緯圖數(shù)字化研發(fā)團(tuán)隊(duì)在數(shù)年的實(shí)踐中，致力于研究數(shù)字化技術(shù)在景觀設(shè)計(jì)、文旅規(guī)劃項(xiàng)目實(shí)際工作時(shí)的運(yùn)用，探索“理性分析與感性美學(xué)相結(jié)合”的最佳模式。我們將工作重心鎖定在了五個(gè)板塊，即：參數(shù)化設(shè)計(jì)（Parametric design）、可視化分析（Visual analysis）、深化設(shè)計(jì)(Deepening design)、攝影測量（Photogrammetry），以及數(shù)字多媒體（Digital multimedia）。五大核心板塊全方位助力設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，有針對性地解決在“設(shè)計(jì)、分析、表達(dá)、建造”四個(gè)階段中出現(xiàn)的問題。03:12

Part 1

參數(shù)化設(shè)計(jì)

Parametric Design

參數(shù)化設(shè)計(jì)的核心是“邏輯建模” ，就是利用物體自身的關(guān)聯(lián)邏輯建立這個(gè)物體。比如我們說：“兩點(diǎn)相連成一條直線”，這句話本身有一個(gè)邏輯在里面：兩個(gè)不重合的空間坐標(biāo)點(diǎn)（參量），互相連結(jié)（關(guān)系），形成一條直線（結(jié)果）。當(dāng)參量與關(guān)系發(fā)生改變，結(jié)果也會(huì)隨之改變。如坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)生位移時(shí)，直線的長度、位置會(huì)隨之改變。利用這種關(guān)聯(lián)邏輯，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化，提高模型生成與修改的速度。與傳統(tǒng)建模方法相比，參數(shù)化設(shè)計(jì)在方案推敲、圖紙輸出和建造階段，帶來了更高的精確度和更高效的工作流程。

重慶萬州吉祥街城市更新

梭影之門

以重慶萬州吉祥街城市更新入口“梭影之門”設(shè)計(jì)為例。這個(gè)梭影之門由30萬根鋼絲組成，鋼絲材質(zhì)均選用純潔、超脫凡塵的白色。為了保證安裝完成的效果，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定在工廠內(nèi)對拱門進(jìn)行成品模塊拆分，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝打磨噴漆，最后安裝到位。這樣既解決了場地制約問題，又節(jié)約了現(xiàn)場組裝的工期，同時(shí)保障拱門構(gòu)架的完美呈現(xiàn)。

▲“梭影之門”設(shè)計(jì)過程

上圖演示了“梭影之門”的幾何形態(tài)演變過程：基礎(chǔ)box在三個(gè)方向圓弧段的切割下，進(jìn)行了布爾運(yùn)算。在grasshopper內(nèi)部進(jìn)行鋼絲密度、間距、方向等細(xì)節(jié)推敲。在結(jié)構(gòu)成立的基礎(chǔ)上完善設(shè)計(jì)，進(jìn)行最終圖紙的輸出。

▲“梭影之門”以包容的姿態(tài)，輕盈的形式凝集居民與游客，也在夜晚點(diǎn)亮了萬巷的深處

Part 2

可視化分析

Visual Analysis

隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法亦完成了從二維到三維的過渡。與傳統(tǒng)二維圖紙的不同之處在于，我們可以借助千變?nèi)f化的算法與實(shí)際工作相結(jié)合，對項(xiàng)目進(jìn)行中的各類硬性指標(biāo)和參數(shù)實(shí)施監(jiān)控，在可反復(fù)查閱、可隨時(shí)編輯、可快速核驗(yàn)的工作模式中，完成方案的深化與調(diào)整。

例如，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中我們時(shí)常關(guān)注的建筑密度、容積率、綠地率等指標(biāo)，以及建筑強(qiáng)排中的日照分析是否滿足規(guī)范，均會(huì)影響方案的成立性。為高效解決這一問題，可視化分析輔助設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。在景觀設(shè)計(jì)中，我們借助數(shù)據(jù)分析、環(huán)境氣候分析、地理信息系統(tǒng)來研究場地設(shè)計(jì)前與設(shè)計(jì)后的關(guān)系，進(jìn)而驗(yàn)證景觀手法對環(huán)境的積極作用，形成景觀策略閉環(huán)；通過現(xiàn)狀信息反饋結(jié)論，借助視線最優(yōu)解、概率最優(yōu)解等方法，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貫榫坝^場景選址落位。同時(shí)，針對植栽設(shè)計(jì)當(dāng)中，上中下層植物受光照條件制約而出現(xiàn)的生長不良，進(jìn)而影響景觀效果及可能增加額外的維護(hù)成本，我們通過長期的課題研究，借助微觀尺度的光照分析，可以在設(shè)計(jì)前期提出適宜的建議。

杭州藍(lán)城安吉天使小鎮(zhèn)

最佳觀月點(diǎn)

中秋賞月，是我們千百年來的傳統(tǒng)文化，更是闔家團(tuán)圓的美好時(shí)刻。在藍(lán)城天使小鎮(zhèn)這個(gè)適老化地產(chǎn)項(xiàng)目中，我們想要找到地塊中最佳的賞月位置，來支撐 “金桂賞月”的主題場景。受到日本桂離宮的設(shè)計(jì)思路啟發(fā)，我們對整個(gè)地-月-日系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行了深入的研究，借助算法編寫了一套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可視化分析系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，可以較準(zhǔn)確地模擬出地球上任意一個(gè)區(qū)域，月亮運(yùn)行的軌跡，從而計(jì)算出月相狀態(tài)與觀月的角度。

▲在真實(shí)地-月-日的運(yùn)行系統(tǒng)中模擬月亮位置

將分析結(jié)論與方案訴求相結(jié)合，我們最終確定了社區(qū)中的最佳觀月點(diǎn)位，及中秋時(shí)節(jié)月亮所處的方位，這成為我們所設(shè)計(jì)主題場景的重要依據(jù)。項(xiàng)目落成后連續(xù)兩年的中秋佳節(jié)，業(yè)主方都為我們發(fā)回了現(xiàn)場照片，完美驗(yàn)證了這套模擬系統(tǒng)幫助設(shè)計(jì)想法成功落地的準(zhǔn)確性。以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐茖?dǎo)，來確定景觀場所的落位，精確還原設(shè)計(jì)初衷，保障設(shè)計(jì)效果，這便是可視化分析為我們打開的新世界。

▲最佳觀月點(diǎn)：模擬與實(shí)際的月亮位置

Part 3

深化設(shè)計(jì)

Deepening Design

細(xì)節(jié)控制是非線性設(shè)計(jì)的成敗關(guān)鍵，精準(zhǔn)把控形態(tài)、轉(zhuǎn)化為可實(shí)施的圖紙，從每一個(gè)焊接點(diǎn)位到整體形態(tài)的優(yōu)化調(diào)整，都要回到最原始的點(diǎn)、線、面關(guān)系去考量。

在實(shí)際工作中，由于方案對形態(tài)的控制要求較高，為配合后端圖紙及建造施工，通常需要精度更高的軟件來進(jìn)行推敲。其中一些不乏涉及到物理學(xué)模擬的應(yīng)用場景。

重慶融創(chuàng)鹿角公園

大滑梯

以重慶融創(chuàng)鹿角公園大滑梯設(shè)計(jì)為例。對于人體感官來說，對加速度的感知即可轉(zhuǎn)化為刺激感受，受到的加速度越大，中樞神經(jīng)感受到的興奮越強(qiáng)烈。在大滑梯的設(shè)計(jì)中，我們需要通過模擬計(jì)算來調(diào)控整體形態(tài)。通常來講，滑梯使用者從頂部滑到底部，需要經(jīng)歷先加速再勻速最后減速停止的三個(gè)過程：勻速時(shí)達(dá)到的最大速度需保障在安全閾值內(nèi)，減速停止的最短距離也需要提前設(shè)計(jì)考慮。

我們將滑梯進(jìn)行等距分段設(shè)置檢查點(diǎn)，通過設(shè)置重力場與摩擦力來模擬使用者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并逐一通過檢查點(diǎn)分析數(shù)值。分別從能量（動(dòng)能、勢能轉(zhuǎn)換及摩擦力消耗的能量）、坡度（通過檢查點(diǎn)時(shí)速度方向與水平面的夾角）、速度與加速度四個(gè)方面的變化進(jìn)行監(jiān)測。保證最大坡度、最大速度處于安全范圍內(nèi)。這樣一來，我們只需要調(diào)整一根曲線就能達(dá)到對滑梯形態(tài)的控制，并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)即可完成初步設(shè)計(jì)。

▲鹿角公園概念設(shè)計(jì)：大滑梯形態(tài)深化

環(huán)球融創(chuàng)曹山未來城

景觀構(gòu)筑物

在曹山未來城這個(gè)項(xiàng)目中，借助場地自身高差，我們在從入口下降6米高差的臨湖處，設(shè)置了一處觀景臺(tái)。觀景臺(tái)正對整個(gè)湖面，擁有最佳視野，與對岸建筑群形成互望，也是項(xiàng)目中觀賞日落的一處打卡點(diǎn)。蛇形廊架以常見的標(biāo)準(zhǔn)矩管作為主體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行橫向加固，防止其變形晃動(dòng)。其造型通過參數(shù)化建模深化，呈現(xiàn)出自由輕盈的形態(tài)。

▲框景呈現(xiàn)效果

在確定采用非線性設(shè)計(jì)的方向后，我們在grasshopper中對形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。由于整體方案對曲率的流暢度要求極高，但整體構(gòu)建邏輯不變，于是我們考慮將形態(tài)始終擬合在一個(gè)初始曲面上，在整個(gè)過程中只需要對該surface進(jìn)行調(diào)整，即可聯(lián)動(dòng)生成最終的結(jié)果。

▲參數(shù)化推敲過程

除此之外，構(gòu)筑物在整體方案中的生產(chǎn)加工和現(xiàn)場安裝環(huán)節(jié)也具有不小的挑戰(zhàn)。首先我們需要保證每一片異形格柵均為正垂面切割，使得其力學(xué)結(jié)構(gòu)成立，并將格柵展開至二維空間用于標(biāo)注。同時(shí)，我們還需要精準(zhǔn)表達(dá)構(gòu)筑物的橫向焊接點(diǎn)。在高精度的圖紙控制下，現(xiàn)場建造中只需要按圖精準(zhǔn)施工即可。

▲通體雪白的構(gòu)筑物橫臥于綿延的粉黛花海和青翠茶田間，在烏桕林的掩映下，猶如森林里漂浮的云朵。

Part 4

攝影測量

Photogrammetry

近年來，由于民用無人機(jī)的迅速普及，傾斜攝影技術(shù)也愈加成熟。通過無人機(jī)協(xié)助現(xiàn)場踏勘人員，從規(guī)劃航線、采集信息、內(nèi)業(yè)生產(chǎn)，到完成攝影測量任務(wù)，生成優(yōu)質(zhì)、專業(yè)、精準(zhǔn)的三維實(shí)景模型。在RTK實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)的幫助下，傾斜攝影精度最大可達(dá)平面精度2CM、高程精度5CM，滿足測繪要求。

▲無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)

將這項(xiàng)技術(shù)完整引入景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)行業(yè)，助力設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在工作前期迅速了解場地現(xiàn)狀，對植被覆蓋情況、周邊業(yè)態(tài)、交通、設(shè)施等信息全盤掌握。除此之外，借用傾斜攝影測量，我們還能輸出DOM數(shù)字正射影像、DEM數(shù)字高程模型、DSM數(shù)字表面模型等衍生產(chǎn)品。針對GIS地理信息系統(tǒng)、地形測繪、土方測算和建筑單體化等相關(guān)應(yīng)用，攝影測量有不錯(cuò)的延展空間。

同時(shí)，攝影測量技術(shù)的成熟使用，一方面積極響應(yīng)了國土空間規(guī)劃基礎(chǔ)信息平臺(tái)建設(shè)與“城市信息模型（CIM）”技術(shù)相融合的提前布局，另一方面也是拓展元宇宙相關(guān)板塊的技術(shù)積累之一。

▲實(shí)景三維模型：超高精度的細(xì)節(jié)還原周邊現(xiàn)狀

▲傾斜攝影與可視化分析

高精度實(shí)景三維模型，所包含的空間信息數(shù)據(jù)，均可以合理利用，并結(jié)合可視化分析的方法，對空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、算量和展示。例如，在城市舊改項(xiàng)目中，可結(jié)合建筑單體化操作，對現(xiàn)狀的各類信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，例如容積率、建筑密度、業(yè)態(tài)占比、建筑平均層數(shù)等指標(biāo)；在工程應(yīng)用方面，可以根據(jù)堆體模型模擬進(jìn)行土方測算、平場設(shè)計(jì)等；在項(xiàng)目監(jiān)理工作中，可以通過正射影像對施工質(zhì)量進(jìn)行把控和檢查。從實(shí)用功能的角度出發(fā)，傾斜攝影測量還有更多的使用場景等待發(fā)掘。

▲壹江郡塑石擋墻現(xiàn)場施工問題反饋

▲壹江郡建成實(shí)景照片

Part 5

數(shù)字多媒體

Digital Multimedia

隨著影視行業(yè)和游戲行業(yè)的工業(yè)化愈加成熟，渲染器、引擎和節(jié)點(diǎn)式編程等都成為了數(shù)字化技術(shù)中耳熟能詳?shù)脑~匯。類似Processing、Houdini等數(shù)字藝術(shù)表現(xiàn)的分支也層出不窮。對于方案效果的表現(xiàn)，業(yè)內(nèi)也在不斷拔高要求，提升上限，追求更優(yōu)的質(zhì)量和更高的效率。為滿足日益增長的需求，數(shù)字化研發(fā)團(tuán)隊(duì)也將該內(nèi)容作為研究核心，不斷從相關(guān)行業(yè)中吸取力量，持續(xù)輸出，服務(wù)團(tuán)隊(duì)。

目前，動(dòng)畫在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用最廣。而在動(dòng)畫場景表現(xiàn)中，想要提升畫面效果，精準(zhǔn)還原設(shè)計(jì)意圖，還需從每處細(xì)節(jié)著手。

重慶國浩中央公園

數(shù)字資產(chǎn)研發(fā)

例如，在重慶國浩中央公園這個(gè)項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)師想要營造身在曠野，開闊、純粹的場景感，我們通過對細(xì)葉針芒的細(xì)致化建模，賦予實(shí)景掃描的超真實(shí)材質(zhì)肌理、綁定被風(fēng)吹動(dòng)的動(dòng)態(tài)效果，去模擬自然界植物表現(xiàn)，營造動(dòng)畫表現(xiàn)的電影感和代入感。

▲細(xì)葉針芒制作過程

，時(shí)長03:12

▲國浩中央公園概念設(shè)計(jì)動(dòng)畫

▲動(dòng)畫視頻-國浩中央公園

從概念方案到深化設(shè)計(jì)，再到擴(kuò)初圖紙，數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)扮演著一個(gè)多面手的角色，包容著一切可能性。作為一種邏輯性嚴(yán)密的設(shè)計(jì)方法，它使得細(xì)部的推敲更加精準(zhǔn)；在方案優(yōu)化中，邏輯關(guān)聯(lián)性大大減少了重復(fù)性工作，進(jìn)而成為了一種高效率、高連貫性、高精準(zhǔn)度的設(shè)計(jì)方法；在設(shè)計(jì)創(chuàng)意的表達(dá)與傳遞中，我們引入了多項(xiàng)數(shù)字化相關(guān)技術(shù)保質(zhì)保量完成相關(guān)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)任務(wù)，力求完美貫徹設(shè)計(jì)初衷，減少原創(chuàng)內(nèi)容在落地過程中的逐級衰減。

在工業(yè)技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，越來越多的項(xiàng)目都在尋找“爆點(diǎn)”。這種“爆點(diǎn)”來源于設(shè)計(jì)本身的美感與創(chuàng)新要素。脫離了美學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，作品只會(huì)顯得機(jī)械而零碎；而沒有強(qiáng)大的后端力量，又會(huì)使其落地性顯得乏力。只有將數(shù)字化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合，鏈接前后端，才能做出兼并藝術(shù)感與獨(dú)特性的設(shè)計(jì)。