数字场景营造在城市公共空间景观中的应用

华尹 李源枫

摘 要：随着数字技术的迅猛发展，数字场景营造逐渐成为城市公共空间景观设计的重要组成部分。深入探讨数字场景营造在城市公共空间中的应用，着重分析城市公共空间景观的发展特征、数字场景营造对城市公共空间景观塑造的价值、数字场景在城市公共空间景观中的构建类型及其案例，以充分挖掘数字场景营造在城市公共空间中的积极作用，推动城市公共空间景观的创新与可持续发展。

关键词：数字场景营造；数字技术；公众需求；公共空间景观

基金项目：本文系2021年杭州市哲学社会科学规划课题“基于环境行为偏好与进化算法的景观规划设计方法”（M21JC073）研究成果。

全球城市化趋势不可逆，城市人口激增。国家统计局发布的数据表明，截至2022年末，我国常住人口的城市化率为65.22%，比2021年增长了0.5个百分点。人口的快速发展和城市化是环境压力指数上升的主要诱因，城市公共景观作为人与自然相互作用的复杂结果，体现着城市空间形态、文化、社会和自然发展的过程，也体现着城市公共空间的活力与平衡。随着数字技术，如互联网、大数据、区块链、人工智能、元宇宙等，快速发展和应用，物理空间界面通过多形态的数字媒介进行重塑，改变着虚拟信息与感知关系，场景数字化引领城市公共空间景观的变革潮流。

一、数字场景营造的概述

2023年2月，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，指出要夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，加快建设数字中国。城市数字场景应用研究与数字中国建设整体布局对接，通过重塑城市空间与服务，给城市景观带来新的发展机遇，更好地服务于我国经济社会发展和人民生活改善。在工业5.0时代的浪潮中，城市公共空间景观正在逐渐融入更深层次的数字技术应用。这种趋势导致了具有智能化和信息化特征的建筑理论方法和技术工具形成。

本文所提出的数字场景营造，是指通过数字技术改善城市公共空间景观的设计与用户体验，提升城市居民的感知、互动和参与。利用前沿数字技术，促进现实空间的改造和与虚拟空间的结合，创造出更人性化和智能化的景观环境，将智慧系统与人文、艺术等内容相结合，构建一个跨领域的资源整合策略，从多个角度打造更加丰富的空间体验，以满足人们日益个性化、多样化的空间需求。

二、城市公共空间景观的发展特征

第一，从“静态展示”到“动态互动”。传统景观元素通常限于单向的观赏体验，观众与这些元素的互动较为浅显。同时，这些景观空间往往拥有固定的物理界限且承载的公共活动较为单一。然而，数字技术的应用能够颠覆这一局面，它使得景观展示方向不再单一，而是能够灵活捕捉并响应人们的行动变化，促进观众与景观之间的互动并提供动态的视觉体验。同时，可通过实时反馈和调整，根据使用需求动态调整景观元素，既满足了公众对空间多样化的追求，也增加了景观空间的活力。

第二，从“实体空间”到“虚实结合”。随着数字技术的发展，新的生活方式产生，人们的互动活动体验不再局限于传统物理景观空间。结合虚拟世界的社交互动，能大幅度提升观赏人员的体验感与新鲜感。虚拟现实技术（VR）、增强现实技术（AR）和混合现实技术（MR）等数字技术的应用，极大程度地丰富了人们对空间场所景观的感知效果。而随着虚实结合的场景技术逐渐普及，城市公共空间景观使用效能将有效提升。

三、数字场景营造对城市公共空间景观塑造的价值

清华大学建筑学院副研究员龙瀛曾提出：“我们需要在物理空间的基底之上，纳入对场景体验性的考量，围绕公众、物理空间、虚拟空间三个方向展开数字技术应用，最终实现景观空间的三种数字化增强。”城市公共空间的景观，作为一种在人类居住环境中融合自然與人文的景观形态，营造了舒适、疗愈、休闲与惬意的都市生活氛围。数字场景营造与城市景观结合，突破了传统园林景观的限制。将GIS、遥感、遥测、多媒体技术、互联网技术、人工智能技术、虚拟现实技术、多传感器融合技术等数字技术运用于城市景观的打造中，以数字元素、智能系统、数字动态场景等，提升公共空间的体验感和互动性，能使城市公共空间更具吸引力、可持续性和创新性。数字场景营造在城市公共空间景观塑造中主要具有三方面的价值。

第一，提升公众互动性、参与度与认同感。传统的城市景观侧重于静态观赏，通过城市自然元素和城市独特的历史、文化、建筑等传递城市的魅力，公众参与度通常较为受限。而数字场景营造强调创新体验与前沿技术相融合，为大众提供多元化、智能的数字体验，能更有效地提升公众的参与度与城市认同感。通过数字雕塑、光雕投影和数字互动景观等形式，大众可以参与城市公共空间景观的文化创作与社交互动，提升对城市的认同感。

第二，增强城市文化表达与艺术氛围营造。数字场景营造通过数字艺术、互动、虚拟现实等手段，为城市带来创意与活力，同时丰富城市的文化底蕴与艺术氛围。通过数字艺术的创新应用，突破传统艺术形式束缚，将艺术与科技融为一体，塑造一些城市艺术地标，多角度诠释城市魅力，如数字户外艺术展演、城市灯光秀等，让文化表达与艺术氛围融入城市，提升城市的文化品位与艺术活力。

第三，促进城市数字效能优化与可持续发展。在城市景观设计中引入数字技术设备系统可以更加高效节能，促进绿色能源的使用，降低对环境的影响。通过采集和分析数字景观数据，支持智能城市优化管理，提升运行效率。数字场景的互动与社交可以促进社区的合作与共享，提升社区资源与信息的可持续性。数字场景营造中使用的材料可以考虑可回收材料，降低资源浪费。艺术场景的二次创作、技术与场景的重复使用，可以促进材料生命周期的延续。数字场景营造不仅关注环境方面的可持续性，还与社会、文化和经济等多个层面相串联，以具有创新性的形式，引导市民关注环境保护和资源节约，为城市创造更可持续、宜居的未来。

四、数字场景在城市公共空间景观中的

构建类型与案例

（一）基于数字分析技术的场景构建

基于数字分析技术的景观设计，涉及环境信息采集、分析、模拟、建造、绩效评估和可视化等多个阶段，以满足不断变化的公众需求。在规划设计阶段，南宁园博园采石场花园遵循了耦合多元数字技术的采石场景观设计路径，通过数据采集与处理、场地分析与设计、方案循证与完善三个阶段进行逐级设计。利用倾斜摄影建模方法，合理规划无人机飞行航线并进行图像采集，利用ContextCapture软件，对图像采集结果进行处理生成模型，同时利用Rhino和Grasshopper，对场地进行分析，将多元数字技术的耦合应用于技术与设计层面。

（二）基于数字模拟技术的互动装置场景构建

1.2023年米兰设计周“Walk the Talk”装置

2023年米兰设计周“Walk the Talk”是关于游戏体验的增强现实设计的景观应用实例。该装置以游戏为框架，让游客和植物园之间形成对话，让玩家选择行进路径，激励玩家去发现和反思日常中的选择。装置使用数百块瓷砖形成隐喻性的漫步道，反映了米兰的主要特色。它由400多块木质砖和32个不同类型的图标组成，分布在3 500平方米的地面上，在白天和夜晚产生不同动态的灯光和声音效果。为游客提供了一种了解这个历史城市的方式，也让人们可以在参与中分享自己的经验。游客需要通过寻找可持续的解决方案来应对拥挤的社区或缺乏步行区等挑战。游戏道路上的彩色瓷砖由特殊的发光清漆和薄膜组合而成，在白天能够吸收储存能量，在夜晚释放光芒，为装置增添娱乐氛围。

2.美国“呼吸”（Exhale）景观艺术设施

“呼吸”（Exhale）景观艺术设施位于美国北卡罗来纳州西140号广场。该设施以蜿蜒形式流过广场，利用深色曲线铺设和周边长凳的设计增强景观设施的视觉向心力，主动引导行人与之互动。装置主体由四层定制穿孔和折叠不锈钢组成，内部设置有雾化系统，雾气在广场两端不断循环，辅以灯光的变换创造流动的质感，模拟出景观装置“呼气”与“吸气”的效果。通过这个项目以具有创造性的设计来表达这个城市广场内的水循环。

（三）基于数字联动技术的智慧生活场景构建

1.宁波市和丰未来社区空间微更新实验

宁波市和丰未来社区作为具有悠久历史的老旧小区，存在功能单一、空间活力不足等问题。项目采用了白色网架结构，巧妙地融合了和丰未来社区服务中心的主题和本地历史中的“纺织”元素。这种设计不仅具有交互性、低碳环保性、数字化和文化多样性特征，还通过构筑物的编织方式，展现了多种社区生活场景的典型特征。该项目将能源可持续性和材料可持续性两个方面作为设计重点，依托互联网平台，建立云端服务系统，将服务系统的终端融入空间中。安装在公共区域的植被检测系统不仅提升了户外的美感，还通过传感器对温度、湿度、空气流动速度、二氧化碳含量等关键指标进行实时监控，更加有效地促进了植被的养护工作。

2.北京龙湖G-PARK能量公园

北京龙湖G-PARK能量公园是一个数字公园生活场景的案例。将人在公园的常见行为方式，如跑步、骑行、跳跃、跳舞、触摸、聆听、手势互动等，融入数字技术与数字装置，构建人与物联网结合的互动数字场景，物理实体空间转变为虚实交互空间，公园与游客的关系由被动变为互动，进而影响人在公园中的行为。一期根据“能量花园”概念进行智慧化设计。如设置不同的运动点和能源采集点，持续收集人体动能和太阳能，并将收集到的能源统一储存到控制室，作为公园耗电设施的能量供给等。动态反馈交互场景，如互动集电跳泉装置，将人踩上去后所产生的动能转化为电流，激发信号来控制泉水向上蹦跳。二期升级光合公园，通过数字技术的叠加，继续强化公园的用户黏性。如使用微信小程序扫脸入园，用户在公园的运动及互动行为触发能量币，比如行走步数、跑步里程、骑行里程以及垃圾分类等。通过不同阶段的尝试，创造出具有参与感的城市生活智慧体验场景。

（四）基于数字营建技术的艺术空间场景构建

1.上海交运智慧湾可伸缩景观桥“万年轮”

“万年轮”设计以一个机械油压联动转轴钢结构系统结合增材制造的面板形成一种全新形式的景观桥，是世界首个运用3D打印技术制造的可伸缩景观人行桥。桥长9.34米，宽1.5米，高1.1米，分为9段可伸缩片段。桥面开启时，9片面板一字排开，面板兼顾安全与装饰作用；桥面收起时，9片面板依次收拢呈满月形状，配合面板扶手内置的LED灯，宛若一轮明月。该桥可通过手机蓝牙控制，安装有重力自动预警系统，将传统文化意境与数字科技相结合，带来独特的艺术体验。

2.深圳中洲湾C Future City“数字瀑布”

自21世紀初起，以“建筑媒体化技术”为代表的数字艺术开始在环境设计行业中取得发展，这也是目前世界各大灯光节中运用于景观空间和建筑外观上的主要技术之一。通过使用LED、3D/4D裸眼视觉技术等，将数字影像投射于建筑的外立面上，形成大面积视觉元素的感官冲击，给参观者营造新型景观空间内的信息接收体验。由Patrick Blanc和TeamLab联手打造的大型“数字瀑布”艺术景观——《水粒子世界与因人而现的漩涡》，位于广东深圳中洲湾C Future City的下沉广场商场主入口大堂，画面通过多块联动立式LED竖屏蜿蜒3层。沿着建筑立面倾泻而下，“数字瀑布”与周围的商业街道、商场形成鲜明的对比，且会因人走动而呈现不同水流向。

3.廊坊互动艺术装置“全域花境”

“全域花境”是BLUBLU沉浸数字科技团队设计的互动艺术装置，作品以“花修”理念为基础，通过数字艺术的形式表达植物的自然能量，展现花的生命力，为传统的自然花园引入新的智慧生态。以“花”为整体造型的灵感，利用超高清LED柔性屏的特性，通过参数化建模，打破了传统显示屏规则形状的限制，创造出动态而富有韵律的曲线弧度，使显示内容更灵活多样。结合全域环绕音场、自然疗愈声效等的应用，为用户呈现了一个多维度、多感官的自然疗愈场域。

总之，数字场景营造在城市公共空间景观中的应用呈现了一幅幅令人振奋的画面，展示了数字时代对城市景观设计的深远影响。数字技术的应用为城市空间赋予了前所未有的创意和生机，使居民与游客在城市公共空间中获得更加丰富多彩的体验，有利于创造更宜居、更具文化魅力的城市空间。

参考文献：

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[5]郭湧.论风景园林信息模型的概念内涵和技术应用体系[J].中国园林，2020（9）：17-22.

作者简介：

华尹，硕士，浙江经贸职业技术学院讲师。研究方向：可持续更新设计。

李源枫，硕士，浙江农林大学暨阳学院讲师。研究方向：产品设计。