程文宇 祁舒翔
(1.中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司天津分院 天津 300451 2.清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 北京 100091)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷增強(qiáng),數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)深入到建筑、城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域,這也給風(fēng)景園林學(xué)科帶來(lái)了生機(jī)與挑戰(zhàn)。建筑信息模型(Building Information Modeling,簡(jiǎn)稱BIM)作為一種新的數(shù)字技術(shù)手段在建筑領(lǐng)域引發(fā)了大規(guī)模的研究和推廣,其實(shí)質(zhì)是將完整的數(shù)字信息模型貫穿全生命周期,來(lái)服務(wù)該項(xiàng)目的所有參與者,具有提高效率、優(yōu)化方案、增強(qiáng)協(xié)作性等優(yōu)勢(shì)[1]。那么同屬于人居環(huán)境科學(xué)體系的風(fēng)景園林學(xué)科,如何借鑒BIM 技術(shù)中的核心內(nèi)容——數(shù)字信息模型,尋求自身的發(fā)展方向,是當(dāng)前需要思考的問(wèn)題。
景觀信息模型(Landscape Information Modeling,簡(jiǎn)稱LIM)概念的出現(xiàn)可追溯到2009 年,由美國(guó)哈佛大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院Stephen M. Ervin 教授在國(guó)際“數(shù)字景觀大會(huì)”上提出,其內(nèi)容是在面對(duì)復(fù)雜多變的景觀環(huán)境時(shí),搭建一個(gè)可供多方操控的同一數(shù)據(jù)信息模型平臺(tái),高效地存儲(chǔ)、查詢,并利用信息[2],從而解決設(shè)計(jì)、建造、管理等方面的技術(shù)銜接與局限性。
國(guó)際“數(shù)字景觀大會(huì)”(Digital Landscape Architecture Conference)是由德國(guó)安哈爾特應(yīng)用技術(shù)大學(xué)主辦的國(guó)際性前沿會(huì)議,從2000 年開始,每年5-6 月,世界各地的風(fēng)景園林及相關(guān)專業(yè)的學(xué)者都會(huì)相聚在一起,對(duì)數(shù)字技術(shù)在風(fēng)景園林中的應(yīng)用和數(shù)字景觀的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行交流。主要研究聚焦于三大領(lǐng)域:景觀數(shù)字化及模擬技術(shù)、風(fēng)景園林分析評(píng)價(jià)與參數(shù)化設(shè)計(jì)、數(shù)字景觀教育[3]。其中,景觀數(shù)字化及模擬技術(shù)已逐漸過(guò)渡到三維景觀環(huán)境的可視化互動(dòng)表達(dá),包含了測(cè)量及影像處理技術(shù)、景觀環(huán)境的可視化技術(shù)、過(guò)程模擬技術(shù)以及新技術(shù)研發(fā)等。
中國(guó)“數(shù)字景觀國(guó)際研討會(huì)”作為教育部批準(zhǔn)設(shè)立的系列國(guó)際研討會(huì),從2013 年起至今,每?jī)赡暌淮蔚难杏憰?huì)為風(fēng)景園林專業(yè)的學(xué)者搭建了數(shù)字技術(shù)的交流平臺(tái)。會(huì)議分別以“數(shù)字技術(shù)背景下的當(dāng)代景觀實(shí)踐”、“數(shù)字技術(shù)助力風(fēng)景園林藝術(shù)”、“數(shù)字技術(shù)與景園績(jī)效研究”和“數(shù)字技術(shù)引導(dǎo)下的低影響開發(fā)”為主題,連續(xù)召開了四屆會(huì)議,為我國(guó)風(fēng)景園林學(xué)科在數(shù)字景觀領(lǐng)域的不斷探索夯實(shí)了基礎(chǔ)。
瑞士拉帕斯維爾應(yīng)用科學(xué)大學(xué)Peter Petschek 教授根據(jù)BIM所提倡的“智慧建造”(buildingSMART)理念,推衍出了“智慧造景”(landscapeSMART)這一術(shù)語(yǔ),用于闡述風(fēng)景園林領(lǐng)域數(shù)據(jù)模型的創(chuàng)建及其更為有效率的使用方法。它與傳統(tǒng)風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的區(qū)別在于,“智慧造景”以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型為核心,在全球衛(wèi)星導(dǎo)航、三維機(jī)械控制系統(tǒng)的操控下,做到設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)階段的自動(dòng)銜接,無(wú)需大規(guī)模的人工放線即可高效地完成地形塑造的施工任務(wù)[4]。Peter Petschek 教授開發(fā)了Autodesk 123 Catch-3ds Max Design-Civil3D 技術(shù)框架,其工作原理是利用Autodesk 123 Catch 對(duì)掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將生成的模型導(dǎo)入3ds Max Design 縮小文件量,然后根據(jù)Civil 3D 的工程分析優(yōu)化方案,最終產(chǎn)生精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型。
蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院,自2009 年開始,由景觀設(shè)計(jì)學(xué)系主任Christophe Girot 教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì),開設(shè)一年制的景觀課程——MASLA(Masterof Advanced Studiesin Landscape Architecture)。其教學(xué)重點(diǎn)在于,將前沿的三維景觀建模技術(shù)和可視化工具相融合,應(yīng)用在大尺度的景觀設(shè)計(jì)上。該課程主要分為景觀建模(Landscape Modeling)、景觀可視化分析(Landscape Visualization)、景觀程序設(shè)計(jì)(Programming Landscape)、程序應(yīng)用(Applied Programming)、影像制作(Video & Photography)和綜合實(shí)踐(Final Synthesis)六大模塊。課程中所涉及到的一系列參數(shù)化軟件,意在探索三維景觀地形的生成、方案模型的創(chuàng)建、景觀系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)等景園問(wèn)題的多種解決途徑[5]。該課程的教學(xué)是在建立三維模型的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深化,三維數(shù)字化建造的方式往往比傳統(tǒng)的二維手繪草圖更加接近學(xué)生對(duì)地形的設(shè)計(jì)構(gòu)想,可以更清楚的觀測(cè)場(chǎng)地特征和一系列動(dòng)態(tài)問(wèn)題的調(diào)整過(guò)程。
東南大學(xué)景觀專業(yè)結(jié)合自身的教學(xué)研究和學(xué)科的發(fā)展方向,在2013 年成立了“東南大學(xué)數(shù)字景觀實(shí)驗(yàn)室”。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè),為學(xué)生在數(shù)字景觀方面的探索提供了技術(shù)支持。李雱教授和瑞士拉帕斯維爾應(yīng)用科學(xué)大學(xué)Peter Petschek 教授共同將信息化三維測(cè)繪技術(shù)、數(shù)字模型建構(gòu)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)引入研究生教學(xué)之中,在東南大學(xué)開設(shè)了“景觀技術(shù)前沿課程”,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的研究和實(shí)踐探索。
雖然風(fēng)景園林學(xué)術(shù)界已經(jīng)對(duì)數(shù)字技術(shù)展開了廣泛的研究,并取得了階段性的成果。但實(shí)際上,風(fēng)景園林設(shè)計(jì)要素眾多,同時(shí)每個(gè)項(xiàng)目都存在特殊性,目前無(wú)法完全通過(guò)景觀信息模型進(jìn)行量化,這使得數(shù)字化設(shè)計(jì)在風(fēng)景園林領(lǐng)域仍處于探索和實(shí)驗(yàn)階段。
隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟與認(rèn)知體系的不斷深入,在創(chuàng)新與時(shí)代的雙重驅(qū)動(dòng)下,適用于風(fēng)景園林?jǐn)?shù)字化設(shè)計(jì)的工具和平臺(tái)定會(huì)有進(jìn)一步的探索和研究。筆者相信景觀信息模型作為輔助設(shè)計(jì)的一種新手段,它的出現(xiàn)不僅給風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)注入了新鮮血液,還會(huì)成為推動(dòng)風(fēng)景園林專業(yè)邁向更高效和科學(xué)的重要驅(qū)動(dòng)力之一。