數(shù)字技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

韋春紅

摘要：在人工智能時(shí)代的背景下，現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)的表現(xiàn)形式從傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖片、模型展示，逐步轉(zhuǎn)向了借助人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等數(shù)字技術(shù)輔助設(shè)計(jì)的階段。景觀設(shè)計(jì)兼具科學(xué)與藝術(shù)的特征，涵蓋各個(gè)學(xué)科的綜合知識，本文試圖通過量化研究法，為景觀設(shè)計(jì)的方法與策略提供可借鑒的具有實(shí)踐特色的數(shù)字化技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：景觀設(shè)計(jì);數(shù)字技術(shù);創(chuàng)新

隨著人工智能（AI）的時(shí)代來臨，各行各業(yè)發(fā)生著深刻的變革。在數(shù)字技術(shù)資源逐漸普及應(yīng)用的背景下，景觀設(shè)計(jì)因其應(yīng)用性廣、實(shí)踐性強(qiáng)、互動性頻繁，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的技術(shù)與設(shè)計(jì)并重的傾向，景觀設(shè)計(jì)中的技術(shù)被動的問題逐漸凸顯。傳統(tǒng)的景觀設(shè)計(jì)表現(xiàn)手段并不能為人們提供可體驗(yàn)的情景效果，因此，先進(jìn)的信息科技手段的運(yùn)用和實(shí)踐，是景觀設(shè)計(jì)路徑的升級與變革，為優(yōu)化現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)的技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、數(shù)字化景觀設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

在現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)學(xué)的起源較早的歐美國家，對景觀設(shè)計(jì)體系進(jìn)行著不斷的調(diào)整，吸收其他學(xué)科的最新發(fā)展改革，以開放的姿態(tài)培養(yǎng)景觀設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力，工作技能以及社會責(zé)任感。

自從1965年，虛擬現(xiàn)實(shí)之父美國麻省理工學(xué)院博士生I.Sutherland，在一篇名為《終極的顯示》的論文中首次提出虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想以來。隨著數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展，以三維全景逐步普及為突破口，“基于圖像”的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸脫穎而出。三維全景以其“看著真實(shí)，感覺真實(shí)”真實(shí)感強(qiáng)、快捷的特點(diǎn)受到日益廣泛的關(guān)注。

國外建筑類學(xué)科領(lǐng)域早己開始運(yùn)用數(shù)字化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。德國是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)最早的國家。從1991年開始，德國多家研究所和公司就探索將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)升級到具有交互效果的“虛擬設(shè)計(jì)”。它不僅可以讓建筑師看到甚至“摸”到自己的設(shè)計(jì)成果，還能簡化設(shè)計(jì)流程，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，而且方便隨時(shí)修改。漢諾威世界博覽會德國館的建筑，就是用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)的。美國虛擬洛杉磯仿真系統(tǒng)中的洛杉磯大學(xué)醫(yī)院的模型中，用戶可以在建筑內(nèi)部的每一層面進(jìn)行漫游。

國內(nèi)數(shù)字技術(shù)景觀設(shè)計(jì)起步較晚，與一些發(fā)達(dá)國家相比，還有一定的差距，一些院校和科研單位陸續(xù)開展了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在研制的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)已有不少。近幾年國內(nèi)不少公司，相繼從事虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的研究及開發(fā)應(yīng)用。目前，國內(nèi)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)專門應(yīng)用在景觀設(shè)計(jì)中的并不多，多應(yīng)用在與園林景觀設(shè)計(jì)有關(guān)的行業(yè)中。

二、數(shù)字技術(shù)與景觀設(shè)計(jì)的關(guān)系分析

1.三維數(shù)字技術(shù)與景觀設(shè)計(jì)融合與應(yīng)用。數(shù)字技術(shù)的景觀設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等技術(shù)運(yùn)用到景觀設(shè)計(jì)的過程，是行業(yè)升級的未來趨勢需求。形成具有系統(tǒng)性以及全面性的虛擬景觀的前期分析、數(shù)字生成、成果表達(dá)等虛擬信息化的技術(shù)手段，有效的提高專業(yè)技術(shù)水平;

2.三維數(shù)字技術(shù)是景觀虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在內(nèi)的數(shù)字技術(shù)，是當(dāng)前世界范圍內(nèi)科技領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)。建立三維數(shù)字技術(shù)的研究模式研究，運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等相關(guān)的數(shù)字技術(shù)，是多學(xué)科交叉融合研究的探索與嘗試。它使景觀設(shè)計(jì)的協(xié)同能力、解決問題的能力變得更為強(qiáng)大，也使得實(shí)踐有了數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步強(qiáng)化了專業(yè)知識的針對性，讓設(shè)計(jì)過程變得更科學(xué)、更有依據(jù);

3.數(shù)字景觀技術(shù)是以整合層次對各類技術(shù)綜合運(yùn)用的實(shí)踐改革，通過與現(xiàn)有的技術(shù)以及聯(lián)合社會職業(yè)培養(yǎng)需求等多種手段，循序漸進(jìn)地實(shí)施數(shù)字景觀設(shè)計(jì)的發(fā)展，拓展和豐富了傳統(tǒng)景觀的設(shè)計(jì)類型和范圍。

三. 數(shù)字景觀設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展對景觀設(shè)計(jì)的實(shí)踐應(yīng)用，形成了參數(shù)設(shè)計(jì)（BIM）、性能優(yōu)化、擬真交互、虛擬現(xiàn)實(shí)為一體的設(shè)計(jì)建造流程。在景觀設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)規(guī)劃階段中，通過運(yùn)用“BIM+VR” 真實(shí)化的交互界面，建立“BIM+VR”設(shè)計(jì)輔助技術(shù)擬真化交互的模式，完善景觀設(shè)計(jì)的新方法，精準(zhǔn)的指導(dǎo)了包括景觀地形改造、植被配置設(shè)計(jì)、建筑材料的數(shù)字化實(shí)踐。

1.設(shè)計(jì)規(guī)劃的數(shù)字輔助技術(shù)

在BIM 和VR技術(shù)搭建的設(shè)計(jì)平臺中，用戶通過手持移動端和VR頭盔端的多方互動，身臨其境地在場景中任意漫游，體驗(yàn)設(shè)計(jì)竣工后真實(shí)的效果。對設(shè)計(jì)師而言，通過感受空間環(huán)境情景與景觀構(gòu)筑物的尺度，獲取如材料與特性等基于 BIM 數(shù)據(jù)信息，對任何不滿意的地方即進(jìn)行標(biāo)注，并及時(shí)進(jìn)行修改，減少了反復(fù)修改設(shè)計(jì)方案的盲目性，極高的提高了工作的靈活性和的效率，減少了不必要的工作量，更科學(xué)理性的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案規(guī)劃實(shí)施的過程。

2.施工工藝與施工圖的數(shù)字化融合

VR 技術(shù)將更完整的將場景的空間環(huán)境以及構(gòu)筑物的正確數(shù)據(jù)尺寸顯示出來，實(shí)現(xiàn) BIM建模過程中進(jìn)行可視化的升華體驗(yàn)，并且使其他工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)協(xié)同顯示在同一個(gè)平臺，能有效管理施工過程中發(fā)生的問題。設(shè)計(jì)師通過可視化模型系統(tǒng)，針對各種標(biāo)準(zhǔn)施工工藝，將其從各種技術(shù)文件和國家標(biāo)準(zhǔn)中抽取出來，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需求的VR交互流程。通過 VR 技術(shù)建立的虛擬體驗(yàn)場景，創(chuàng)建可視化平臺，便于施工人員在與設(shè)計(jì)師進(jìn)行溝通與反饋。

3.后期維護(hù)與大數(shù)據(jù)管理服務(wù)

在工程項(xiàng)目結(jié)束后的這一階段，可進(jìn)一步發(fā)揮 BIM 數(shù)據(jù)的管理功能，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)入VR場景，通過圖表化3D形式顯示，方便設(shè)計(jì)師與甲方能便捷的查看項(xiàng)目施工數(shù)據(jù)資料。同時(shí)集成客戶信息錄入和客戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)，進(jìn)行大數(shù)據(jù)支持工程項(xiàng)目后期服務(wù)。

四、結(jié)論

綜上所述，人工智能時(shí)代形成的景觀設(shè)計(jì)與數(shù)字技術(shù)的融合應(yīng)用，通過BIM與VR數(shù)字技術(shù)的輔助設(shè)計(jì)，邁出了數(shù)字技術(shù)與景觀設(shè)計(jì)建構(gòu)富有探索性的一步。盡管國內(nèi)BIM與VR技術(shù)系統(tǒng)仍然在摸索實(shí)踐過程中，比較3DMAX與 CAD軟件系統(tǒng)已經(jīng)有所提升。AI時(shí)代下的景觀設(shè)計(jì)搭載了VR與BIM數(shù)字技術(shù)帶來的沉浸式體驗(yàn)，有效提高設(shè)計(jì)資源整合能力，全面提升景觀設(shè)計(jì)的展示效果，提高設(shè)計(jì)與施工的規(guī)范化，從而推進(jìn)景觀設(shè)計(jì)的向數(shù)字化技術(shù)多維度和高復(fù)雜性進(jìn)化，完成數(shù)字景觀設(shè)計(jì)的新模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭文強(qiáng). 基于“BIM+VR”的數(shù)字建筑設(shè)計(jì)研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（6）：80.

[2] 李興振.人工智能時(shí)代對景觀設(shè)計(jì)的影響初探[J].現(xiàn)代園藝，2018（10）：99.