梁佳寧 李文竹* 李偉健 龍瀛
在快速城市化時(shí)期,城市空間的過(guò)度擴(kuò)張導(dǎo)致自然生態(tài)和公眾需求被忽視。城市景觀作為人與自然相互作用的復(fù)雜結(jié)果,體現(xiàn)著城市空間形態(tài)、社會(huì)、文化和自然的發(fā)展過(guò)程[1],也構(gòu)成了公眾主要的游憩場(chǎng)所。第四次工業(yè)革命中,一系列顛覆性的數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,不僅重塑了城市空間與服務(wù),也給城市景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐帶來(lái)機(jī)遇。景觀設(shè)計(jì)迎來(lái)了科學(xué)與藝術(shù)的進(jìn)一步交融,進(jìn)入4.0“數(shù)字景觀”時(shí)代[2]。數(shù)字景觀技術(shù)指貫穿景觀調(diào)研、分析、模擬、設(shè)計(jì)、實(shí)踐、運(yùn)維等過(guò)程的數(shù)字技術(shù)[3],其應(yīng)用推動(dòng)實(shí)體空間的轉(zhuǎn)型和虛擬空間的融合,有助于塑造更人性化、智慧化的景觀空間。
近年來(lái),有關(guān)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于城市景觀的概念已引起廣泛討論。在理論認(rèn)知層面,一系列數(shù)字景觀技術(shù)對(duì)人與人、人與景觀要素之間的互動(dòng)方式產(chǎn)生了顛覆性影響[4-8];在設(shè)計(jì)實(shí)踐層面,城市景觀表達(dá)目標(biāo)和設(shè)計(jì)策略更加注重交互式設(shè)計(jì)和虛擬數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用[9-10]。數(shù)字技術(shù)增強(qiáng)了景觀設(shè)計(jì)的環(huán)境信息采集、分析、評(píng)估、模擬、建造、績(jī)效評(píng)估和可視化等多個(gè)階段[11-12],以滿足不斷變化的公眾需求?,F(xiàn)有研究大多關(guān)注數(shù)字景觀技術(shù)在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域的具體實(shí)踐,而數(shù)字景觀技術(shù)如何賦能城市景觀空間,具體的發(fā)展特征、應(yīng)用場(chǎng)景、與景觀空間設(shè)計(jì)方案結(jié)合的實(shí)踐路徑等尚未被系統(tǒng)性梳理。因此,本研究聚焦與公眾日常生活直接相關(guān)的城市景觀空間,通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)的理論研究和實(shí)踐進(jìn)展,結(jié)合“數(shù)字景觀圖層”規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)數(shù)字景觀技術(shù)的作用流程和數(shù)字景觀發(fā)展特征,并具體探討不同空間類型和要素的數(shù)字景觀場(chǎng)景和實(shí)踐路徑(圖1)。
1 研究框架Research framework
隨著數(shù)字技術(shù)蓬勃發(fā)展,自然生態(tài)環(huán)境、公眾需求與城市發(fā)展關(guān)系正迎來(lái)變革,成為當(dāng)下風(fēng)景園林領(lǐng)域的核心議題[11]。過(guò)去,公眾對(duì)理想戶外空間的主要游憩訴求包括親近自然和社會(huì)交往[12]。隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)全方位滲透到日常生活中,線下社交活動(dòng)向靈活、豐富的線上交互轉(zhuǎn)變,公眾處在時(shí)刻與他人交往互動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)中[13]。即時(shí)和高效已成為新型游憩及服務(wù)的重點(diǎn),公眾對(duì)城市景觀空間提出更個(gè)性化、動(dòng)態(tài)化的需求。隨著工作、生活、休閑游憩的界限愈加模糊,城市原本分散的功能趨于復(fù)合化,景觀空間需在時(shí)空維度承載各類活動(dòng)并提供相應(yīng)服務(wù)。當(dāng)下,公共與私人的空間需求交織[14]、線上線下互動(dòng)重疊、數(shù)字化活動(dòng)與實(shí)體行為同步進(jìn)行[15]等現(xiàn)象對(duì)景觀空間提出了新的要求。
數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使公眾的部分休閑游憩活動(dòng)被虛擬線上空間承載,導(dǎo)致傳統(tǒng)城市景觀空間出現(xiàn)使用頻率不高、空間效能低下等問(wèn)題[16]。但同時(shí)數(shù)字技術(shù)也為當(dāng)下景觀空間的轉(zhuǎn)型提供了有效路徑:數(shù)字景觀技術(shù)在生態(tài)價(jià)值、人性關(guān)懷、形態(tài)有機(jī)、精準(zhǔn)建造和精細(xì)化管控等方面發(fā)揮作用[2],其應(yīng)用有助于解決風(fēng)景園林領(lǐng)域在自然生態(tài)、公眾訴求、設(shè)計(jì)實(shí)踐方面面臨的挑戰(zhàn)[11]。數(shù)字技術(shù)在城市景觀的社會(huì)、物理空間維度上添加了信息空間維度:不僅以實(shí)體形式植入景觀空間中,增強(qiáng)人與景觀的動(dòng)態(tài)交互;也以虛擬形式實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息空間的營(yíng)造,提升公眾的感知體驗(yàn);同時(shí)作為紐帶打破了傳統(tǒng)空間的物質(zhì)壁壘,通過(guò)物理空間承載信息空間以及信息空間對(duì)物理空間進(jìn)行感知調(diào)節(jié)的方式,實(shí)現(xiàn)實(shí)體和虛擬景觀空間的滲透融合[17]。設(shè)計(jì)師應(yīng)以城市景觀空間為載體,讓數(shù)字技術(shù)更好地為新的社會(huì)交往互動(dòng)形式賦能[18](圖2)。
2 數(shù)字技術(shù)對(duì)公眾需求、實(shí)體景觀空間、虛擬景觀空間的重塑Reshaping of public demand, physical landscape space and virtual landscape space by digital technology
已有學(xué)者針對(duì)數(shù)字景觀技術(shù)的類別與應(yīng)用開(kāi)展了相關(guān)研究:劉頌[3]根據(jù)風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的一般過(guò)程及數(shù)字景觀技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮的不同功能劃分三類,即景觀信息采集技術(shù)、分析評(píng)估技術(shù)和模擬可視化技術(shù);成實(shí)等[11]依據(jù)研究對(duì)象的區(qū)別,劃分了風(fēng)景園林空間形態(tài)與生態(tài)、人類行為活動(dòng)、設(shè)計(jì)與實(shí)踐三類。本研究關(guān)注數(shù)字景觀技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)踐落地階段,基于其對(duì)城市景觀空間的作用流程將相關(guān)數(shù)字景觀技術(shù)分為3 個(gè)類別(圖3)。
3 數(shù)字景觀技術(shù)歸納Summary of digital landscape technologies
1)感知采集。城市景觀空間信息包括對(duì)自然物理要素的監(jiān)測(cè),如植物、水體、土壤、氣候、噪聲等,以及社會(huì)人文層面的感知,如空間使用情況、公眾行為規(guī)律及心理需求。信息采集可通過(guò)布設(shè)各類傳感器及視頻監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn),生理傳感器集成后可作為穿戴式設(shè)備,采集腦電、皮電、心電等各類生理數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)反映游覽者的生理和心理特征[19]。而挖掘社交媒體數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)等現(xiàn)有數(shù)據(jù),可提取公眾的空間使用和行為規(guī)律[20]等,進(jìn)而指導(dǎo)以人為本的景觀設(shè)計(jì)。
2)分析計(jì)算。獲取景觀空間相關(guān)信息后的分析計(jì)算過(guò)程包括景觀數(shù)據(jù)信息傳輸匯總和對(duì)空間問(wèn)題進(jìn)行的智能診斷。通過(guò)有線或無(wú)線通信技術(shù)傳輸匯總采集到的景觀空間信息,結(jié)合人工智能算法對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型(圖像、聲音、文本、數(shù)值等)采取相應(yīng)的分析方法,從而診斷評(píng)估景觀空間自然物理層面(如雨洪澇災(zāi)等)和社會(huì)人文層面(如人群擁堵等)的使用問(wèn)題。
3)調(diào)節(jié)交互。針對(duì)景觀空間的具體問(wèn)題,得出包括實(shí)體和虛擬景觀空間在內(nèi)的空間優(yōu)化策略,最終實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋和自適應(yīng)調(diào)節(jié)。在實(shí)體景觀空間層面,可通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)等對(duì)景觀要素實(shí)現(xiàn)自動(dòng)干預(yù),如灌溉、照明、排水、遮陽(yáng)、噴霧等,優(yōu)化實(shí)體景觀空間的效能,提高公眾游覽的舒適度。在虛擬景觀空間層面,各類可視化技術(shù)可提高人與景觀的交互性和游憩活動(dòng)的趣味性。
2.2.1 從主觀設(shè)計(jì)到客觀應(yīng)對(duì)
傳統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)常依賴于主觀經(jīng)驗(yàn),缺乏因果對(duì)應(yīng)的客觀反饋評(píng)估手段。在評(píng)價(jià)景觀空間的使用情況時(shí),傳統(tǒng)調(diào)研方法(如觀察注記、問(wèn)卷訪談)周期長(zhǎng)、效率低,難以系統(tǒng)性獲悉空間使用的客觀情況及主觀體驗(yàn),導(dǎo)致公眾需求難以與空間設(shè)計(jì)匹配。而隨著“智慧園林”建設(shè)目標(biāo)提出[21]和風(fēng)景園林信息模型(landscape information model, LIM)技術(shù)平臺(tái)的實(shí)踐應(yīng)用[22],可實(shí)現(xiàn)對(duì)景觀要素全生命周期下的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和智能運(yùn)維。在社會(huì)感知層面,各類大數(shù)據(jù)和各類穿戴式設(shè)備為定量測(cè)度公眾情感認(rèn)知提供方法,為人性化的景觀空間營(yíng)造提供客觀依據(jù)。
2.2.2 從靜態(tài)展示到動(dòng)態(tài)互動(dòng)
傳統(tǒng)景觀要素停留在被動(dòng)觀賞的層面,公眾作為觀景者與景觀要素之間僅存在單一交互關(guān)系[4]。同時(shí)傳統(tǒng)景觀空間的實(shí)體邊界固定,承載的公眾活動(dòng)單一。數(shù)字景觀技術(shù)的應(yīng)用有助于改變景觀要素單向展示的現(xiàn)狀,捕捉人的行為變化,促進(jìn)人與景觀的雙向交互,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)可視化展示[5-7]。數(shù)字景觀技術(shù)也可根據(jù)實(shí)時(shí)使用情況對(duì)景觀要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)反饋調(diào)整,以滿足公眾多樣化的空間使用需求,提升景觀空間的活力[9]。
2.2.3 從現(xiàn)實(shí)空間到虛實(shí)共生
傳統(tǒng)景觀空間基于實(shí)體空間承載線下游憩活動(dòng),而隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展,面對(duì)數(shù)字化生活方式轉(zhuǎn)型,虛擬網(wǎng)絡(luò)世界已附加于實(shí)體空間,成為公眾交往互動(dòng)的新的載體,同時(shí)實(shí)體空間在虛擬空間的沖擊下更加注重體驗(yàn)感的提升以吸引人群游覽,虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual reality, VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(augmented reality, AR)、混合現(xiàn)實(shí)(mixed reality, MR)技術(shù)的發(fā)展,極大地拓展了人們感官層面對(duì)于空間場(chǎng)所的感受[23],未來(lái)數(shù)字景觀發(fā)展向虛實(shí)共生轉(zhuǎn)變將成為一種必然趨勢(shì)。
研究關(guān)注與公眾日常生活直接相關(guān)的城市景觀空間,如街道景觀、城市公園、社區(qū)景觀與廣場(chǎng)景觀等,并聚焦數(shù)字景觀技術(shù)在城市景觀空間中的實(shí)踐應(yīng)用。景觀空間及要素形式上的差異會(huì)帶來(lái)數(shù)字景觀技術(shù)遴選和應(yīng)用場(chǎng)景的區(qū)別,因此本研究將數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)的城市景觀空間應(yīng)用場(chǎng)景分為“實(shí)體景觀空間干預(yù)”和“虛擬景觀場(chǎng)所營(yíng)造”,二者分別關(guān)注實(shí)體和虛擬景觀空間及要素,均遵循“感知采集—分析計(jì)算—調(diào)節(jié)交互”的技術(shù)作用流程。
該場(chǎng)景關(guān)注實(shí)體空間(如公園、廣場(chǎng)、街道等)和實(shí)體景觀要素(如植被、水體、雕塑小品、屏幕等)。首先感知景觀要素的自然生態(tài)情況以及空間使用運(yùn)行情況,之后匯總各類多源異構(gòu)數(shù)據(jù)信息,通過(guò)智能計(jì)算對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷以尋求客觀規(guī)律或預(yù)測(cè)空間的變化趨勢(shì),最后得到實(shí)體景觀要素和空間的最佳優(yōu)化策略,有針對(duì)性地實(shí)施交互調(diào)節(jié)手段,以提升景觀要素的品質(zhì),并提高空間的使用效能(圖4)。
4 “實(shí)體景觀空間干預(yù)”作用流程Functioning process of “physical landscape space intervention”
3.1.1 景觀提質(zhì)
通過(guò)提高景觀要素的養(yǎng)護(hù)效率、提升景觀設(shè)施的可交互以及塑造城市文化形象等方式,提高景觀要素品質(zhì)。植物養(yǎng)護(hù)方面,通過(guò)自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等各子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智慧灌溉①、科學(xué)照明、病蟲害防治,提升自然景觀的養(yǎng)護(hù)效率[24];景觀互動(dòng)方面,結(jié)合傳感器及各類機(jī)械設(shè)施對(duì)公眾游憩產(chǎn)生的觸摸、行走等動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋②,同時(shí)可在景觀設(shè)施小品上疊加各類新能源技術(shù)(如風(fēng)、光能等),甚至收集公眾行走產(chǎn)生的電能③,從而提升互動(dòng)性并降低數(shù)字景觀設(shè)施的能耗;在文化展示方面,隨著可視化技術(shù)的成熟以及自媒體的興起,具有未來(lái)感和科技感的數(shù)字景觀設(shè)施成為城市新的形象符號(hào)[25],并在一定程度上向公眾展示著城市的智慧發(fā)展水平[26]。如成都等城市在街角廣場(chǎng)將當(dāng)?shù)匚幕?hào)融入視覺(jué)效果奪目的裸眼三維曲面屏,從而成為人們打卡聚集的新型數(shù)字景觀空間④。隨著可視化技術(shù)和機(jī)器人及自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,靜態(tài)景觀要素有望逐步拓展為移動(dòng)數(shù)字景觀載體,如水幕展示,或基于機(jī)器人[27]、無(wú)人機(jī)群⑤的景觀展示。這將進(jìn)一步促進(jìn)空間和景觀要素的深入融合,實(shí)現(xiàn)多樣化文化展示。
3.1.2 空間提效
通過(guò)對(duì)景觀空間進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)預(yù)警、微氣候調(diào)節(jié)以增強(qiáng)空間舒適性;通過(guò)將靜態(tài)的空間干預(yù)拓展至動(dòng)態(tài)時(shí)空干預(yù),增強(qiáng)空間靈活性。安全預(yù)警方面,可結(jié)合語(yǔ)音播報(bào)、互動(dòng)屏幕、LED 等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)極端天氣、雨洪、海潮等自然災(zāi)害預(yù)警以及對(duì)公共空間使用情況的監(jiān)測(cè)⑥;微氣候調(diào)節(jié)方面,可通過(guò)增設(shè)各類小型設(shè)施手段(如霧森制造、芳香制造、戶外降噪、自動(dòng)遮陽(yáng)⑦等)調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度、太陽(yáng)輻射和風(fēng)向風(fēng)速等[28],提升景觀場(chǎng)所的體感舒適度;動(dòng)態(tài)干預(yù)方面,將數(shù)字景觀技術(shù)作為彈性的空間干預(yù)手段,通過(guò)動(dòng)態(tài)空間劃分,解決傳統(tǒng)單一景觀空間難以適配多種活動(dòng)需求的問(wèn)題[29],進(jìn)而達(dá)到精準(zhǔn)匹配供需的目的。具體的設(shè)計(jì)手段上,可通過(guò)燈光等軟性分割界面代替硬質(zhì)界面對(duì)特定活動(dòng)空間進(jìn)行界定⑧,實(shí)現(xiàn)景觀空間的錯(cuò)峰調(diào)整[9];也可植入小型模塊化可移動(dòng)空間進(jìn)行空間劃分,置入零售、辦公等多元功能,滿足公共景觀空間內(nèi)的臨時(shí)性、私密性的需求⑨。此外,公眾可利用移動(dòng)端程序共同參與景觀空間管理。
該場(chǎng)景強(qiáng)調(diào)利用數(shù)字景觀技術(shù)創(chuàng)造虛擬的景觀要素,形成虛實(shí)融合的新型景觀空間,以滿足未來(lái)公眾的新型數(shù)字化需求(圖5)。一方面,景觀要素作為視覺(jué)審美對(duì)象[30],反映著特定時(shí)代的藝術(shù)風(fēng)格以及公眾的審美追求。面對(duì)當(dāng)下藝術(shù)潮流向數(shù)字藝術(shù)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)[26],各類可視化技術(shù)本身也成為一種新型人工景觀要素,并起到聚集人群、激發(fā)活動(dòng)的作用。另一方面,數(shù)字景觀技術(shù)有望成為實(shí)體和虛擬空間的橋梁,以滿足公眾線上線下混合的數(shù)字化生活方式和實(shí)時(shí)實(shí)地的社交互動(dòng)需求。根據(jù)公眾參與虛擬景觀互動(dòng)的形式及涉及技術(shù)的不同,可將虛擬景觀場(chǎng)所營(yíng)造方式分為以實(shí)體參與的“虛擬體驗(yàn)”和借助移動(dòng)端參與的“現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)”。其中前者將虛擬景觀投影覆蓋在實(shí)體景觀空間上,使公眾沉浸在虛擬空間中;而“現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)”則將虛擬景觀添加在實(shí)體空間中,達(dá)成基于公眾實(shí)體位置的數(shù)字增強(qiáng),使公眾同時(shí)感受實(shí)體和虛擬2 個(gè)空間[31]。
5 “虛擬景觀場(chǎng)所營(yíng)造”作用流程Functioning process of “virtual landscape place making”
3.2.1 虛擬體驗(yàn)
在特定場(chǎng)所中預(yù)先安裝固定裝置,營(yíng)造虛擬景觀,以達(dá)到沉浸體驗(yàn)的效果。固定裝置使用多種傳感器和視頻監(jiān)控感知公眾行為,并利用可視化技術(shù)創(chuàng)造逼真的三維形象,再通過(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué)等方式反饋公眾。如teamLab“水粒子世界”項(xiàng)目⑩利用全息投影技術(shù)模擬瀑布形態(tài)投影于空間表面,依據(jù)公眾站立位置改變水粒子的流向。此類技術(shù)雖已應(yīng)用于文化遺產(chǎn)保護(hù)與歷史展示等領(lǐng)域[32],但其對(duì)光線要求較高且設(shè)備昂貴,更適用于室內(nèi)虛擬景觀空間的營(yíng)造。室外空間則需要更加便捷和低成本的設(shè)計(jì),如LAX 團(tuán)隊(duì)利用架設(shè)于路燈上的投影儀與公眾互動(dòng)?。
3.2.2 現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)
借助移動(dòng)設(shè)備小程序或其他穿戴式設(shè)備,數(shù)字景觀技術(shù)可以通過(guò)疊加虛擬景觀實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體景觀空間的增強(qiáng)。相比固定設(shè)施,小型設(shè)備更有助于促進(jìn)分散化的個(gè)體參與互動(dòng)。如在游戲Pokémon GO 中,角色以數(shù)字模擬方式出現(xiàn)在手機(jī)或平板等移動(dòng)設(shè)備拍攝的真實(shí)場(chǎng)景中,結(jié)合GPS 定位引導(dǎo)玩家在實(shí)體空間中移動(dòng),并可在物理環(huán)境中與虛擬形象互動(dòng)?。在游戲過(guò)程中,數(shù)字化個(gè)體與現(xiàn)實(shí)個(gè)體交融重疊,進(jìn)一步促進(jìn)了公眾的線下交往行為。相比于虛擬體驗(yàn),注重現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)的相關(guān)數(shù)字景觀技術(shù)和設(shè)施具有更低的實(shí)施成本,不僅通過(guò)數(shù)字化個(gè)體的交互促進(jìn)了線下交往,也可以提升線下景觀空間的活力[31]。同時(shí),擺脫實(shí)體空間約束的虛擬景觀要素具有更高的靈活性,在未來(lái)可能創(chuàng)造出更多突破時(shí)空限制的景觀空間。
在落地實(shí)施過(guò)程中,如何確定諸多數(shù)字景觀技術(shù)的優(yōu)先應(yīng)用規(guī)則,在不同階段將其與空間方案結(jié)合等問(wèn)題成為落地難點(diǎn)。因此,結(jié)合“數(shù)字景觀圖層”規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),構(gòu)建了“信息匯總—技術(shù)篩選—應(yīng)用集成”的實(shí)踐路徑。
1)結(jié)構(gòu)化信息匯總。數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品具有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的模塊化特征,而城市景觀要素同樣在尺度上(景觀小品、建筑、街道、公園等)呈現(xiàn)模塊化特點(diǎn)[33]。因此數(shù)字景觀技術(shù)與空間要素的結(jié)合在于明確數(shù)字景觀技術(shù)應(yīng)用的空間需求,使技術(shù)應(yīng)用與空間落位匹配(表1)。
表1 結(jié)構(gòu)化信息示例Tab.1 Examples of structured information
2)時(shí)空維度技術(shù)篩選。在空間維度上依據(jù)要素對(duì)既有空間的依賴或影響程度,將數(shù)字景觀要素劃分為結(jié)構(gòu)性和附著性要素[33]。固定屏幕展示以及傳感器等結(jié)構(gòu)性要素均高度影響并依賴于實(shí)體空間;附著性要素如互動(dòng)墻面、地面等則對(duì)原空間干預(yù)較小,其中利用分布式移動(dòng)端設(shè)備進(jìn)行交互的方式對(duì)空間影響最小。而在時(shí)間維度上,依據(jù)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)間周期劃分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)要素:短期內(nèi)發(fā)揮作用并動(dòng)態(tài)更替的要素為動(dòng)態(tài)要素,如在特殊活動(dòng)期間臨時(shí)性組建的沉浸式交互設(shè)施;靜態(tài)要素則指長(zhǎng)期存在難以替換的要素(圖6)。在此基礎(chǔ)上確定數(shù)字景觀技術(shù)應(yīng)用與城市景觀空間方案結(jié)合的優(yōu)先順序,優(yōu)先考慮應(yīng)用結(jié)構(gòu)性靜態(tài)要素,再靈活植入附著性動(dòng)態(tài)要素,在滿足景觀空間設(shè)計(jì)要求和控制成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)景觀空間的逐步低成本數(shù)字化過(guò)渡。
6 優(yōu)先級(jí)技術(shù)篩選示意Schematic diagram of technology prioritizing and screening
3)技術(shù)應(yīng)用與空間集成。對(duì)單一技術(shù)集成應(yīng)用有助于進(jìn)一步降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)的成本,滿足公眾的多元需求并減少對(duì)景觀空間的過(guò)度占用。在單體設(shè)施層面,可對(duì)多個(gè)數(shù)字景觀技術(shù)進(jìn)行集成,如集合環(huán)境監(jiān)測(cè)、休息座椅等多功能于一體的智慧燈桿設(shè)施和智慧家具小品?等;在整體景觀空間層面,可對(duì)環(huán)境、配套設(shè)施等需求相似,空間布局相同的技術(shù)進(jìn)行集成布設(shè),同時(shí)在時(shí)間層面錯(cuò)峰發(fā)揮效用以節(jié)約空間占用。
1)部分?jǐn)?shù)字景觀技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中存在建造、維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本較高的問(wèn)題,如一盞物聯(lián)網(wǎng)智慧路燈的改造在3 年甚至更久之后才能回收成本[34]。但隨著技術(shù)的演進(jìn)發(fā)展,數(shù)字化改造的成本有望逐漸降低,如應(yīng)用具有遠(yuǎn)距離傳輸、低能耗特點(diǎn)的新型低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信技術(shù),大幅縮減布設(shè)成本;使用抗腐蝕損壞材料,降低維護(hù)成本。選擇數(shù)字景觀技術(shù)時(shí),也應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用已有基礎(chǔ)的技術(shù)。同時(shí)提升實(shí)施過(guò)程中硬件和軟件的兼容性,如采用易拆卸的模塊化設(shè)計(jì)等,為后期更新相關(guān)功能和增減組件提供靈活便利性。
2)部分?jǐn)?shù)字景觀技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中大規(guī)模應(yīng)用的可行性較低,偏向小規(guī)模實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。如利用生理監(jiān)測(cè)等設(shè)備采集個(gè)體生理特征反映游憩偏好,更適用于實(shí)施景觀空間設(shè)計(jì)的前置研究。部分可視化技術(shù)更適用于室內(nèi)空間或夜間時(shí)段,存在時(shí)間或空間的局限性,導(dǎo)致其在戶外景觀空間很難大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此在實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)充分考慮在地性需求,針對(duì)特定空間屬性和時(shí)間條件對(duì)數(shù)字景觀技術(shù)進(jìn)行篩選與應(yīng)用。
3)部分?jǐn)?shù)字景觀設(shè)施在實(shí)踐過(guò)程中存在忽視特殊人群需求的問(wèn)題。在對(duì)相關(guān)項(xiàng)目的調(diào)研中可發(fā)現(xiàn)部分設(shè)施的互動(dòng)流程復(fù)雜,在缺乏引導(dǎo)時(shí)難以自行互動(dòng)。同時(shí),它們對(duì)老人、兒童或社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位處弱勢(shì)的人群存在一定的認(rèn)知或技術(shù)門檻,加劇了“數(shù)字鴻溝”現(xiàn)象的蔓延。未來(lái)可通過(guò)簡(jiǎn)化互動(dòng)流程,提升界面友好性,或以更加直接的交互形式替代操作界面,來(lái)創(chuàng)造更包容的景觀空間。
1)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、主動(dòng)挖掘的技術(shù)作用機(jī)制轉(zhuǎn)向。目前受物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍和傳感設(shè)備準(zhǔn)確性、靈敏度制約,數(shù)據(jù)的獲取廣度和深度仍不足。未來(lái)隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展普及,更大的數(shù)據(jù)量將進(jìn)一步擴(kuò)大公眾的感知維度,有望真正實(shí)現(xiàn)設(shè)施、公眾、空間的“萬(wàn)物互聯(lián)”。同時(shí)有助于促進(jìn)公眾參與景觀設(shè)計(jì)過(guò)程,使作用機(jī)制從輸入命令的被動(dòng)交互轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)交互。
2)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、虛實(shí)融合的設(shè)計(jì)行為及對(duì)象轉(zhuǎn)向。數(shù)字技術(shù)手段為城市景觀空間干預(yù)提供了新的方式,高頻采集的數(shù)據(jù)流成為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空間并分析空間問(wèn)題的基礎(chǔ),而多樣的干預(yù)手段為景觀空間動(dòng)態(tài)反饋和交互提供了新的途徑。設(shè)計(jì)行為將隨著技術(shù)應(yīng)用的普及轉(zhuǎn)向更加精細(xì)、動(dòng)態(tài)的分析評(píng)估決策。同時(shí),隨著虛擬現(xiàn)實(shí)和元宇宙等技術(shù)和概念的不斷發(fā)展,景觀設(shè)計(jì)對(duì)象將由實(shí)體景觀空間轉(zhuǎn)向虛實(shí)融合的景觀空間。更簡(jiǎn)易的穿戴式設(shè)備與軟件界面將成為接口[35],虛擬空間內(nèi)發(fā)生的行為交互也被傳回實(shí)體世界,最終形成景觀環(huán)境的自我優(yōu)化[36]。
3)全鏈條、跨學(xué)科合作的落地實(shí)踐。數(shù)字景觀在應(yīng)用實(shí)踐中運(yùn)用到多種技術(shù)手段,涉及風(fēng)景園林、計(jì)算機(jī)、地理信息等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,其建設(shè)實(shí)施過(guò)程也涉及科技公司、運(yùn)營(yíng)商、政府等多個(gè)主體。因此,需要突出各自優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)全鏈條、跨學(xué)科的協(xié)同合作和設(shè)計(jì)實(shí)施的一體化發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字景觀實(shí)踐落地的標(biāo)準(zhǔn)化、集約化和精準(zhǔn)化。
在第四次工業(yè)革命顛覆性數(shù)字技術(shù)的影響下,城市景觀的實(shí)踐應(yīng)用迎來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本研究對(duì)數(shù)字景觀技術(shù)及“感知采集—分析計(jì)算—調(diào)節(jié)交互”作用流程進(jìn)行系統(tǒng)性梳理,并在實(shí)體和虛擬2 個(gè)層面構(gòu)建數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)下城市景觀應(yīng)用場(chǎng)景。不僅通過(guò)實(shí)體干預(yù),提升空間的使用效能,并提高景觀空間的可交互性、文化展示性以及活動(dòng)的舒適性、安全性、靈活性,也通過(guò)拓展了景觀空間的時(shí)空維度,滿足公眾的新型數(shù)字化游憩需求。本研究進(jìn)一步構(gòu)建“信息匯總—優(yōu)先級(jí)篩選—技術(shù)集成”的數(shù)字景觀技術(shù)實(shí)踐路徑,通過(guò)結(jié)構(gòu)化信息匯總輔助數(shù)字技術(shù)落地,時(shí)空維度綜合判定技術(shù)應(yīng)用優(yōu)先級(jí),并通過(guò)技術(shù)集成降低運(yùn)營(yíng)難度和空間占用,從而輔助城市景觀空間的設(shè)計(jì)。針對(duì)部分?jǐn)?shù)字景觀技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中存在成本較高、大規(guī)模應(yīng)用的可行性較低、忽視特殊人群需求等問(wèn)題,研究也提出探索性策略。但景觀空間的變化還受到諸如生態(tài)、低碳等相關(guān)技術(shù)發(fā)展的影響,研究?jī)H為數(shù)字景觀實(shí)踐路徑提供一種視角。隨著技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,景觀設(shè)計(jì)的作用機(jī)制、行為與對(duì)象、落地實(shí)施路徑方面也將進(jìn)一步轉(zhuǎn)變和完善,為營(yíng)造更加人性化與智慧化的城市景觀環(huán)境提供重要支持。
致謝(Acknowledgments):
感謝張恩嘉、王新宇等北京城市實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)作出的貢獻(xiàn)。
注釋(Notes):
① 智慧公園系統(tǒng)(www.dreamdeck.cn)。
② 互動(dòng)雨水花園(posts.careerengine.us/p/61417e20c21a 676bc4117b9b?from=latest-posts-panel&type=title)。
③ 動(dòng)能鋪路板(www.pavegen.com)。
④ 固定屏幕展示(www.dstrict.com/ART)。
⑤ 無(wú)人機(jī)群展示(ars.electronica.art/futurelab/en/projectsspaxels)。
⑥ 岸邊人群安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(venturebeat.com/ai/sightbitdeploys-ai-on-beaches-to-help-lifeguards-spot-distressedswimmers)。
⑦ 智能晴雨傘(www.sohu.com/a/228640081_474140)。
⑧ 靈活燈帶劃分路權(quán)及空間(www.gensler.com/uploads/document/641/file/Gensler-Design-Forecast-2019.pdf)。
⑨ 模塊化可移動(dòng)空間(automobility.ideo.com/movingspaces/morning-routine)。
⑩ 互動(dòng)墻面地面展示“水粒子世界”(www.teamlab.art/ew)。
? 互動(dòng)投影“城市動(dòng)物”(Urbanimals):安設(shè)投影燈和視頻監(jiān)控設(shè)施,結(jié)合動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)捕捉人群活動(dòng)(lax.com.pl/portfolio_page/urbanimals)。
? Pokémon GO 手機(jī)游戲(www.verdict.co.uk/pokemongo-metaverse)。
? 多用智慧城市家具(www.specsolutions.com.au/connect/sedi)。
圖表來(lái)源(Sources of Figures and Table):
圖表均由作者繪制。