是計(jì)算機(jī)技術(shù)、VR技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)等信息技術(shù)的統(tǒng)稱，同時(shí)也是一個(gè)時(shí)代的技術(shù)奇點(diǎn)象征[1]。數(shù)字化的出現(xiàn)使人類社會(huì)從工業(yè)時(shí)代轉(zhuǎn)變到數(shù)字時(shí)代，對(duì)于景觀設(shè)計(jì)這個(gè)古老的行業(yè)來(lái)說(shuō)，人們從相地立基、現(xiàn)場(chǎng)推敲轉(zhuǎn)向圖紙規(guī)劃、模型分析，最終形成景觀數(shù)字化體系，這是行業(yè)的時(shí)代更替，是行業(yè)向高效與先進(jìn)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)字化的概念與作用

1.1面向風(fēng)景園林方案設(shè)計(jì)過(guò)程的探討

園林是指借助空間范圍、運(yùn)用工程技術(shù)等手段，對(duì)地形、植物、建筑等元素進(jìn)行改造，形成使人感到美觀、舒適的環(huán)境[2]。景觀的不同實(shí)踐類型決定了地域的主題性和功能性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中因地制宜，滿足不同實(shí)踐類型的設(shè)計(jì)規(guī)范，再加入不同的空間分類，形成多樣化的景觀空間。在以此為框架的設(shè)計(jì)流程中，我們可以總結(jié)歸納出一套邏輯明確的設(shè)計(jì)流程，不過(guò)在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的不確定因素，往往會(huì)影響整個(gè)線性設(shè)計(jì)流程，使整體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程并不那么高效精準(zhǔn)。

1.2風(fēng)景園林?jǐn)?shù)字化的基本概念與現(xiàn)狀

“數(shù)字化”的表面含義，是讓圖形信息、數(shù)據(jù)信息、行為信息等轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)使用的數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，輔助人們工作，甚至產(chǎn)生取代人類工作的人工智能。單從景觀數(shù)字化來(lái)看，數(shù)字化是從CAD繪圖軟件取代尺規(guī)作圖開始，直到目前仍在發(fā)展初期的LIM（LandscapeInformationModeling）[3]。對(duì)于LIM應(yīng)用來(lái)說(shuō)，軟件的功能并不夠全面，數(shù)字模型系統(tǒng)目前僅在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)步較快，而景觀LIM對(duì)于景觀工程中的園林植物學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、景觀建筑等缺少完善的框架作為支持，其中作為變量的美學(xué)因素也無(wú)法準(zhǔn)確地通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)衡量[4]。同時(shí)，目前國(guó)內(nèi)BIM大多數(shù)仍是先畫施工圖，再用數(shù)字化軟件來(lái)“翻?！保渲幸徊糠质羌追降慕ㄔO(shè)需求或者學(xué)術(shù)需求，更多的則是為了給項(xiàng)目加上BIM的標(biāo)簽而本末倒置。數(shù)字化不應(yīng)是反向驗(yàn)證，而應(yīng)是正向建模推敲。因此，景觀設(shè)計(jì)的數(shù)字化還有很長(zhǎng)一段路要走。

1.3改進(jìn)低效的傳統(tǒng)線性設(shè)計(jì)模式

（1）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)中更科學(xué)的數(shù)據(jù)進(jìn)行前期設(shè)計(jì)階段分析，通過(guò)與地理信息（GIS）的協(xié)同，合理安排空間資源與經(jīng)濟(jì)資源，避免盲目地依靠審美與文化表達(dá)來(lái)做方案而導(dǎo)致的科學(xué)分析的缺失。景觀設(shè)計(jì)是具有文學(xué)思維的科學(xué)方法，不應(yīng)舍本逐末，脫離理性的思考。通過(guò)數(shù)字化可快捷高效地提供給設(shè)計(jì)師科學(xué)思維，在解決根本問(wèn)題的同時(shí)，擴(kuò)大設(shè)計(jì)師的藝術(shù)創(chuàng)作空間。（2）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)空間與景觀植物素材庫(kù)，規(guī)范設(shè)計(jì)手段，突破平面圖的二維局限性，直觀體現(xiàn)效果，減少由于規(guī)范產(chǎn)生的不必要的多次方案修改。在目前傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大多數(shù)景觀設(shè)計(jì)師仍然選擇從平面的空間設(shè)計(jì)與模式化的植物搭配中向三維空間推進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，幾乎舍棄古人相地造園的傳統(tǒng)，這種一味注重平面表現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法是不可取的。在數(shù)字化平臺(tái)下運(yùn)用三維協(xié)同框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，可將平面與空間同時(shí)考慮，提高方案推進(jìn)效率與說(shuō)服力。運(yùn)用數(shù)字化平臺(tái)收錄的國(guó)標(biāo)植物素材庫(kù)，也可在不同地域的植物選擇與配植上進(jìn)行更好的推敲與創(chuàng)新。（3）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)的協(xié)同特性，與項(xiàng)目中其他專業(yè)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，可在項(xiàng)目全過(guò)程控制與不同專業(yè)的對(duì)接，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整方案，免去線性設(shè)計(jì)流程帶來(lái)的繁瑣更改。景觀專業(yè)是多專業(yè)融合的媒介，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)下，設(shè)計(jì)師如果缺少對(duì)其他專業(yè)規(guī)范的敏感性，在設(shè)計(jì)景觀空間時(shí)，很有可能與其他專業(yè)規(guī)范沖突。數(shù)字平臺(tái)會(huì)根據(jù)其他專業(yè)的需求，對(duì)所設(shè)計(jì)的景觀空間進(jìn)行限制與協(xié)調(diào)，以滿足各專業(yè)規(guī)范的需求。（4）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)的信息深度系統(tǒng)來(lái)統(tǒng)一模型與施工圖，賦予模型較大的LOD（LevelofDetail/Development），達(dá)到模型即可施工的標(biāo)準(zhǔn)。以景觀地形為例，數(shù)字化平臺(tái)可以從三維角度來(lái)設(shè)計(jì)推敲最合適的地形，生成土建所需坐標(biāo)、等高線、土方量、工期預(yù)測(cè)等數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)都會(huì)隨地形的變動(dòng)而動(dòng)態(tài)直觀地展現(xiàn)，也可按需求設(shè)定工期、預(yù)算等限制，在限制范圍內(nèi)設(shè)計(jì)地形最優(yōu)解，達(dá)到方案與施工的效果同步。（5）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)的信息維度特性來(lái)打造一個(gè)虛擬施工場(chǎng)景，向靜態(tài)的藍(lán)圖加入時(shí)間、造價(jià)、用量等維度，將每個(gè)施工階段、施工所用素材、產(chǎn)品等進(jìn)行施工模擬，將可能出現(xiàn)的種種問(wèn)題在方案階段提前解決，從整個(gè)項(xiàng)目周期上把控施工全過(guò)程，形成多維度的生命周期管理系統(tǒng)。（6）運(yùn)用景觀數(shù)字平臺(tái)進(jìn)行方案匯報(bào)，向業(yè)主直觀展現(xiàn)建成效果，力求做到所見即所得。同時(shí)，能清晰地體現(xiàn)項(xiàng)目細(xì)節(jié)與責(zé)任分類，避免施工過(guò)程中的責(zé)任推諉，提高業(yè)主的項(xiàng)目把控能力。

2風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)字轉(zhuǎn)型的道路

數(shù)字化的出現(xiàn)，派生了建筑信息模型BIM，與之同族的還有城市信息模型CIM與景觀信息模型LIM等。其中的“M”可以看作內(nèi)含幾何數(shù)據(jù)、圖形信息的文件，而“I”則定義了這些圖形信息的分類、精度、功能、材質(zhì)等屬性，其中最重要的因素是賦予了模型相應(yīng)的規(guī)則。此時(shí)的模型可以看作是現(xiàn)實(shí)空間的建造活動(dòng)與結(jié)果在數(shù)字空間的孿生投射。對(duì)于風(fēng)景園林來(lái)說(shuō)，LIM與BIM相似，但LIM的尺度較大，包含的問(wèn)題也較建筑廣泛，與地理信息和建筑信息均有交集與互補(bǔ)。在數(shù)字化領(lǐng)域，風(fēng)景園林特有的核心競(jìng)爭(zhēng)力是植物信息模型與豎向信息模型，這些信息模型是其他專業(yè)所不具有的。（1）在建筑與地理空間之間，風(fēng)景園林的豎向設(shè)計(jì)起到承上啟下的過(guò)渡作用，LIM可接管其中的園路和地形設(shè)計(jì)。（2）植物設(shè)計(jì)中，通過(guò)LIM的植物模型信息庫(kù)可起到集設(shè)計(jì)、施工、表現(xiàn)為一體的作用。（3）植物與地形結(jié)合，可通過(guò)信息模型賦予渲染工具更大的力量，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）呈現(xiàn)出虛擬施工場(chǎng)景，為項(xiàng)目的成果提供最直接的可視化方案。

3風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的數(shù)字化改革創(chuàng)新

3.1風(fēng)景園林?jǐn)?shù)字化無(wú)法取代設(shè)計(jì)師職業(yè)

在規(guī)劃過(guò)程中，雖然已有很多依據(jù)規(guī)范和場(chǎng)地模型生成強(qiáng)排的程序出現(xiàn)，但是并不能取代設(shè)計(jì)師的主要工作。景觀設(shè)計(jì)具有藝術(shù)性與文化性，這也是弱人工智能無(wú)法解決的問(wèn)題。設(shè)計(jì)方案不僅僅是提出解決問(wèn)題的方法，而是在解決問(wèn)題的同時(shí)通過(guò)美學(xué)、生態(tài)學(xué)、文學(xué)以及環(huán)境行為心理學(xué)等學(xué)科進(jìn)行多方面分析，從而創(chuàng)造具實(shí)用性、藝術(shù)性、文化性兼具的風(fēng)景。按照算法生成的方案只能作為解決問(wèn)題的最低標(biāo)準(zhǔn)，不能作為最終優(yōu)化的答案。

3.2以哲學(xué)主導(dǎo)的風(fēng)景園林?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型

首先，設(shè)計(jì)師要不僅擁有方案設(shè)計(jì)能力，還應(yīng)具有高水平數(shù)字化編程思維和技能，這是作為勞動(dòng)者不可或缺的主要部分；其次，對(duì)于相關(guān)LIM軟件的開發(fā)與升級(jí)是推動(dòng)景觀數(shù)字化進(jìn)程的必備工具；最后，應(yīng)產(chǎn)出多元的數(shù)字化產(chǎn)品來(lái)替代目前的施工圖紙，推動(dòng)景觀行業(yè)轉(zhuǎn)型為制造業(yè)。只有滿足以上3個(gè)條件，才能形成數(shù)字化的生產(chǎn)力，以決定數(shù)字化的生產(chǎn)關(guān)系。設(shè)計(jì)行業(yè)在生產(chǎn)關(guān)系中積累的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，會(huì)決定上層建筑的改變。在數(shù)字平臺(tái)下，行業(yè)內(nèi)部更應(yīng)開放共享，學(xué)習(xí)互聯(lián)網(wǎng)的開源精神，達(dá)到設(shè)計(jì)師自由和技術(shù)傳播自由，形成互利共贏的開放平臺(tái)。且讓每個(gè)設(shè)計(jì)師都能成為中心，關(guān)聯(lián)有巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，從分工管控轉(zhuǎn)向協(xié)同共生制度，達(dá)成共生的價(jià)值觀，從而實(shí)現(xiàn)底層邏輯的轉(zhuǎn)型。

3.3“元宇宙”中的風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)

近年出現(xiàn)的元宇宙（Metaverse）概念也被景觀設(shè)計(jì)圈所借鑒，催生出了不少沉浸式、高交互的景觀作品[5]，而元宇宙不僅僅是一個(gè)景觀設(shè)計(jì)的題材與裝置理念，更應(yīng)融入數(shù)字化的設(shè)計(jì)模式。設(shè)想中的元宇宙可以以區(qū)塊鏈技術(shù)和虛擬貨幣為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，NFT為虛擬物體資產(chǎn)化，同時(shí)虛擬貨幣與物品也能作用于現(xiàn)實(shí)世界。因此，元宇宙除了VR、AR設(shè)備帶來(lái)的表面視覺感受外，更將是現(xiàn)實(shí)世界的平行與延伸。在風(fēng)景園林的數(shù)字化過(guò)程中，也是將真實(shí)場(chǎng)景虛擬化的過(guò)程，這里引入制造業(yè)PLM（ProductLifeMan‐agement）的概念[6]，形成數(shù)字孿生的景觀。數(shù)字孿生的虛擬場(chǎng)地的生態(tài)、物理、結(jié)構(gòu)與財(cái)務(wù)價(jià)值等參數(shù)與現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)場(chǎng)地完全相同，這種孿生是從項(xiàng)目初期、項(xiàng)目完成甚至后期管理的完全對(duì)稱，是整個(gè)產(chǎn)品生命周期的孿生。此外，虛擬空間也會(huì)在較小的成本下帶來(lái)更大的嘗試空間，以現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行時(shí)間層面的預(yù)期演算，如植物生長(zhǎng)、雨洪預(yù)測(cè)、四季景觀、維護(hù)周期等，以便對(duì)未來(lái)的隱患產(chǎn)生預(yù)警，對(duì)遠(yuǎn)期效果提前干預(yù)，隨時(shí)保證景觀的最佳效果。

4結(jié)語(yǔ)

風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的數(shù)字化是技術(shù)的創(chuàng)新，也是商業(yè)模式的創(chuàng)新。數(shù)字化模式帶來(lái)的更高效的技術(shù)與更先進(jìn)的服務(wù)模式，將徹底顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的圖紙交付、設(shè)計(jì)咨詢的商業(yè)模式。設(shè)計(jì)師們?cè)谔嵘O(shè)計(jì)水平的同時(shí)，也不應(yīng)甘于當(dāng)前技術(shù)的落后、忽視新技術(shù)與制度對(duì)行業(yè)的沖擊。數(shù)字化是風(fēng)景園林行業(yè)的一場(chǎng)革新，也是建設(shè)行業(yè)的一場(chǎng)革新。星星之火，可以燎原，將汗水留在數(shù)字時(shí)代，將行業(yè)帶入美好未來(lái)。

參考文獻(xiàn)

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作者:李卓 單位:清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院