人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中的運用探析

周璐

摘 要：人工智能的概念首次被提出是在20世紀(jì)中期，人工智能的初衷是尋求一種以計算機代替人力勞動的有效途徑。時至今日，經(jīng)歷了半個多世紀(jì)的探索，人類已經(jīng)開始將人工智能技術(shù)運用到生產(chǎn)生活的方方面面，人工智能技術(shù)得到普及。文章分析了現(xiàn)代景觀園林設(shè)計的現(xiàn)狀及存在的問題，并嘗試研究人工智能技術(shù)在景觀園林設(shè)計中的有效應(yīng)用方法，推動現(xiàn)代景觀園林的人工智能化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：景觀園林;人工智能;節(jié)能環(huán)保

基金項目：本文系2018年度河南省社科聯(lián)、河南省經(jīng)團(tuán)聯(lián)調(diào)研課題研究成果“推動景觀園林的人工智能化設(shè)計研究”（SKL-2018-1912）研究成果。

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計手段隨著人類文明建設(shè)發(fā)展而變得更加多樣化，人們對現(xiàn)代城市中景觀園林建設(shè)的要求也在不斷提高。從兒童主題公園到老年健身廣場，從綠植小品到平鋪擺設(shè)，無一不體現(xiàn)現(xiàn)代居民高質(zhì)量的生活品質(zhì)要求。然而，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計仍面臨許多問題，因此，如何將當(dāng)今前沿科技人工智能技術(shù)應(yīng)用到景觀園林設(shè)計中，成為解決問題的關(guān)鍵。

一、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計概述

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計的概念，是指設(shè)計者通過藝術(shù)思維與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有機結(jié)合的方式，對城市中的某個指定地域區(qū)間進(jìn)行人為改造，營造出人與自然和諧相處、賞心悅目、自然優(yōu)美的城市氛圍。景觀園林設(shè)計內(nèi)容主要包含地形、水體造景、植物造景、夜景照明和公共設(shè)施等內(nèi)容。

人們常說科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，可是在快速發(fā)展的科技背景下，伴隨著制造生產(chǎn)活動而來的還有工業(yè)污染、生活污水肆意排放、空氣質(zhì)量下降等諸多問題。針對這些問題，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，通過在城市中建設(shè)人造園林、人工種植綠色植被、建設(shè)可循環(huán)園林綠化系統(tǒng)等便可以凈化空氣、凈化水體，因此，現(xiàn)代城市中的景觀園林設(shè)計，承擔(dān)著改善居民生活環(huán)境、凈化空氣、提高生活舒適度的重要使命。

隨著居民對生活品質(zhì)的追求，以及審美情趣的提高，景觀園林設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代城市建設(shè)必不可少的一部分，除了要完成改善環(huán)境的使命以外，還要能夠在提高大眾審美、促進(jìn)以人為本等方面有所作為。所以，設(shè)計者在從事景觀園林設(shè)計時，需要運用新穎的設(shè)計理念和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，在改善生態(tài)環(huán)境和提高大眾審美的基礎(chǔ)上，通過景觀園林設(shè)計達(dá)到功能性與審美性統(tǒng)一的目的。

二、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中存在的問題

在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計過程中，理性的工程技術(shù)與感性的藝術(shù)思維二者之間的碰撞，不僅帶來了創(chuàng)意的火花，同時也出現(xiàn)了很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，當(dāng)前設(shè)計理念落后。在景觀園林設(shè)計方面，我國仍處在借鑒與效仿階段，甚至很多設(shè)計方案有很明顯的抄襲痕跡，設(shè)計者缺乏個性化設(shè)計意識、環(huán)保理念、創(chuàng)新思維方式。政府一直提倡“綠色環(huán)保”，我們一直在“保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)”的口號聲中長大，生活在一直想要建立健全的規(guī)章制度來制止污染環(huán)境的城市。并且，我國是一個多民族國家，每個地區(qū)、每個城市都有不同的文化底蘊、人文特點，這在城市的景觀園林中應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)，但是這些在當(dāng)前我國大多數(shù)城市景觀園林設(shè)計上都無法做到，導(dǎo)致出現(xiàn)千篇一律、照抄照搬、不節(jié)能、不環(huán)保的景觀現(xiàn)象。雖然工業(yè)革命為我們帶來了“標(biāo)準(zhǔn)化、大批量”生產(chǎn)的可能，但用在城市景觀園林設(shè)計方面卻不太適宜，還是要避免過度相似、毫無個性、無法持續(xù)發(fā)展等特征的出現(xiàn)。

第二，當(dāng)前技術(shù)水平不足。景觀園林設(shè)計是一門藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的領(lǐng)域，涉及專業(yè)知識面廣，領(lǐng)域跨度大，比如涉及建筑工程、植物學(xué)、土壤生物學(xué)、計算機應(yīng)用、節(jié)能技術(shù)等等。這就要求從事景觀園林設(shè)計的設(shè)計者同時具備多方面知識技能，當(dāng)前很多設(shè)計者很難做到，導(dǎo)致設(shè)計方案中出現(xiàn)技術(shù)水平不足的現(xiàn)象。除了人員方面技術(shù)水平不足以外，當(dāng)前的施工技術(shù)也處于滯后狀態(tài)，很多優(yōu)秀的設(shè)計方案產(chǎn)生之后，受到施工技術(shù)不足的限制無法實現(xiàn)。

第三，當(dāng)前設(shè)計脫離實際。景觀園林的設(shè)計其實就是人對生活環(huán)境的設(shè)計。生活在不同地區(qū)的人處在不同的生活環(huán)境中，氣候、地形、溫度、濕度等都存在差異。當(dāng)前的景觀園林設(shè)計為了追求經(jīng)濟(jì)效益，忽略了設(shè)計的現(xiàn)實意義。我們對自身的要求歸其根本是對環(huán)境的要求，安全舒適、方便快捷是我們的生活主旨，無論是小家還是大家，永不改變的是“享”字，無論是享受溫馨家庭，還是享受生活樂趣，都需要身邊的環(huán)境去襯托。設(shè)計者在人力物力精力上投資了很多，可有的地方為什么切實可行，而有的地方就不能相提并論了呢？這都是因為設(shè)計方案脫離實際造成的，所以設(shè)計者都要認(rèn)真告訴自己，有必要為設(shè)計的行為負(fù)責(zé)。

三、人工智能的概念及應(yīng)用

人工智能是指通過研究人類行為規(guī)律和思維方式，實現(xiàn)通過計算機代替人類生產(chǎn)生活勞動的綜合技術(shù)。迄今為止，人工智能技術(shù)還并未實現(xiàn)真正的“智能”，而是以大數(shù)據(jù)和高速運算為基礎(chǔ)的“弱人工智能”，它無法完成像人類大腦一樣的思考和分析，并沒有真正的獨立思考意識。人工智能需要依靠大量的“人工”（人工標(biāo)注）才能實現(xiàn)“智能”。

1997年，計算機“深藍(lán)”在國際象棋比賽中打敗了世界冠軍;2016年，人工智能機器人“阿爾法”在韓國圍棋比賽中擊敗了世界冠軍;2017年，智能人工機器人“索菲亞”被允許加入沙特阿拉伯國籍，擁有普通公民的一切權(quán)利。經(jīng)過半個多世紀(jì)的探索研究，人工智能技術(shù)已經(jīng)被運用到人類生產(chǎn)生活的各個方面，比如已經(jīng)實現(xiàn)了全球普及的無人機、無人駕駛汽車、無人售貨商店、機器人自動化生產(chǎn)線等等。智能汽車避讓系統(tǒng)可以大大減少交通事故的發(fā)生概率;智能道路交通系統(tǒng)可以使馬路變得更寬闊;智能化污水凈化系統(tǒng)可以提高水資源的利用率，改善生態(tài)環(huán)境。今天，我們不可否認(rèn)的是，人工智能時代已經(jīng)到來，人工智能技術(shù)正在改變我們的生活方式，幫助我們創(chuàng)造更美好的生活。

四、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計與人工智能的關(guān)系

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中存在設(shè)計理念落后、技術(shù)水平不足、設(shè)計脫離實際的問題，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，可以很大程度上解決這些問題。景觀園林設(shè)計中涉及的技術(shù)問題，對于知識儲量不足的人員來講很難解決，對于擁有大量數(shù)據(jù)存儲能力和超級運算能力的人工智能計算機來講，卻不是問題。

利用智能化的設(shè)計對園林設(shè)計加以改造，不僅能讓我們更好地休閑娛樂，還可以更高效地讓我們參與到環(huán)境中去。如智能化的照明，使我們不僅不受光污染，還可以做一個與自然和諧相處的自由人。智能化的公共設(shè)施和背景音樂的結(jié)合，不僅帶來生活上的一種享受，還可以在緩解人的心理壓力方面有一定的助益。

景觀園林設(shè)計的一大部分載體是綠植和公共設(shè)施。以往的公園景觀，多是自娛自樂，而人工智能化的景觀園林，可以資源共享，環(huán)保互助。智能化園林設(shè)計還有利于當(dāng)?shù)氐娜宋娘L(fēng)俗推廣并做到相得益彰，在不違背大自然規(guī)律的前提下，集多種利益為一體。

五、人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中的應(yīng)用

首先是人工智能在景觀園林建設(shè)中的應(yīng)用。將人工智能技術(shù)運用到景觀園林建設(shè)中，可以彌補人工技術(shù)不足的缺陷，突破技術(shù)難題，完成人工無法完成的施工工作。比如：在前期方案設(shè)計階段，利用人工智能計算出精確的虛擬圖像，模擬真實的設(shè)計場景，提升設(shè)計方案的可行性和科學(xué)性;在設(shè)計實施階段，人工智能可以通過大數(shù)據(jù)推算出實際地形、氣候、溫度等所對應(yīng)的植物、建材種類，從而更科學(xué)有效地進(jìn)行現(xiàn)場施工，達(dá)到提升工程質(zhì)量的目的。

其次是人工智能在水景設(shè)計中的應(yīng)用。水景是景觀園林設(shè)計中的重要組成部分，是整個微生態(tài)系統(tǒng)的核心。但由于缺少數(shù)據(jù)支持、施工技術(shù)等因素，傳統(tǒng)的水景設(shè)計多以假山、死水等為主體，這種設(shè)計可循環(huán)性差，后期維護(hù)成本高。而在人工智能技術(shù)的支持下，設(shè)計者可以通過智能感應(yīng)技術(shù)建造音樂噴泉、光影水池、凈水系統(tǒng)、智能雨水收集系統(tǒng)等，從而形成可持續(xù)循環(huán)的水景系統(tǒng)。

再次是人工智能在地面鋪裝中的應(yīng)用。在景觀園林設(shè)計中，地面鋪裝應(yīng)具備硬化面的功能性和提升視覺效果的美觀性。然而傳統(tǒng)的地面鋪裝往往只具備功能性，缺少美觀性。利用人工智能技術(shù)中的大數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩分析，根據(jù)不同的自然光改變地面鋪裝的顏色;利用人工智能技術(shù)中的投影技術(shù)將生動的動態(tài)圖像投影在地面上，從而達(dá)到美觀性與功能性統(tǒng)一的設(shè)計效果。

最后是人工智能在視覺燈光中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的燈光設(shè)計在景觀園林中起到照明、調(diào)節(jié)氣氛的作用，缺點是靈活性差、可變性差、互動性差。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，為燈光設(shè)計帶來了全新的視覺體驗。智能感應(yīng)系統(tǒng)通過感知周圍空間環(huán)境，調(diào)整燈光顏色、強度、位置、方向等，使燈光不再是固定不變的物體，而是成為了可以與人互動的“精靈”。通過燈光的變化構(gòu)建出一個浸入式互動景觀園林空間。

今后，景觀園林設(shè)計加上人工智能化技術(shù)還可以應(yīng)用在更多方面，如：背景音樂的智能化，讓人們與音樂結(jié)合，不僅治愈心靈，啟迪人生，還可以使民族文化得到推廣;燈光照明的智能化，不僅使建筑和人有機結(jié)合，還可以創(chuàng)造無光污染的生活場所，在不影響別人的前提下，更好地娛樂大眾;公共設(shè)施的智能化，比如將有的垃圾箱改為智能機器人垃圾箱，可移動且方便處理垃圾;等等。

六、結(jié)語

綜上所述，本文通過分析現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中的現(xiàn)狀，以及人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計中的應(yīng)用，嘗試通過人工智能技術(shù)解決當(dāng)前景觀園林設(shè)計中遇到的問題，從而推動景觀園林的人工智能化設(shè)計。

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作者單位：廣東理工學(xué)院