数字技术在城市植物造景中的作用

蒋鹏远，徐雅露*，申亚梅，陶一舟

（浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江杭州 311300）

1 背景

近些年来，数字技术在景观设计行业得到了长足发展，通过计算机技术，综合运用多种数字技术，对景观信息进行采集、检测、分析、模拟、创造、再现的过程和技术被称为数字景观[1]。数字景观技术既是科学手段也是技术方法。数字景观技术较之于传统的景观设计而言，更具有科学性。

伴随着经济的高速发展，人们对人居环境的要求也越来越高，城市居民处于现代建筑的包围和多方压力之下，其内心对自然的绿色环境和轻松氛围有着深深地向往，城市中的植物景观寄托着居民对大自然的情感。植物景观建设对调节城市生态环境、抚慰居民心灵等有着多种作用，营造良好的植物景观是提高城市美观度、人居环境舒适度的重要方式之一，打造更高水准的植物景观迫在眉睫。

数字技术介入植物景观营造，为城市植物造景提供了更先进的技术手段和更多元的艺术表现形式，且在前期设计、中期营造和后期养护整个过程中都有着重要作用。为此，聚焦数字技术在城市植物造景中的作用，按照景观设计、营造和养护工作流程，详细说明数字技术使得植物造景更科学便捷、景观更美丽完整、生态更绿色和谐，以期推动数字技术在植物造景中的全面深度融合。

2 数字景观技术在前期设计中的作用

2.1 准确、直观掌握场地信息

人工现场踏勘常常受到许多因素限制，勘察结果更易产生误差，勘察过程需要耗费更多的人力物力，且现状分析结果容易受到主观情感的影响。而利用数字技术分析场地信息更为全面、准确、便捷，数字技术手段的应用，可以完成对设计场地的现状信息采集、分析、整理和存储这一系列程序。GIS、GPS 等软件可以精准、迅捷地收集现状情况；运用计算机模型，可以对现状情况进行相对客观理性的分析和整理，可有效消除人为评价场地时的主观情感；运用数字技术软件，将场地的信息转换为直观的三维空间模型，以此实现场地信息的转化和传递，让设计师准确、直观地掌握场地的现状，也掌握场地的动态变化。设计师对场地现状信息的精准把握，可以有效避免设计脱离实际而导致施工困难这一常见问题。同时，还可利用数字技术对场地受众的信息进行采集和分析，如通过网络问卷、百度热力图等途径收集受众需求及喜好等。

2.2 设计方案生成更具便利

传统的手工制图方式使得设计方案模糊，无法精准传达设计师的理念，制图耗时长、工作量大。二维绘图、三维建模、渲染和动态虚拟漫游等绘图软件的运用，让方案从抽象的手工图纸转变为具象的三维图像，设计理念得到直观传达，设计师的工作量大大减轻[2]。人工绘制的图纸出于对工作量的考量，无法完整表达设计方案的每个细节，以及在不同时间、不同角度下的植物景观效果，虚拟三维模型与动画的输出，可以更精准、快捷地呈现方案，可以模拟出植物景观在不同时间点的光影效果，植物间的色彩搭配及季相变化，植物景观中采用的材质等，这样的模拟使得效果直观呈现，且方便快捷。数字技术对植物景观设计的介入，让设计师脑中的设计思路便捷、具体地表达出来，并且设计师之间也可以相互沟通、协作交流。

2.3 设计更具备科学性

植物造景在设计阶段往往将美观度放在设计原则前列，这就造成在施工阶段常发现设计图纸上的表达难以在现场完成，或是施工完成后未能获得受众的喜爱等问题。利用数字技术对现状场地资源进行采集、评估、处理，这样的前期处理结果较为客观准确。设计时采用的制图软件也使得设计具有准确性、合理性，展现更为真实的空间透视和实物比例，确保设计具有可实施性，使得实际施工和图纸出入可控。设计完成之后利用VR、全息投影等技术让受众进行体验[3]，从而给出切实、中肯的评价与建议，使得设计具有可预见性。

3 数字景观技术在中期营造中的作用

在传统的植物造景中，工作流程是各阶段相对分离的线性过程，并且随着工作的推进，设计的影响力逐渐下降，主要是考虑到施工遇到的现实问题未在设计阶段被预见到，从而要视现场情况进行调整改变，导致逐渐背离原有设计。

当数字技术应用在城市植物造景中，可以用模型模拟设计的生长与演变，利用三维和四维技术方法来衡量、预测、模拟、想象与判断[4]。这样设计出来的植物景观具有科学性和可操作性，为景观营造提供更多的便利。建模渲染、VR 等技术手段，可以清晰直观地表达设计师的设计方案，有助于施工人员更直观地了解到设计细节并进行营造，从而呈现出更加精细的植物景观。

数字技术让植物景观成为一个联系更为紧密的整体，在软件模拟中，每个点的改变会同时联动到整体的细微变化，这样的联动在传统的手工制图中是无法做到的。营造时，可能出现的问题都在设计时被预见和模拟，曾经要到施工阶段才可能发现的现实问题，在设计时就被充分考虑到，提前合理优化了工作流程和技术，这样在植物造景时可以节省营造成本，同时合理控制造价，数字技术让景观营造更加经济。传统的植物景观营造进行到施工阶段时，主导人员由设计师转成了现场的施工人员，各部分之间的联系也被忽视，在落地时施工人员视情况进行的细微改变，有可能对其他部分产生影响，往往这样的改变不能同其他部门施工人员及时进行信息共享。数字技术介入的植物景观设计成为一个更加完整的体系，例如在营造过程中，场地的某角落土层比预设的要薄许多，负责土方工程的施工人员告知设计师后，设计师对模型调整，负责苗木种植或其他事项的施工人员也将接收到信息，数字技术介入下，设计师修正的设计信息可以及时更新并传递到施工营造的现场，减少了传统设计流程中设计师与施工人员沟通的工作量，提高了工作效率，消除了因距离造成的不便影响。同时，直接传达设计师的诉求，减少了传统流程中因层层传递而导致的细节错漏，降低了错误率，减少了浪费，实时调整，力争呈现效果最佳、经济最优的植物景观。

数字技术的介入对植物景观营造，提供了更为优化的方案，更利于施工的直观设计表现，加强了设计师与施工者之间、各施工单位的联系，节约了营造成本，为植物景观质量提供保障。

4 数字景观技术在后期养护中的作用

4.1 合理搭配提供适宜环境

植物是具有生命的，是动态的、发展中的，现有设计往往更注重直接的视觉感受而常常忽视植物的生长习性，看重眼前的、短期的效果，未能预见长远的效应。植物设计时更注重色彩、体量等的美学体验上的搭配，植物本身对光照、水分的不同需求以及与场地内其他植物相互之间的利害关系，导致植物景观在初建成时生机勃勃，之后却疏于养护，成活率不高，很快呈现衰败状态，失去了营造的意义。植物景观只有养护得当，长势良好，才能更好地服务城市居民，发挥生态和美学效益，响应设计的经济性原则。

4.2 养护更具经济性

数字介入下的植物景观设计兼具生态效益和视觉感受，设计本身更具科学合理性。在设计阶段，综合模拟了植物生长的动态变化，考虑了场地环境是否适宜植物的生长习性，合理的设计减少了植物养护中会出现的问题。软件模拟植物景观的发展，并完整记录每个阶段变化，将此移交于后期养护管理者。数字技术可以延续到植物景观的养护阶段，植物的问题在初期易被忽视，传感系统等数字技术可以在植物景观的养护过程中实施监控，及时发现场地问题，进而实时响应，提高管理水平[5]。问题在出现初期被发现并处理，解决成本更低，处理问题的难度也更小，数字技术的介入让植物景观的养护更为经济。植物景观养护应在实际使用中不断发现问题、解决问题，利用数字技术让居民的主观情感评价转换为客观定量评价，根据实际使用者的需求和反馈进行不断改进，更有利于植物景观的优化，有利于满足居民的需求。数字技术的介入为植物景观管理养护提供了有效帮助。

4.3 提高公众参与度

城市植物景观服务于居民，数字技术的发展拓宽了居民在植物造景中的参与途径：模拟可视化技术让公众直观地感知设计方案，并提出意见，公众无需亲临现场也可以体会并提议；公众通过网络表达的问卷意见、评价等数据，也可以用数字技术进行分析，了解并提取居民意见。基于数字技术的植物景观评价方法为居民参与开辟了新途径，居民是城市植物景观的直接观赏者，可以通过这些数据反馈，在植物养护管理阶段进行不断调整，为公众打造更加优美的植物景观。

5 结语与展望

数字技术介入下营造出的植物景观，在设计阶段提供准确全面的场地分析；在营造阶段助力方案传达和落地，节省成本，复现设计；在养护阶段及时反馈，维持植物景观长期良好状态。数字技术对植物景观营造有着重要作用，在该领域研究并发展数字技术，可以实现植物景观科学性与艺术性的提高和融合，创造更美好的人居环境，提高居民幸福感。但目前数字景观的发展尚处于起步阶段，需要在实践中不断尝试，在尝试中总结经验，从而丰富数字技术在植物景观中的使用手段，建立起数字化植物景观设计的理论体系。