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          數字景觀

          數字景觀

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          (一)數字景觀

          基于數字化應用的景觀設計策略

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          什么是數字景觀

          數字景觀是運用各種數字顯示技術、3D技術結合傳統的園藝、雕塑、水景、照明等手法演示出來的。集合文字、圖像、影像、聲音、氣味、燈光以及各種交互行為等,形成一個可控制的景觀空間,創造出超越傳統、超乎想象的新型景觀。


          數字景觀不是概念更不限于技術本身,以定量輔助定性地解決復雜系統問題為出發點,以統籌實現人居環境多目標優化為目標,致力于定量揭示、描述作為復雜系統的景園環境評價、設計、營造及持續發展規律。時至今日,數字景觀方法與技術可以助力風景園林研究、設計、營建與管控全過程:從數據采集分析、數字模擬與建模、虛擬現實與表達、參數化設計與建造到物聯傳感與數字測控,數字景觀無處不在。應對復雜的場地、自然環境與歷史遺存,大數據時代的中國園林,有研究更有著豐富的實踐,曾經的“世界造園之母”得到空前的發展。


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          景觀4.0時代

          數字景觀代表著風景園林的 4.0 時代,它以定量輔助定性來解決復雜系統問題為出發點,以統籌實現人居環境多目標優化為目標。數字景觀方法與技術可以助力風景園林研究、設計、營建與管控全過程:從數據采集分析、數字模擬與建模、虛擬現實與表達、參數化設計與建造到物聯傳感與數字測控。


          數字景觀的價值體現于景園規劃設計建造與管控全過程。在設計前的調研階段,遙感技術、航測技術、三維掃描技術等數據采集技術的發展改變了傳統的調研與資料收集方式,提供了更為全面、客觀的數據資料,提升了調查研究的精確性,呈現了傳統調研方法難以收集的環境信息,為景園設計提供了新的視角。


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          設計科學

          互聯網的發展使得數據來源更廣泛、數據類型更多樣、數據樣本更豐富,比如 OSM 開源地圖數據、城市 POI 數據等公眾數據的獲得成為可能。在上個世紀 60 年代,出現了通過疊圖進行環境分析的方法,是西方分析和歸納的思維的體現。伴隨與數字技術的發展,疊圖等傳統的分析方法也依托于計算機進一步優化,數據的處理速度加快、效能提高。數據的分析與呈現也從二維平面走向三維空間:高程、坡度、坡向、日照、道路坡度、雨水徑流等空間數據分析;城市排水、人口密度、交通情況、城市容積率等數據可通過柱形圖、熱力圖等可視化方式呈現。前期數據采集和數據分析的更新與進步,為景園規劃設計方案的生成提供了更豐富、更合理的數據支撐。方案的生成可通過多方案的模擬進行比較,以推敲與比選最佳方案。由此,景園規劃設計方案的生成更具科學性與理性,為實現景園藝術的科學化奠定了基礎。對于設計成果的呈現而言,從手工模型、電腦建模到虛擬現實,直至施工環節以及最終的績效評估, “數字”技術與方法的運用突破了傳統設計中表現手法、建設材料、施工人員與工具等限制,極大地釋放了景園規劃設計師的創造才情。





          數字化技術應用于園林景觀設計的模式


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          風景園林信息模型LIM

          風景園林信息模型LIM是BIM技術針對風景園林條件和要素的應用,是對室外人工境遇的物理特點和功能特點的數字化呈現。虛擬現實與增強現實技術的應用尤其在增強現實、人機互動上有所運用。風景園林信息模型實用化研究進展,分別是在便攜式三維實景信息獲??;場地信息翻譯、分析、處理;基于信息模型的精細化設計;基于信息模型的標準化出圖的工作流方面。

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          光輝城市SHEENCITY.COM

          光輝城市是國內的一個智慧可視化設計平臺,全球首創 PC/VR 雙模編輯,PC/VR 多人異地云同步,全方位優化建筑設計的效率、成本、流程,全新的匯報模式(VR沉浸式體驗、3D立體漫游、全景動畫)。相對于荷蘭的LUMION軟件,它更重視對國內設計環境的全方位支撐,開發出了一套應用于國內的植物模型素材庫。

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          數字地球

          景區智慧旅游的“智慧”主要體現在旅游服務智慧、旅游管理智慧和旅游營銷智慧三方面。如果說“數字”是景區“智慧”的基礎,那么“智慧”則是景區“數字”的飛躍;“數字景區”是工具性技術,“智慧景區”建設則是一個較為復雜的系統工程,既要考慮如何利用新信息技術,還需考慮如何將其同管理理論集成;既需要具有技術熟練的人力資源,更需要有集技術和管理于一體的復合型智慧團隊,以此發揮創造、發揮創意、發揮智慧,以信息帶管理,以信息促保護,以信息造智慧,以信息增效益,實現景區與社會、經濟、環境等多維度的全面、協調和可持續發展?;诖?,“智慧景區”建設需要在“數字景區”基礎上實現“信息數字化、應用網絡化、服務人性化”。





          將數字化技術應用于園林景觀設計的方法


          建立數據庫

          采集相關信息數據建立關于園林景觀設計的數據庫要從現有的信息資源出發,如地理地形圖、網絡數據庫等,綜合各方面資料、數據,實現資料的信息化、數字化,同時,通過現場勘查等方式采集各地區的自然環境、風景名勝、民俗風情等方面的信息,充實核對數據庫中原有的信息、數據。

          01

          構建三維模型

          使信息立體化利用數字化技術,將收集、綜合得來的數據上傳至計算機,由設計師進行園林景觀的初步設計,綜合各方面條件,調整更改設計方案。之后由專業的數字制作工作人員將設計師確定的初步的設計方案通過現代三維造型軟件SketchUp等制作出初步的三維粗胚模型,確認設計方案的合理性,將園林景觀設計要遵循的各原則考慮在內,塑造立體空間中的設計,實現信息的立體化。

          02

          數字化技術完成數據運算分析

          利用二維造型、三維造型的功能,建立三維模型。通過材質編輯器的復合與貼圖功能,實現彩質,再具體結合園林景觀所在地域的特點,完成園林景觀設計中相關數據的運算、分析與處理。

          03

          設計方案的匯報

          在后期的處理及設計匯報中融入各方面考慮因素設計圖紙的后期處理可以利用計算機中的圖片處理軟件等,從藝術效果與園林的實際使用進行綜合分析,及時發現存在的問題,并進行修改,規范、完善設計方案。此外,設計方案的匯報可以使用計算機的投影設備,將設計的信息采集、設計意圖、設計圖等通過聲音、文字、圖片、動畫等形式在聽覺、視覺上展現出來。

          04





          數字化景觀的初步應用實施


             
          三維空間數據化地理信息采集
          三維空間數據化地理信息采集

          三維空間數據化地理信息采集

          我們利用無人機測繪、傾斜攝影技術,完成對項目基地的真實設計數據采集,并生成真實三維空間模型影像,為正確完成設計提供數據依據。

          全模型化設計流程
          全模型化設計流程

          全模型化設計流程

          我們利用采集到的三維地理信息,配合三維軟件完成項目景觀設計,最大程度地達到所見即所得,避免設計陷阱,節約施工時間及費用。

          施工過程中及之后的數據化管理
          施工過程中及之后的數據化管理

          施工過程中及之后的數據化管理

          我們把在建筑項目中應用到的BIM技術移植到景觀項目的整個流程中,通過設計模型與施工實景模型的對比,確認施工方案是否正確執行,以便提出整改方案。在項目完成之后,我們也可把相關數據移交給客戶,給客戶將來的管理提供幫助。




          數字化景觀的進階應用

          景觀大數據分析

          景觀大數據分析

          在三維地理信息的基礎之上,借由數位工具所提供的模擬制圖能力及新型互動發展潛力而制成的動態地圖,其旨在文化遺產與保護環境的使用者之間營造出一種全新的聯系,并隨之加強認同感的紐帶。

           

          將城市區塊中的景觀節點數據交互可視化的方式予以展示。透過如此動態、可訪問的多功能平臺(網絡和移動終端),市民、專業人士和城市管理者首次能輕易取得自然文化遺產的完整信息,查漏補缺,從而得出最合理的設計。

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          景觀智能設計

          利用以往景觀設計經驗,整理分類建立景觀設計數據庫,通過計算機圖像圖形學,結合大數據,實現人工智能(AI)景觀設計引擎,為城市管理者及開發商在項目前期決策及后續全周期設計環節提供一站式解決方案。






          (二)智慧景觀

          基于數字孿生的景觀管理策略

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          什么是數字孿生?

          我們將數字孿生技術與可視化相結合,對現實世界中的實體對象,在數字世界中進行完整描述,包含外觀、尺寸、位置等關鍵信息,通過可視化的手段對實體對象進行仿真、監測、分析和控制,致力于通過數字孿生可視化技術,幫助人們更好的認知與管理現實世界。

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          我們要做什么?

          阿凡達主題曲《I See You》被譯為“我懂你”。在電影中,人類可以通過意識連接一副阿凡達的軀殼,操控化身在潘多拉星球上自由活動。所以“I See You”表達的是一種深層可視(一種互相感知、互相作用的可視化)。智慧景觀能做的,就是幫助園區通過數字孿生可視化平臺實時“看懂”園區變化與園區資產,從而實現高效管理。

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          數字孿生在景觀管理中的應用

          萬物互聯催生出一個巨大的數字空間,人們將花費更多時間沉浸在其中:你短途出行是否已經習慣了用共享單車?共享單車本質上是一個物聯網應用,利用手機和自行車里的傳感器,實現了更好的資源配備。我們所處的是一個高沉浸感、高參與感的數字空間,需要對數字空間中的所有信息做到及時響應才能有效提升空間管理的效能。因此,所有服務于空間的實體設備都可以是逼真的3D虛擬形象,它們與現實世界中的自我實體形成一一對應關系。在實體環境中的動態變化可通過數字孿生可視化技術展現為虛擬空間中的實時聯動,這就是數字孿生體的業務價值。


          在智慧景觀中,我們將通過訪問在線的三維數字空間,對現實世界的景觀資產進行深度管理。坐在千里之外的電腦屏幕前,或者通過手機,就能全面地管理我們的園區;我們可以查看今天園區的人流量,知道園區里人流高峰期是什么時段;我們可以知道園區里哪一個路燈壞了,以便告知維修人員是什么型號的燈壞了,它在什么位置;我們可以快速地更換音樂噴泉的曲目,并調整表演時間;我們可以知道哪些垃圾桶已經滿了,讓系統自動通知環衛工清理;我們可以知道某塊土地已經超過了設定的干燥閥值,手動或者自動開啟噴灌;我們可以通過系統監控得到警報,什么區域存在疫情聚集風險;我們甚至可以連接無人機自動起飛平臺,通過無人機攜帶的紅外線攝像頭,發現園區某個山頭的火災險情......





           安徽六安振興國悅府

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