風景園林規劃設計的數字化方法初探

董曌宇 張建立

摘要：隨著社會的發展，數字技術已滲透到風景園林學科教學、科研、專業實踐的各個領域，并帶動學科研究和專業實踐模式不斷實現新的發展。高校作為培養風景園林人才的機構，需要改變傳統教學方式，以適應社會發展。參數化設計是借助計算機快速處理復雜信息的能力，通過強調對事物分析的客觀性和理性，以提高使用者嚴密的邏輯思維和對事物的清晰認知。將參數化設計引入風景園林教育中，培養對場地分析的嚴謹性，提升解決場地問題的合理性。改變傳統以“經驗”為主的教學模式帶來的模糊性，培養學生嚴謹的學風和清晰的邏輯思維，從而培養符合數字時代需求的景觀人才，推動風景園林學科發展。

關鍵詞：風景園林規劃設計;數字化;方法

引言

數字化技術不僅僅是計算機技術、VR技術、互聯網技術、云技術等信息技術的統稱，同時也是一個時代的技術奇點象征。數字化的出現使人類社會從工業時代轉變到數字時代，對于景觀設計這個古老的行業來說，人們從相地立基、現場推敲轉向圖紙規劃、模型分析，最終形成景觀數字化體系，這是行業的時代更替，是行業向高效與先進發展的必經之路。

1風景園林規劃設計的數字化方法現狀

數字化”的表面含義，是讓圖形信息、數據信息、行為信息等轉化為計算機使用的數字信號，從而實現計算機自動化，輔助人們工作，甚至產生取代人類工作的人工智能。單從景觀數字化來看，數字化是從CAD繪圖軟件取代尺規作圖開始，直到目前仍在發展初期的LIM（LandscapeInformationModeling）。對于LIM應用來說，軟件的功能并不夠全面，數字模型系統目前僅在建筑設計行業進步較快，而景觀LIM對于景觀工程中的園林植物學、地理學、生態學、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因素也無法準確地通過數據來衡量。同時，目前國內BIM大多數仍是先畫施工圖，再用數字化軟件來“翻?！?，其中一部分是甲方的建設需求或者學術需求，更多的則是為了給項目加上BIM的標簽而本末倒置。數字化不應是反向驗證，而應是正向建模推敲。因此，景觀設計的數字化還有很長一段路要走。

2風景園林規劃設計的數字化創新策略

2.1參數化教學體系的構建

參數化設計引入風景園林規劃設計教學中，最關鍵的問題在于參數語言的學習，將傳統風景園林設計要素轉變為計算機可識別的參數語言。然后通過設定參數和規則生成設計，開設《風景園林參數設計語言》《風景園林參數化設計軟件應用》等課程，從而利用參數化技術設計風景園林。參數化設計依據對場所信息的客觀分析，通過試驗平臺，提取和分析場所數據信息。利用Arcgis及插件，分析土地利用、土壤、地形等信息;利用Flow3d、Xflow、Urbanwind軟件，分析水、風等流體信息;利用Fragstars、PC-ORD軟件，分析植物群落和生態效能;利用Depthmap軟件，測評和量化空間;利用Ecotect、Vasari軟件，分析建筑節能、舒適度等。只有充分量化場地信息，才能提高參數化設計質量。參數化設計優勢在于可視、可變，在已建構的模型上，通過重設參數，目睹方案推敲和優化過程，將這個環節引入課堂，師生一起探討，得出最優方案，提高教學效率。學生既能從方案推敲中，強化設計思維推導，更能快速吸收教師經驗。例如，師生通過一起重設溪流的流速、流量、河床容積、石塊大小等信息，測定溪流水花紋理、水流聲音、跌落景觀，并推演出最佳溪流景觀形態，教學效果更直觀，也更生動有趣。。建立虛擬仿真試驗室，將設計推敲過程和最終設計成果，以動態視覺圖形式展示出來，并通過直觀感受發現問題并反饋修改意見。虛擬仿真試驗教學強調“能實不虛”，將園林空間或單體進行虛擬仿真，形成實景再現，能及時發現設計中的弊端，形成設計全過程的可視化。虛擬仿真試驗教學，通過直觀形象，變“被動”為“主動”，彌補傳統設計教學方法的不足，并激發學生興趣，培養學生創新意識。通過構建學生和先進技術、社會實踐之間的橋梁，實現高校教學與新興技術的對接，為培養適應數字化社會需求的風景園林人才提供平臺。

2.2以哲學主導的風景園林數字化轉型

首先，設計師要不僅擁有方案設計能力，還應具有高水平數字化編程思維和技能，這是作為勞動者不可或缺的主要部分;其次，對于相關LIM軟件的開發與升級是推動景觀數字化進程的必備工具;最后，應產出多元的數字化產品來替代目前的施工圖紙，推動景觀行業轉型為制造業。只有滿足以上3個條件，才能形成數字化的生產力，以決定數字化的生產關系。設計行業在生產關系中積累的經濟基礎，會決定上層建筑的改變。在數字平臺下，行業內部更應開放共享，學習互聯網的開源精神，達到設計師自由和技術傳播自由，形成互利共贏的開放平臺。

2.3參數化設計思維的轉變

參數化設計教學難點在于設計思維的轉變，從傳統“經驗思維”轉變為“規律解讀思維”。傳統設計構思，主要依據經驗判斷，具有主觀性、不確定性，這對初學者、經驗不足者難以拿出有效方案，同時，設計教學中的設計靈感也難以在教學中教授，尤其不易將設計構思的推導過程清晰告知學生。參數化設計思維堅持以問題為導向，通過客觀分析問題，提出解決方案，而這個方案在形成前也可通過參數設計進行模擬，確定方案的可行性，讓學生建立理性設計邏輯。因此，參數化設計的邏輯在于將設計問題轉化為計算規則。設計邏輯的構建首先從研究場所問題開始，通過參數變量，加入設計訴求，由此建立分析問題———提出問題———解決問題的設計邏輯，使客觀問題得以準確解決，從而將“經驗學習”變為解決“場所問題”，以實現教學設計思維的轉變。

2.4元宇宙”中的風景園林規劃設計

近年出現的元宇宙（Metaverse）概念也被景觀設計圈所借鑒，催生出了不少沉浸式、高交互的景觀作品，而元宇宙不僅僅是一個景觀設計的題材與裝置理念，更應融入數字化的設計模式。設想中的元宇宙可以以區塊鏈技術和虛擬貨幣為經濟基礎，NFT為虛擬物體資產化，同時虛擬貨幣與物品也能作用于現實世界。因此，元宇宙除了VR、AR設備帶來的表面視覺感受外，更將是現實世界的平行與延伸。在風景園林的數字化過程中，也是將真實場景虛擬化的過程，這里引入制造業PLM（ProductLifeMan‐agement）的概念，形成數字孿生的景觀。數字孿生的虛擬場地的生態、物理、結構與財務價值等參數與現實世界的真實場地完全相同，這種孿生是從項目初期、項目完成甚至后期管理的完全對稱，是整個產品生命周期的孿生。此外，虛擬空間也會在較小的成本下帶來更大的嘗試空間，以現狀數據為基礎進行時間層面的預期演算，如植物生長、雨洪預測、四季景觀、維護周期等，以便對未來的隱患產生預警，對遠期效果提前干預，隨時保證景觀的最佳效果。

結語

風景園林規劃設計的數字化是技術的創新，也是商業模式的創新。數字化模式帶來的更高效的技術與更先進的服務模式，將徹底顛覆傳統設計中的圖紙交付、設計咨詢的商業模式。設計師們在提升設計水平的同時，也不應甘于當前技術的落后、忽視新技術與制度對行業的沖擊。數字化是風景園林行業的一場革新，也是建設行業的一場革新。星星之火，可以燎原，將汗水留在數字時代，將行業帶入美好未來。

參考文獻

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