數(shù)字化技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

常佳鵬

(山西省第二建筑設(shè)計(jì)院，山西長(zhǎng)治 046000)

園林設(shè)計(jì)規(guī)劃需要使用不同種類(lèi)的效果圖和規(guī)劃圖，以此展現(xiàn)給人設(shè)計(jì)的意圖。同時(shí)還需要在園林設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備過(guò)程中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)。我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不斷提升，園林設(shè)計(jì)開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助設(shè)計(jì)工作，而當(dāng)前各種各樣數(shù)字化技術(shù)的涌現(xiàn)，為園林設(shè)計(jì)提供了更多輔助工具，當(dāng)前時(shí)代成為了園林設(shè)計(jì)的技術(shù)突破時(shí)代。園林設(shè)計(jì)不再需要手動(dòng)繪制各種設(shè)計(jì)圖，也不需要使用各種笨重的測(cè)量工具測(cè)量園林景觀地理環(huán)境。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)計(jì)工作的效率，簡(jiǎn)化了準(zhǔn)備工作，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，極大程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能比較好地降低成本。

1 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在園林設(shè)計(jì)的重要意義

1.1 有助于保存和利用國(guó)家文化資源

將園林設(shè)計(jì)的規(guī)劃圖紙以數(shù)字化形式進(jìn)行存儲(chǔ)，然后建立出分類(lèi)模式的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便后期園林設(shè)計(jì)工作提取檔案，借鑒前輩經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而設(shè)計(jì)更好的設(shè)計(jì)方案。這種數(shù)字化的存儲(chǔ)簡(jiǎn)化了紙質(zhì)設(shè)計(jì)方案的存儲(chǔ)，更加安全，不容易損壞，更加方便了工作人員檢索和查找。可以將原有園林設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化成電子形式，還可以直接將當(dāng)前設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)成為數(shù)字化圖紙，避免國(guó)家文化的流失。

1.2 方便居民暢游園林實(shí)景

數(shù)字化技術(shù)可以將園林設(shè)計(jì)以三維立體的形式在電腦或者一個(gè)智能終端中體現(xiàn)出來(lái)，以便居民更有效地欣賞和游覽園林，進(jìn)而能夠在進(jìn)入園林之后，更有目的地選擇游玩的目的地，避免盲目游玩，沒(méi)有游玩到自己喜歡的地方，以便節(jié)省一大部分找尋時(shí)間，保證游玩的質(zhì)量。

1.3 有利于后期進(jìn)行信息化管理

數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在園林設(shè)計(jì)后，就可以對(duì)園林進(jìn)行一種虛擬化的轉(zhuǎn)換，有效獲取到園林各種各樣的信息，以便后期建成后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理。如果某一個(gè)地方出現(xiàn)了一個(gè)需要處理的問(wèn)題，就能在第一時(shí)間里提出有效的處理措施，并且有效地進(jìn)行解決。

1.4 有利于實(shí)現(xiàn)資源共享

數(shù)字技術(shù)下的園林設(shè)計(jì)方案，在計(jì)算機(jī)中已經(jīng)形成了虛擬場(chǎng)景，包括了園林的各個(gè)方面，不同園林設(shè)計(jì)的集中融合，上傳到一個(gè)公共平臺(tái)上，可以提供給其他設(shè)計(jì)人員參考和學(xué)習(xí)，還可以針對(duì)其中存在的不足地方，提出意見(jiàn)，以便能夠以更高質(zhì)量完成園林的設(shè)計(jì)。

2 數(shù)字化技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 施工繪圖應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字技術(shù)可以為園林設(shè)計(jì)中施工部分提供繪圖功能，包括林緣線、綠籬線、碎石路、石板路、駁岸、園廊、綠地填充等方面都能繪制出來(lái)，同時(shí)標(biāo)注上詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)做法，進(jìn)而能夠更有效的開(kāi)展施工工作。另外數(shù)字技術(shù)還可以標(biāo)識(shí)出定位線、植物、角度、高程線、半徑、面積等等，這種技術(shù)具有一定立體性，形成帶有豎向設(shè)計(jì)的三維設(shè)計(jì)圖。

2.2 規(guī)劃并設(shè)計(jì)種植模塊

經(jīng)過(guò)上述數(shù)字技術(shù)可以規(guī)劃設(shè)計(jì)一些景觀標(biāo)準(zhǔn)模塊，如路緣、坡道、花架、水池、圍欄等，通過(guò)技術(shù)方式包括參數(shù)化、道路規(guī)劃、定義模塊等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。在種植設(shè)計(jì)功能上通過(guò)云端或大數(shù)據(jù)中存儲(chǔ)各種植物圖片和植物數(shù)據(jù)，選用不同植物的類(lèi)型和適合生長(zhǎng)的地理環(huán)境，然后合理確定出種植的品種，同時(shí)提供出不同種類(lèi)的種植方案，可供設(shè)計(jì)人員選擇，以便更有效地優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2.3 利用虛擬現(xiàn)實(shí)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)

使用現(xiàn)實(shí)虛擬功能，這種功能也可稱(chēng)之為過(guò)程即時(shí)現(xiàn)實(shí)的功能，主要技術(shù)是OpenGL技術(shù)，運(yùn)用光源相機(jī)和布景，還有一些材質(zhì)文理的貼圖，繪出一種三維形式的正式場(chǎng)景，把仿真效果凸顯出來(lái)，還可以運(yùn)用動(dòng)畫(huà)播放技術(shù)，制作成動(dòng)態(tài)模式的設(shè)計(jì)方案，以便方案使用者審查方案，體驗(yàn)方案。

2.4 運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)

園林設(shè)計(jì)需要統(tǒng)計(jì)方案中各種景觀的面積和數(shù)量，以便更有效地規(guī)劃及是否與實(shí)際情況符合，比如園林中的廣場(chǎng)、水面、綠地等等區(qū)域的面積，還可以統(tǒng)計(jì)出其他一些景觀節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度，比如花架和亭廊等，另外數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)還能統(tǒng)計(jì)一些花池、坐凳，這種小品的數(shù)量。更快捷便利的統(tǒng)計(jì)工程量，來(lái)有效的計(jì)算投資，控制投資。

2.5 構(gòu)建園林設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用有助于建立出園林設(shè)計(jì)專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了很多內(nèi)容，可以包括各種各樣的設(shè)計(jì)方案，還有園林設(shè)計(jì)之前的勘測(cè)數(shù)據(jù)，其他設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。其中有利于園林設(shè)計(jì)的就是設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作的數(shù)據(jù)。園林設(shè)計(jì)前需要針對(duì)該地域?qū)嵤└鞣N各樣勘測(cè)，查看該地的自然狀況，包括地質(zhì)地貌、周邊環(huán)境等等，還需要開(kāi)展一些人文信息的調(diào)查，主要調(diào)查的內(nèi)容有風(fēng)景名勝、宗教信仰、民俗風(fēng)情等等。收集的過(guò)程中可以利用各種信息技術(shù)，形成各種數(shù)字化信息，以便建立出園林設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便當(dāng)前或者以后的園林設(shè)計(jì)。

2.6 呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果

園林設(shè)計(jì)中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以更加真實(shí)地將園林設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)出來(lái)，一般呈現(xiàn)出兩種形式的效果圖，一種是二維圖，另一種是三維圖。三維效果圖需要以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用各種數(shù)字技術(shù)，將前期的勘測(cè)數(shù)據(jù)和具體設(shè)計(jì)融合在一起，從而直觀形象地將設(shè)計(jì)方案以三維形式展現(xiàn)出來(lái)。綜合應(yīng)用數(shù)字技術(shù)包括了遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)等等。三維展示的過(guò)程比較復(fù)雜，這就需要設(shè)計(jì)人員有著相當(dāng)高的數(shù)字技術(shù)操作水平，需要將全部數(shù)據(jù)導(dǎo)入到設(shè)計(jì)軟件中，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，然后構(gòu)建出相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景;建模的初期必須把全部細(xì)節(jié)做有效的編輯，才能有效地保證三維模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程以二維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為重要參考，保證全部數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，確保構(gòu)思可以接近完整的呈現(xiàn)出來(lái)。園林設(shè)計(jì)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的三維建模技術(shù)將園林設(shè)計(jì)方案和理念通過(guò)構(gòu)建現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景透視效果，通過(guò)不同的視點(diǎn)來(lái)真實(shí)呈現(xiàn)景觀場(chǎng)景，并且將方案直觀的表達(dá)，便于理解和交流。如圖1所示為三維建模的園林設(shè)計(jì)。

圖1 三維建模的園林設(shè)計(jì)

3 數(shù)字化技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 地貌模擬的大規(guī)模實(shí)現(xiàn)

園林設(shè)計(jì)中難免會(huì)需要分析建設(shè)地的地形特征，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，可以充分利用三維技術(shù)模擬出場(chǎng)地的地形地貌，以便園林設(shè)計(jì)更有效地開(kāi)展。模擬過(guò)程具體概括為，原始信息通過(guò)遙感測(cè)量技術(shù)獲得，得出必要的等高線和離散點(diǎn)的數(shù)據(jù)。接下來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用不規(guī)則三角網(wǎng)方式對(duì)三維地形進(jìn)行仿真。通過(guò)仿真模擬，園林設(shè)計(jì)工作者結(jié)合該地形來(lái)設(shè)計(jì)出合適的景觀，然后具體標(biāo)記出景觀的匯水位置、坡度、朝向、高程、水流的方向等一些詳細(xì)數(shù)據(jù)。園林設(shè)計(jì)中需要將實(shí)地中的一些地形進(jìn)行改造，這時(shí)可以利用三維模擬地形來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)改變等高線和高程點(diǎn)等數(shù)據(jù)，就會(huì)形成改變后的三維地形，實(shí)現(xiàn)可視化的改變，從而實(shí)現(xiàn)直觀和多次的設(shè)計(jì)，促使設(shè)計(jì)更加合理。

3.2 自動(dòng)生成設(shè)計(jì)的應(yīng)用

園林設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容比較多，像園林中地形處理、樹(shù)木種植、園路小徑、噴泉水池、緣石、亭廊、園橋、花架、臺(tái)階、護(hù)欄和圍墻等等，這些方面的設(shè)計(jì)可以利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，運(yùn)用技術(shù)中的一些功能，實(shí)現(xiàn)這些部分在寬度和長(zhǎng)度上面的自動(dòng)改變。比如在設(shè)計(jì)園林道路的時(shí)候，如果出現(xiàn)了相交模式的道路，數(shù)字技術(shù)作用下，會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的處理，交叉路口進(jìn)行圓角的設(shè)計(jì)，同時(shí)修改路寬，以便更有效地進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換道路的邊界線，交叉口自動(dòng)形成圓角等等。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，各種各樣的數(shù)字技術(shù)被應(yīng)用在了園林設(shè)計(jì)工作中，之后設(shè)計(jì)工作者在繪制各種設(shè)計(jì)圖時(shí)，不再局限于使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具來(lái)進(jìn)行園林景觀地理環(huán)境的設(shè)計(jì)。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用提高了設(shè)計(jì)工作的效率，提高了人機(jī)的互動(dòng)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，極大程度上提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。其的應(yīng)用更加有助于保存和利用國(guó)家文化資源、方便居民暢游園林實(shí)景、有利于后期進(jìn)行信息化管理、有利于實(shí)現(xiàn)資源共享，對(duì)于園林設(shè)計(jì)有著極大的促進(jìn)作用。