风景园林规划设计的数字化方法初探

董曌宇 张建立

摘要：随着社会的发展，数字技术已渗透到风景园林学科教学、科研、专业实践的各个领域，并带动学科研究和专业实践模式不断实现新的发展。高校作为培养风景园林人才的机构，需要改变传统教学方式，以适应社会发展。参数化设计是借助计算机快速处理复杂信息的能力，通过强调对事物分析的客观性和理性，以提高使用者严密的逻辑思维和对事物的清晰认知。将参数化设计引入风景园林教育中，培养对场地分析的严谨性，提升解决场地问题的合理性。改变传统以“经验”为主的教学模式带来的模糊性，培养学生严谨的学风和清晰的逻辑思维，从而培养符合数字时代需求的景观人才，推动风景园林学科发展。

关键词：风景园林规划设计;数字化;方法

引言

数字化技术不仅仅是计算机技术、VR技术、互联网技术、云技术等信息技术的统称，同时也是一个时代的技术奇点象征。数字化的出现使人类社会从工业时代转变到数字时代，对于景观设计这个古老的行业来说，人们从相地立基、现场推敲转向图纸规划、模型分析，最终形成景观数字化体系，这是行业的时代更替，是行业向高效与先进发展的必经之路。

1风景园林规划设计的数字化方法现状

数字化”的表面含义，是让图形信息、数据信息、行为信息等转化为计算机使用的数字信号，从而实现计算机自动化，辅助人们工作，甚至产生取代人类工作的人工智能。单从景观数字化来看，数字化是从CAD绘图软件取代尺规作图开始，直到目前仍在发展初期的LIM（LandscapeInformationModeling）。对于LIM应用来说，软件的功能并不够全面，数字模型系统目前仅在建筑设计行业进步较快，而景觀LIM对于景观工程中的园林植物学、地理学、生态学、景观建筑等缺少完善的框架作为支持，其中作为变量的美学因素也无法准确地通过数据来衡量。同时，目前国内BIM大多数仍是先画施工图，再用数字化软件来“翻模”，其中一部分是甲方的建设需求或者学术需求，更多的则是为了给项目加上BIM的标签而本末倒置。数字化不应是反向验证，而应是正向建模推敲。因此，景观设计的数字化还有很长一段路要走。

2风景园林规划设计的数字化创新策略

2.1参数化教学体系的构建

参数化设计引入风景园林规划设计教学中，最关键的问题在于参数语言的学习，将传统风景园林设计要素转变为计算机可识别的参数语言。然后通过设定参数和规则生成设计，开设《风景园林参数设计语言》《风景园林参数化设计软件应用》等课程，从而利用参数化技术设计风景园林。参数化设计依据对场所信息的客观分析，通过试验平台，提取和分析场所数据信息。利用Arcgis及插件，分析土地利用、土壤、地形等信息;利用Flow3d、Xflow、Urbanwind软件，分析水、风等流体信息;利用Fragstars、PC-ORD软件，分析植物群落和生态效能;利用Depthmap软件，测评和量化空间;利用Ecotect、Vasari软件，分析建筑节能、舒适度等。只有充分量化场地信息，才能提高参数化设计质量。参数化设计优势在于可视、可变，在已建构的模型上，通过重设参数，目睹方案推敲和优化过程，将这个环节引入课堂，师生一起探讨，得出最优方案，提高教学效率。学生既能从方案推敲中，强化设计思维推导，更能快速吸收教师经验。例如，师生通过一起重设溪流的流速、流量、河床容积、石块大小等信息，测定溪流水花纹理、水流声音、跌落景观，并推演出最佳溪流景观形态，教学效果更直观，也更生动有趣。。建立虚拟仿真试验室，将设计推敲过程和最终设计成果，以动态视觉图形式展示出来，并通过直观感受发现问题并反馈修改意见。虚拟仿真试验教学强调“能实不虚”，将园林空间或单体进行虚拟仿真，形成实景再现，能及时发现设计中的弊端，形成设计全过程的可视化。虚拟仿真试验教学，通过直观形象，变“被动”为“主动”，弥补传统设计教学方法的不足，并激发学生兴趣，培养学生创新意识。通过构建学生和先进技术、社会实践之间的桥梁，实现高校教学与新兴技术的对接，为培养适应数字化社会需求的风景园林人才提供平台。

2.2以哲学主导的风景园林数字化转型

首先，设计师要不仅拥有方案设计能力，还应具有高水平数字化编程思维和技能，这是作为劳动者不可或缺的主要部分;其次，对于相关LIM软件的开发与升级是推动景观数字化进程的必备工具;最后，应产出多元的数字化产品来替代目前的施工图纸，推动景观行业转型为制造业。只有满足以上3个条件，才能形成数字化的生产力，以决定数字化的生产关系。设计行业在生产关系中积累的经济基础，会决定上层建筑的改变。在数字平台下，行业内部更应开放共享，学习互联网的开源精神，达到设计师自由和技术传播自由，形成互利共赢的开放平台。

2.3参数化设计思维的转变

参数化设计教学难点在于设计思维的转变，从传统“经验思维”转变为“规律解读思维”。传统设计构思，主要依据经验判断，具有主观性、不确定性，这对初学者、经验不足者难以拿出有效方案，同时，设计教学中的设计灵感也难以在教学中教授，尤其不易将设计构思的推导过程清晰告知学生。参数化设计思维坚持以问题为导向，通过客观分析问题，提出解决方案，而这个方案在形成前也可通过参数设计进行模拟，确定方案的可行性，让学生建立理性设计逻辑。因此，参数化设计的逻辑在于将设计问题转化为计算规则。设计逻辑的构建首先从研究场所问题开始，通过参数变量，加入设计诉求，由此建立分析问题———提出问题———解决问题的设计逻辑，使客观问题得以准确解决，从而将“经验学习”变为解决“场所问题”，以实现教学设计思维的转变。

2.4元宇宙”中的风景园林规划设计

近年出现的元宇宙（Metaverse）概念也被景观设计圈所借鉴，催生出了不少沉浸式、高交互的景观作品，而元宇宙不仅仅是一个景观设计的题材与装置理念，更应融入数字化的设计模式。设想中的元宇宙可以以区块链技术和虚拟货币为经济基础，NFT为虚拟物体资产化，同时虚拟货币与物品也能作用于现实世界。因此，元宇宙除了VR、AR设备带来的表面视觉感受外，更将是现实世界的平行与延伸。在风景园林的数字化过程中，也是将真实场景虚拟化的过程，这里引入制造业PLM（ProductLifeMan‐agement）的概念，形成数字孪生的景观。数字孪生的虚拟场地的生态、物理、结构与财务价值等参数与现实世界的真实场地完全相同，这种孪生是从项目初期、项目完成甚至后期管理的完全对称，是整个产品生命周期的孪生。此外，虚拟空间也会在较小的成本下带来更大的尝试空间，以现状数据为基础进行时间层面的预期演算，如植物生长、雨洪预测、四季景观、维护周期等，以便对未来的隐患产生预警，对远期效果提前干预，随时保证景观的最佳效果。

结语

风景园林规划设计的数字化是技术的创新，也是商业模式的创新。数字化模式带来的更高效的技术与更先进的服务模式，将彻底颠覆传统设计中的图纸交付、设计咨询的商业模式。设计师们在提升设计水平的同时，也不应甘于当前技术的落后、忽视新技术与制度对行业的冲击。数字化是风景园林行业的一场革新，也是建设行业的一场革新。星星之火，可以燎原，将汗水留在数字时代，将行业带入美好未来。

参考文献

[1]吴建明.基于形态发生学的景观设计数字化图解研究[D].武汉：湖北工业大学，2020.

[2]袁亦尧.基于数字技术的可视化交互景观设计方法研究[D].南京：南京艺术学院，2020.

[3]何恩琪.基于PLM的B公司产品研发流程管理改进研究[D].上海：华东师范大学，2021.