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【摘 要】本文分析了数字技术的概念,探讨了风景园林设计工作中应用数字技术的情况,包括CAD技术在园林设计当中的应用现状,以及虚拟技术在园林设计当中的应用方法,具体内容为应用CAD技术时应注意的问题,在园林设计中常用的虚拟技术以及应用实例。
【关键词】风景园林 数字技术 设计 应用
信息化以及数字化高速发展已经成为了现代社会的一个重要标志,在设计风景园林的过程中也应用到了许多数字技术,如虚拟技术以及计算机辅助技术等。数字技术的应用不仅改善了园林设计方案,提高了设计效率,同时也突破了传统设计方法具有的局限性[1]。因此,在园林设计中应用数字技术具有无可比拟的优越性。本文分析了数字技术的应用现状,旨在完善园林设计方法。
一、数字技术概述
数字技术指的是一种依赖计算机而产生的现代科技技术,应用数字技术能够将文字信息、图形信息以及声音信息等转化为二进制形式,以便于计算机完成各类运算与传播以及还原等操作。目前,数字技术已经被广泛应用于3D渲染以及虚拟建模工作当中,实践证明,利用数字技术进行建模,能够较好的将空间效果模拟出来,从而帮助设计者解决实际设计工作中遇到的各种问题[2]。在设计风景园林时,应用数字技术,能够有效弥补传统设计方法的不足,如无法将设计师的园林设计意图精确地传达以及准确地描述出来等。对此,应在设计园林的过程中,推广应用数字技术。
二、数字技术在风景园林设计中的应用
(一)CAD技术在园林设计当中的应用分析
CAD技术即计算机辅助技术,指的是将设计资料输入到计算机当中,随后由计算机完成自动编程,从而使设计方案得以优化的一个过程。目前,在园林设计工作中,CAD技术已经得到了广泛的应用,且经过长期实践,园林设计中的CAD技术已经变得相对完善。
1.应用CAD技术时应注意的问题
首先,应保证计算机的硬件配置以及软件配置能够满足园林设计需要。园林设计不同于建筑设计,因为园林设计具有总平面较大、形状不规则、形状多样的特点,无法直接利用简单轴网构建设计模型。所以,仅仅是依靠键盘以及鼠标则是难以有效完成园林设计工作,还需要使用数字化仪器;另外,在选择绘图仪时,应保证其幅面足够大[3]。在软件方面,常使用的辅助设计软件包括Photostyler、Accurender以及3DS等。其次,在应用CAD技术设计风景园林时,不规则的设计要素较多,如道路以及湖面等,这对于部分园林设计者来说,则面临着较多的困难。因此,为了能够提高CAD技术在园林设计中的使用效率,则可以先采用手工的方法将设计草图绘制出来,随后再利用计算机编辑以及修改草图,完成修改与编辑之后,便可以直接打印设计图。
2.CAD技术的完善
在园林设计当中应用CAD技术,虽然可以有效弥补传统设计方法所存在的不足,但是从当前的情况来看,CAD技术还存在着一些不足,如空间感较差以及生动性较为缺乏等。园林设计不仅是一门空间艺术,更是一门时间艺术;在我国,园林设计多本着仿照自然的原则;在这一原则的影响下,园林多具有复杂多变的地形,而园林当中的道路通常要求被设计成曲致蜿蜒之态;为了使园林风景层次变得多样化,则在种植植物时,要求群植与丛植以及孤植相互配合。而CAD技术只能够为设计者提供过于规整的线条以及图案,致使园林设计趣味性不强。另一方面,CAD技术无法提供有效的三维参数,对其实体造型造成了影响,导致设计图的空间感不强,这是需要完善的地方。
(二)虚拟技术在园林设计当中的应用分析
虚拟技术作为一种较为特殊的数字技术,从诞生以来就备受关注;目前,无论是在应用方面还是在理论方面,虚拟技术都已经获得了较大的发展。对于园林设计工作而言,虚拟技术能够有效突破传统设计思维,并可以在设计的过程中,构建出虚拟化的风景[4]。另外,在设计园林时应用虚拟技术可以保留大量设计信息,而不需要因传输信道条件而放弃部分信息,同时二维尺规也会被突破。如此一来,园林设计者可以在软件中模拟出较为真实园林空间,并能够有效突破常规设计模式,如剖面设计模式、立面设计模式以及平面设计模式等,使设计出的园林作品变得更加真实、完美以及人性化。
1.在园林设计中常用的虚拟技术
就当前的发展情况而言,以下几种虚拟技术常被应用于园林设计当中:环境建模、三维图像以及交互技术。在应用环境建模虚拟技术时,应注意控制好视景建模质量,以保证园林设计的有效性;另外,要保证设计参与人员能够在视景建模过程中产生沉浸感,以便确保虚拟世界与真实世界更为接近。在通常情况下,会采用3DMAX软件以及AutoCAD软件建立园林场景,具体步骤为,在AutoCAD 软件中设计平面图,随后在3DMAX软件中导入平面图,并开始构建园林模型;构建好模型之后,便可以整合各种设计元素,并将植物以及建筑物等的三维模型加入到地形模型当中,以便构建出综合化的园林虚拟环境,進而形成生动形象的风景园林场景。除了应用环境建模虚拟技术之外,还可以应用三维成像技术设计园林。相比于其他虚拟技术,三维成像技术出现的时间较早,因此发展也较为成熟;在设计园林的过程中,应重点解决好图像实时生成的问题。因为在设计园林虚拟环境的过程中需要运用到大量数据,同时也会产生大量数据;如场景规模较大,则应保证所使用的计算机具有良好的计算以及运行性能,以满足图像实时生成的要求。一般而言,应确保图像刷新频率在 15 帧/秒以上,如条件允许,应保证其频率在30帧/秒以上[5]。在应用交互技术设计园林时,要保证各类设计要素能够被实时移动以及更换,以便可以及时判断设计方案是否合理;对于场景是否保持一致的问题,也应重点关注。
2.应用实例分析
为了有效说明虚拟技术在园林设计当中能够发挥的作用,本文以VR-Platform技术为例,详细阐述园林设计流程。首先,应采用3DSMAX将三维场景构建出来;在创建场景的过程中,需要注意的问题包括以下几种:第一,确保场景尺寸与园林真实情况保持一致;如无特殊要求,则应尽量避免将mm作为计量单位,以免对显示效果造成影响。第二,要尽量将模型面数量减少,对于无法看见的模型面以及多余的点,应及时删除,以便加快虚拟场景构建速度;第三,对于形状处于不规则状态的自然体,如园林当中的山石以及植物等,可以采用TGA结合plan的方法对其进行处理,以便能够使虚拟效果变得更为真实。第四,对于时刻保持运动状态的物体,如园林喷泉以及水体等,应采用VR-Platform编辑器进行贴图处理。 在构建好三维场景之后,便可以编辑虚拟场景。编辑场景的方法具体如下:第一,应将软件当中的碰撞检测模块打开,以便保证虚拟场景与物理学当中的规律相符,防止出现上天入地以及穿墙而过等现象;还要将透明的阻挡物设置于场景边界处,从而有效避免出现跨出漫游场景的情况。第二,添加相机。为了能够满足漫游需要,可以将动画、飞行以及行走相机等加入到VR-Platform当中,并注意在漫游的过程当中,随时切换不同的相机。第三,设置“bill-board”物体。在通常情况下,会将山石以及植物等的平面图形设置成“bill-board”类型,以确保浏览者可以及时观察各类立面物体;在设置动画贴图时,可以利用ATX进行贴图,以便可以模拟出较为真实的动画效果。第四,在利用软件处理天空以及园林背景的过程中,可以利用天空盒;为了能够使虚拟场景所具有的感染力得到有效增强,则可以利用太阳光晕以及雾效等处理场景。第五,编辑场景界面,在编辑的过程中可以利用导航图,从而得到虚拟场景的运行界面;当运行界面形成之后,虚拟文件便会自动形成,形成的文件格式一般包括VRPIE以及EXE。
三、结束语
在设计风景园林的过程中,需要运用到大量效果图以及规划图,以便能够将设计意图准确地表达出来。实践证明,将数字技术应用于园林设计工作当中,可以有效促进园林设计的发展,并能够使设计方案更接近于实体。因此,要在实际工作中,不断开发以及利用新型数字技术,并对数字技术所具有的功能进行完善,以便能够提高各项数字技术的数据处理、数据存储、制图以及设计功能等,从而提高設计成图效率,让园林设计者可以在风景园林创作以及构思方面投入更多的精力。
参考文献:
[1]郭蕊,杨立新,侯阳,赵伟韬.虚拟现实技术在园林设计中的应用研究[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2011,13(26):934-935
[2]曾峻峰,戈祖国.园林设计中虚拟现实技术的选择及应用[J].长江大学学报(自然科学版)农学卷,2012,17(24):861-862
[3]李国松,杨柳青.虚拟现实技术在风景园林规划与设计中的应用研究——几种常见虚拟现实技术的应用评价分析[J].中国园林,2012,14(22):837-838
[4]郭轶,陈岱林,张雷,叶敏青.基于虚拟现实的三维园林景观设计仿真系统[J].计算机仿真,2011,18(12):501-502
[5]贾平,王广生,黄泽飞,曹晖,赵大克,郑丽.观赏型保健植物在园林设计中的应用[J].中国农学通报,2012,16(12):725-726
【关键词】风景园林 数字技术 设计 应用
信息化以及数字化高速发展已经成为了现代社会的一个重要标志,在设计风景园林的过程中也应用到了许多数字技术,如虚拟技术以及计算机辅助技术等。数字技术的应用不仅改善了园林设计方案,提高了设计效率,同时也突破了传统设计方法具有的局限性[1]。因此,在园林设计中应用数字技术具有无可比拟的优越性。本文分析了数字技术的应用现状,旨在完善园林设计方法。
一、数字技术概述
数字技术指的是一种依赖计算机而产生的现代科技技术,应用数字技术能够将文字信息、图形信息以及声音信息等转化为二进制形式,以便于计算机完成各类运算与传播以及还原等操作。目前,数字技术已经被广泛应用于3D渲染以及虚拟建模工作当中,实践证明,利用数字技术进行建模,能够较好的将空间效果模拟出来,从而帮助设计者解决实际设计工作中遇到的各种问题[2]。在设计风景园林时,应用数字技术,能够有效弥补传统设计方法的不足,如无法将设计师的园林设计意图精确地传达以及准确地描述出来等。对此,应在设计园林的过程中,推广应用数字技术。
二、数字技术在风景园林设计中的应用
(一)CAD技术在园林设计当中的应用分析
CAD技术即计算机辅助技术,指的是将设计资料输入到计算机当中,随后由计算机完成自动编程,从而使设计方案得以优化的一个过程。目前,在园林设计工作中,CAD技术已经得到了广泛的应用,且经过长期实践,园林设计中的CAD技术已经变得相对完善。
1.应用CAD技术时应注意的问题
首先,应保证计算机的硬件配置以及软件配置能够满足园林设计需要。园林设计不同于建筑设计,因为园林设计具有总平面较大、形状不规则、形状多样的特点,无法直接利用简单轴网构建设计模型。所以,仅仅是依靠键盘以及鼠标则是难以有效完成园林设计工作,还需要使用数字化仪器;另外,在选择绘图仪时,应保证其幅面足够大[3]。在软件方面,常使用的辅助设计软件包括Photostyler、Accurender以及3DS等。其次,在应用CAD技术设计风景园林时,不规则的设计要素较多,如道路以及湖面等,这对于部分园林设计者来说,则面临着较多的困难。因此,为了能够提高CAD技术在园林设计中的使用效率,则可以先采用手工的方法将设计草图绘制出来,随后再利用计算机编辑以及修改草图,完成修改与编辑之后,便可以直接打印设计图。
2.CAD技术的完善
在园林设计当中应用CAD技术,虽然可以有效弥补传统设计方法所存在的不足,但是从当前的情况来看,CAD技术还存在着一些不足,如空间感较差以及生动性较为缺乏等。园林设计不仅是一门空间艺术,更是一门时间艺术;在我国,园林设计多本着仿照自然的原则;在这一原则的影响下,园林多具有复杂多变的地形,而园林当中的道路通常要求被设计成曲致蜿蜒之态;为了使园林风景层次变得多样化,则在种植植物时,要求群植与丛植以及孤植相互配合。而CAD技术只能够为设计者提供过于规整的线条以及图案,致使园林设计趣味性不强。另一方面,CAD技术无法提供有效的三维参数,对其实体造型造成了影响,导致设计图的空间感不强,这是需要完善的地方。
(二)虚拟技术在园林设计当中的应用分析
虚拟技术作为一种较为特殊的数字技术,从诞生以来就备受关注;目前,无论是在应用方面还是在理论方面,虚拟技术都已经获得了较大的发展。对于园林设计工作而言,虚拟技术能够有效突破传统设计思维,并可以在设计的过程中,构建出虚拟化的风景[4]。另外,在设计园林时应用虚拟技术可以保留大量设计信息,而不需要因传输信道条件而放弃部分信息,同时二维尺规也会被突破。如此一来,园林设计者可以在软件中模拟出较为真实园林空间,并能够有效突破常规设计模式,如剖面设计模式、立面设计模式以及平面设计模式等,使设计出的园林作品变得更加真实、完美以及人性化。
1.在园林设计中常用的虚拟技术
就当前的发展情况而言,以下几种虚拟技术常被应用于园林设计当中:环境建模、三维图像以及交互技术。在应用环境建模虚拟技术时,应注意控制好视景建模质量,以保证园林设计的有效性;另外,要保证设计参与人员能够在视景建模过程中产生沉浸感,以便确保虚拟世界与真实世界更为接近。在通常情况下,会采用3DMAX软件以及AutoCAD软件建立园林场景,具体步骤为,在AutoCAD 软件中设计平面图,随后在3DMAX软件中导入平面图,并开始构建园林模型;构建好模型之后,便可以整合各种设计元素,并将植物以及建筑物等的三维模型加入到地形模型当中,以便构建出综合化的园林虚拟环境,進而形成生动形象的风景园林场景。除了应用环境建模虚拟技术之外,还可以应用三维成像技术设计园林。相比于其他虚拟技术,三维成像技术出现的时间较早,因此发展也较为成熟;在设计园林的过程中,应重点解决好图像实时生成的问题。因为在设计园林虚拟环境的过程中需要运用到大量数据,同时也会产生大量数据;如场景规模较大,则应保证所使用的计算机具有良好的计算以及运行性能,以满足图像实时生成的要求。一般而言,应确保图像刷新频率在 15 帧/秒以上,如条件允许,应保证其频率在30帧/秒以上[5]。在应用交互技术设计园林时,要保证各类设计要素能够被实时移动以及更换,以便可以及时判断设计方案是否合理;对于场景是否保持一致的问题,也应重点关注。
2.应用实例分析
为了有效说明虚拟技术在园林设计当中能够发挥的作用,本文以VR-Platform技术为例,详细阐述园林设计流程。首先,应采用3DSMAX将三维场景构建出来;在创建场景的过程中,需要注意的问题包括以下几种:第一,确保场景尺寸与园林真实情况保持一致;如无特殊要求,则应尽量避免将mm作为计量单位,以免对显示效果造成影响。第二,要尽量将模型面数量减少,对于无法看见的模型面以及多余的点,应及时删除,以便加快虚拟场景构建速度;第三,对于形状处于不规则状态的自然体,如园林当中的山石以及植物等,可以采用TGA结合plan的方法对其进行处理,以便能够使虚拟效果变得更为真实。第四,对于时刻保持运动状态的物体,如园林喷泉以及水体等,应采用VR-Platform编辑器进行贴图处理。 在构建好三维场景之后,便可以编辑虚拟场景。编辑场景的方法具体如下:第一,应将软件当中的碰撞检测模块打开,以便保证虚拟场景与物理学当中的规律相符,防止出现上天入地以及穿墙而过等现象;还要将透明的阻挡物设置于场景边界处,从而有效避免出现跨出漫游场景的情况。第二,添加相机。为了能够满足漫游需要,可以将动画、飞行以及行走相机等加入到VR-Platform当中,并注意在漫游的过程当中,随时切换不同的相机。第三,设置“bill-board”物体。在通常情况下,会将山石以及植物等的平面图形设置成“bill-board”类型,以确保浏览者可以及时观察各类立面物体;在设置动画贴图时,可以利用ATX进行贴图,以便可以模拟出较为真实的动画效果。第四,在利用软件处理天空以及园林背景的过程中,可以利用天空盒;为了能够使虚拟场景所具有的感染力得到有效增强,则可以利用太阳光晕以及雾效等处理场景。第五,编辑场景界面,在编辑的过程中可以利用导航图,从而得到虚拟场景的运行界面;当运行界面形成之后,虚拟文件便会自动形成,形成的文件格式一般包括VRPIE以及EXE。
三、结束语
在设计风景园林的过程中,需要运用到大量效果图以及规划图,以便能够将设计意图准确地表达出来。实践证明,将数字技术应用于园林设计工作当中,可以有效促进园林设计的发展,并能够使设计方案更接近于实体。因此,要在实际工作中,不断开发以及利用新型数字技术,并对数字技术所具有的功能进行完善,以便能够提高各项数字技术的数据处理、数据存储、制图以及设计功能等,从而提高設计成图效率,让园林设计者可以在风景园林创作以及构思方面投入更多的精力。
参考文献:
[1]郭蕊,杨立新,侯阳,赵伟韬.虚拟现实技术在园林设计中的应用研究[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2011,13(26):934-935
[2]曾峻峰,戈祖国.园林设计中虚拟现实技术的选择及应用[J].长江大学学报(自然科学版)农学卷,2012,17(24):861-862
[3]李国松,杨柳青.虚拟现实技术在风景园林规划与设计中的应用研究——几种常见虚拟现实技术的应用评价分析[J].中国园林,2012,14(22):837-838
[4]郭轶,陈岱林,张雷,叶敏青.基于虚拟现实的三维园林景观设计仿真系统[J].计算机仿真,2011,18(12):501-502
[5]贾平,王广生,黄泽飞,曹晖,赵大克,郑丽.观赏型保健植物在园林设计中的应用[J].中国农学通报,2012,16(12):725-726