拙政园设计中的“人景关系”参数化解析

曹田

摘要：江南园林的设计中往往隐藏着“人景关系”的设计，传统的文献研究较为主观和概括，需加以科学验证。运用参数化算法，以苏州拙政园为例，探寻其“人景关系”的设计智慧。计算机模拟出游人在游览线路上实时感知景点数量的曲线图，反映出“人景关系”的变化，并揭示出拙政园的“人景关系”设计具有：连续变化的感知信息传递、“峰点”和“谷点”的巧妙运用、多层级的感知节奏呈现等特征。该方法为现代城市公园的设计提供了传承依据和创新原则。

关键词：参数化算法拙政园人景关系设计智慧感知

中图分类号：TU-85文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2021）09-0149-04

Abstract：The design of “Human-landscape Relationship”is often hidden in the classical garden. The traditional literature research is more subjective and general，and needs scientific verification. Using parametric algorithm，Taking Suzhou Zhuozheng Garden as an example，this paper explores its design wisdom of “human landscape relationship”. Computer simulation of the curve of tourists' real-time perception of the number of scenic spots on the tour route reflects the change of “Human-landscape Relationship”，and reveals that the design of “Human-landscape Relationship”in Zhuozheng Garden has the following characteristics：continuous change of perception information transmission，ingenious use of “peak point”and “valley point”，multi-level perceptual rhythm presentation and so on. It provides inheritance basis and innovation principle for the design of modern city park.

Keywords： Parametric Algorithm Zhuozheng Garden Human-landscape Relationship Design wisdom Perception

引言

古典园林是我国传统文化艺术的瑰宝。园林中除了可见的建筑设计、景观设计等外，还隐藏着很多潜在的设计智慧，“人景关系”的设计就是其中之一。“人景关系”是指游人在游览园林的过程中，与景观产生的互动关系。从信息传递的角度来说，景观向游人传递出视觉、听觉、嗅觉等方面的信息（如可看到的建筑物、可听到的鸟鸣、可闻到的花香等），游人感知到这些信息，并在一定的游览线路上自主地、持续地切换信息来源，甚至游人本身也融入园林景观之中，成为景观信息源的一部分，向他人传递着信息。这种游人与园林景观的信息互动，即是“人景关系”。随着游人的行进，“人景关系”也在遵循着某种规律而不断变化，这为游人带来丰富多样、起伏多变的感官体验和审美享受。

传统的文献中用“一步一景”、“移步换景”、“曲径寻幽”、“标胜引景”等词汇来描述“人景关系”的变化。这些描述虽然精辟，但较为主观和概括，缺少科学验证。现代城市公园设计在传承传统、探索创新时，难以获得明晰的借鉴，往往是“知其然而不知其所以然”。

近年来，定量研究的方法在古典园林研究领域蔚然成风。有学者运用空间句法、视距分析、色彩分析等方法对苏州古典园林进行了量化研究，通过数据的收集和分析，“解剖”园林的某一方面特征，来揭示园林不为人知的设计“奥秘”，开拓了新的研究格局。不过，定量研究尚在起步阶段，现有的研究多是探讨静止状态下的数据关系，而游览的过程是动态变化的，动态的数据关系，譬如“人景关系”的变化规律，还未得到充分的发掘。这就需要运用能够胜任动态变化的研究方法来进行研究。

参数化算法是一种适合在动态环境下呈现对象特征的设计研究方法。这种方法源于西方工业设计领域，曾用于模拟产品的用户需求信息。研究者编制算法程序输入计算机，计算机自动模拟和演绎出计算结果，并能根据参数键值的变化，修改结果、予以呈现，使结果具有动态性、可视性。这与古典园林中动态变化的“人景关系”有契合之处，因此，参数化算法可以为本课题的研究提供帮助。

本课题对苏州园林中的代表——拙政园进行研究。拙政园占地面积较大，景点纵深感强，适合较长时间的游览。明代文学家文征明曾在《拙政园图咏》中写道：“会心何必在郊埛，近圃分明见远情。流水断桥春草色，槿篱茅屋午鸡声”，生动地描绘了园中声色俱佳、野趣盎然的特點，也说明在拙政园游览，能够体会到丰富多彩的“人景关系”，“人景关系”是拙政园园林设计中不可忽视的一方面。

拙政园分为东、中、西三部分，其中中、西两部分成型时间较早，更具有代表性，本课题以中、西两部分为主要研究对象。

一、参数化研究方法

通常，运用参数化算法进行设计研究，有“设定算法、采集参数、演绎算法”等主要步骤。“人景关系”设计的核心，是通过人与景的互动性设计来让游人沉浸式地体验景观，互动是通过游人在不同位置上对景物的不同感知来实现的。因此，算法设定和参数采集都围绕着游人的感知及游人的位置来进行。具体步骤如下：

1.设定算法，这是研究的前提。游人在行进过程中感知到景物，游人与景物的距离是关键。通常认为，游人与景物的距离较近时，游人更易清晰地感知到景物，反之，则感知趋于模糊。因此，比较人与景物之间距离的长短，是算法逻辑判断的内容。

2.采集参数，是研究的核心。围绕上述算法，参数主要有两方面，一是游人的感知范围，二是景物与游人的距离。游人的感知范围可通过个案（比如研究者自身）来采集;景物与游人的距离，主要是将景物（在园林中即是景点）的几何中心点在测绘图上标注出来，计算游人与景物几何中心点的连线长度，即可获得。

3.演绎算法，是研究的主体。在图形软件和编程软件中编辑算法程序，将参数代入算法，计算结果，输出可视化图像。调整游人的位置参数，可以得出连续变化的计算结果。

运用参数化算法得出计算结果后，还需要进行结果的验证和解析，也即验证计算结果的有效性。

二、研究过程

（一）算法的设定

算法是参数化设计的核心问题，决定了设计的研究方向、演变途径、设计周期以及成果的生成表达。算法本质上是研究者根据研究对象编制的一种逻辑。在研究较为复杂的对象（如园林设计中的“人景关系”）时，往往牵涉到大量的数据计算工作。研究者通过编辑算法逻辑，将其转化为计算机可以识别的语言输入计算机，计算机可以迅速地计算和演绎，得出较为精确的计算结果，省时省力的同时，增强了研究者的研究能力。运用参数化算法，首要任务是编制合理、可行的算法逻辑。本课题中，算法逻辑主要有游人的感知逻辑和游人的位置逻辑两方面。

1.游人的感知逻辑。游人具有视觉、听觉和嗅觉的感知，只有当他（她）感知到景观的存在，“人景关系”才会出现。受到视觉、听觉、嗅觉的多重作用，游人的感知域通常是360度全方位的，也就是说，他（她）不仅能够在视野内看到景物，还能从侧面或者后面听到鸟语、闻到花香。假设游人与景物的距离超出了他（她）的视觉范围，但尚在听觉范围内，可以认为他（她）依然感知到了该景物。因此，如果将某一个游人设为一个点P，则他（她）的感知域是一个圆C，且感知域圆C的半径X应当取视觉感知、听觉感知、嗅觉感知三种衡量指标的最大值，即：

X=max{a，b，c}

2.游人的位置逻辑。游人P的位置，决定了他（她）与某个景物的距离，也影响到他（她）感知景物的能力。将游人P在园林中的不同位置按照游览的时间顺序连点成线，即可得到他（她）的游览轨迹。

（二）参数的采集

1.游人的感知范围参数。园林场景中，不同的游人，感知域半径X值不一样，但是，在同一条游览路线上，游人与景物之间的“人景关系”变化规律是一致的。因此，笔者于2019年11月8日进入拙政园，以自身为例，运用皮尺、相机等工具对感知范围进行了测量，测得平均感知域半径为32m，作为游人感知域半径X的参数（图1）。

2.游人的游览轨迹参数

本课题采用拙政园官方导览图上推荐的游览线路，结合拙政园的所有景点，绘制出游人P的游览轨迹L （图2、3）。

游人的游览轨迹串联了拙政园的主要景点，共有34处，这些景点

组成集合J （图4）：

J={J1，J2，J3……J34}

游人P在游览轨迹L上移动，任意时刻，游人P与所有景点都有34 条连线，组成以下集合（图5）：

Y={Y1，Y2，Y3……Y34}

（三）演绎算法

本课题运用Rhinoceros和Grasshopper这两个参数化算法常用的软件平台进行参数化演算，分析拙政园园林设计中的“人景关系”。

设定游人对景点的可感知性为α，将游人的感知域半径X与游人至景点的距离Y的大小进行比较，其计算机语言表达为：

当Y>X，则α=false

当Y≤X，则α=true

游人P在游览轨迹L上行进，感知域圆C也相应地移动，当景点与游人的距离Y超出了游人的感知域半径X时，或者说J不在圆C覆盖范围内时，游人感知不到该景观，计算机不记录点J。反之，游人可以感知到该景观，计算机记录点J。

在一段时间内，计算机实时地记录游人P在游览轨迹L上的某一点时，他（她）所能感知到的点J数量。设定游人P以常人的步速1.5米每秒在游览轨迹L上移动，可以发现计算机记录点J的数量发生了变化，形成了一系列的记录结果。结果显示，点J的数量在1至11之间波动。这意味着游人P在游览历程中，最多能感知到11处景观，最少能感知到1处景观。

综合拙政园的门票管理系统和园区监控系统的信息可知，游人在拙政园中、西园区的游览时间为20分钟至1.5小时不等，游览时间较长者能够更充分地领略园林的魅力。取1.5小时作为计算机记录的周期。计算机以1.5小时为横轴，实时的点J数量为纵轴，绘制出一张折线图（限于篇幅，图6、7为同一张折线图的两个部分）。

三、结果的验证与分析

通过上述计算，得出游人P在游览线路L上实时感知景点J数量变化的全过程，反映在一张完整的折线图中。这个过程中，游人P不断地与拙政园的景观进行互动，产生了“人景关系”。图表中显示的变化，也即“人景关系”的变化。

（一）结果的验证

折线图的峰值为11，出現了2次;谷值为1，出现了1次。2次峰值出现较近，都在整个曲线的1/3处左右。对照游览轨迹L可知，这两处峰值都出现在远香堂附近，分别位于远香堂北面的临水平台和南侧的假山前。峰值意味着游人P在此处能够感知到最多的景观。从理论上说，这里应当是游人最集中、最愿意驻足的观景点。笔者2019年11 月8日（周五）和11月9日（周六）两天分别在拙政园内进行了实地验证，发现这两处有大量的游人聚集（图8、9）;同样，曲线图上出现谷值的点，是观景效果相对最差、游人最少的点，位于西部园区“浮翠阁”的西北角（图10）。这证明了本课题的算法所计算出的折线图与实际情况相符合，具有科学性。

（二）设计分析与启示

将图表中的折线与拙政园的景点位置对照起来看，可以发现以下几个设计特征：

1.连续变化的信息传递设计

分析折线图的走向，可以看出在游览轨迹L上，游人P对景点的感知经历了较大的起伏变化，且这种变化总体上不是突然的、剧烈的，而是连续的、逐步产生的。这种变化主要是拙政园的设计者通过建筑、山石、植物、水体等要素的搭配组合，形成空间的开合、视线的曲折、声音的交错等感知信息，传递到游人的脑中，从而让游人体会到园林景观的趣味。从某种意义上说，这是一种信息传递设计。园林学家孟兆祯在《园衍》中提到：“园林中'各景的空间划分和循序而进的空间组合，逐一展开……有起、承、转、合的章法序列”。“起、承、转、合”本是文学用语，在园林中，人们之所以能够清晰地感受到如同文学作品般的“起、承、转、合”，是源于设计者通过信息传递设计，将空间与景物的转换信息巧妙地传达给了游人，使之领会到园林设计的精妙。在很多其他的江南园林中，类似的设计手法也多有体现，比如扬州个园的四季假山、苏州狮子林假山等。设计者运用这种连续变化的感知信息传递设计手法，创造出丰富的园林感官体验。

2.“峰点”和“谷点”的布局设计

可以发现，峰值和谷值的数量以及“峰点”和“谷点”的布局，都是园林设计者精心安排的。设计者创造了1-2个能感知到最多景观的观景节点（峰值所在点，或称“峰点”），成为拙政园的点睛之处，这样的观景节点如同文章的“文眼”或者画作的“画眼”一般，具有提神增效的作用，增加了游人的心理期待值;与此同时，设计者也设置了几个感知到较少景物的点（谷值所在点，或称“谷点”），这些点串联在游览路线上，往往位于园林的角落，看似不起眼，却起到了“留白”的功效。游人在这些点上，感官系统得到了放松和休息，能够更好地迎接下一处惊喜的来临。“留白”既可以避免审美疲劳的产生，又是一种“间”的美学体现，通过为游人留出无限想象的空间，营造出“无声胜有声”的审美意境。

3.多层级的感知节奏设计

观察折线图的节奏变化可以发现，游览轨迹L上游人P的感知呈现出“弛——张——弛——张”的变化节奏。从“海棠春坞”至“玲珑馆”、“听雨轩”、“嘉实亭”一线，游人P的感知均处于低活跃水平，感知活动是舒缓的，折线图的走向也趋于平缓上升;到了“绣绮亭”、“远香堂”、“倚玉轩”、“小飞虹”、“香洲”等园区重要景点时，游人P的感知活跃度增强，时而曲径寻幽，时而豁然开朗，折线图的动荡起伏也十分明显;从“玉兰堂”、“宜两亭”至“卅六鸳鸯馆”、“塔影亭”一线，由于景点分布较为疏朗，且受到忠王府和苏州博物馆围墙的限制，游人P又经历了短暂的感知舒缓期，变化相对平稳;而当游人P行至“与谁同坐轩”、“倒影楼”、“见山楼”、“荷风四面亭”、“雪香云蔚亭”、“待霜亭”一线时（尤其是后三座亭子都建造在小山丘上，且与远香堂隔水相望），游人P又掀起了感知活跃的小高潮，折线再度呈现出激烈起伏的态势。可以看出，拙政园的设计者为游人带来了一种富有韵律的感知节奏，感知的活跃与舒缓是间隔出现的。而且，感知节奏至少出现了两个层级：在感知的活跃期和舒缓期，游人的感知已经出现了起伏节奏;站在整个游览路线的高度来看，游人的感知也经历了舒缓、活跃、再舒缓、再活跃的节奏。也就是说，多层级的感知节奏，奏响了拙政园的游览乐章。这解释了为什么文征明在诗句中所言“会心何必在郊埛，近圃分明见远情”，拙政园的设计者运用多层级的感知节奏，艺术化地模拟和超越了自然山水给人带来的感知，到达了“艺术来源于生活又高于生活”的境界。

综上所述，无论是信息传递设计、“峰点”和“谷点”的布局设计，还是感知节奏设计，都是拙政园的设计者有意识地对“人景关系”的考虑，只不过体现在游人面前的，是空间的有机组合以及景物的巧妙布置。从信息传递的角度来说，拙政园的设计不仅传递给了游人丰富多样的观景体验，同时也传达了设计者对人与自然互动关系的深刻领悟，体现了中国古代园林艺术中的“自然观”与“物我观”。

四、对城市公园设计的启示

本课题的研究对今天很多城市公园的设计具有启示意义。如果景观单体的欣赏价值较高，但景观相互独立，缺乏统一性、连贯性，整个公园就会如同“景观博览会”，即使形式上高度模仿传统园林，也只能“形似而神无”。如能汲取拙政园的设计经验，则有可能让现代城市公园更具有传统设计智慧的“神韵”，提升其艺术价值。

（一）有意识地创造出连续起伏而丰富多样的感官刺激

现代城市公园中的景观设计往往并不缺乏感官刺激。受到西方城市造园思想的影响，很多设计师注重景观节点设计对游人的吸引作用，也十分讲求景观形式语言的连贯性，为游人带来沉浸式体验。但是，这些景观设计对游人的感官刺激却不够统一和连贯，感官刺激较为碎片化，甚至有时还相互抵触，致使出现“博览会”式的景观陈列。如能在公园设计中创造相互联系、连续起伏的感官刺激，公园景观对游人的吸引力将能得到提升。

（二）有机地在景观设计中利用“峰点”和“谷点”

现代城市公园的作用之一，是在寸土寸金的城市中打造一种“异质”空间，缓解城市环境千篇一律、城市生活节奏单一的矛盾。因而，空间质量中的“峰点”和“谷点”对于城市公园设计来说尤为重要。很多城市公园在营造“峰点”上做出了努力，营造了吸引游人的主要景观，但缺乏对“谷点”的考虑，致使“峰点”四处皆是，显得凌乱无序。事实上，“谷点”往往是城市公园的另一种“点睛之处”，适当地、巧妙地设置兼具功能性和审美性的“谷点”，往往能够在提升服务设计质量（如厕服务、导视服务、租赁服务、零售服务等）的同時，让景观空间的“异质感”增强。城市公园也因“留白”的存在而更具精神审美的价值。

（三）丰富公园景观设计的感知节奏与感知层级

拙政园的感知节奏与感知层级可以给予我们启示。城市公园传承传统文化，不一定要运用古典园林要素，而是要学其精髓，传其要义。比如，适当地增加感知层级，让景观更富有层次性，即使景观要素是现代的，同样能让人感受到传统文化的魅力。

结论

本课题将参数化算法运用于苏州拙政园的“人景关系”变化规律分析，揭示了拙政园在处理“人景关系”上蕴含的传统设计智慧，为更加客观、精确地认识和理解古典园林空间艺术提供新的视角。同时，

也为现代城市公园设计提供传承依据和创新原则。参数化算法的应用尚处于起步阶段，还有很多问题亟待解决，譬如游人的感知活动是复杂的、变化的，还需要开发更加复杂的算法来模拟游人的游览活动。但这种研究方法所凸显出的科学性，所展现出的与传统人文社科研究方法不同的价值，是不应忽视的。参数化算法的不断更新与深挖，以及算法适用面的不断开拓，则是下一阶段的研究需要重点思考的内容。

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