以杜甫草堂为例谈古典园林量化视域

邓 佳，傅 娅

(西南交通大学建筑与设计学院，四川 成都 611756)

1 研究背景

杜甫草堂位于青羊区西门外的浣花溪畔，是非常独特的“少陵草堂”“碑亭合式”中国古典园林[1]。由于杜甫草堂处于成都闹市区的特殊位置，具有城市绿地和人文精神驻所的双重功能。杜甫草堂整体面积较大，按照建筑布局和景观布局可以大体将其分为两轴一区，即两条依靠建筑呈现的主要轴线以及一处以自然式布局为主的园林景观区。 轴线A以草堂故居为主轴，是全园的人文轴线。轴线A上依次陈列着照壁、正门、大廨、诗史堂、柴门、工部祠(见图1)，诗史堂为杜甫草堂主轴线上的主要建筑，其对于视域分析的干扰也较强。次轴为南北向的轴线，如今已被开辟为杜甫草堂服务区[2]。园内有一条水系贯穿园林景观区，并从外围将两条轴线包围起来，三部分区域通过这条水系有机地结合在了一起。由于整体面积较大，本文将以杜甫草堂的A区作为本文的研究对象(见图1，图2)[3]。

2 空间句法理论与分析流程

2.1 空间句法理论

空间句法是以量化数据进行图解分析的方式来研究社会、空间及组织三者关系的理论。空间句法理论发展20余年后，现在建筑与城乡规划领域已有较多的研究案例。相较于传统的定性研究方式，以可量化的空间句法理论为基础对空间进行定量研究，更有利于加强空间视域分析的科学性。轴线分析法、凸空间分析法和视线分析法是空间句法理论最主要的三种分析方法[4-5]。本文以视线分析法常用的Dethmap软件在古典园林空间分析中的应用进行探讨。

视域分析法的主要变量有视域最大直径(Isovist MaxDiam)、直径方差(Isovist VarRadial)、视域面积(Isovist Area)、圆度(Circularity)、游离度(Drift)、视域面积连接值(Isovist Area Connection)、视域紧凑度(Isovist Compactness)、视域阻塞度(Occlusivity)、视域聚合系数(Visual Clustering Coefficient)、点的一阶矩(Point First Moment)、控制值(Visual Control)等，分别用于描述视域的不同特性。本文将以前5个视域变量作为分析内容(见图3)。

2.2 分析流程

视域分析有三种典型的分析流程：视点的视域分析、线性视域分析、网格点阵视域分析。本文主要运用线性视域分析和网格点阵视域分析。线性视域分析(Visual Analysis)能够分析出空间中的多条运动路径上的空间感受变化。其方法主要是选择需要分析的路径，在路径上密布节点作为视点，计算每个点的视域变量，此方法能够清晰明确的模拟出人在古典园林空间中的运动路径[6]。通过在研究对象中以一定间隔距离均布视点，计算出每个点的视域变量，并以渐变色来表示5个视域变量的影响程度，叠加5个视域变量的影响因子，综合表现出从园林整体视角来体现不同空间节点的视觉感受变化[7]，以此达到以客观数据反映主观感受的目的。

3 杜甫草堂实例分析

中国古典园林造园手法的特殊性决定了传统分析方法的局限性，以静态视点去分析空间注定会得出单一性、主观性的研究结果。中国古典园林中最常运用的空间设计手法就是散点透视，这种营建方式使得中国古典园林完全脱离静态、单视角的观察方式，转而成为一种动态的感知，也就是我们常说的“步移景异”。川蜀古典园林的建筑体量普遍不大，入口的狭迫空间常被赋予“欲扬先抑”的寓意。因此使得观察者无法置身于园外以全景视点把握整体的空间结构，只有置身于园中才能对空间视域起到真正的分析作用。

3.1 游览路径选择

彭一刚先生在《中国古典园林分析》[8]中提到游览路径对园林空间的重要性：“究竟是什么因素左右着园的布局和整体结构,最根本的因素就是观赏路线的组织。”由此可见，游览路径在园林空间序列中极为重要。为简化研究，笔者拟选择一条具有代表性的游线作为本文视域分析的研究基础。本文对于游线的选择主要对相关资料进行查找，基于现状游线道路的基础之上做出改绘(见图4，图5)。

标准曲线绘制：配制FeSO4浓度分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L作为待测液，按上述方法测定吸光值。FeSO4在0～1.0 mmol/L浓度范围内线性回归方程为 y=0.6776x+0.0437，R²=0.9991。

在视域定量分析中主要运用Depthmap软件进行大量视域变量的运算，并将运算结果用从红到蓝的渐变色将分析得出的变量结果进行表示[9]，下文中如不特别说明，则表示图示中的红色为该变量的最高值，蓝色为该变量的最低值。

由图4的游人路线示意图不难发现，A区作为杜甫草堂的主建筑群，大部分游客会选择从北门进入，经过一条狭窄的小径即可进入史诗堂，建筑群的排列主要呈中轴线，由此游人的游览路径也主要根据建筑群的排布进行展开。

3.2 视点选择

游人对整体空间序列的感受是基于游览路径上的每一点感受累积而成。游览路径上有无数个视点，如对游览路径上所有视点进行分析则工作量巨大，由此笔者拟选出路径中有代表性的关键视点进行分析。根据公众距离(霍尔博士定义的是3.6 m～7.5 m)取中间值5 m为距，在游线上均匀排布，共计142个视点，根据各视点的数据变化绘制游线图，游线图的变化可直观的展现游人运动时的空间感知变化。为方便描述，下文将视点简称为S，142个视点分别编号为：S0，S1，S2，…，S141(见图6)。

3.3 路径与视点分析结果

由Depthmap软件生成可行层视域最大直径、直径方差、视域面积、圆度、游离度五个视域变量的分析图。并对每个视点的视域变量所得数据进行图示(见图7～图11)，绘制平面图游线视点变量图和折线图。

3.3.1 视域最大直径(MaxDiam)/最小直径(Minimum Diam)

视域直径(d)是视点到视域边界的直线距离，决定着游人在不同视点的直接感受。视域直径代表游人的感知深度，同时决定游人的运动方向。视域最大直径代表感知深度高，最小直径则反之。

理想状态下的园林游览体验应该是入口处视线被收束，出口处视野开阔[10]。视域最大直径大体上应为先减小后增大的U型曲线，图12中，视点的最小直径为0.34 m，最大直径为15 m。由图7可知，杜甫草堂的各段路径在视域直径上对游人游览序列的引导基本上达到了目的。

3.3.2 视域直径方差(VarRadial)

视域直径长度与视域平均长度的差值之和除以视域直径数量，所得值的平方。直径方差的作用在于衡量不同视点感知到的空间复杂程度。直径方差越大，其视点所在空间越复杂，反之，直径方差越小，感知到的空间越规整。

图8，图13中，视域直径方差的最大值为48.23，最小值为0。视域直径方差描述视域多边形的复杂程度，在第12个视点上开始发生骤变，且样本值之间变化大。由此可见，围合的墙体对于视域空间的复杂程度影响较大，图8中有墙体围合的视点，其视域直径方差普遍偏大。

3.3.3 视域面积(Isovist Area)

视域面积是视线多边形的面积，其作用在于表示视点感知到的空间开阔度。根据图9，图14可见，视点的视域面积在27.66 m2～704.99 m2之间，平均值为338.66 m2。其中，视域面积最大的是无墙体围合的路径，有漏窗的建筑部分视域面积也会较大。由此可见在古典园林中，漏窗的作用在视域可见性上尤为重要。它的存在不仅使得空间更加明快和灵巧而且将原本分割的空间在视域上连接了起来，通过借用窗外之景，使得画面具有丰富变化。

3.3.4 圆度(Circularity)

圆度定义为视域多边形的平均半径所计算出圆的面积除以视域真实面积，此比率就是空间视域的圆度。其圆度越大，空间稳定性越强。在其余变量相同的情况下，圆度越大表明视点距离视域多边形中心越近，该空间越稳定。图10，图15表明，视域圆度与视域面积呈正相关，而与其他变量的曲线图则相反，草堂入口处与园中无建筑墙体围合的路径视点上的圆度较大。此变化曲线显示出空间稳定性从强到弱的变化，圆度的减小表明空间导向性增强[11]。

3.3.5 游离度

游离度是衡量视点在视域中的连接性，视点到视域多边形中心点的距离。视点距离是与中心点的距离越大，游离度越大，其运动性就越强。

图11，图16中显示，游离度最大的是售票处、大廨、柴门、水竹居、恰受航轩等视点，而游离度最小的正是入口庭院和草堂别馆中心庭院。其分析正和圆度分析结果符合。可见圆度与游离度有一定的相关性，圆度越大的区域，游离度越小。经过综合分析，可以看出杜甫草堂入口空间序列通过狭窄的路径，引导游人进入情系草堂陈列室、史诗堂、柴门、工部祠等主建筑院落，空间的视域最大直径不断发生变化，其目的也在于营造出旷奥有度的园林空间。由此带来运动方向的改变，而在运动路线上的一侧，又加入了大小不一相对视域面积开阔的小空间作为停顿点。综合以上分析，视域可行层的视域变量主要分为两部分，一部分为建筑墙体围合的空间部分，此部分的视域最大直径普遍偏小，视域面积也相对较小，视域圆度相对性较小，意味着稳定性较低；游离度较高，意味着此部分的运动性较强，对游人在其中的游览路径导向性较强。另一部分则是无建筑墙体围合部分，也就是园中小径，其视域直径大，视域面积大，空间稳定性较强，游离度低，对游人的引导性不如建筑内部空间强。

3.4 网格点阵视域分析

关键视点的视域分析，主要基于定性分析，它虽然能了解各个节点的视觉感知特征，却无法了解人在空间的连续知觉。为了定量分析上述视域变量的空间运动特征，在路径视点的分析基础之上，在其平面上加入网格点阵视域分析，网格点阵视域分析可以让我们了解空间中各处的细致视觉感知变化。

图17～图21中显示出的分析结果与游览路径上的视点分析结果大致相同，由于网格点阵的可行层视域变量分析是在游览路径上分布的网格点，视域分析结果由路径上相邻视点的分析结果综合而成，因此5个 视域变量相对于前面基于路径均布视点来看，其具体数值有一定变化，但5个变量间的关系大致保持一致。

4 结论与研究意义

4.1 结论

从上述的视域变量分析结果来看，杜甫草堂的园林院落空间具有明显的导向性、离散性和事件性[11]。杜甫草堂的内部空间同大多数古典园林一样，其空间并没有给游人提供太多自主选择机会，游人只能沿着既定路线行进。与西方园林相比，景观视域导向性明显，但是由于中国古典园林中擅用散点透视的缘由，其视域的运动特征在导向性下表现出离散特征，路径绝不会和建筑的中轴线重合，路径的视域方向通常会主动扩散至周边，避免形成单纯的一点透视。杜甫草堂视域空间的事件性表现在空间感知中的突然性和断裂感，以隔断、路径突然转折为尤，从而构成变化丰富的视域层次体验[12]。

4.2 研究意义

本文利用空间句法软件对杜甫草堂的空间视域进行了量化分析，针对上文中5个变量：视域最大直径、视域直径方差、视域面积、圆度、游离度所反映出来的空间特征，以上研究结论不仅在于以数据图示化的方式去重新解读古典园林空间，更在于寻找一种有利于古典园林空间地域性重构的思路。杜甫草堂的空间类型不代表所有的巴蜀古典园林，但是针对杜甫草堂本身的视域研究结论可为其余地域性古典园林与相关建筑的建设提供理论参考。在重新创作时，避免了以往空间研究中主观的介入，以上视域变量所得出的数据是强有力的数据支撑基础。