人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探析

周璐

摘 要：人工智能的概念首次被提出是在20世紀(jì)中期，人工智能的初衷是尋求一種以計(jì)算機(jī)代替人力勞動(dòng)的有效途徑。時(shí)至今日，經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的探索，人類已經(jīng)開(kāi)始將人工智能技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)生活的方方面面，人工智能技術(shù)得到普及。文章分析了現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，并嘗試研究人工智能技術(shù)在景觀園林設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用方法，推動(dòng)現(xiàn)代景觀園林的人工智能化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：景觀園林;人工智能;節(jié)能環(huán)保

基金項(xiàng)目：本文系2018年度河南省社科聯(lián)、河南省經(jīng)團(tuán)聯(lián)調(diào)研課題研究成果“推動(dòng)景觀園林的人工智能化設(shè)計(jì)研究”（SKL-2018-1912）研究成果。

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)手段隨著人類文明建設(shè)發(fā)展而變得更加多樣化，人們對(duì)現(xiàn)代城市中景觀園林建設(shè)的要求也在不斷提高。從兒童主題公園到老年健身廣場(chǎng)，從綠植小品到平鋪擺設(shè)，無(wú)一不體現(xiàn)現(xiàn)代居民高質(zhì)量的生活品質(zhì)要求。然而，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)仍面臨許多問(wèn)題，因此，如何將當(dāng)今前沿科技人工智能技術(shù)應(yīng)用到景觀園林設(shè)計(jì)中，成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

一、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)概述

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)的概念，是指設(shè)計(jì)者通過(guò)藝術(shù)思維與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的方式，對(duì)城市中的某個(gè)指定地域區(qū)間進(jìn)行人為改造，營(yíng)造出人與自然和諧相處、賞心悅目、自然優(yōu)美的城市氛圍。景觀園林設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含地形、水體造景、植物造景、夜景照明和公共設(shè)施等內(nèi)容。

人們常說(shuō)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，可是在快速發(fā)展的科技背景下，伴隨著制造生產(chǎn)活動(dòng)而來(lái)的還有工業(yè)污染、生活污水肆意排放、空氣質(zhì)量下降等諸多問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在城市中建設(shè)人造園林、人工種植綠色植被、建設(shè)可循環(huán)園林綠化系統(tǒng)等便可以凈化空氣、凈化水體，因此，現(xiàn)代城市中的景觀園林設(shè)計(jì)，承擔(dān)著改善居民生活環(huán)境、凈化空氣、提高生活舒適度的重要使命。

隨著居民對(duì)生活品質(zhì)的追求，以及審美情趣的提高，景觀園林設(shè)計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代城市建設(shè)必不可少的一部分，除了要完成改善環(huán)境的使命以外，還要能夠在提高大眾審美、促進(jìn)以人為本等方面有所作為。所以，設(shè)計(jì)者在從事景觀園林設(shè)計(jì)時(shí)，需要運(yùn)用新穎的設(shè)計(jì)理念和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，在改善生態(tài)環(huán)境和提高大眾審美的基礎(chǔ)上，通過(guò)景觀園林設(shè)計(jì)達(dá)到功能性與審美性統(tǒng)一的目的。

二、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)過(guò)程中，理性的工程技術(shù)與感性的藝術(shù)思維二者之間的碰撞，不僅帶來(lái)了創(chuàng)意的火花，同時(shí)也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，當(dāng)前設(shè)計(jì)理念落后。在景觀園林設(shè)計(jì)方面，我國(guó)仍處在借鑒與效仿階段，甚至很多設(shè)計(jì)方案有很明顯的抄襲痕跡，設(shè)計(jì)者缺乏個(gè)性化設(shè)計(jì)意識(shí)、環(huán)保理念、創(chuàng)新思維方式。政府一直提倡“綠色環(huán)?！?，我們一直在“保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)”的口號(hào)聲中長(zhǎng)大，生活在一直想要建立健全的規(guī)章制度來(lái)制止污染環(huán)境的城市。并且，我國(guó)是一個(gè)多民族國(guó)家，每個(gè)地區(qū)、每個(gè)城市都有不同的文化底蘊(yùn)、人文特點(diǎn)，這在城市的景觀園林中應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)，但是這些在當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)城市景觀園林設(shè)計(jì)上都無(wú)法做到，導(dǎo)致出現(xiàn)千篇一律、照抄照搬、不節(jié)能、不環(huán)保的景觀現(xiàn)象。雖然工業(yè)革命為我們帶來(lái)了“標(biāo)準(zhǔn)化、大批量”生產(chǎn)的可能，但用在城市景觀園林設(shè)計(jì)方面卻不太適宜，還是要避免過(guò)度相似、毫無(wú)個(gè)性、無(wú)法持續(xù)發(fā)展等特征的出現(xiàn)。

第二，當(dāng)前技術(shù)水平不足。景觀園林設(shè)計(jì)是一門(mén)藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的領(lǐng)域，涉及專業(yè)知識(shí)面廣，領(lǐng)域跨度大，比如涉及建筑工程、植物學(xué)、土壤生物學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、節(jié)能技術(shù)等等。這就要求從事景觀園林設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)者同時(shí)具備多方面知識(shí)技能，當(dāng)前很多設(shè)計(jì)者很難做到，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案中出現(xiàn)技術(shù)水平不足的現(xiàn)象。除了人員方面技術(shù)水平不足以外，當(dāng)前的施工技術(shù)也處于滯后狀態(tài)，很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生之后，受到施工技術(shù)不足的限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

第三，當(dāng)前設(shè)計(jì)脫離實(shí)際。景觀園林的設(shè)計(jì)其實(shí)就是人對(duì)生活環(huán)境的設(shè)計(jì)。生活在不同地區(qū)的人處在不同的生活環(huán)境中，氣候、地形、溫度、濕度等都存在差異。當(dāng)前的景觀園林設(shè)計(jì)為了追求經(jīng)濟(jì)效益，忽略了設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義。我們對(duì)自身的要求歸其根本是對(duì)環(huán)境的要求，安全舒適、方便快捷是我們的生活主旨，無(wú)論是小家還是大家，永不改變的是“享”字，無(wú)論是享受溫馨家庭，還是享受生活樂(lè)趣，都需要身邊的環(huán)境去襯托。設(shè)計(jì)者在人力物力精力上投資了很多，可有的地方為什么切實(shí)可行，而有的地方就不能相提并論了呢？這都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案脫離實(shí)際造成的，所以設(shè)計(jì)者都要認(rèn)真告訴自己，有必要為設(shè)計(jì)的行為負(fù)責(zé)。

三、人工智能的概念及應(yīng)用

人工智能是指通過(guò)研究人類行為規(guī)律和思維方式，實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)代替人類生產(chǎn)生活勞動(dòng)的綜合技術(shù)。迄今為止，人工智能技術(shù)還并未實(shí)現(xiàn)真正的“智能”，而是以大數(shù)據(jù)和高速運(yùn)算為基礎(chǔ)的“弱人工智能”，它無(wú)法完成像人類大腦一樣的思考和分析，并沒(méi)有真正的獨(dú)立思考意識(shí)。人工智能需要依靠大量的“人工”（人工標(biāo)注）才能實(shí)現(xiàn)“智能”。

1997年，計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”在國(guó)際象棋比賽中打敗了世界冠軍;2016年，人工智能機(jī)器人“阿爾法”在韓國(guó)圍棋比賽中擊敗了世界冠軍;2017年，智能人工機(jī)器人“索菲亞”被允許加入沙特阿拉伯國(guó)籍，擁有普通公民的一切權(quán)利。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的探索研究，人工智能技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，比如已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球普及的無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人售貨商店、機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線等等。智能汽車避讓系統(tǒng)可以大大減少交通事故的發(fā)生概率;智能道路交通系統(tǒng)可以使馬路變得更寬闊;智能化污水凈化系統(tǒng)可以提高水資源的利用率，改善生態(tài)環(huán)境。今天，我們不可否認(rèn)的是，人工智能時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，人工智能技術(shù)正在改變我們的生活方式，幫助我們創(chuàng)造更美好的生活。

四、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)與人工智能的關(guān)系

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中存在設(shè)計(jì)理念落后、技術(shù)水平不足、設(shè)計(jì)脫離實(shí)際的問(wèn)題，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，可以很大程度上解決這些問(wèn)題。景觀園林設(shè)計(jì)中涉及的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于知識(shí)儲(chǔ)量不足的人員來(lái)講很難解決，對(duì)于擁有大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和超級(jí)運(yùn)算能力的人工智能計(jì)算機(jī)來(lái)講，卻不是問(wèn)題。

利用智能化的設(shè)計(jì)對(duì)園林設(shè)計(jì)加以改造，不僅能讓我們更好地休閑娛樂(lè)，還可以更高效地讓我們參與到環(huán)境中去。如智能化的照明，使我們不僅不受光污染，還可以做一個(gè)與自然和諧相處的自由人。智能化的公共設(shè)施和背景音樂(lè)的結(jié)合，不僅帶來(lái)生活上的一種享受，還可以在緩解人的心理壓力方面有一定的助益。

景觀園林設(shè)計(jì)的一大部分載體是綠植和公共設(shè)施。以往的公園景觀，多是自?shī)首詷?lè)，而人工智能化的景觀園林，可以資源共享，環(huán)?；ブＶ悄芑瘓@林設(shè)計(jì)還有利于當(dāng)?shù)氐娜宋娘L(fēng)俗推廣并做到相得益彰，在不違背大自然規(guī)律的前提下，集多種利益為一體。

五、人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

首先是人工智能在景觀園林建設(shè)中的應(yīng)用。將人工智能技術(shù)運(yùn)用到景觀園林建設(shè)中，可以彌補(bǔ)人工技術(shù)不足的缺陷，突破技術(shù)難題，完成人工無(wú)法完成的施工工作。比如：在前期方案設(shè)計(jì)階段，利用人工智能計(jì)算出精確的虛擬圖像，模擬真實(shí)的設(shè)計(jì)場(chǎng)景，提升設(shè)計(jì)方案的可行性和科學(xué)性;在設(shè)計(jì)實(shí)施階段，人工智能可以通過(guò)大數(shù)據(jù)推算出實(shí)際地形、氣候、溫度等所對(duì)應(yīng)的植物、建材種類，從而更科學(xué)有效地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，達(dá)到提升工程質(zhì)量的目的。

其次是人工智能在水景設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。水景是景觀園林設(shè)計(jì)中的重要組成部分，是整個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)的核心。但由于缺少數(shù)據(jù)支持、施工技術(shù)等因素，傳統(tǒng)的水景設(shè)計(jì)多以假山、死水等為主體，這種設(shè)計(jì)可循環(huán)性差，后期維護(hù)成本高。而在人工智能技術(shù)的支持下，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)智能感應(yīng)技術(shù)建造音樂(lè)噴泉、光影水池、凈水系統(tǒng)、智能雨水收集系統(tǒng)等，從而形成可持續(xù)循環(huán)的水景系統(tǒng)。

再次是人工智能在地面鋪裝中的應(yīng)用。在景觀園林設(shè)計(jì)中，地面鋪裝應(yīng)具備硬化面的功能性和提升視覺(jué)效果的美觀性。然而傳統(tǒng)的地面鋪裝往往只具備功能性，缺少美觀性。利用人工智能技術(shù)中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩分析，根據(jù)不同的自然光改變地面鋪裝的顏色;利用人工智能技術(shù)中的投影技術(shù)將生動(dòng)的動(dòng)態(tài)圖像投影在地面上，從而達(dá)到美觀性與功能性統(tǒng)一的設(shè)計(jì)效果。

最后是人工智能在視覺(jué)燈光中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的燈光設(shè)計(jì)在景觀園林中起到照明、調(diào)節(jié)氣氛的作用，缺點(diǎn)是靈活性差、可變性差、互動(dòng)性差。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為燈光設(shè)計(jì)帶來(lái)了全新的視覺(jué)體驗(yàn)。智能感應(yīng)系統(tǒng)通過(guò)感知周圍空間環(huán)境，調(diào)整燈光顏色、強(qiáng)度、位置、方向等，使燈光不再是固定不變的物體，而是成為了可以與人互動(dòng)的“精靈”。通過(guò)燈光的變化構(gòu)建出一個(gè)浸入式互動(dòng)景觀園林空間。

今后，景觀園林設(shè)計(jì)加上人工智能化技術(shù)還可以應(yīng)用在更多方面，如：背景音樂(lè)的智能化，讓人們與音樂(lè)結(jié)合，不僅治愈心靈，啟迪人生，還可以使民族文化得到推廣;燈光照明的智能化，不僅使建筑和人有機(jī)結(jié)合，還可以創(chuàng)造無(wú)光污染的生活場(chǎng)所，在不影響別人的前提下，更好地娛樂(lè)大眾;公共設(shè)施的智能化，比如將有的垃圾箱改為智能機(jī)器人垃圾箱，可移動(dòng)且方便處理垃圾;等等。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)分析現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的現(xiàn)狀，以及人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，嘗試通過(guò)人工智能技術(shù)解決當(dāng)前景觀園林設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，從而推動(dòng)景觀園林的人工智能化設(shè)計(jì)。

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作者單位：廣東理工學(xué)院