基于可视化技术的景观信息模型构建研究

李玉莲 李冰

摘要：当前，计算机技术与数字技术得到深入发展，信息和数字时代的到来，是人类智慧在工业时代之后得新一轮爆发，景观可视化技术取得了前所未有的发展。景观可视化技术是风景园林规划设计的一个重要方法，积极促进了风景园林的发展，它利用数字化技术和手段解决景观建设过程中出现的各种问题，为风景园林设计师提供直观、理性的场景分析工具，提高设计与施工效率。

关键词：可视化技术;景观设计;地形模型;景观信息模型

一、可视化建模技术概述

1.地形模型

地形模型最直观的表现就是 “景观信息模型”应该是针对社区景观更新与利用的需求，根据信息技术与信息社会发展的趋势，实现社区景观设计、更新、利用、管理的全面信息化。根据“景观信息模型”的生成过程，从各种类别信息到系统形成的信息模型。

2.植被模型

在植被模型构建过程中，不同群体呈现不同属性，植被模型构建需要满足的核心群体是社区居民，主要是居住在周围的教职员工，是项目推动的核心动力。设计师是项目推进的技术支撑。IVt等人Ilel与Andrieu等人依据采集的数据、建立了植物冠层的三维模型，可以从任意视角来观察植物冠层，分析其结构特征，建立虚拟植物静态模型，可以分析了植物冠层的三维结构特征，进行植物群体光传输的虚拟实验。建造虚拟植物（计算机模拟植物），可以直接在计算机上观察到植物在三维空间的生长发育状况，虚拟植物模型在农业领域应用的关键是植物与环境相互作用的关系的量化及模拟机制，根系的模拟等，对虚拟植物模型在农业领域中的应用，通过虚拟试验对植物水分、养分利用进行精确定量化研究、作物株型设计、栽培措施，是构建植物模型的重要组成部分。

3.设施构建

在景观设施建造过程中，不同群体呈现不同属性，项目核心群体是社区居民，主要是居住在周围的教职员工，是项目推动的核心动力。设计师是项目推进的技术支撑。施工单位是项目实施的具体操作者。政府管理部门的审核，让项目获得政策的认可，并成为协调社区各方权益的重要环节。监督方的工作最终由社区居民、设计师、政府管理部门共同完成。

二、可视化景观信息模型构架建设研究

1.设计项目环境再现

可视化三维景观信息模型的构建大致可分为2个部分，一是对场地环境的再现过程，二是对设计成果的三维空间表达过程。设计项目环境再现技术基于其自身的局限性，在现有阶段很难应用到规划、景观工程设计建造管理层面，也正基于此，相关学者与规划、景观业界开始着力于以BIM技术平台为基础的针对性拓展，如“BIM到HIM”，HIM即History Information Modeling，历史信息模型，其概念是将历史建筑三维照片测量技术与BIM技术相结合，依托BIM技术整合拓展为HIM技术。

2.设计成果的可视化表现

设计成果的可视化表达是模型构建的重点，基于一系列设计数据及设计软件的支撑，实现景观从二维平面到三维空间的转变，通过对模型进行材质赋予、场景渲染、模拟场景动画及虚拟现实漫游等方式完善景观信息模型的可视化表达。设计成果的可视化表现过程中，每个环节都需要借助数字软件信息系统。在场地调研阶段，需要借助CAD、GIS、Photoshop等软件对地形、水文、气候等信息进行整理分析。在设计阶段，需要借助CAD、Sketchup、3D Max等进行方案的推敲设计。在施工阶段，需要借助Excel、Word等办公软件进行方案流程的组织和信息管理。数字软件信息系统需要考虑各软件之间使用起来是否兼容，还需要考虑使用者的使用习惯，最终针对每个项目会形成一套最合理的软件信息系统，从而达到最高效率的目标。

3.设计环境过程的模拟与预测

景观可视化是一个不断变化的动态过程，随着时间推进，场地不断受到内外力因素的影响，最为突出的就是气候因素。气候是指场地多年时段大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现，包括温度、降水、风等各種气象要素的各种统计量（均值、极值、概率等）。植物包含了乔木、灌木、藤本等，它们受场地受地形、水文、气候等因素影响，具备强烈的地域特性。构筑物是场地中不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建筑物，比如围墙、堤坝、水塔、水池、桥梁、纪念碑等，是景观环境要素中特别突出的组成部分。

场地时间维度信息系统是对场地变迁的真实记录，是对场地场景的具体阐述，尤其是场地中的人文信息的整理。包括场地改造前的历史，曾经发生的故事、风俗、文化等;改造前现状的场地使用问题、矛盾、新需求等;改造中设计、施工的影响，对相关问题、矛盾、新需求的解决方法;改造后新的场景、新的变化、新的需求等。场地时间维度信息系统是场地精神的重要组成部分。

结语

随着计算机科学和数字媒体的发展，当前数字景观成果呈现出数量庞杂、品种繁多、日新月异等特征，“景观信息模型”是属于其中比较新的范畴，其理论基础相对薄弱，数字化成果、技术、方法在风景园林建设中还未得到普遍应用。未来“景观信息模型”的研究、实践在深度和广度上都具有长远发展空间。一方面，3D打印技术发展，综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识。毫无疑问，移动互联网飞速发展，人们能在移动过程中更加快捷方便获取和管理各种信息资源。在景观建设过程中，“景观信息模型”的运行在移动互联网助力下，将更加及时、高效。

参考文献：

[1] 洪海洋. 基于可视化技术的景观信息模型构建研究[D]. 2015.

[2] 赖文波， 杜春兰， 贾铠针， et al. 景观信息模型（LIM）框架构建研究——以重庆大学B校区三角地改造为例[J]. 中国园林， 2015， 31（7）：26-30.

基金项目：沈阳师范大学2018年大学生创新创业项目（项目名称：基于可视化技术的景观信息模型构建研究，项目级别：校级重点，项目编号：201810166265）