1、编 号 : SRP2012246石河子大学大学生研究训练计划项目项目研究进展报告项目名称 基于空间组织方法的园林景观虚拟场景再现研究项目第一负责人 孟羚所在院系 农学院林学系专业班级 园林 10 班项目组成员 范荣、王尚财、王继栋指导教师 韩卫民导师所在单位 石河子大学农学院林学系项目起始日期 2011 年 12 月 19 日项目交付日期 2012 年 12 月 19 日基于空间组织方法的园林景观虚拟场景再现研究项目研究进展报告一、项目开展的意义：园林空间有开敞、闭合、有明、暗等等。如何将这些不同的空间按使用功能、观赏等要求，组成一个有节奏、有变化、有统一的园林空间整体，这是空间组织的最终目的
2、。空间组织与风景视线的安排有密切的关系，可根据视角的特性，从视觉主体-人的角度，进行立体的空间营造，利用空间中视觉尺度的规律和特点，用空间形态的语言来表达其设计思想，而不是停留在二维的设计方法。可以具体遵循景观尺度规划原则，设计出真正以人为本的，满足人的生理与心理需求的园林景观空间。创造良好的观赏条件，使景物在一定的空间获得良好的观赏效果。园林景观虚拟场景，是指将园林真实场景进行抽象，构造虚拟景观（地形、建筑、树木等）的三维模型，建立虚拟环境中的光照和材质模型，进行纹理映射，通过软件控制根据观察者的位置、光照，在输出设备上实时渲染绘制视景画面。这种虚拟场景可以使设计者很快地对特定的空间尺度和空
3、间形态有充分的感性认识，即从空间形态中来，到空间形态中去。可以将平面的图纸转化为三维空间，能够在相对真实的三维空间， 对整个设计场景进行全面的展示、观察和评价，更容易把握各个设计要素的空间构成。本课题从空间组织的角度深入地研究园林景观空间的设计方法，从量化的角度深入分析景观空间尺度的形式，并用计算机进行模拟，提出可供在园林设计中应用的方法或依据。使园林景观设计手法更加切实可行，以期为园林景观设计探索一条新思路，为园林建设提供依据和指导, 为其他城市的园林研究提供借鉴。2、项目研究内容：基于空间组织方法在石河子世纪广场虚拟场景再现研究，我们将其分为以下四个步骤：1、基于空间组织理论的石河子世纪广
4、场景观设计研究2、基于 Sketch Up 的石河子世纪广场的虚拟场景再现3、石河子世纪广场的景观视觉量化分析研究4、空间组织和视觉量化分析方法在虚拟景观设计中的运用探讨三、完成该项目的方法1、基于空间组织理论的石河子市政广场景观设计研究园林的空间组织理论有渗透与层次、引导与暗示、韵律与节奏、重复与再现、对比与过度、主从与重点、疏与密等等。在此项目，我们也运用到了以上的理论。2、基于 Sketch Up 的石河子世纪广场的虚拟场景再现(1)对石河子世纪广场的花坛、政府大楼、喷泉进行实地测量，制作 CAD 平面图；(2)将 CAD 平面图导入 Sketch Up；(3)构造造园要素；(4)选取出
5、图角度，加入人物等配景并创建页面；(5)导出模型或图片，在其他软件中进一步渲染。3、石河子世纪广场的景观视觉量化分析研究（1）视距视角理论：A：在平视情况下，人眼的明视距离为 25m，可以看清物体的细部，也是一般识别人脸的距离，在该距离范围，他人的活动易引起关注，为不同人群之间交往行为的发生提供了可能性。日本建筑师芦原义信也提出了以 2025m 为模数的“外部模数理论” ，作为外部空间材质、高差等变化的尺度节奏，从而打破大空间的单调，营造出生动的空间感。凯文林奇也认为 25m 左右的空间尺度是社会环境中最舒适和得当的尺度，是形成那种安宁、亲切、宜人环境氛围的良好尺度原则。B：在正常情况下，不转
6、动头部而能获得较清晰的景观形象和相对完整的构图效果的视域为水平视角约 4560，垂直视角约 2630，超过此范围头部就要上下观察，对景物的整体构图印象就不够完整，而且容易使人感到疲劳。C：在保持放松、平视的情况下，当视角在 60水平视锥范围内可以获得最佳水平视力，此时垂直视角向上为 27，向下为 35。人眼向下的视野较向上为大，在行走中向下的视野更为加大，故而对人来讲，地面上下的物体(如铺地、环境设施小品、建筑的下部、绿化等等)为最多出现的物体。故对这些部分设计时应特别注重。（2）垂直方向视角分析：h：人眼的高度 (一般取 170 cm )H：被观察物体高度L：人和被观察体之间的距离30：理想
7、的垂直上视角为 27，在此简化为 30L=（H-h） /tan 30L = （H-h）（3）水平方向视角分析：W：观察物的水平宽度L 丿：人到观察物的距离60：最佳水平观赏视角按上诉推理方式可推出 W、L 丿、水平视角之间的关系如下：L 丿= W/24、空间组织和视觉量化分析方法在虚拟景观设计中的运用探讨根据石河子世纪广场的研究，我们希望可以在任何园林场景设计里，通过视角视距的量化分析和空间组织方法的分析，运用园林景观虚拟再现技术为园林景观设计探索一条新思路，为园林建设提供依据和指导。4、完成内容1、基于空间组织理论的石河子世纪广场景观设计研究我们通过选取石河子世纪广场的花坛、政府大楼、喷泉这
8、三方面进行研究（1）花坛:广场的花坛位于世纪广场的中央，分布在中心道路的两侧，东西对称，是广场重要的景点，也是游人驻足的地方。世纪广场的花坛不仅具有渲染气氛、美化环境的作用，而且它在园林组织手法中也运用的淋漓尽致，花坛运用到了对比与协调、韵律与节奏的空间组织手法。A 对比与协调：花坛呈左右对称，中央高大的柱子使花坛的显得更加美观，游人游览一处景点，往往会有鲜明的对比感，花坛也不例外，人们驻足花坛周围，不免被柱子的高大所吸引，然后视角点转在花坛之上，这时花坛的对比感就显现出来了，花坛的精致与柱子的高大使花坛更吸引人的眼球。花坛虽然和柱子是两种不同的风格，但我们没有觉得花坛是突兀的，花坛中的绿色和
9、瓷砖的暗灰色又与周围的环境很好的协调起来，使花坛和周围的环境很好的融合在一起。 （图 1）图 1 对比与协调B：韵律与节奏作为一个广场景点的象征，就必须采用一种强烈的艺术处理风格，使人们对产生美的幻觉，作为花坛，一个个花坛就像一串串音符，在广场有一种跳动感，使人有一种欣赏音乐的感觉。游人漫步在广场会发现，花坛是按照一定的条理秩序，重复连续地排列，形成一种律动形式，花坛错落有致，显得很有节奏，给人一种杂而不乱的感觉。 （图 2）图 2 韵律与节奏（2）政府大楼：石河子政府大楼是石河子世纪广场的一个主体建筑，位于世纪广场的正北方，为了体现该楼的雄伟与庄严，突出政府的威严性，形成自己的风格，形成良好
10、、深刻的城市形象，该楼的设计采用了一系列的园林建筑空间组织方法。A: 渗透与层次图 3 渗透与层次图 4 渗透与层次作为一个城市政权的象征，就必须采用一种强劲的艺术处理风格，使人们“仰视”它，采用了整体抬高的方法，使之基底高于总平面，创造出明显的层次感，使大楼的地形与整个广场的地形完美的渗透结合，给人们传递出一种高不可攀、神圣不可侵犯的气息，观者体会到一种强大的威严感，以达到政府楼的“威慑力” 。该楼位于整个广场的中心轴上，且坐落在正北面， “虎视”南面。广场上的一些柱子等配景与之形成呼应，绿篱和草地等暗示流线型的线条汇集于以政府楼为重心点的一点之上。其他景色由此展开，致使政府楼从视觉上位于中
11、轴重心之上，使之成为视线的焦点，突出政府楼气势磅礴的主题。 （图 3、4）B： 对比与协调楼体建筑中的材料、体量、形状等存在显著差异时，所形成的不同表现效果称为之为对比。这种变化中具有共同性，相互影响，相互补充的因素以构成统一整体称为之为协调。对比是相邻部分的差异，协调是不同部分间的过渡，具有动态效果。为给观赏者留下深刻的印象，使观赏者能感受到动感空间，让其停留驻足观赏，该楼的设计注重在视线的快速移动中强调线型的变化。连续的流线变化，构成视线导向性。这是曲线在该楼上的运用，且曲线与直线形成对比。直线的变化，常常形成简洁、豁达的视觉效果。流线与直线的高度协调统一，在动感空间中，为该楼的表达达到了
12、意想不到的效果，为观者留下更为深刻的印象。在政府大楼中，无论是在主楼与附楼的体量上还是在主楼与边上的两个圆柱状附楼的形状上都存在巨大的反差，用线条勾勒出的方形的大楼中心主体，与两边的圆形副楼形成方与圆的对比，主楼与副楼之间利用窄小的连接体很好地进行了过渡衔接，并没有给人以突兀感，把方与圆协调统一在一起，形成特殊的视觉效果，为政府大楼添上动人的一笔。大楼主体采用钢筋混泥土结构，外表用玻璃材质和大理石贴面，给人一种强劲感，和其前面的柔性树木、草坪等植物形成鲜明对比，加之喷泉映托出的潋滟清澈之感和楼体的威严性形成对比，使大楼的磅礴之感更加突显。楼的两侧采用缓缓的滑道与两边的树木植被进行衔接，前方运用
13、台阶与下方的广场和喷泉进行过渡呼应，使大楼整体与周围环境协调，让其更能融合于整体大环境中形成一个统一体，使楼体不显得孤立、突兀。 （图 5、6、7）图 5 对比与协调图 6 对比与协调图 7 对比与协调（3）喷泉：石河子世纪广场作为石河子新的主要的游憩、集会的代表性广场，成为石河子人主要的活动空间，自然也就成了我们进行虚拟场景再现研究的对象。而其所具有的喷泉景观在石河子更是少有的景观，在世纪广场的景观效应上起了很大的作用，其在空间组织上运用了节奏与韵律、对你与协调和渗透与层次等方法。我就以上三种空间组织方法在喷泉景观上的运用进行阐述。A：节奏与韵律：是来自音乐的概念。节奏是按照一定的条理秩序，
14、重复连续地排列，从而形成一种律动形式。而节奏在视觉艺术中是通过线条、色彩、形体、方向等因素有规律地运动变化而引起人的心理感受。它有等距离的连续，也有渐变、大小、形状、高低等的排列构成。相对来说，节奏是单调的重复，而韵律则是富于变化的节奏，是节奏中注入个性化的变异形成的丰富而有趣味的反复与交替，它能增强版面的感染力，开阔艺术的表现力。中的五组喷泉一样，无论是单组喷泉各个喷头之间的重复还是五组喷泉之间的重复都在一定程度上形成了一定的节奏；当然不仅有简单的重复，由于喷泉是活动的，是有一定生命感和节奏感的，因此在一定程度上就形成了一定的韵律感，所以这五组喷泉就在艺术上达到了韵律与节奏的相统一，带给人一
15、种视觉上的感受与冲击。 （图 8）图 8 节奏与韵律B：对比与协调：对比是指在材料、色彩、明暗、体量等因素中有两种以上不同程度的显著差异时，所形成的不同表现效果。这种变化中具有共同性，相互影响，相互补充的因素以构成统一整体又称为协调。对比是相邻部分的差异，而协调则是不同部分之间的过渡，具有动态的动态效果。对比与协调的关系在图 9 中的喷泉景观得到了很好的表现。图 2 中多组喷泉无论是在体量还是在形状上都有很大的区别，但整个画面并没有给人一种错乱的感觉，反而有一种很舒服、很空旷的感觉，这是源于各组喷泉首先拥有同样的材质水，同时无论是在形状、体量还是高低错落的布置上构成了一个整体，而不是相互之间的单个个体。各个喷泉正是通过水具有流动性这一特质，从而使之有机的结合成为一个整体。 （图 9）图 9 对比与协调 C：渗透与层次：空间渗透是指两空间没有完全分开，而是互相交融、互相沟通、互相因借，强调空间的联系性。主要应用外延、内引、过渡等手法，将围合空间六界面中的某些界面延伸到其他空间，从而使两空间产生联系。而对空间灵活的分隔，使空间相互通连和渗透，从而呈现出丰富的层次变化。
