数字化在园林设计的作用

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虽然众多的有识之士都强烈呼吁要将数字化技术应用于园林设计之中，但是由于受到计算机技术发展的限制以及计算机操作者的经验不足，因而我国的园林设计还不能很好地普及数字化技术的应用。近年来随着计算机技术的不断推广和普及，园林设计师们不断尝试将数字化表现技术应用到三维效果图和三维场景巡视的动画之中，通过此种方式呈现设计者独特的设计方案，并且提升了园林设计方案表现手法的科学性与时效性［7］。在园林设计专业领域中，数字化技术应用主要体现在三维效果图和三维场景巡视动画两个方面，并且涉及模型、材质、光照、渲染、动态等多项技术［8］。数字化表现技术的推出，除了为园林绿化工程项目的设计、计划、造价提供高度可靠、集成、适时的信息以外，还有助于提高效率、减少错误、降低成本，进而改变设计师、施工方以及业主之间的传统关系。因此，本文有必要对数字化技术在园林设计中的应用作进一步的讨论，帮助园林设计师在激烈的市场竞争中把握整体的数字化技术，提高设计能力与水平。

1数字化技术在园林设计中的应用与发展概况

1．1数字化技术的内涵美国是数字化技术研究的发源地。1965年美国麻省理工学院博士研究生Sutherland在《终极的显示》论文中首次提出了包括具有交互图形显示、回馈设备以及声音提示的数字化系统的基本设想，从此，正式开始了关于数字化系统的研究与探索的历程［9］。20世纪80年代初JaronLanier正式提出了数字化概念，从而引起了人们对虚拟现实技术的广泛关注［10］。20世纪90年代，计算机硬件技术与软件系统迅速发展、不断改进，使得大型数据集合的声音和图像的实时动画制作成为可能，为数字化技术的发展奠定了良好的基础［11］。数字化技术就是运用数字化的手段和工具，将园林设计的方案用静态图像、动态影像以及可交互的虚拟现实的形式呈现出来，使用数字化技术可以将园林设计的方案准确的表现出来。在园林设计中使用数字化技术是手段的创新，在园林设计的过程中，应用数字化技术，不仅对建筑空间和形体塑造进行科学合理的设计，而且对于各种智能化管理、生态控制等方面的作用也越来越明显。

1．2数字化技术应用的优势在园林设计中，数字化技术的应用使得设计师减少了重复劳动，提高了工作效率，最大限度地减少错误的发生以及降低设计成本，最实际的就是设计的图纸更利于保留和存档。例如，在园林绿化装饰的过程中，经常会出现由于道路景观亭、消防设备的安装等导致空间高度与现场情况不符的现象，设计师就要根据实际情况去修改和调整设计方案。遇到此类问题，如果沿用传统的手绘效果图，设计师需要重新绘制设计图，无形中增加了设计的工作量，并且耽搁了大量的劳动时间［12］。而运用数字化表现技术绘制效果图，就可以避免以上情形的发生。设计师只需要回溯到建模流程中对空间高度数据进行修改和调整，让计算机自动重新进行一次渲染计算就可以出图，不仅节省了大量的人力物力，而且能够方便快捷地完成所要修改的设计图纸。大多数的客户并非专业人士，面对传统的手绘设计效果图，可能大多数客户看不明白，在交流过程中难免会出现分歧。但是使用数字化的表现技术，就可以帮助客户和施工方更直观地理解设计师的设计意图，当双方产生矛盾的时候也便于双方及时的沟通和解决。这样不仅能够在有效的时间内将设计方案最直接的表达，而且避免了各个工种之间由于沟通不畅而导致工作衔接出错的情况。数字化技术表现方式的应用，使得设计师和客户、施工方之间的沟通交流更为有效和便捷，不仅如此，数字化技术还能为园林绿化装饰工程项目的预算、造价及实施提供高度可靠、集成、实时的信息。

1．3数字化技术应用于设计领域的发展趋势城市绿化建设已经越来越受到各省市的广泛重视。“进一步加强环境保护和绿化建设，改善城市生态环境，坚持污染防治和生态建设并重，走可持续发展之路”已成为许多城市建设的目标。随着城市建设和绿化建设的推进，城市环境和绿地资源分布情况不断地发生变化［13］。如何实时了解城市现有的绿地资源总量和分布情况，如何制定适合城市市情的绿地规划，如何进行城市绿化的科学化管理等，这些都对数字化园林技术设计提出了更高的要求。数字化软件经过近20a的发展，已经延伸出越来越多的功能，并且表现形式和语言也日趋多样化，数字化表现技术出现了从静态图像向动态和交互的三维场景发展的趋势。如2008年奥运会场馆工程和上海世博会场馆工程，其设计方案的展现所运用的就是三维虚拟表现技术。伴随计算机软硬件技术限制的突破，三维虚拟表现技术很可能会全面覆盖园林设计表现领域［14］。

2数字化技术应用于园林设计的意义

2．1有利于国家重要文化资源的保存与利用将园林设计的各种规划图纸进行数字化，然后分专题、分层次建立相应的数据库，便于园林部门保存设计方案，同时便于工作人员查询和检索。将年代已久、濒临破损的园林规划设计旧图纸数字化，取代和保存了原件，从而防止国家重要文化遗产的流失。

2．2便于用户和网民游览和欣赏园林实景将园林实景进行三维仿真模拟，制成网页，建立网站，用户和网友只需点击网址，便可全方位、多层面地在线游览园内各景点，使整个园林景观尽收眼底。

2．3有利于园林部门对园林信息实现数字化管理园林部门可通过数字化园林虚拟变现形式，能够比较容易地探究和获取管理园林的大量信息，研究与建立全国风景名胜和公园、动物园、植物园、游乐园等信息系统，并根据动、植物园信息建立生物多样性研究中心，可对园林信息实现数字化管理，例如英国皇家植物公园、美国密苏里植物园等。

2．4实现资源共享通过把已建有的不同类型的风景名胜、森林公园、自然保护区、动物园、小游园、专用绿地、城市道路广场绿化、主题公园等实际项目的有关园林规划设计案例上传到网络数据库，实现资源共享，可使园林专业的学生及园林系统广大同仁从一些优秀的园林规划设计案例中得到借鉴和启发，以便相互学习，取长补短，从而创造出更新、更富有特色的园林规划设计作品。

3数字化技术在上海市陆家嘴花园洋房园林绿化项目设计中的具体运用

3．1设计创意分析前文讨论和分析了数字化技术在园林设计中的运用，现就上海市陆家嘴花园洋房园林绿化项目进行具体的探讨和分析。在园林设计时，尤其注重让入住者感受城市和谐这一主题，以打造“生态小区、科技小区、人文小区”为目标。设计的创意定位，是让人们用心去探索生活中的艺术;是借助当代的艺术观念和技术手段，从空间展示和视觉穿透力等方面，帮助客户更直观地去感悟小区的园林绿化项目。数字化的表现技术不再是说教式的被动展示，而是形成一个可以让客户身临其境地去体验园林设计精神和文化艺术品的空间艺术场。在园林设计的创意方面，主要考虑了将园林绿化装修的档次定位在中高层次上，小区的自然生态环境会更加注重以人为本理念的渗透;在选材和用料方面，更注重自然环保，多选用易于提升整体效果但价格不高、施工快捷的材料，如木材、石材及相应的施工材料等;在营造小区植被方面，多选用较为名贵的树种和草皮;在空间布局定位上，充分利用园林绿化空间，并将其作为建筑空间的延续，让客户充分体验到建筑与绿化的完美融合。

3．2小区灯光数字化小区灯光采用数字化技术。数字化灯光与传统灯光的色温理论是一致的，但数字灯光的色温是无极可调的，可以在任何时间、场合保持恒定的色温。如果需要，数字灯光又可设定为象霓虹灯一样，随着时间任意改变色温，使小区场景变幻莫测。小水池周边使用灯带进行重点照明，更加突出空间光色引导的效果。小区数字化灯光照明的色彩组合更加注重人们的心理感受，主要采用和自然相协调的色彩组合方式，不仅给人以温暖感，更使人对空间产生一种舒逸感，使得住户在小区里也能感受到大自然的绿化氛围。

3．3小区植物条码化管理花园小区的园林数字化管理不仅体现在创意设计与铺装，而且还把小区里的植物都带上了“身份证”，小区居民可在手机或其他联网设备中安装一个“QuickMark”软件，对着“身份证”拍照便可进入网络数据库直接读取其中的信息，真正实现了“生态小区、科技小区、人文小区”的目标，让人们更多地了解小区里的绿化植物，增强了爱绿、护绿、共享绿色的意识［17］。小区植物条码化管理系统有2种形式，一是一维条形码，主要用于行道树和道旁散树的管理，记录植株的品种、科属、养护人员等基本信息，可以实现移栽、砍伐等数据的动态更新;二是二维条形码，主要用于小区公共绿地的树木管理，不仅包含树木基本信息还有养护情况，实现精细化管理。

3．4小区实景数字化小区实景数字化就是小区实景三维模拟图像，将小区园林实景以图像化、图形化的方式展现出来。利用小区的摄像头结合定位系统、遥感技术将复杂的自然景观图形化。通过Internet、Web的集成，链接声音、照片、遥感影像、视屏动画等，使人们在三维虚拟的小区中看到多视角、全方位、多层面的小区景观，具有身临其境的感觉。另外，利用Photoshop等软件支持多种Web使用文件格式及互联网络Homepage的功能，园林设计师可以通过互联网，把设计完成的作品传输到世界各地进行交流，还可实现不受地域影响的异地合作设计，将园林绿化效果图设计与数字技术更科学合理地交互运用［18－19］。

4数字化技术在园林设计中的发展方向

4．1数字化技术在园林设计中充分运用人们需要增加对设计效果的可预见性，需要大量的设计图和信息化资料来表达园林设计的意图。利用已有的各种规划设计图纸进行数字化，建立相应的数据库;应用绘图软件进行园林设计，从而实现园林设计真正意义的数字化。在园林设计的同时制作三维模拟园林，以全面、详细地描述园林整体的美学特征和环境氛围。数字化技术可在园林规划设计、建立数据库、三维建模、显示立体效果、设计反馈确定空间关系、材质设定、增强艺术感染力、以及最后处理，即应用PhotoShop软件，进行图像后期处理等方面得到充分的运用。

4．2有效利用数字化技术园林设计师如何能有效地利用数字化技术，成为今后广泛关注的问题。在景观园林设计的过程中，设计师不能只停留在设计制作的表层工作，单纯地为了完成工作任务而制作［20］，更不能为了单个小区的美观而破坏整体生态环境。现代园林设计师在设计过程中，需要实地考察小区周边的环境和地形地貌，结合数字化技术选择“天人合一”的设计立意。此外，还要不断地去尝试开发利用新技术、新产品，不要停留在旧有的思维定式中，充分发挥设计师的主观能动性，创造科学合理、有效可行的数字化园林设计表现方式［21－22］。园林设计数字化要在设计实践中，不断充实和完善数据库，以便在以后遇到相似的园林设计与建筑设计时，可作多方案比较，取其精华去其糟粕，优中选优，避免过去的不足在今后的设计中出现。

5结语

美国自20世纪60年代在风景园林规划专业领域用计算机来完成各种工作以来，许多大学、科学研究机构和设计事务所都在组织大批人力、物力、财力开展风景园林应用新技术的研究。我国目前数字化技术在园林设计领域的应用程度依然很低。如今，园林工作者应用数字化新技术，大多还偏重于数据库的建立或单纯的制图。在园林设计中数字化技术的许多功能却总是未被充分应用和发挥。究其原因，除了园林专业涉及面广泛、问题复杂之外，主要是因为社会各界对该领域不够重视，未能形成整体的技术应用与开发的合力。因此，撰写该文，以期抛砖引玉，引起更多的人关注支持数字化技术在园林设计领域中的创新与应用，从而提高我国各行各业设计表现的整体水平。

作者：刘辉单位：菏泽学院