日前，第五屆數(shù)字景觀國際研討會在東南大學召開。置身于日新月異的社會環(huán)境中，人工智能(AI)、虛擬現(xiàn)實(VR)、參數(shù)化、物聯(lián)網等數(shù)字技術為城市和風景園林規(guī)劃設計從科學與藝術兩個方面帶來新的可能性：比如，科學的評價與規(guī)劃、新的設計語言和構造工藝、新的設計思想和新的設計理論。

那數(shù)字景觀的技術原理是什么?它是如何讓城市在理想和現(xiàn)實中無縫切換的?未來，我們會看到怎樣的城市或風景園林景觀?《科技周刊》記者采訪到我省建筑領域權威設計專家。

數(shù)字景觀的時代來了

數(shù)字景觀是借助計算機技術，綜合運用3S技術、物聯(lián)傳感、人工智能、虛擬現(xiàn)實等數(shù)字技術，對景觀環(huán)境信息進行采集、評價、輔助規(guī)劃設計、模擬再現(xiàn)直至施工、管控全過程。全生命周期、調控景觀環(huán)境，高質量地服務人的生活，創(chuàng)造出超越傳統(tǒng)、超乎感性的新型景觀。

“數(shù)字景觀研究與實踐是‘數(shù)字中國’國家戰(zhàn)略的重要組成部分，也是風景園林學科的前沿領域，具有廣闊的發(fā)展前景。”東南大學建筑學院教授成玉寧表示，日常生活中，從國土空間規(guī)劃到建成環(huán)境綠地系統(tǒng)、風景環(huán)境等，傳統(tǒng)平面設計圖并不能呈現(xiàn)最終的三維立體效果，而數(shù)字景觀技術破了這個難題。

他介紹，數(shù)字景觀應用在城市園林景觀設計中，不僅可減輕設計人員的勞動強度、縮短設計周期、提高設計準確性和工程質量要求，而且通常情況下，設計者會通過交互式的設計環(huán)境深入研究方案的效果、造價，甚至隨著時間的變化，進一步強化了設計方案被決策者、工程人員以及公眾感知與理解。“數(shù)字景觀技術進行場地環(huán)境分析評判，并通過網絡平臺不僅可以進入到虛擬項目的場地內部，更能夠通過定量的方法全面認知項目與環(huán)境條件。”

在成玉寧看來，城市園林景觀設計中運用數(shù)字景觀技術是必然趨勢。“與傳統(tǒng)風景園林設計思維相比，數(shù)字景觀技術突破了傳統(tǒng)時空維度的限制，應該是一種相對規(guī)劃設計更為全面的表達。”“未來應用數(shù)字景觀技術能夠全尺度地輔助景觀規(guī)劃設計，現(xiàn)代科技能夠將風景園林的生態(tài)、空間、功能與文脈有機統(tǒng)一，促進風景園林科學與藝術發(fā)生質的飛躍。”“運用數(shù)字景觀方法的規(guī)劃設計和管控不僅高效，而且減少了人工誤判的概率，提升景觀規(guī)劃設計的精準性。”

可進入的沉浸式場景和豐富的數(shù)據是數(shù)字景觀得天獨厚的優(yōu)勢。“數(shù)字景觀的分析評價設計過程，不僅實現(xiàn)了‘數(shù)據流’的無縫銜接，而且也實現(xiàn)了數(shù)據化與可視化的交互與切換，從而可以更加便捷地通過調整數(shù)據實現(xiàn)對設計方案的優(yōu)化與比選，甚至虛擬現(xiàn)實場景以及演變過程。”成玉寧說，借助于現(xiàn)代穿戴式設備、裸眼3D技術，可以實現(xiàn)三維仿真狀態(tài)下的交互式設計，極大地提升風景園林設計的精準性、交互性。比較傳統(tǒng)規(guī)劃設計采用的經驗與類比，數(shù)字時代景觀設計思維突破了人腦的局限性，也突破了對經驗的依賴性。

時至今日，數(shù)字景觀方法與技術密切深入到風景園林研究、設計、建設與管控全過程，并在低影響開發(fā)與生態(tài)安全、海綿城市的實踐與績效、數(shù)字景觀與可持續(xù)研究等領域產生了深遠影響。

數(shù)字技術成就行業(yè)進步，

保護文化遺產

在東南大學建筑學院舉辦的數(shù)字景觀國際研討會上，成玉寧以《藍綠空間融合發(fā)展規(guī)劃》為題，探討城市存量發(fā)展模式下，建成環(huán)境藍綠空間結構的統(tǒng)籌規(guī)劃和生態(tài)系統(tǒng)提質增效的新范式。在演講中，他多次強調，藍綠空間協(xié)調發(fā)展，是提升改善城市生態(tài)環(huán)境質量的主要抓手，是城市人居環(huán)境高質量發(fā)展的關鍵。

“藍，指的就是藍色的水體，綠，指的就是城市綠化。南京市藍色水體占比為11.4%，綠化占比為38%，兩者相加得出南京的藍綠空間為49.4%，接近50%，所以南京人可以自豪地向世界宣布南京‘山水城林’，自然本土優(yōu)美。”成玉寧說，論壇上的研究，不只是來討論量的問題，而是在量一定的情況下，如何讓藍色和綠色的空間更好地協(xié)同發(fā)展，更好地服務人居環(huán)境。

“數(shù)字技術早已不是概念，它已經實實在在地推動輔助景觀行業(yè)進步。”成玉寧說，數(shù)字技術就是在探討藍綠空間融合發(fā)展中如何擺脫對傳統(tǒng)經驗的依賴，就是將傳統(tǒng)的二維綠地系統(tǒng)規(guī)劃轉化成三維甚至思維，使城市景觀規(guī)劃“有血有肉”，有鮮活、有生命。

此外，數(shù)字景觀在文化遺產建筑的保護和研究上也發(fā)揮著重要的作用。“以往對于江南私家園林的研究主要停留在二維階段，通過拍照和手繪的方式對其進行記錄和資料保存。但這種方式帶有主觀性并常有誤差，也不適合于空間環(huán)境高度復雜的園林假山。”南京林業(yè)大學風景園林學院教授、博士生導師張青萍介紹，假山處在園林空間中，由于其形體高度復雜，且受制于相連植物等環(huán)境要素的影響，所以很難全面地獲取到完整的數(shù)據。

目前，三維數(shù)字化技術已成功運用于江南私家園林的研究之中。通過三維測繪和激光掃描等技術，建立精確的園林假山3D模型。同時，針對假山的形變紋理進行采集，可以極大地提高測繪效率與精度。“如何進一步有效處理植物葉片等影響因素，并在假山3D模型上加入材質和色彩等信息，將是我們未來對傳統(tǒng)假山進行數(shù)字技術研究的一個方向。”張青萍說。

舊貌換新顏“實時呈現(xiàn)”，

空間變得有生命

“數(shù)字技術是保障，讓我們的設計更加精準，擺脫對經驗的依賴。我們更多地運用規(guī)律，去探索問題，這是數(shù)字技術給我們最大的幫助。”由成玉寧教授主導的東南大學數(shù)字景觀實驗室(江蘇省城鄉(xiāng)與景觀數(shù)字技術工程中心)是我國首個專業(yè)實驗室，東南大學在數(shù)字景觀領域開展了研究、實踐與教學將近20年，數(shù)字技術在景觀規(guī)劃設計、施工與管控領域中有著許許多多的神奇應用。

在江蘇省城鄉(xiāng)與景觀數(shù)字技術工程中心，大幅弧形屏幕上，正演示深圳城市景觀設計的今昔對比，隨著鏡頭的移動，深圳“實時”舊貌換新顏。“這是一段道路的航拍鏡頭，我們采集后加上虛擬的完工道路效果圖，新舊呈現(xiàn)一目了然。”成玉寧解釋說，這是景園交互式設計的三維實時呈現(xiàn)平臺。城市是一個有機的生態(tài)體系，點線面只描述了一個靜態(tài)的、平面的、二維的形象。在三維狀態(tài)下，我們可以更加直觀地編輯三維模型來實現(xiàn)對三維和二維信息的處理。

戴上一副超酷的VR墨鏡，“徜徉”在景觀中，身體的各項數(shù)據會被采集。“舒張壓、血流量、腦電圖……這些數(shù)據會真實反映你對景觀的感受。”《科技周刊》記者了解到，根據大多數(shù)人的真實反饋，設計者們會再次對方案進行修訂。

“城市不是那么簡單，不是平面的，也不僅僅是立體的，而是一個活的、有生命的、可持續(xù)的過程。數(shù)字技術通過多目標多維度建構起邏輯的框架，并且把多變量整合在其間，輔助我們人工判斷和決策，把多系統(tǒng)之間的協(xié)同、全生命周期的條件考慮進去，讓系統(tǒng)協(xié)同工作，成為我們考量的最主要的因素，避免了單一問題的誤判。”成玉寧說。

如今，數(shù)字化的手段越來越多樣，以“數(shù)字孿生”為代表的數(shù)字技術已經與越來越多的傳統(tǒng)行業(yè)實現(xiàn)深度融合應用，大放異彩。通過設計工具、仿真工具、物聯(lián)網、虛擬現(xiàn)實等各種數(shù)字化手段，我們可極大提升城市建設與運營的效率。未來，“數(shù)字孿生城市”將成為主流。

成玉寧介紹，隨著大數(shù)據、云霧計算等基礎設施的不斷完善，人工智能、物聯(lián)網等數(shù)字孿生體能使技術不斷進步，深度學習算法體系和通用算法包的逐步成熟，基于數(shù)字孿生體技術應用的“數(shù)字孿生建筑”發(fā)展迎來了絕佳機遇。未來的“數(shù)字孿生建筑”應該是自學習、會思考，可以與人自然地溝通和交互的智慧化建筑，具有對各種場景的自適應能力，并且作為“數(shù)字孿生城市”的一部分，可以在更高的結構層次上高度互聯(lián)。

關鍵詞： 數(shù)字景觀 建筑景觀 發(fā)展新趨勢 城市規(guī)劃