日前，第五屆數字(zi)景觀國際研討會在東南(nan)大學召開。置身于日新(xin)(xin)月異的(de)社(she)會環(huan)境中(zhong)，人工智能(AI)、虛擬現實(VR)、參數化、物聯網等數字(zi)技術為城市和(he)風景園林規劃設計(ji)(ji)(ji)從科學與(yu)藝(yi)術兩個方面帶來(lai)新(xin)(xin)的(de)可能性：比如，科學的(de)評價與(yu)規劃、新(xin)(xin)的(de)設計(ji)(ji)(ji)語言和(he)構造工藝(yi)，新(xin)(xin)的(de)設計(ji)(ji)(ji)思想和(he)新(xin)(xin)的(de)設計(ji)(ji)(ji)理論。

  那(nei)數字景(jing)觀(guan)(guan)的技術原理是什么(me)?它(ta)是如何讓城(cheng)市(shi)(shi)在理想和現實(shi)中無縫(feng)切換的?未來(lai)，我(wo)們(men)會看到(dao)怎么(me)樣(yang)的城(cheng)市(shi)(shi)或風景(jing)園林景(jing)觀(guan)(guan)?《科技周(zhou)刊》記者(zhe)采訪到(dao)我(wo)省建筑(zhu)領域權威(wei)設計專(zhuan)家。

  數字景觀的時代來了

  數字(zi)景(jing)觀(guan)(guan)是借助計算(suan)機技術、綜(zong)合運用3S技術、物聯傳(chuan)感、人(ren)工(gong)智能(neng)、虛擬(ni)現實等(deng)數字(zi)技術，對景(jing)觀(guan)(guan)環境(jing)(jing)信息進行(xing) 采集、評價、輔助規劃設計、模擬(ni)再(zai)現直至(zhi)施工(gong)、管控全過程。全生命周(zhou)期、調控景(jing)觀(guan)(guan)環境(jing)(jing)，高質(zhi)量地(di)服務(wu)人(ren)的生活，創造出超越傳(chuan)統、超乎感性的新型景(jing)觀(guan)(guan)。

  “數字(zi)景(jing)觀研究與實踐是‘數字(zi)中國(guo)’國(guo)家戰略(lve)的(de)(de)重(zhong)要組成部分，也是風景(jing)園(yuan)林學科的(de)(de)前沿(yan)領域，具有廣闊的(de)(de)發展前景(jing)。”東南大學建筑(zhu)學院教(jiao)授成玉寧(ning)表(biao)示，日常(chang)生活中，從國(guo)土空間規劃到(dao)建成環境綠地(di)系統、風景(jing)環境等(deng)，傳(chuan)統平面設計圖并不能呈(cheng)現zui終的(de)(de)三維立(li)體效果，而數字(zi)景(jing)觀技術破了這(zhe)個題(ti)。

  他介紹，數字(zi)景(jing)(jing)觀應用在城市園林景(jing)(jing)觀設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)中，不僅可減輕設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)人(ren)員的(de)勞動強度、縮短設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)周(zhou)期、提高設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)準確(que)性和(he)工程質(zhi)量要求通常(chang)情況下(xia)，設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)者(zhe)會通過(guo)交互(hu)式的(de)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)環境深入(ru)(ru)研(yan)究(jiu)方案的(de)效果、造(zao)價甚至隨(sui)著時間的(de)變化(hua)，進一(yi)步強化(hua)了設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)方案被(bei)決策者(zhe)、工程人(ren)員以及公眾(zhong)感知與理(li)解。“數字(zi)景(jing)(jing)觀技術進行場(chang)地(di)環境分析(xi)評判，并通過(guo)網絡平臺不僅可以進入(ru)(ru)到虛擬項(xiang)目的(de)場(chang)地(di)內(nei)部，更能夠通過(guo)定量的(de)方法全面認知項(xiang)目與環境條件。”

  在成玉(yu)寧看來，城(cheng)市園(yuan)林(lin)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)設(she)計(ji)中運用數(shu)(shu)字(zi)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)技(ji)術(shu)(shu)是必然趨勢。“與傳統風景(jing)園(yuan)林(lin)設(she)計(ji)思維相(xiang)比，數(shu)(shu)字(zi)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)技(ji)術(shu)(shu)突破了傳統時(shi)空維度(du)(du)的(de)(de)限(xian)制，應該(gai)是一種相(xiang)對規劃設(she)計(ji)更為全面的(de)(de)表達。”“未(wei)來應用數(shu)(shu)字(zi)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)技(ji)術(shu)(shu)能夠全尺度(du)(du)地輔助(zhu)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)規劃設(she)計(ji)，現代科(ke)技(ji)能夠將風景(jing)園(yuan)林(lin)的(de)(de)生態、空間、功能與文(wen)脈(mo)有機統一 ，促進(jin)風景(jing)園(yuan)林(lin)科(ke)學與藝術(shu)(shu)發(fa)生質的(de)(de)飛躍。”“運用數(shu)(shu)字(zi)景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)方(fang)法的(de)(de)規劃設(she)計(ji)和管控(kong)不僅高效，而且(qie)減少了人工誤判的(de)(de)概(gai)率(lv)，提升景(jing)觀(guan)(guan)(guan)(guan)規劃設(she)計(ji)的(de)(de)精準性。”

  可進入的(de)(de)沉(chen)浸式場(chang)景(jing)和豐(feng)富的(de)(de)數據是(shi)數字景(jing)觀(guan)得天獨厚的(de)(de)優勢(shi)。“數字景(jing)觀(guan)的(de)(de)分析評價設(she)(she)計(ji)過程(cheng)，不僅實(shi)現了‘數據流’的(de)(de)無縫(feng)銜接，而且也實(shi)現了數據化與(yu)可視化的(de)(de)交(jiao)互與(yu)切換，從(cong)而可以更加便(bian)捷(jie)地通(tong)過調整數據實(shi)現對設(she)(she)計(ji)方案的(de)(de)優化與(yu)比選，甚(shen)至虛擬現實(shi)場(chang)景(jing)以及(ji)演變過程(cheng)。”成玉寧說，借助(zhu)于現代(dai)(dai)穿(chuan)戴式設(she)(she)備、裸眼3D技術，可以實(shi)現三維(wei)仿真(zhen)狀態下的(de)(de)交(jiao)互式設(she)(she)計(ji)，極(ji)大地提升風景(jing)園(yuan)林設(she)(she)計(ji)的(de)(de)精準性、交(jiao)互性。比較傳統規劃設(she)(she)計(ji)采用的(de)(de)經(jing)驗與(yu)類(lei)比，數字時代(dai)(dai)景(jing)觀(guan)設(she)(she)計(ji)思維(wei)突破了人(ren)腦的(de)(de)局限性，也突破了對經(jing)驗的(de)(de)依賴性。

  時至今(jin)日，數字景觀方法與技術密(mi)切深(shen)入到風(feng)景園林研究(jiu)(jiu)、設計(ji)、建設與管控全過程，并在低影響開發與生(sheng)態(tai)安(an)全、海(hai)綿城市(shi)的(de)實踐與績(ji)效、數字景觀與可(ke)持續研究(jiu)(jiu)等(deng)領域產(chan)生(sheng)深(shen)遠(yuan)影響。

  數字技術成就行業進步，保護文化遺產

  在東南大學(xue)建筑學(xue)院(yuan)舉(ju)辦的(de)數字景觀(guan)國(guo)際研討(tao)會上，成(cheng)玉寧(ning)以《藍綠空(kong)間融(rong)合發(fa)(fa)展規(gui)劃》為題，探討(tao)城市(shi)(shi)存(cun)量發(fa)(fa)展模式下，建成(cheng)環(huan)境(jing)藍綠空(kong)間結構的(de)統(tong)籌規(gui)劃和生(sheng)態系(xi)統(tong)提質增效(xiao)的(de)新范式。在演講中，他多次強調(diao)(diao)，藍綠空(kong)間協調(diao)(diao)發(fa)(fa)展，是(shi)提升改善城市(shi)(shi)生(sheng)態環(huan)境(jing)質量的(de)主要抓(zhua)手(shou)，是(shi)城市(shi)(shi)人居環(huan)境(jing)高(gao)質量發(fa)(fa)展的(de)關鍵。

  “藍(lan)，指的(de)(de)就(jiu)是(shi)藍(lan)色(se)的(de)(de)水(shui)體，綠(lv)，指的(de)(de)就(jiu)是(shi)城市綠(lv)化。南(nan)京(jing)市藍(lan)色(se)水(shui)體占(zhan)比(bi)為(wei)11.4%，綠(lv)化占(zhan)比(bi)為(wei)38%，兩者相加得(de)出南(nan)京(jing)的(de)(de)藍(lan)綠(lv)空間(jian)為(wei)49.4%，接近50%，所以南(nan)京(jing)人可以自豪地(di)向世界宣布(bu)南(nan)京(jing) ‘山(shan)水(shui)城林’，自然本土優美(mei)。”成玉寧(ning)說，論壇上的(de)(de)研(yan)究，不只是(shi)來(lai)討論量(liang)的(de)(de)問題，而是(shi)在(zai)量(liang)一(yi)定的(de)(de)情況下，如何讓藍(lan)色(se)和綠(lv)色(se)的(de)(de)空間(jian)更好的(de)(de)協(xie)同發展(zhan)，更好的(de)(de)服務人居環境。

  那數據化能提(ti)供哪(na)些支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)呢?成(cheng)玉(yu)寧認(ren)為，藍綠(lv)(lv)融(rong)合(he)發展中，數字(zi)化技(ji)術(shu)是(shi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)，數字(zi)技(ji)術(shu)讓設計師更(geng)加精(jing)準(zhun)，可(ke)以擺(bai)脫(tuo)對(dui)經驗的(de)依賴，更(geng)多地(di)去(qu)運用遵循規(gui)律，去(qu)探(tan)(tan)索問題，這是(shi)數字(zi)技(ji)術(shu)zui大的(de)幫助。“數字(zi)技(ji)術(shu)早已不是(shi)概念，它已經實實在在地(di)推動(dong)輔助景觀行業進步。”成(cheng)玉(yu)寧說，數字(zi)技(ji)術(shu)就(jiu)是(shi)在探(tan)(tan)討藍綠(lv)(lv)空(kong)間融(rong)合(he)發展中如何擺(bai)脫(tuo)對(dui)傳(chuan)統(tong)經驗的(de)依賴，就(jiu)是(shi)將(jiang)傳(chuan)統(tong)的(de)二維(wei)(wei)的(de)綠(lv)(lv)地(di)系(xi)統(tong)規(gui)劃轉化成(cheng)三維(wei)(wei)甚至思(si)維(wei)(wei)，使城市景觀規(gui)劃 “有血有肉”，有鮮活(huo)、有生命(ming)。

  此(ci)外，數字景觀在(zai)文化遺產建筑(zhu)的保護和研(yan)究上也發(fa)揮著重要的作用。“以往對(dui)于(yu)江南(nan)私家園(yuan)林的研(yan)究主要停(ting)留在(zai)二維階(jie)段，通過拍照和手繪的方式對(dui)其進行記錄和資料保存(cun)。但這(zhe)種方式帶主觀性并常有誤差，也不適合于(yu)空間環境(jing)高度(du)復雜的園(yuan)林假山。”南(nan)京林業大(da)學風景園(yuan)林學院教授，博士生導師(shi)張青萍介紹(shao)，假山處在(zai)園(yuan)林空間中，由(you)于(yu)其形(xing)體(ti)高度(du)復雜，且受制(zhi)于(yu)相連植物等環境(jing)要素的影響，所以很難全面(mian)地獲取到完整的數據。

  目前，三(san)(san)維數字(zi)(zi)化技(ji)(ji)術已成功運(yun)用于江南私家園(yuan)林的(de)研究之中(zhong)。通過三(san)(san)維測繪和(he)激(ji)光掃描等(deng)技(ji)(ji)術，建立(li)精(jing)確的(de)園(yuan)林假(jia)山(shan)3D模(mo)(mo)型。同時，針對假(jia)山(shan)的(de)形變紋理進(jin)行采(cai)集，可以極(ji)大地提高測繪效率與(yu)精(jing)度。“如何進(jin)一步(bu)有效處理植物(wu)葉片等(deng)影響因(yin)素，并在假(jia)山(shan)3D模(mo)(mo)型上(shang)加(jia)入材質和(he)色彩(cai)等(deng)信(xin)息(xi)，將是我們未來對傳(chuan)統假(jia)山(shan)進(jin)行數字(zi)(zi)技(ji)(ji)術研究的(de)一個(ge)方向。”張青萍說。

  舊貌換新顏“實時呈現(xian)”，空間變(bian)得有生命

  由成玉(yu)寧教授主導(dao)的在(zai)東南大(da)學數(shu)(shu)字(zi)景觀實驗(yan)室(江蘇省城鄉(xiang)與(yu)景觀數(shu)(shu)字(zi)技(ji)術工(gong)程中心(xin))是我國首個專業(ye)實驗(yan)室，東南大(da)學在(zai)數(shu)(shu)字(zi)景觀領域開展了研究、實踐與(yu)教學將(jiang)近20年，數(shu)(shu)字(zi)技(ji)術在(zai)景觀規劃設計、施工(gong)與(yu)管控領域中有著(zhu)許許多(duo)(duo)多(duo)(duo)的神奇(qi)應用。

  在江蘇省城鄉(xiang)與景(jing)(jing)觀(guan)(guan)數字技術工程中心，大幅弧形屏幕上，正演示(shi)深(shen)(shen)圳(zhen)城市景(jing)(jing)觀(guan)(guan)設(she)計(ji)的(de)今(jin)昔對比，隨著鏡頭的(de)移動，深(shen)(shen)圳(zhen)“實(shi)時”舊貌換新(xin)顏。“這是一段道路的(de)航拍鏡頭，我(wo)們采集后加上虛擬的(de)完(wan)工道路效(xiao)果圖，新(xin)舊呈現一目了(le)然。”成玉寧解釋說，這是景(jing)(jing)園交互式設(she)計(ji)的(de)三(san)維(wei)(wei)實(shi)時呈現平(ping)臺。城市是一個(ge)有機的(de)生(sheng)態體系，點線面(mian)只描述了(le)一個(ge)靜態的(de)平(ping)面(mian)的(de)二(er)維(wei)(wei)的(de)形象(xiang)。在三(san)維(wei)(wei)狀態下，我(wo)們可以更加直觀(guan)(guan)地編輯三(san)維(wei)(wei)模(mo)型來實(shi)現對三(san)維(wei)(wei)和二(er)維(wei)(wei)信息(xi)的(de)處理。

  戴上(shang)一副超酷的(de)VR墨鏡(jing)，“徜徉”在景(jing)觀中，身體的(de)各項數據(ju)會(hui)被(bei)采(cai)集(ji)。“舒(shu)張壓、血流量、腦電圖……這(zhe)些數據(ju)會(hui)真(zhen)實反映你對景(jing)觀的(de)感受。”《科技周刊》記(ji)者了解(jie)到，根據(ju)大多數人的(de)真(zhen)實反饋，設計者們會(hui)再(zai)次(ci)對方案進行修訂。

  “城市(shi)不是那么簡(jian)單，不是平面的(de)，也不僅(jin)僅(jin)是立(li)體的(de)，而(er)是一個活的(de)有(you)生(sheng)命的(de)可持續(xu)的(de)過程(cheng)。數字技(ji)術通過多(duo)目標多(duo)維度建構起(qi)邏輯(ji)的(de)框架，并(bing)且把多(duo)變(bian)量(liang)整合在其間，輔助(zhu)我們人工判斷和決(jue)策，把多(duo)系統之間的(de)協(xie)同(tong)，全生(sheng)命周(zhou)期(qi)的(de)條件考(kao)慮進(jin)去，讓系統協(xie)同(tong)工作，成為我們考(kao)量(liang)的(de)zui主要的(de)因素，避免了單一問題的(de)誤判。”成玉寧(ning)說。

  如今，數字(zi)(zi)(zi)化的手(shou)段(duan)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多樣，以“數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)”為代表數字(zi)(zi)(zi)技術(shu)已經與越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的傳統行業(ye)實(shi)現深度融(rong)合應用，大放異彩(cai)。通過設計工具、仿真工具、物聯網、虛(xu)擬現實(shi)等各種(zhong)數字(zi)(zi)(zi)化的手(shou)段(duan)，我們可極大提升城市(shi)建設與運營的效率。未(wei)來(lai)，“數字(zi)(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)城市(shi)”將成為主流。

  成玉寧介紹，隨著大數(shu)據、云霧計算(suan)(suan)等基(ji)(ji)礎(chu)設(she)施的不斷完善，人工智能、物聯網等數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)體使能技術不斷進步(bu)，深度學習(xi)算(suan)(suan)法體系和通用算(suan)(suan)法包的逐(zhu)步(bu)成熟，基(ji)(ji)于數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)體技術應用的“數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)建(jian)筑(zhu)”發(fa)展迎(ying)來(lai)了絕佳(jia)機遇。未(wei)來(lai)的“數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)建(jian)筑(zhu)”應該是自(zi)學習(xi)、會思考，可(ke)以(yi)(yi)與(yu)人自(zi)然地溝通和交互的智慧化建(jian)筑(zhu)，具有對各種場景(jing)的自(zi)適(shi)應能力，并且作為 “數(shu)字(zi)孿(luan)(luan)生(sheng)城市(shi)”的一部分，可(ke)以(yi)(yi)在更高的結構層次上高度互聯。