數(shù)字技術在景觀設計中的應用研究

韋春紅

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

關鍵詞：景觀設計;數(shù)字技術;創(chuàng)新

隨著人工智能（AI）的時代來臨，各行各業(yè)發(fā)生著深刻的變革。在數(shù)字技術資源逐漸普及應用的背景下，景觀設計因其應用性廣、實踐性強、互動性頻繁，呈現(xiàn)出強烈的技術與設計并重的傾向，景觀設計中的技術被動的問題逐漸凸顯。傳統(tǒng)的景觀設計表現(xiàn)手段并不能為人們提供可體驗的情景效果，因此，先進的信息科技手段的運用和實踐，是景觀設計路徑的升級與變革，為優(yōu)化現(xiàn)代景觀設計的技術提供了堅實的基礎。

一、數(shù)字化景觀設計研究現(xiàn)狀

在現(xiàn)代景觀設計學的起源較早的歐美國家，對景觀設計體系進行著不斷的調整，吸收其他學科的最新發(fā)展改革，以開放的姿態(tài)培養(yǎng)景觀設計師的創(chuàng)造力，工作技能以及社會責任感。

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

國外建筑類學科領域早己開始運用數(shù)字化虛擬現(xiàn)實技術來進行輔助設計。德國是虛擬現(xiàn)實技術應用在建筑設計行業(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算機輔助設計升級到具有交互效果的“虛擬設計”。它不僅可以讓建筑師看到甚至“摸”到自己的設計成果，還能簡化設計流程，縮短設計時間，而且方便隨時修改。漢諾威世界博覽會德國館的建筑，就是用虛擬現(xiàn)實技術設計的。美國虛擬洛杉磯仿真系統(tǒng)中的洛杉磯大學醫(yī)院的模型中，用戶可以在建筑內部的每一層面進行漫游。

國內數(shù)字技術景觀設計起步較晚，與一些發(fā)達國家相比，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)實技術的研究，已經(jīng)實現(xiàn)或正在研制的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)已有不少。近幾年國內不少公司，相繼從事虛擬現(xiàn)實與仿真硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)的研究及開發(fā)應用。目前，國內將虛擬現(xiàn)實技術專門應用在景觀設計中的并不多，多應用在與園林景觀設計有關的行業(yè)中。

二、數(shù)字技術與景觀設計的關系分析

1.三維數(shù)字技術與景觀設計融合與應用。數(shù)字技術的景觀設計是借助計算機技術，綜合運用多媒體技術、計算機網(wǎng)絡技術、人工智能技術、虛擬現(xiàn)實技術等技術運用到景觀設計的過程，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、成果表達等虛擬信息化的技術手段，有效的提高專業(yè)技術水平;

2.三維數(shù)字技術是景觀虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實在內的數(shù)字技術，是當前世界范圍內科技領域的前沿熱點。建立三維數(shù)字技術的研究模式研究，運用了虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實等相關的數(shù)字技術，是多學科交叉融合研究的探索與嘗試。它使景觀設計的協(xié)同能力、解決問題的能力變得更為強大，也使得實踐有了數(shù)據(jù)支撐，進一步強化了專業(yè)知識的針對性，讓設計過程變得更科學、更有依據(jù);

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

三. 數(shù)字景觀設計的實踐應用

數(shù)字化技術的發(fā)展對景觀設計的實踐應用，形成了參數(shù)設計（BIM）、性能優(yōu)化、擬真交互、虛擬現(xiàn)實為一體的設計建造流程。在景觀設計方案設計規(guī)劃階段中，通過運用“BIM+VR” 真實化的交互界面，建立“BIM+VR”設計輔助技術擬真化交互的模式，完善景觀設計的新方法，精準的指導了包括景觀地形改造、植被配置設計、建筑材料的數(shù)字化實踐。

1.設計規(guī)劃的數(shù)字輔助技術

在BIM 和VR技術搭建的設計平臺中，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，體驗設計竣工后真實的效果。對設計師而言，通過感受空間環(huán)境情景與景觀構筑物的尺度，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行標注，并及時進行修改，減少了反復修改設計方案的盲目性，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，更科學理性的進行設計方案規(guī)劃實施的過程。

2.施工工藝與施工圖的數(shù)字化融合

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

3.后期維護與大數(shù)據(jù)管理服務

在工程項目結束后的這一階段，可進一步發(fā)揮 BIM 數(shù)據(jù)的管理功能，將實時數(shù)據(jù)傳遞進入VR場景，通過圖表化3D形式顯示，方便設計師與甲方能便捷的查看項目施工數(shù)據(jù)資料。同時集成客戶信息錄入和客戶體驗數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)，進行大數(shù)據(jù)支持工程項目后期服務。

四、結論

綜上所述，人工智能時代形成的景觀設計與數(shù)字技術的融合應用，通過BIM與VR數(shù)字技術的輔助設計，邁出了數(shù)字技術與景觀設計建構富有探索性的一步。盡管國內BIM與VR技術系統(tǒng)仍然在摸索實踐過程中，比較3DMAX與 CAD軟件系統(tǒng)已經(jīng)有所提升。AI時代下的景觀設計搭載了VR與BIM數(shù)字技術帶來的沉浸式體驗，有效提高設計資源整合能力，全面提升景觀設計的展示效果，提高設計與施工的規(guī)范化，從而推進景觀設計的向數(shù)字化技術多維度和高復雜性進化，完成數(shù)字景觀設計的新模式。

參考文獻：

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

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