摘要：傳統(tǒng)園林水景景石空間協(xié)調(diào)配置一般采用規(guī)范布局搭建，無(wú)法有效釋放最佳景石空間距。為有效解決該問(wèn)題，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提出新型水景景石空間協(xié)調(diào)配置方法。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立當(dāng)前水景區(qū)域前導(dǎo)數(shù)據(jù)集，轉(zhuǎn)化為VR數(shù)據(jù)流，獲取數(shù)據(jù)表征，依靠數(shù)據(jù)流執(zhí)行參數(shù)，環(huán)境表征、空間環(huán)境數(shù)值，綜合費(fèi)用等，建立約束性函數(shù)，獲取景石最優(yōu)排列解，利用統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域的BioWin微觀統(tǒng)計(jì)模型對(duì)當(dāng)前園林河道坐標(biāo)進(jìn)行量化操作，對(duì)計(jì)算值進(jìn)行空間擬合，實(shí)現(xiàn)景石空間的協(xié)調(diào)配置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)園林景石空間配置方法后，景石空間規(guī)則比提高23%，自然配置空間提高35%，可有效提高景石空間距。

關(guān)鍵詞：園林水景;景石空間;BioWin;虛擬現(xiàn)實(shí);空間規(guī)劃;數(shù)據(jù)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TN911.2-34;F272

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-373X（ 2019） 24-0133-03

水景景石空間協(xié)調(diào)布局是現(xiàn)代園林水景搭建的核心，對(duì)園林景觀具有空間延伸、滲透和導(dǎo)向作用。傳統(tǒng)園林水景景石空間協(xié)調(diào)配置大多依靠布局規(guī)范或者平面圖紙搭建，這種搭建方式效率低，無(wú)法釋放最佳空間距，配置效果并不理想。VR技術(shù)引進(jìn)，為改善這一問(wèn)題提供最佳解決方案。VR技術(shù)最初在美國(guó)被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，因交互體驗(yàn)性較強(qiáng)，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)方面。在當(dāng)代園林水景景石應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，可在虛擬空間直接進(jìn)行景石搭建模擬，充分獲取水景間距。基于該技術(shù)，提出新型園林水景景石空間協(xié)調(diào)配置方法。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下園林景石空間協(xié)調(diào)配置方法

1.1 虛擬測(cè)試性景石環(huán)境信息流建立

園林景石設(shè)計(jì)者可在當(dāng)前園林設(shè)計(jì)區(qū)，依托虛擬平臺(tái)，建立、調(diào)控、修改虛擬空間[1]。由于園林空間景石設(shè)計(jì)環(huán)境與虛擬現(xiàn)實(shí)模擬存在差異，所以將虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)和模擬軟件以環(huán)境空間信息流的形式展開(kāi)設(shè)計(jì)，為后續(xù)景石空間協(xié)調(diào)配置奠定基礎(chǔ)[2]。為適應(yīng)后續(xù)空間環(huán)境輸出和環(huán)境分析，將當(dāng)前園林環(huán)境信息流轉(zhuǎn)化為以下要素：測(cè)試要素、環(huán)境配置要素、可測(cè)試性理論、不可測(cè)試性理論[3]。可測(cè)試性理論可作為當(dāng)前園林環(huán)境數(shù)據(jù)先導(dǎo)可行性數(shù)據(jù)理論，當(dāng)前環(huán)境信息流導(dǎo)向圖見(jiàn)圖1。

在虛擬現(xiàn)實(shí)測(cè)試性景石信息流中，用T1表示測(cè)試部分，一般域名范圍為1-N，其中Ⅳ表示當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)位總參數(shù)。如果當(dāng)前信息流輸出端正常，渲染部分測(cè)試一般指代0，反之則輸出表現(xiàn)為1。此外數(shù)據(jù)流導(dǎo)向可以用m表示當(dāng)前信息故障隔離的測(cè)試結(jié)果，也就是數(shù)據(jù)流故障隔離理論。設(shè)k=1，2，…，L，L為信息流故障隔離總參數(shù)的數(shù)據(jù)量。當(dāng)園林?jǐn)?shù)據(jù)虛擬信息出現(xiàn)隔離故障時(shí)，輸出的L值為1，否則為其他自然數(shù)。在當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下園林信息流的表象中，還需設(shè)定混合型表征數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)流故障隔離理論設(shè)定混合型表證數(shù)據(jù)。該表征如表1所示。表1為當(dāng)前園林信息流故障距離測(cè)試相關(guān)矩陣，即園林任意環(huán)境下所包含元素均為客觀因素，其不同因素搭配之間會(huì)形成對(duì)應(yīng)閾值。只要該閾值所對(duì)應(yīng)的結(jié)果唯一，則可以建立測(cè)試性信息流[4-5]。園林區(qū)域內(nèi)空間質(zhì)量為二次數(shù)據(jù)測(cè)評(píng)項(xiàng).需要利用加權(quán)項(xiàng)進(jìn)行測(cè)評(píng)，引導(dǎo)信息流。加權(quán)項(xiàng)計(jì)算公式為：式中：u和v分別為不同公式項(xiàng);c為數(shù)據(jù)項(xiàng)實(shí)際測(cè)評(píng)系數(shù);n為當(dāng)前權(quán)重迭代次數(shù)。

1.2 虛擬環(huán)境景石最優(yōu)排列解

不同景石輻射區(qū)域的空間排列計(jì)算是園林水景景石排列的核心。在現(xiàn)代環(huán)境美學(xué)水景自然配置規(guī)則的基礎(chǔ)上，選擇合理景石位置和方向性搭配方案。該配置方案除基礎(chǔ)的空間美化性能外，不僅需具備一定靈活性，還需滿足景石空間輻射區(qū)內(nèi)其他景物的經(jīng)濟(jì)需要。上述建立的景石空間環(huán)境數(shù)據(jù)流可為設(shè)計(jì)提供區(qū)域空間負(fù)荷執(zhí)行參數(shù)[6]。根據(jù)該參數(shù)可獲取環(huán)境表征、空間環(huán)境數(shù)值、環(huán)境負(fù)荷積累等多重影響性數(shù)據(jù)，以此作為

對(duì)于約束目標(biāo)函數(shù)的排列解求取，根據(jù)當(dāng)前園林景石排列網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，獲取不同景石網(wǎng)架路徑數(shù)，完成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的重新組合，進(jìn)行網(wǎng)架型號(hào)選擇，保證后續(xù)優(yōu)化計(jì)算可行性，獲取最優(yōu)空間配置解[9]。

1.3 實(shí)現(xiàn)園林水景景石空間配置

園林河道引入會(huì)對(duì)景石空間輻射產(chǎn)生一定影響，對(duì)其進(jìn)行實(shí)際坐標(biāo)量化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)配置。河道坐標(biāo)量化需要利用統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域BioWin微觀統(tǒng)計(jì)模型，其作為當(dāng)前污染物穩(wěn)態(tài)計(jì)算條件，通過(guò)引入橫縱兩項(xiàng)變量因素梯度指標(biāo)，對(duì)河道和景石位置進(jìn)行空間量化。設(shè)計(jì)引入的坐標(biāo)圖見(jiàn)圖2。圖2中，E為當(dāng)前景石河道中心原點(diǎn);B為當(dāng)前景石河道的實(shí)際走向;u，v，r分別為當(dāng)前河道輻射點(diǎn);m為河道延伸質(zhì)量。對(duì)當(dāng)前景石河道坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行定位、空間坐標(biāo)量化等可確定邊界值。將景石坐標(biāo)引入河道坐標(biāo)后，二者的輻射區(qū)域會(huì)產(chǎn)生明顯的變化。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

設(shè)計(jì)空間協(xié)調(diào)配置方法后，需利用仿真控制臺(tái)仿真軟件進(jìn)行對(duì)設(shè)計(jì)方法有效性和優(yōu)勢(shì)性驗(yàn)證的模擬實(shí)驗(yàn)。此外還可獲取應(yīng)用數(shù)據(jù)，為后續(xù)開(kāi)發(fā)研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對(duì)比方法選擇傳統(tǒng)規(guī)劃圖法和上文設(shè)計(jì)配置方法，實(shí)驗(yàn)工作人員通過(guò)驗(yàn)證結(jié)果的景石空間規(guī)則比以及自然配置空間面積確定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組優(yōu)勢(shì)性。

2.1 景石空間規(guī)則比對(duì)比

景石空間規(guī)則比可看作是空間輻射區(qū)和表征面積的對(duì)應(yīng)比值，是衡量當(dāng)前景觀空間規(guī)則重要參數(shù)。將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組所提供的景石配制方法以點(diǎn)格的形式測(cè)取空間規(guī)則比的比值，其結(jié)果見(jiàn)圖3。

隨機(jī)選取10個(gè)點(diǎn)以S為編號(hào)進(jìn)行規(guī)劃，并測(cè)量其對(duì)應(yīng)空間規(guī)則比的比值。從圖3數(shù)據(jù)可以看出，本文設(shè)計(jì)的空間配置方法空間規(guī)則比明顯高于傳統(tǒng)方法。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提高比例超過(guò)23%。為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想，實(shí)驗(yàn)對(duì)規(guī)劃后景石的自然配置空間進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比。

2.2 景石自然空間對(duì)比

實(shí)驗(yàn)將景石自然空間作為輔助性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)配置效果的驗(yàn)證。表2展示了這兩種配置方法的景石自然空間配比。

對(duì)表2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，二者相差比例達(dá)到35%，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)園林水景景石空間協(xié)調(diào)配置方法后，景石空間間距更大，整體配置效果更好。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)水景景石搭配藝術(shù)造型具有多年歷史，隨著時(shí)代的發(fā)展，布景中的“景石”也承載了新的時(shí)代要求。本文通過(guò)引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立目標(biāo)函數(shù)獲取最優(yōu)排列解，可有效改善傳統(tǒng)布景方法產(chǎn)生的弊端，提高景石空間距，具有較好的應(yīng)用效果。

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作者簡(jiǎn)介：李星寧（1983-），男，貴州開(kāi)陽(yáng)人，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)樾畔?yīng)用、園林規(guī)劃設(shè)計(jì)與理論。