數字化技術在園林景觀設計中的運用探討

陳倩文

（廣州園林建筑規劃設計研究總院有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

隨著計算機軟件技術的快速發展，風景園林景觀設計期間廣泛應用到犀牛、grosshopper、可視化VR 景觀等諸多軟件，使得設計工作更加系統、全面且真實、美觀。隨著園林景觀設計難度的增大，設計人員應不斷提高數字化技術的應用水平，提高風景園林景觀設計的科學性、藝術性水平。

1 園林景觀設計中存在的問題

受傳統設計思想與技術等因素的影響下，設計人員在開展園林景觀設計工作期間，主要通過語言、繪圖軟件等方式，單方面傳遞自己的造園思想，由于文字表述、手繪圖案等方式過于單一，因而園林景觀設計工作受到了較大的限制與約束。首先，信息、數據不能及時的共享和交流。在以往的園林景觀設計過程中，受到文字、草圖等方面的局限，使得信息交流溝通的方式太過單調，并很難進行數據共享，進而導致了設計環節的效率大大降低。同時，紙面化的信息在時間、空間方面存在著較大的局限性，溝通渠道相對單一、閉塞。其次，資料、數據的完整性較差。園林景觀設計期間涉及民俗、地形以及人文環境等方面的知識與理論，因而設計工作對于基礎性資料的需求量較大。采用傳統的資料收集方式，很難掌握全面、及時、準確的信息。由于資料的不完善，使得設計效果大打折扣。此外，設計內容與實際效果存在較大的偏差。以往受到軟件等因素的限制，園林景觀設計主要借助二維平面圖進行方案展示，使得設計方案與實際效果之間有著很大的偏差。另外，園林景觀設計尚未形成系統性的評價與管理體系[1]。這主要是因為設計項目在具體實施過程中缺乏有效的監督，不同部門的人員沒有做好協調、溝通等工作。

2 園林景觀設計期間數字化技術應用的重要意義

2.1 提高園林景觀設計水平

園林景觀設計需要結合該地區特定的建設、發展需求，綜合應用工程技術、園林藝術以及美學等理論知識，實現對相關區域的地形改造與植物配置、種植，并開展建筑景觀塑造，進而實現人、自然與環境、建筑的和諧、協調發展，同時為附近的居民提供良好、優美的生活環境與休閑娛樂空間。由此可以看出，園林景觀設計具有顯著的綜合性特征，通過設計元素、技術的應用，能夠實現對環境的改造。這一過程中，借助數字化技術，可以實現對不同要素的整合，并使得景觀與周圍環境、地域資源等因素有機的結合在一起。此外，數字化技術的應用，還能提高直觀、形象、立體的展示效果，使得園林景觀設計更具可操作性、適宜性與科學性。

2.2 提升園林景觀設計效率

首先，在數據信息的收集、分析以及處理、利用等方面，數字化技術有著明顯的優勢。其次，在進行園林景觀設計方案的編制以及施工圖的設計等方面，數字化技術能夠提供強大的信息數據支撐，進而顯著提升園林景觀設計效率。比如，通過應用數字化技術，可以借助虛擬仿真的形式，全面展示園林景觀設計思路。設計人員結合立體圖的展示結果，并遵循園林景觀設計的基本原則與要求，可以實現對園林景觀施工現場的規劃與調整。如此一來，不僅減少了圖紙設計與更新時間，同時還能實現信息共享[2]。此外，借助數字化技術，還能使建設方、施工方更加清晰的了解設計人員的意圖，進而減少施工期間遇到的問題。

2.3 改善景觀設計服務水平

一方面，園林景觀設計期間，可以利用數字化技術創建數據庫，并在基礎上實現景觀設計數字化管理。因而，能夠有效節約園林景觀設計方案所用的時間，并且能夠減少設計圖紙整理、存儲工作所消耗的時間。另一方面，數字化技術的應用，還能避免紙質圖紙損壞、丟失所產生的弊端。除此之外，通過開展數字化管理工作，相關的設計人員能夠實現設計資料的查詢和反復利用，這對于園林景觀工程相關文化資源的保護有著重要的意義。最后，借助于已建成的數據庫，可以為園林景觀的后續開發、設計、施工提供幫助。同時，對于已建成的園林景觀，在開展維修、改造等工作時，也能提供幫助。圖1 為數字化風景園林景觀設計系統架構。

圖1 數字化風景園林景觀設計系統架構

3 園林景觀設計中數字化技術的應用要點研究

3.1 建立完善的數據庫

對于園林景觀設計而言，有著較強的專業性、系統性、復雜性。首先，在設計工作開始之前，設計人員應當對現場開展全面的調查，結合現場勘測結果，對實際場地情況做出深入的了解。其次，收集園林景觀相關數據、信息，進而為后續設計工作的開展做好準備。實際調查、勘察環節中，所采集到信息較多，且信息的種類多種多樣。例如，勘察信息包括實地水文、地貌信息，還包括人文、歷史文化等方面的信息，信息收集對設計工作有著直接的影響。尤其是人文信息，其組成內容較為復雜、多樣，比如當地的歷史面貌、風景名勝以及宗教信仰等信息，對于設計工作有著直接的關聯。收集到的信息主要以照片、視頻的形式存在。鑒于此，應加強對數字化技術的應用，通過數字化工具做好信息收集的全面性、細致性[3]。同時，還要以收集到的信息為基礎，比如，建立專門的數據庫，統一進行數據信息的存儲、管理與查閱，進而為后續的設計奠定基礎。

3.2 制作三維效果圖

借助數字化技術，可以進行三維效果圖的制作。在此期間，應當對現實的要素進行形象化模擬。對于三維效果圖而言，不僅需要對原有信息、數據進行提取，同時還要融入設計人員的理念，將附近的自然環境、人文以及地形、水文等因素融合在一起，借助專業軟件提高三維效果圖的設計效果。其一，利用可視化的圖像，展現出現場復雜的自然景觀。其二，三維建模過程中，借助計算機技術把采集到的信息轉化為背景。其三，設計人員需要根據相關的功能要求、藝術美感等因素，提出初步設計方案。其四，借助數字化技術，將其轉化成為標準的數據文件格式。之后，通過三維圖制作軟件的應用建立相應的三維模型。這一過程中，要嚴格遵循統一、對比以及變化、比例等原則，加強藝術構圖技法的應用。

3.3 注重設計反饋與材質的設定

首先，設計人員需要利用數字化技術，繪制空間分布圖。結合園林景觀周圍的人文環境、歷史古跡等因素，做好園林景觀布局設計，并把環境插入透視圖中，對借景、比例、尺度等要素做出綜合分析。如此一來，便可以進一步明確總設計意圖。其次，參與園林景觀數字化制作的人員，應當結合修改后的設計意圖，通過利用二維模型軟件，進行數據分析、圖像處理。采用三維制作軟件，實現三維建模[4]，并賦予模型相應的材質、顏色，以提高園林景觀設計工作的藝術效果。

3.4 做好布局規劃和模型渲染

一方面，在利用數字化技術開展園林景觀的設計工作期間，使用的數據庫應當具有豐富的植物類型，這對于設計人員開展植物配置、功能區域植物規劃等設計有著重要的幫助。設計人員需要結合不同地區的實際氣候環境情況，并對植物種類、植物習性等因素做出分析，最終選用混植、孤植以及列植等不同的設計方式，提高園林景觀的設計效果。除此之外，利用數字化技術進行景觀模型參數的自動化調整，實現對園林景觀的規劃與設計，比如水池、建筑小品以及石階、假山的應用與規劃（圖2）。另一方面，應做好模型渲染工作。借助三維數字技術進行建模不是設計的最終目的，設計人員應在此基礎上對三維模型進行渲染，確保模型在整體方面能夠與真實情境更加接近。具體設計工作中，應當對園林景觀設計圖應用場景進行完善，合理選用模型材質，對模型周圍環境做好渲染。例如，可以通過調整光照對比度的方式，展先園林的燈光效果。在此期間，可以借助相關的數字化軟件，通過建立實景模型，可以更好的和客戶進行溝通，并為后續的施工打下基礎。

圖2 園林景觀設計中水池、假山的應用

3.5 LIM 風景園林信息模型設計

LIM（Landscape Information Modeling）主要是指風景園林信息模型，最初是由Harvard 大學Ervin 教授提出。通過LIM 技術的應用，一方面能夠實現設施物理、功能特性的數字表達。同時，還能提高知識資源的共享水平，可以為全生命周期的所有決策提供可靠的信息依據。另一方面，設計方、建設方以及施工方能夠通過平臺插入、提取、更新和修改信息，進而提高協同工作的效果。借助LIM 平臺，能夠對全生命周期內的信息進行輸入、更新、提取以及校核、管理，該平臺是BIM 技術的景觀數字技術的拓展。在開展園林景觀設計時，應借助LIM 技術進行項目立地環境的再現，對現狀地形、水系、植被以及道路、建筑等要素進行數字化表達。其次，借助LIM 技術強化設計成果的表現，比如效果圖的渲染、實體模型的建造，同時還可進行視頻、虛擬現實等。此外，利用LIM 技術進行環境過程的模擬與預測，例如對土壤侵蝕、水文過程或植被演替過程的定量模擬等[5]。

3.6 VR 虛擬空間建模

通過VR 虛擬空間建模技術的應用，建設方可以進入虛擬現實中全方位的體驗設計內容。隨著虛擬現實（VR）等領域研究工作的不斷深入，為建構風景園林環境中人群行為心理與空間特征的關聯提供了人機交互平臺。在開展園林景觀設計時，借助VR 虛擬空間建模技術，可以從時間、交互、視覺以及音效等方面，實現對風景園林環境的全方位研究，同時也改變了公眾、專業人員對于環境感知的途徑。此外，借助VR 技術的應用，并利用三維掃描儀、全息相機等設施，能夠將由人類行為、機器驅動所激發的模型變化，及時的反饋到數字模型環境中，以增強設計的有效性、真實性（圖3）。

圖3 VR 效果

4 結語

在園林景觀設計工作期間要加強對數字化技術的應用，將設計理念更加直觀的展現給建設方、施工方。作為設計人員，要加強對數字化技術的研究與應用，尤其要熟練操作各類設計軟件，進而提高園林景觀設計的整體質量與效果。