数字化技术在园林景观设计中的运用探讨

2022-12-19陈倩文

花卉 2022年24期

陈倩文

（广州园林建筑规划设计研究总院有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着计算机软件技术的快速发展，风景园林景观设计期间广泛应用到犀牛、grosshopper、可视化VR 景观等诸多软件，使得设计工作更加系统、全面且真实、美观。随着园林景观设计难度的增大，设计人员应不断提高数字化技术的应用水平，提高风景园林景观设计的科学性、艺术性水平。

1 园林景观设计中存在的问题

受传统设计思想与技术等因素的影响下，设计人员在开展园林景观设计工作期间，主要通过语言、绘图软件等方式，单方面传递自己的造园思想，由于文字表述、手绘图案等方式过于单一，因而园林景观设计工作受到了较大的限制与约束。首先，信息、数据不能及时的共享和交流。在以往的园林景观设计过程中，受到文字、草图等方面的局限，使得信息交流沟通的方式太过单调，并很难进行数据共享，进而导致了设计环节的效率大大降低。同时，纸面化的信息在时间、空间方面存在着较大的局限性，沟通渠道相对单一、闭塞。其次，资料、数据的完整性较差。园林景观设计期间涉及民俗、地形以及人文环境等方面的知识与理论，因而设计工作对于基础性资料的需求量较大。采用传统的资料收集方式，很难掌握全面、及时、准确的信息。由于资料的不完善，使得设计效果大打折扣。此外，设计内容与实际效果存在较大的偏差。以往受到软件等因素的限制，园林景观设计主要借助二维平面图进行方案展示，使得设计方案与实际效果之间有着很大的偏差。另外，园林景观设计尚未形成系统性的评价与管理体系[1]。这主要是因为设计项目在具体实施过程中缺乏有效的监督，不同部门的人员没有做好协调、沟通等工作。

2 园林景观设计期间数字化技术应用的重要意义

2.1 提高园林景观设计水平

园林景观设计需要结合该地区特定的建设、发展需求，综合应用工程技术、园林艺术以及美学等理论知识，实现对相关区域的地形改造与植物配置、种植，并开展建筑景观塑造，进而实现人、自然与环境、建筑的和谐、协调发展，同时为附近的居民提供良好、优美的生活环境与休闲娱乐空间。由此可以看出，园林景观设计具有显著的综合性特征，通过设计元素、技术的应用，能够实现对环境的改造。这一过程中，借助数字化技术，可以实现对不同要素的整合，并使得景观与周围环境、地域资源等因素有机的结合在一起。此外，数字化技术的应用，还能提高直观、形象、立体的展示效果，使得园林景观设计更具可操作性、适宜性与科学性。

2.2 提升园林景观设计效率

首先，在数据信息的收集、分析以及处理、利用等方面，数字化技术有着明显的优势。其次，在进行园林景观设计方案的编制以及施工图的设计等方面，数字化技术能够提供强大的信息数据支撑，进而显著提升园林景观设计效率。比如，通过应用数字化技术，可以借助虚拟仿真的形式，全面展示园林景观设计思路。设计人员结合立体图的展示结果，并遵循园林景观设计的基本原则与要求，可以实现对园林景观施工现场的规划与调整。如此一来，不仅减少了图纸设计与更新时间，同时还能实现信息共享[2]。此外，借助数字化技术，还能使建设方、施工方更加清晰的了解设计人员的意图，进而减少施工期间遇到的问题。

2.3 改善景观设计服务水平

一方面，园林景观设计期间，可以利用数字化技术创建数据库，并在基础上实现景观设计数字化管理。因而，能够有效节约园林景观设计方案所用的时间，并且能够减少设计图纸整理、存储工作所消耗的时间。另一方面，数字化技术的应用，还能避免纸质图纸损坏、丢失所产生的弊端。除此之外，通过开展数字化管理工作，相关的设计人员能够实现设计资料的查询和反复利用，这对于园林景观工程相关文化资源的保护有着重要的意义。最后，借助于已建成的数据库，可以为园林景观的后续开发、设计、施工提供帮助。同时，对于已建成的园林景观，在开展维修、改造等工作时，也能提供帮助。图1 为数字化风景园林景观设计系统架构。

图1 数字化风景园林景观设计系统架构

3 园林景观设计中数字化技术的应用要点研究

3.1 建立完善的数据库

对于园林景观设计而言，有着较强的专业性、系统性、复杂性。首先，在设计工作开始之前，设计人员应当对现场开展全面的调查，结合现场勘测结果，对实际场地情况做出深入的了解。其次，收集园林景观相关数据、信息，进而为后续设计工作的开展做好准备。实际调查、勘察环节中，所采集到信息较多，且信息的种类多种多样。例如，勘察信息包括实地水文、地貌信息，还包括人文、历史文化等方面的信息，信息收集对设计工作有着直接的影响。尤其是人文信息，其组成内容较为复杂、多样，比如当地的历史面貌、风景名胜以及宗教信仰等信息，对于设计工作有着直接的关联。收集到的信息主要以照片、视频的形式存在。鉴于此，应加强对数字化技术的应用，通过数字化工具做好信息收集的全面性、细致性[3]。同时，还要以收集到的信息为基础，比如，建立专门的数据库，统一进行数据信息的存储、管理与查阅，进而为后续的设计奠定基础。

3.2 制作三维效果图

借助数字化技术，可以进行三维效果图的制作。在此期间，应当对现实的要素进行形象化模拟。对于三维效果图而言，不仅需要对原有信息、数据进行提取，同时还要融入设计人员的理念，将附近的自然环境、人文以及地形、水文等因素融合在一起，借助专业软件提高三维效果图的设计效果。其一，利用可视化的图像，展现出现场复杂的自然景观。其二，三维建模过程中，借助计算机技术把采集到的信息转化为背景。其三，设计人员需要根据相关的功能要求、艺术美感等因素，提出初步设计方案。其四，借助数字化技术，将其转化成为标准的数据文件格式。之后，通过三维图制作软件的应用建立相应的三维模型。这一过程中，要严格遵循统一、对比以及变化、比例等原则，加强艺术构图技法的应用。

3.3 注重设计反馈与材质的设定

首先，设计人员需要利用数字化技术，绘制空间分布图。结合园林景观周围的人文环境、历史古迹等因素，做好园林景观布局设计，并把环境插入透视图中，对借景、比例、尺度等要素做出综合分析。如此一来，便可以进一步明确总设计意图。其次，参与园林景观数字化制作的人员，应当结合修改后的设计意图，通过利用二维模型软件，进行数据分析、图像处理。采用三维制作软件，实现三维建模[4]，并赋予模型相应的材质、颜色，以提高园林景观设计工作的艺术效果。

3.4 做好布局规划和模型渲染

一方面，在利用数字化技术开展园林景观的设计工作期间，使用的数据库应当具有丰富的植物类型，这对于设计人员开展植物配置、功能区域植物规划等设计有着重要的帮助。设计人员需要结合不同地区的实际气候环境情况，并对植物种类、植物习性等因素做出分析，最终选用混植、孤植以及列植等不同的设计方式，提高园林景观的设计效果。除此之外，利用数字化技术进行景观模型参数的自动化调整，实现对园林景观的规划与设计，比如水池、建筑小品以及石阶、假山的应用与规划（图2）。另一方面，应做好模型渲染工作。借助三维数字技术进行建模不是设计的最终目的，设计人员应在此基础上对三维模型进行渲染，确保模型在整体方面能够与真实情境更加接近。具体设计工作中，应当对园林景观设计图应用场景进行完善，合理选用模型材质，对模型周围环境做好渲染。例如，可以通过调整光照对比度的方式，展先园林的灯光效果。在此期间，可以借助相关的数字化软件，通过建立实景模型，可以更好的和客户进行沟通，并为后续的施工打下基础。

图2 园林景观设计中水池、假山的应用

3.5 LIM 风景园林信息模型设计

LIM（Landscape Information Modeling）主要是指风景园林信息模型，最初是由Harvard 大学Ervin 教授提出。通过LIM 技术的应用，一方面能够实现设施物理、功能特性的数字表达。同时，还能提高知识资源的共享水平，可以为全生命周期的所有决策提供可靠的信息依据。另一方面，设计方、建设方以及施工方能够通过平台插入、提取、更新和修改信息，进而提高协同工作的效果。借助LIM 平台，能够对全生命周期内的信息进行输入、更新、提取以及校核、管理，该平台是BIM 技术的景观数字技术的拓展。在开展园林景观设计时，应借助LIM 技术进行项目立地环境的再现，对现状地形、水系、植被以及道路、建筑等要素进行数字化表达。其次，借助LIM 技术强化设计成果的表现，比如效果图的渲染、实体模型的建造，同时还可进行视频、虚拟现实等。此外，利用LIM 技术进行环境过程的模拟与预测，例如对土壤侵蚀、水文过程或植被演替过程的定量模拟等[5]。

3.6 VR 虚拟空间建模

通过VR 虚拟空间建模技术的应用，建设方可以进入虚拟现实中全方位的体验设计内容。随着虚拟现实（VR）等领域研究工作的不断深入，为建构风景园林环境中人群行为心理与空间特征的关联提供了人机交互平台。在开展园林景观设计时，借助VR 虚拟空间建模技术，可以从时间、交互、视觉以及音效等方面，实现对风景园林环境的全方位研究，同时也改变了公众、专业人员对于环境感知的途径。此外，借助VR 技术的应用，并利用三维扫描仪、全息相机等设施，能够将由人类行为、机器驱动所激发的模型变化，及时的反馈到数字模型环境中，以增强设计的有效性、真实性（图3）。