人工智能在園林設計中的應用

張貝琳　孫琦　王麗娜

摘 要 隨著環(huán)境保護意識的增強，人們對園林設計越來越重視。作為提高居民生活質量的基礎工程，園林建設如何與人工智能進行有機結合，營造出一個親近自然的和諧氣氛，是城市園林設計的關鍵所在。因此，將對目前人工智能在園林設計中所遇到的問題進行分析，并討論出如何在園林設計中有效地應用人工智能的辦法。

關鍵詞 園林設計；人工智能；技術手段

中圖分類號：TU986 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）03-0-02

園林設計是在指定的地域范圍內，通過藝術與技術手段的結合來對自然、建筑以及人的活動之間關系進行處理并改造地形，以建設賞心悅目的園林景觀。其中，藝術的設計雖然是依靠設計者的藝術設計能力，但在實際工程中，藝術設計和技術手段不能很好相結合，因此，導致了一系列的問題[1]。

1 園林設計的原則

首先是園林設計應當遵循的基本原則。第一，注重設計意識和服務意識之間的關系應當是互動型的，設計人員與客戶之間應當進行充分的交流；第二，設計人員應當謹記自己的職責，因地制宜來創(chuàng)造園林設計的特性；第三，園林設計應當結合當地實際，如當地環(huán)境、地域特點以及人文特點等，以此為根據來進行園林設計的突破點；第四，強調多樣性和統(tǒng)一性的有機平衡，盡量將景觀呈現的總體次序融入到設計之中，將其整合為一體；第四，對氣候因素進行充分考慮，如沈陽的園林設計應當考慮到沈陽東冷夏暖，雨水集中，春秋兩季短促多風的特點，來選擇園林的植物類型，才能使園林設計效益最大化。

其次，園林設計也要注意植物的搭配原則。第一，植物的規(guī)格要確定好，要結合植物所適應的地質條件來對各種規(guī)格的植物進行協調搭配。一般來說，中型及其以上規(guī)格的喬木作為園林的架構之一，會對整個園林所呈現出來的景觀效果起著重要作用，應當先進行安放，然后才是小型規(guī)格的植物的安放，保證在園林景觀的細節(jié)處做好處理；第二，要合理組合植物的品種類型，落葉植物和針葉常綠植物之間在園林中所占的比例應當保持一定的平衡關系，對于植物如花卉、葉叢的顏色要協調好，一般以夏東兩季的植物色彩為主色調，其他色調為輔，以保證視覺上能起到互相補充的效果。

2 園林設計中人工智能應用現狀

2.1 系統(tǒng)操作方面

由于園林設計既涉及藝術方法也涉及到技術手段，因此，對操作人員的綜合能力要求就比較高，也就是說，操作人員應當對建筑理論、園林綠植知識和計算機基礎三方面綜合掌握，而事實上，很多參與園林設計的人員并沒有很強的工程操作能力，要求太高，難以實現。

2.2 園林可重復使用性方面

目前來說，園林的重復使用性還是太低，因為每個地方的氣候條件和地理環(huán)境都不相同，所以，針對一個地方所制作的園林設計并不能簡單地復制到另一個地方，如蘇州園林的設計不能直接用在遼寧的園林設計，原因在于北方相對南方來說，園林供水相對困難，山石種類不同，綠植花卉種類也不如南方園林的豐富，而且南北審美觀不同，北方園林設計多采用渾厚石材，綠植多為松、柏、楊、柳、榆、槐，加上三季更迭的花灌木，呈現剛健雄渾的特點，而南方則因為花木種類豐富，布局特別，注重山石與水的搭配，獨具精致淡雅的特點，由此可見，園林的可重復使用性不高。

2.3 計算機輔助設計方面

計算機輔助設計即常說的CAD。目前來說，CAD并不能完全對口符合園林設計的需求，因為CAD只能呈現出單一的圖形畫面，既不利于設計者進行設計，也不利于客戶對設計者的設計的理解，導致客戶與設計者之間難免信息不對稱，造成一定的信息偏差，影響之后園林設計出來的成果[2]。

3 加強人工智能在園林設計中應用的辦法

3.1 園林子系統(tǒng)的設計

作為整個園林系統(tǒng)的組成部分，園林子系統(tǒng)的設定概要應通過計算機實施建模，來對項目實施進行基本設定，在獲得項目系統(tǒng)的自動生成規(guī)則之后，在對所收集到的園林基本數進行存檔，來作為全局的運行參數，在一定程度上影響了計算機的運行結果。一般來說，存檔信息有園林的設計規(guī)模、投資情況、發(fā)展需求以及相關的環(huán)境因素等，存檔后，可能會對建筑的規(guī)模大小、選址、風格特點以及植物的搭配等造成影響。

3.2 地形子系統(tǒng)的設計

地形子系統(tǒng)的設計應當是通過計算機對采集到的地質數據進行推理而后才進行的。一般來說，會采用規(guī)則引擎最為計算機的推理機，是基于專家系統(tǒng)的模式下進行推理的，工作原理是由機器來仿造人類在對事件進行考慮的思維和方法，通過進行試探性的方法來進行推理，并不斷地對推理所得出來的結果進行解釋和驗證。

對地質情況進行實時實地勘查是保證園林設計圖紙正常輸出的要求，這是不能單純地依靠計算機來實現的，因為地質勘查涉及到很多復雜地形的勘查，只能依靠人工的方式。地質勘查可以分為前期階段和后期階段。前期階段主要是設定園林工程的初稿，因此，只要對地質情況進行系統(tǒng)的粗略勘察即可。后期階段主要是完成圖紙設計要求，因此，對數據準確性要求更高，并勘查人員對此進行較為細致的處理。這以后才是通過對計算機智能系統(tǒng)軟件的使用來將前期階段和后期階段所獲得的數據進行智能化處理，完成相關數據的細化以及修正，然后通過系統(tǒng)推理得到一個初步的園林模型。

3.3 主干道路子系統(tǒng)的設計

對地形子系統(tǒng)進行地形數據的輸出即可得到主干道路設計，因為我們首先完成了地形的設計，因此，在接下來對道路進行設計的過程中就可以有效地避免其他的建筑和設施的干擾，這之后的設計才能按部就班地開展[3]。推理的總體規(guī)則為：首先，由園林的建設規(guī)模、投資情況等來對道路的類型和所需費用等進行計算，得到相關數據；然后，結合之前的輸出地形圖來生成推薦道路圖，并檢查道路的密度是否符合園林的設計規(guī)范，接著根據道路建設定額表來對工程造價進行計算，看是否符合預期投資情況；最后，對道路圖進行人工的調整，并反復驗算。

3.4 圖紙和圖表輸出子系統(tǒng)的設計

這是園林設計工作的最后一步，主要內容是根據園林設計的圖紙來完成相關的評審和施工任務，園林的輸出圖紙一般都有總平面放樣定位圖、園林水體設計等，正確的圖紙輸出都會實現園林設計和圖紙輸出的一致性，并保證各個專業(yè)圖紙能夠進行準確銜接和連續(xù)使用。

4 總結

園林設計中的人工智能應用應當是基于現有園林基礎，來落實園林設計應具有的科學要求、生態(tài)要求和低碳要求，發(fā)揮出園林設計城市建設中提升居民生活質量的作用。

參考文獻

[1]羊舒驊.現代藝術在城市園林設計中運用的討論[J].管理學家，2014（2）：416-416.

[2]張偉.智能園林系統(tǒng)的分析與結構設計[J].科技與企業(yè)，2012（22）：134..

[3]引導智能園林工具的方法和系統(tǒng)[J].電動工具，2014（1）：27-31.

（責任編輯：劉昀）