LED 照明设计的图形化在城市夜景景观中的应用

丁有生

(武汉职业技术学院，武汉 430074)

0 引言

城市夜景景观的发展与社会、经济、文化的发展息息相关。城市夜景形象需求与商业宣传的需要共同促进了城市夜景景观的发展，而城市经济发展、人文精神需求、照明技术进步为城市夜景景观的发展提供了支撑。我国的城市夜景景观可大致分为轮廓照明、投光照明、内透光照明、LED 照明、投影与灯光秀五个阶段，不同阶段具有显著的历史背景和鲜明的城市夜景景观特点。

LED 技术、投影技术、照明智能控制以及未来的三维全息技术发展必定为城市的夜景景观照明平添更多的精彩。城市夜景景观的多媒体化趋势、情景化趋势、照明的文化趋势更加突出。多媒体化趋势是LED 照明与投影技术发展的产物，使城市夜景景观在技术上往多媒体化的趋势发展，而且是飞速发展。LED 照明技术的发展使LED 照明“多媒体化”与“图形化”应用成为大趋势。

1 照明设计的图形化应用

照明设计的图形化应用，早在传统照明灯具与光源的照明设计中就已出现，而并非LED 照明与应用之后的产物(如图1)。所谓图形是基于美学法则的一种可视化表达手法，那么照明设计中的图形化应用这一概念，可理解为借助不同类型灯具自身形态及其所发出的“光效”，通过形式美法则的解构与重组处理，形成新的整体照明图形与图像，增强了原有灯具在照明设计中“光”的视觉表现力。不同灯具所发出的不同“光效”可作为一种基本形，借助解构与重组的再次创作，照明设计的图形化设计也应运而生。在照明设计中较为常用的图形化设计包括对称均衡、单纯齐一、调和对比、成列、比例、多样统一与节奏韵律等手法，而这些形式美法则可在照明设计的图形化应用中进行研究和探讨。

图1 人民大会堂传统灯具形成的图形

照明设计的图形化应用可大致分为自由形与几何形两大类。自由形是由相同或不同的形态单元经过解构与重组而形成的复合形，它包含了抽象形、创意形、复合形等形态。几何形则是由基本的点、线、面组合所形成规则或不规则的形态。但自由形与几何形都是依附于照明载体的结构形态，有时甚至要受制于灯具与照明载体的结构(如图2)，因此，自由形与几何形也不是绝对的分类，而是彼此相互作用的应用关系。相对于传统灯具来说，LED 照明技术的发展为照明设计中的图形化应用提供了更广阔的发展与应用空间，在探讨LED 照明设计的图形化应用时，需要考虑与研究LED 照明图形化应用的优势，分析LED图形化应用与照明载体之间的相互关系，明确LED 图形化应用时所遵循的原则等。

图2 广州国际金融中心室内室外灯光的形态互应

2 LED 照明设计的图形化应用优势与创意

LED 照明的节能环保、色彩丰富、可控、寿命长等优势已经在许多照明项目上得到验证，而LED 模块化设计才是图形化应用的最重要优势。对于传统光源的灯具来说，其灯具自身体积较大，因此在照明设计上对图形化的应用有较大的局限性，而LED 灯具模块化设计实现了灯具体积的小型化与多样化，LED 灯具轻薄的形态为照明设计提供了点、线、面、体的图形化设计可能(如图3)。LED 图形化应用常以这些简单的点、线、面、体美学平面构成基本形，通过解构与重组的方式，以点成线、以点成面、以线成面，形成新的自由形与几何形，并将这些新的图形应用到照明设计中(如图4)。

图3 LED 模块化设计的球形光源

图4 无锡灵山梵宫(左图为LED 独立光单元，右图为以点成面形成光的盛宴)

当LED 图形化应用于建筑及景观照明设计时，LED 图形化应用不仅要遵循传统构成的形式美法则，还要研究建筑及景观美学的构图原理，要将其美学构图原理法则中的比例、尺度、韵律、均衡、对比、主从关系等进行照明设计时的图形化解构与重组，优秀的照明设计必定是依据建筑及景观风格而进行的设计，决不是抛开设计主体的主观臆造。在现代建筑外立面结构以玻璃幕墙为主流的大背景下，这种极简风格的建筑设计对照明与建筑美学的统一提出了更高的要求，而LED 图形化的应用为照明设计提供了优秀的解决方案(图5，图6)。我们可通过下面两个案例来研究LED 图形化在照明设计中发挥的独特优势。

图5 GREENPIX 的LED 点阵与幕墙形成的点与面的图形化效果

图6 北京来福士建筑LED 线条灯具与建筑幕墙结合，线条灯具形成的块面图形化效果

案例1:“生命之环”项目坐落于辽宁省抚顺市沈抚新城，是一座巨型环形城市景观地标建筑，其外径170 m，内径150 m，结构顶标高153.98 m，钢结构总重3 500 t。整座结构采用钢结构网架，并覆盖金属幕墙。这种结构对照明设计提出了严峻的挑战。经过反复讨论，设计最终选择了“以点成面”的图形化设计方案，通过LED 发光点与幕墙的平面结合，借助LED控制模式形成一年中“月相”变化的设计概念。整个建筑外立面安装有1.2 万只LED，除“月相”主要的图形设计概念外，还可以通过控制形成图形的万般变化(图7)。

图7 LED 图形化设计的“月相”变化

案例2:上海中山公园区域地处长宁区的中心，是重要的综合购物聚集地。龙之梦购物广场位居中心地带，通过新的LED 点阵图形化设计形成了新的地标夜景景观，在照明智能控制系统的帮助下既实现了动态与静态图形，也实现了色彩变幻的夜景图形设计，改变了龙之梦购物中心夜景效果(如图8)。对区域内的周边建筑照明则采用统一的线性柔光管灯具，打造出区域内完整的线性图形效果，并且实现线性图形的虚与实，在色温控制的区别下还形成了冷与暖的光色变化，最终与龙之梦购物广场建筑的夜景形成了区域内统一的夜景景观(图9)。

图8 龙之梦购物中心新旧夜景效果

图9 不同色温的LED 线性柔光灯具组成的图形化效果

在照明设计的功能与装饰两方面，图形化应用一般情况下是为建筑或夜景景观的装饰服务，但近年来照明图形化应用对建筑的功能性方面也有了新的尝试与创新，如办公空间的荧光灯打破传统的直线布灯方式进行斜角线排列(如图10)，照明设计就巧妙运用了美学构图原理中的韵律关系，这也是图形化设计应用于室内功能照明的一个简单案例，这种简单的图形化应用营造出了更加人性化、更为活泼的室内照明光环境。在另一办公空间的中庭照明设计中，LED 装置实现了照明与建筑结构的统一，并实现了以建筑结构为依托的LED 图形化应用(图11)。

图10 Re-tem 株式会社办公门厅;右图为北京来福士室内长廊

图11 哥本哈根德勒总部建筑中庭

3 实际照明设计中图形化应用需遵循的原则

LED 技术的发展让照明设计中图形化应用进入快速发展阶段，为了更好发挥LED 图形化在照明设计中应用的优势，在实际照明设计中图形化应用需遵循一些基本原则。

3.1 对照明载体的尊重

抛开照明载体的照明设计无疑是毫无意义的浪费，照明设计必须依附于照明载体。而对照明载体的尊重也是照明设计的图形化应用所要遵循的首要法则，不仅需要对照明载体的形态、结构、材质等方面的研究与理解，还要在理解的基础上通过对美的把握进行再创作。

3.2 对美的理解

LED 图形化创作需要形式美法则的指导，如果照明设计师没有对美的认识和理解，即便是再好的照明载体最终所呈现的效果也会不尽如人意。国内照明设计的进入门槛过低，而在国外从事照明设计行业的一般都是建筑师、雕塑师、艺术家等经过专业的艺术学习，且对美有自身的认识和见解的大师。当然这与我国照明行业的发展起步较晚有关，未来对美的理解把握也是LED 图形化创作所追求的目标。

3.3 LED 图形化的合理性应用

LED 图形化只有与照明载体紧密结合才能创造出好的设计作品，并且LED 的图形化应用需要结合照明载体的使用功能，如在商业综合体上出现的“光画”，LED 替代了早期的霓虹灯成为营造氛围的主体，LED 图形化应用也成为增添商业综合体节日氛围的表现手法之一。因此，LED 图形化的应用既要根据照明载体的形态与结构进行设计，又要结合照明载体的使用功能及其所需要的场景氛围进行合理性的设计，毕竟无论是照明设计还是照明的图形化应用都需要为照明载体服务，为营造不同氛围的光环境服务。

3.4 避免光污染

LED 图形化应用不能因为其节能、色彩丰富等优势就过度设计造成光污染，LED 图形化应用还是要基于理性设计，不要造成资源浪费。

LED 图形化设计为照明设计提供了更丰富的表现手段，LED 图形化设计必将随着科技的进步与人们对照明设计的认知深入而得到长远的发展。为了使LED 图形化设计更好地服务于社会，需要对LED 图形化应用的分类、LED 图形化色彩应用、LED 图形化控制与照明设计的多媒体化趋势，以及LED 图形化对照明心理与行为的影响等问题进行深入研究。

［1］胡守海.设计美学原理［M］.合肥工业大学出版社，2005

［2］刘先觉.建筑美学［M］.中国建筑工业出版社，2003

［3］杨春宇.LED 在建筑物景观照明上的应用研究［EB/OL］.中国照明网，2014

［4］张奕隆.LED 光源在现代景观照明设计中的应用［EB/OL］.中国照明网，2014

［5］何秉云.景观照明方案设计的思考［EB/OL］.中国照明网，2015