新媒体技术与风景园林数字化

李见哲 杨轶伦 陈婧依

（北京林业大学园林学院，北京 100083）

新媒体技术是在计算机技术迅速发展的背景下，形成新的信息传播媒介，其具有多样性、交互性、集成性。计算机图形学知识是其重要一部分，相关知识可以迁移到许多行业中。在建筑信息系统BIM、土木信息系统出现并迅速普及后，风景园林信息化必然可行。

1 问题分析

风景园林信息化过程中，有别于BIM，是对大场景地形的建模以及树木的数字化。在传统的三维建模中，数据量大小基于物体面片数，显然硬件的提高和数据量的缩小是核心难题，采取新的模型设计方式，是减少数据量的关键。

2 大场景地形的三维建模技术

在传统地形测量中，需要消耗大量的时间、人力，测量精度也有一定限度，随着技术的发展，产生3种先进测量技术。

2.1 传统测量学与卫星定位技术

其测量原理与传统测量学相同，但不需要借助全站仪，而需要若干接收器，以获得来自卫星测量信息。其优点是不受地形影响，缺点是没有摆脱传统测量局限。

2.2 大场景激光扫描技术

基于激光扫描仪的发展与相关软件处理技术的发展，可以通过激光扫描仪获得场地的点云，经过软件处理，获得场地三维模型。目前，其精度越来越高，随着软件技术的发展，已逐渐可以克服扫描死角、树木扫描等问题。

2.3 高精度摄影测量技术

摄影测量是基于二维照片与其拍摄透视信息，经一定的拍摄步骤，获得场地模型的技术。由于影像信息来自真实场景，模型具有更高的仿真度，据了解，其精度、适用范围及配套软件处理技术也越来越成熟。

3 风景园林中树木建模与可视化技术

景观设计中的树木使用需求与游戏不同，游戏可以在对外开放之前，先进行封装和渲染，环境是作为场景存在的，其对实时性的需求不是必然的，而景观设计中树木是作为设计主体存在的，数量巨大，实时性要求高，但更多关注其外形效果，减少冗余信息的空间。

3.1 实体几何模型建模

最传统的建模方式，目前往往基于扫描仪获取点云建模，虽然有文章也获得了精度较高的数据，但其数据量大，精度不高。

3.2 线框模型

抽象的二维模型，数据量小，但真实度不高。

3.3 分形模型

较完全几何建模数据量要小，同时符合树木生长规律，但依旧不满足使用需求，难以实现可视化，存在一些衍生研究。

3.4 布告板原理

SU使用的面片树，结构简单，数据量小，但真实感是其缺陷，目前使用较广泛。

3.5 复合模型

基于以上或是二维、三维的树木建模方式，对树木枝干进行基于分形的几何建模（减少数据量的方法是基于树木生长规律L系统并引入随机量），而对树叶这种数据量大，真实感要求强的部分进行基于二维的建模（类似布告板原理，但对面片进行2.5维处理，即加入相位通道，以增强真实感），再结合一定的数据封装与压缩技术，可及时减少树木数据量到一个可控范围，如果结合GPU加速，也许可以达到可推广范畴。