以杜甫草堂為例談古典園林量化視域

鄧 佳，傅 婭

(西南交通大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，四川 成都 611756)

1 研究背景

杜甫草堂位于青羊區(qū)西門外的浣花溪畔，是非常獨(dú)特的“少陵草堂”“碑亭合式”中國古典園林[1]。由于杜甫草堂處于成都鬧市區(qū)的特殊位置，具有城市綠地和人文精神駐所的雙重功能。杜甫草堂整體面積較大，按照建筑布局和景觀布局可以大體將其分為兩軸一區(qū)，即兩條依靠建筑呈現(xiàn)的主要軸線以及一處以自然式布局為主的園林景觀區(qū)。 軸線A以草堂故居為主軸，是全園的人文軸線。軸線A上依次陳列著照壁、正門、大廨、詩史堂、柴門、工部祠(見圖1)，詩史堂為杜甫草堂主軸線上的主要建筑，其對于視域分析的干擾也較強(qiáng)。次軸為南北向的軸線，如今已被開辟為杜甫草堂服務(wù)區(qū)[2]。園內(nèi)有一條水系貫穿園林景觀區(qū)，并從外圍將兩條軸線包圍起來，三部分區(qū)域通過這條水系有機(jī)地結(jié)合在了一起。由于整體面積較大，本文將以杜甫草堂的A區(qū)作為本文的研究對象(見圖1，圖2)[3]。

2 空間句法理論與分析流程

2.1 空間句法理論

空間句法是以量化數(shù)據(jù)進(jìn)行圖解分析的方式來研究社會、空間及組織三者關(guān)系的理論?？臻g句法理論發(fā)展20余年后，現(xiàn)在建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃領(lǐng)域已有較多的研究案例。相較于傳統(tǒng)的定性研究方式，以可量化的空間句法理論為基礎(chǔ)對空間進(jìn)行定量研究，更有利于加強(qiáng)空間視域分析的科學(xué)性。軸線分析法、凸空間分析法和視線分析法是空間句法理論最主要的三種分析方法[4-5]。本文以視線分析法常用的Dethmap軟件在古典園林空間分析中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

視域分析法的主要變量有視域最大直徑(Isovist MaxDiam)、直徑方差(Isovist VarRadial)、視域面積(Isovist Area)、圓度(Circularity)、游離度(Drift)、視域面積連接值(Isovist Area Connection)、視域緊湊度(Isovist Compactness)、視域阻塞度(Occlusivity)、視域聚合系數(shù)(Visual Clustering Coefficient)、點(diǎn)的一階矩(Point First Moment)、控制值(Visual Control)等，分別用于描述視域的不同特性。本文將以前5個視域變量作為分析內(nèi)容(見圖3)。

2.2 分析流程

視域分析有三種典型的分析流程：視點(diǎn)的視域分析、線性視域分析、網(wǎng)格點(diǎn)陣視域分析。本文主要運(yùn)用線性視域分析和網(wǎng)格點(diǎn)陣視域分析。線性視域分析(Visual Analysis)能夠分析出空間中的多條運(yùn)動路徑上的空間感受變化。其方法主要是選擇需要分析的路徑，在路徑上密布節(jié)點(diǎn)作為視點(diǎn)，計(jì)算每個點(diǎn)的視域變量，此方法能夠清晰明確的模擬出人在古典園林空間中的運(yùn)動路徑[6]。通過在研究對象中以一定間隔距離均布視點(diǎn)，計(jì)算出每個點(diǎn)的視域變量，并以漸變色來表示5個視域變量的影響程度，疊加5個視域變量的影響因子，綜合表現(xiàn)出從園林整體視角來體現(xiàn)不同空間節(jié)點(diǎn)的視覺感受變化[7]，以此達(dá)到以客觀數(shù)據(jù)反映主觀感受的目的。

3 杜甫草堂實(shí)例分析

中國古典園林造園手法的特殊性決定了傳統(tǒng)分析方法的局限性，以靜態(tài)視點(diǎn)去分析空間注定會得出單一性、主觀性的研究結(jié)果。中國古典園林中最常運(yùn)用的空間設(shè)計(jì)手法就是散點(diǎn)透視，這種營建方式使得中國古典園林完全脫離靜態(tài)、單視角的觀察方式，轉(zhuǎn)而成為一種動態(tài)的感知，也就是我們常說的“步移景異”。川蜀古典園林的建筑體量普遍不大，入口的狹迫空間常被賦予“欲揚(yáng)先抑”的寓意。因此使得觀察者無法置身于園外以全景視點(diǎn)把握整體的空間結(jié)構(gòu)，只有置身于園中才能對空間視域起到真正的分析作用。

3.1 游覽路徑選擇

彭一剛先生在《中國古典園林分析》[8]中提到游覽路徑對園林空間的重要性：“究竟是什么因素左右著園的布局和整體結(jié)構(gòu),最根本的因素就是觀賞路線的組織。”由此可見，游覽路徑在園林空間序列中極為重要。為簡化研究，筆者擬選擇一條具有代表性的游線作為本文視域分析的研究基礎(chǔ)。本文對于游線的選擇主要對相關(guān)資料進(jìn)行查找，基于現(xiàn)狀游線道路的基礎(chǔ)之上做出改繪(見圖4，圖5)。

標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：配制FeSO4濃度分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L作為待測液，按上述方法測定吸光值。FeSO4在0～1.0 mmol/L濃度范圍內(nèi)線性回歸方程為 y=0.6776x+0.0437，R2=0.9991。

在視域定量分析中主要運(yùn)用Depthmap軟件進(jìn)行大量視域變量的運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果用從紅到藍(lán)的漸變色將分析得出的變量結(jié)果進(jìn)行表示[9]，下文中如不特別說明，則表示圖示中的紅色為該變量的最高值，藍(lán)色為該變量的最低值。

由圖4的游人路線示意圖不難發(fā)現(xiàn)，A區(qū)作為杜甫草堂的主建筑群，大部分游客會選擇從北門進(jìn)入，經(jīng)過一條狹窄的小徑即可進(jìn)入史詩堂，建筑群的排列主要呈中軸線，由此游人的游覽路徑也主要根據(jù)建筑群的排布進(jìn)行展開。

3.2 視點(diǎn)選擇

游人對整體空間序列的感受是基于游覽路徑上的每一點(diǎn)感受累積而成。游覽路徑上有無數(shù)個視點(diǎn)，如對游覽路徑上所有視點(diǎn)進(jìn)行分析則工作量巨大，由此筆者擬選出路徑中有代表性的關(guān)鍵視點(diǎn)進(jìn)行分析。根據(jù)公眾距離(霍爾博士定義的是3.6 m～7.5 m)取中間值5 m為距，在游線上均勻排布，共計(jì)142個視點(diǎn)，根據(jù)各視點(diǎn)的數(shù)據(jù)變化繪制游線圖，游線圖的變化可直觀的展現(xiàn)游人運(yùn)動時的空間感知變化。為方便描述，下文將視點(diǎn)簡稱為S，142個視點(diǎn)分別編號為：S0，S1，S2，…，S141(見圖6)。

3.3 路徑與視點(diǎn)分析結(jié)果

由Depthmap軟件生成可行層視域最大直徑、直徑方差、視域面積、圓度、游離度五個視域變量的分析圖。并對每個視點(diǎn)的視域變量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行圖示(見圖7～圖11)，繪制平面圖游線視點(diǎn)變量圖和折線圖。

3.3.1 視域最大直徑(MaxDiam)/最小直徑(Minimum Diam)

視域直徑(d)是視點(diǎn)到視域邊界的直線距離，決定著游人在不同視點(diǎn)的直接感受。視域直徑代表游人的感知深度，同時決定游人的運(yùn)動方向。視域最大直徑代表感知深度高，最小直徑則反之。

理想狀態(tài)下的園林游覽體驗(yàn)應(yīng)該是入口處視線被收束，出口處視野開闊[10]。視域最大直徑大體上應(yīng)為先減小后增大的U型曲線，圖12中，視點(diǎn)的最小直徑為0.34 m，最大直徑為15 m。由圖7可知，杜甫草堂的各段路徑在視域直徑上對游人游覽序列的引導(dǎo)基本上達(dá)到了目的。

3.3.2 視域直徑方差(VarRadial)

視域直徑長度與視域平均長度的差值之和除以視域直徑數(shù)量，所得值的平方。直徑方差的作用在于衡量不同視點(diǎn)感知到的空間復(fù)雜程度。直徑方差越大，其視點(diǎn)所在空間越復(fù)雜，反之，直徑方差越小，感知到的空間越規(guī)整。

圖8，圖13中，視域直徑方差的最大值為48.23，最小值為0。視域直徑方差描述視域多邊形的復(fù)雜程度，在第12個視點(diǎn)上開始發(fā)生驟變，且樣本值之間變化大。由此可見，圍合的墻體對于視域空間的復(fù)雜程度影響較大，圖8中有墻體圍合的視點(diǎn)，其視域直徑方差普遍偏大。

3.3.3 視域面積(Isovist Area)

視域面積是視線多邊形的面積，其作用在于表示視點(diǎn)感知到的空間開闊度。根據(jù)圖9，圖14可見，視點(diǎn)的視域面積在27.66 m2～704.99 m2之間，平均值為338.66 m2。其中，視域面積最大的是無墻體圍合的路徑，有漏窗的建筑部分視域面積也會較大。由此可見在古典園林中，漏窗的作用在視域可見性上尤為重要。它的存在不僅使得空間更加明快和靈巧而且將原本分割的空間在視域上連接了起來，通過借用窗外之景，使得畫面具有豐富變化。

3.3.4 圓度(Circularity)

圓度定義為視域多邊形的平均半徑所計(jì)算出圓的面積除以視域真實(shí)面積，此比率就是空間視域的圓度。其圓度越大，空間穩(wěn)定性越強(qiáng)。在其余變量相同的情況下，圓度越大表明視點(diǎn)距離視域多邊形中心越近，該空間越穩(wěn)定。圖10，圖15表明，視域圓度與視域面積呈正相關(guān)，而與其他變量的曲線圖則相反，草堂入口處與園中無建筑墻體圍合的路徑視點(diǎn)上的圓度較大。此變化曲線顯示出空間穩(wěn)定性從強(qiáng)到弱的變化，圓度的減小表明空間導(dǎo)向性增強(qiáng)[11]。

3.3.5 游離度

游離度是衡量視點(diǎn)在視域中的連接性，視點(diǎn)到視域多邊形中心點(diǎn)的距離。視點(diǎn)距離是與中心點(diǎn)的距離越大，游離度越大，其運(yùn)動性就越強(qiáng)。

圖11，圖16中顯示，游離度最大的是售票處、大廨、柴門、水竹居、恰受航軒等視點(diǎn)，而游離度最小的正是入口庭院和草堂別館中心庭院。其分析正和圓度分析結(jié)果符合?？梢妶A度與游離度有一定的相關(guān)性，圓度越大的區(qū)域，游離度越小。經(jīng)過綜合分析，可以看出杜甫草堂入口空間序列通過狹窄的路徑，引導(dǎo)游人進(jìn)入情系草堂陳列室、史詩堂、柴門、工部祠等主建筑院落，空間的視域最大直徑不斷發(fā)生變化，其目的也在于營造出曠奧有度的園林空間。由此帶來運(yùn)動方向的改變，而在運(yùn)動路線上的一側(cè)，又加入了大小不一相對視域面積開闊的小空間作為停頓點(diǎn)。綜合以上分析，視域可行層的視域變量主要分為兩部分，一部分為建筑墻體圍合的空間部分，此部分的視域最大直徑普遍偏小，視域面積也相對較小，視域圓度相對性較小，意味著穩(wěn)定性較低；游離度較高，意味著此部分的運(yùn)動性較強(qiáng)，對游人在其中的游覽路徑導(dǎo)向性較強(qiáng)。另一部分則是無建筑墻體圍合部分，也就是園中小徑，其視域直徑大，視域面積大，空間穩(wěn)定性較強(qiáng)，游離度低，對游人的引導(dǎo)性不如建筑內(nèi)部空間強(qiáng)。

3.4 網(wǎng)格點(diǎn)陣視域分析

關(guān)鍵視點(diǎn)的視域分析，主要基于定性分析，它雖然能了解各個節(jié)點(diǎn)的視覺感知特征，卻無法了解人在空間的連續(xù)知覺。為了定量分析上述視域變量的空間運(yùn)動特征，在路徑視點(diǎn)的分析基礎(chǔ)之上，在其平面上加入網(wǎng)格點(diǎn)陣視域分析，網(wǎng)格點(diǎn)陣視域分析可以讓我們了解空間中各處的細(xì)致視覺感知變化。

圖17～圖21中顯示出的分析結(jié)果與游覽路徑上的視點(diǎn)分析結(jié)果大致相同，由于網(wǎng)格點(diǎn)陣的可行層視域變量分析是在游覽路徑上分布的網(wǎng)格點(diǎn)，視域分析結(jié)果由路徑上相鄰視點(diǎn)的分析結(jié)果綜合而成，因此5個 視域變量相對于前面基于路徑均布視點(diǎn)來看，其具體數(shù)值有一定變化，但5個變量間的關(guān)系大致保持一致。

4 結(jié)論與研究意義

4.1 結(jié)論

從上述的視域變量分析結(jié)果來看，杜甫草堂的園林院落空間具有明顯的導(dǎo)向性、離散性和事件性[11]。杜甫草堂的內(nèi)部空間同大多數(shù)古典園林一樣，其空間并沒有給游人提供太多自主選擇機(jī)會，游人只能沿著既定路線行進(jìn)。與西方園林相比，景觀視域?qū)蛐悦黠@，但是由于中國古典園林中擅用散點(diǎn)透視的緣由，其視域的運(yùn)動特征在導(dǎo)向性下表現(xiàn)出離散特征，路徑絕不會和建筑的中軸線重合，路徑的視域方向通常會主動擴(kuò)散至周邊，避免形成單純的一點(diǎn)透視。杜甫草堂視域空間的事件性表現(xiàn)在空間感知中的突然性和斷裂感，以隔斷、路徑突然轉(zhuǎn)折為尤，從而構(gòu)成變化豐富的視域?qū)哟误w驗(yàn)[12]。

4.2 研究意義

本文利用空間句法軟件對杜甫草堂的空間視域進(jìn)行了量化分析，針對上文中5個變量：視域最大直徑、視域直徑方差、視域面積、圓度、游離度所反映出來的空間特征，以上研究結(jié)論不僅在于以數(shù)據(jù)圖示化的方式去重新解讀古典園林空間，更在于尋找一種有利于古典園林空間地域性重構(gòu)的思路。杜甫草堂的空間類型不代表所有的巴蜀古典園林，但是針對杜甫草堂本身的視域研究結(jié)論可為其余地域性古典園林與相關(guān)建筑的建設(shè)提供理論參考。在重新創(chuàng)作時，避免了以往空間研究中主觀的介入，以上視域變量所得出的數(shù)據(jù)是強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐基礎(chǔ)。