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现代景观园林设计中人工智能的运用

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摘要:人工智能的概念首次被提出是在20世纪中期,人工智能的初衷是寻求一种以计算机代替人力劳动的有效途径。时至今日,经历了半个多世纪的探索,人类已经开始将人工智能技术运用到生产生活的方方面面,人工智能技术得到普及。文章分析了现代景观园林设计的现状及存在的问题,并尝试研究人工智能技术在景观园林设计中的有效应用方法,推动现代景观园林的人工智能化设计。

关键词:景观园林;人工智能;节能环保

现代景观园林设计手段随着人类文明建设发展而变得更加多样化,人们对现代城市中景观园林建设的要求也在不断提高。从儿童主题公园到老年健身广场,从绿植小品到平铺摆设,无一不体现现代居民高质量的生活品质要求。然而,现代景观园林设计仍面临许多问题,因此,如何将当今前沿科技人工智能技术应用到景观园林设计中,成为解决问题的关键。

一、现代景观园林设计概述

现代景观园林设计的概念,是指设计者通过艺术思维与现代科学技术有机结合的方式,对城市中的某个指定地域区间进行人为改造,营造出人与自然和谐相处、赏心悦目、自然优美的城市氛围。景观园林设计内容主要包含地形、水体造景、植物造景、夜景照明和公共设施等内容。人们常说科学技术是第一生产力,可是在快速发展的科技背景下,伴随着制造生产活动而来的还有工业污染、生活污水肆意排放、空气质量下降等诸多问题。针对这些问题,科学研究发现,通过在城市中建设人造园林、人工种植绿色植被、建设可循环园林绿化系统等便可以净化空气、净化水体,因此,现代城市中的景观园林设计,承担着改善居民生活环境、净化空气、提高生活舒适度的重要使命。随着居民对生活品质的追求,以及审美情趣的提高,景观园林设计已经成为现代城市建设必不可少的一部分,除了要完成改善环境的使命以外,还要能够在提高大众审美、促进以人为本等方面有所作为。所以,设计者在从事景观园林设计时,需要运用新颖的设计理念和先进的生产技术,在改善生态环境和提高大众审美的基础上,通过景观园林设计达到功能性与审美性统一的目的。

二、现代景观园林设计中存在的问题

在现代景观园林设计过程中,理性的工程技术与感性的艺术思维二者之间的碰撞,不仅带来了创意的火花,同时也出现了很多问题,主要表现在以下几个方面:第一,当前设计理念落后。在景观园林设计方面,我国仍处在借鉴与效仿阶段,甚至很多设计方案有很明显的抄袭痕迹,设计者缺乏个性化设计意识、环保理念、创新思维方式。政府一直提倡“绿色环保”,我们一直在“保护环境人人有责”的口号声中长大,生活在一直想要建立健全的规章制度来制止污染环境的城市。并且,我国是一个多民族国家,每个地区、每个城市都有不同的文化底蕴、人文特点,这在城市的景观园林中应当有所体现,但是这些在当前我国大多数城市景观园林设计上都无法做到,导致出现千篇一律、照抄照搬、不节能、不环保的景观现象。虽然工业革命为我们带来了“标准化、大批量”生产的可能,但用在城市景观园林设计方面却不太适宜,还是要避免过度相似、毫无个性、无法持续发展等特征的出现。第二,当前技术水平不足。景观园林设计是一门艺术与技术结合的领域,涉及专业知识面广,领域跨度大,比如涉及建筑工程、植物学、土壤生物学、计算机应用、节能技术等等。这就要求从事景观园林设计的设计者同时具备多方面知识技能,当前很多设计者很难做到,导致设计方案中出现技术水平不足的现象。除了人员方面技术水平不足以外,当前的施工技术也处于滞后状态,很多优秀的设计方案产生之后,受到施工技术不足的限制无法实现。第三,当前设计脱离实际。景观园林的设计其实就是人对生活环境的设计。生活在不同地区的人处在不同的生活环境中,气候、地形、温度、湿度等都存在差异。当前的景观园林设计为了追求经济效益,忽略了设计的现实意义。我们对自身的要求归其根本是对环境的要求,安全舒适、方便快捷是我们的生活主旨,无论是小家还是大家,永不改变的是“享”字,无论是享受温馨家庭,还是享受生活乐趣,都需要身边的环境去衬托。设计者在人力物力精力上投资了很多,可有的地方为什么切实可行,而有的地方就不能相提并论了呢?这都是因为设计方案脱离实际造成的,所以设计者都要认真告诉自己,有必要为设计的行为负责。

三、人工智能的概念及应用

人工智能是指通过研究人类行为规律和思维方式,实现通过计算机代替人类生产生活劳动的综合技术。迄今为止,人工智能技术还并未实现真正的“智能”,而是以大数据和高速运算为基础的“弱人工智能”,它无法完成像人类大脑一样的思考和分析,并没有真正的独立思考意识。人工智能需要依靠大量的“人工”(人工标注)才能实现“智能”。1997年,计算机“深蓝”在国际象棋比赛中打败了世界冠军;2016年,人工智能机器人“阿尔法”在韩国围棋比赛中击败了世界冠军;2017年,智能人工机器人“索菲亚”被允许加入沙特阿拉伯国籍,拥有普通公民的一切权利。经过半个多世纪的探索研究,人工智能技术已经被运用到人类生产生活的各个方面,比如已经实现了全球普及的无人机、无人驾驶汽车、无人售货商店、机器人自动化生产线等等。智能汽车避让系统可以大大减少交通事故的发生概率;智能道路交通系统可以使马路变得更宽阔;智能化污水净化系统可以提高水资源的利用率,改善生态环境。今天,我们不可否认的是,人工智能时代已经到来,人工智能技术正在改变我们的生活方式,帮助我们创造更美好的生活。

四、现代景观园林设计与人工智能的关系

现代景观园林设计中存在设计理念落后、技术水平不足、设计脱离实际的问题,人工智能技术的出现,可以很大程度上解决这些问题。景观园林设计中涉及的技术问题,对于知识储量不足的人员来讲很难解决,对于拥有大量数据存储能力和超级运算能力的人工智能计算机来讲,却不是问题。利用智能化的设计对园林设计加以改造,不仅能让我们更好地休闲娱乐,还可以更高效地让我们参与到环境中去。如智能化的照明,使我们不仅不受光污染,还可以做一个与自然和谐相处的自由人。智能化的公共设施和背景音乐的结合,不仅带来生活上的一种享受,还可以在缓解人的心理压力方面有一定的助益。景观园林设计的一大部分载体是绿植和公共设施。以往的公园景观,多是自娱自乐,而人工智能化的景观园林,可以资源共享,环保互助。智能化园林设计还有利于当地的人文风俗推广并做到相得益彰,在不违背大自然规律的前提下,集多种利益为一体。

五、人工智能在现代景观园林设计中的应用

首先是人工智能在景观园林建设中的应用。将人工智能技术运用到景观园林建设中,可以弥补人工技术不足的缺陷,突破技术难题,完成人工无法完成的施工工作。比如:在前期方案设计阶段,利用人工智能计算出精确的虚拟图像,模拟真实的设计场景,提升设计方案的可行性和科学性;在设计实施阶段,人工智能可以通过大数据推算出实际地形、气候、温度等所对应的植物、建材种类,从而更科学有效地进行现场施工,达到提升工程质量的目的。其次是人工智能在水景设计中的应用。水景是景观园林设计中的重要组成部分,是整个微生态系统的核心。但由于缺少数据支持、施工技术等因素,传统的水景设计多以假山、死水等为主体,这种设计可循环性差,后期维护成本高。而在人工智能技术的支持下,设计者可以通过智能感应技术建造音乐喷泉、光影水池、净水系统、智能雨水收集系统等,从而形成可持续循环的水景系统。再次是人工智能在地面铺装中的应用。在景观园林设计中,地面铺装应具备硬化面的功能性和提升视觉效果的美观性。然而传统的地面铺装往往只具备功能性,缺少美观性。利用人工智能技术中的大数据进行色彩分析,根据不同的自然光改变地面铺装的颜色;利用人工智能技术中的投影技术将生动的动态图像投影在地面上,从而达到美观性与功能性统一的设计效果。最后是人工智能在视觉灯光中的应用。传统的灯光设计在景观园林中起到照明、调节气氛的作用,缺点是灵活性差、可变性差、互动性差。人工智能技术的出现,为灯光设计带来了全新的视觉体验。智能感应系统通过感知周围空间环境,调整灯光颜色、强度、位置、方向等,使灯光不再是固定不变的物体,而是成为了可以与人互动的“精灵”。通过灯光的变化构建出一个浸入式互动景观园林空间。今后,景观园林设计加上人工智能化技术还可以应用在更多方面,如:背景音乐的智能化,让人们与音乐结合,不仅治愈心灵,启迪人生,还可以使民族文化得到推广;灯光照明的智能化,不仅使建筑和人有机结合,还可以创造无光污染的生活场所,在不影响别人的前提下,更好地娱乐大众;公共设施的智能化,比如将有的垃圾箱改为智能机器人垃圾箱,可移动且方便处理垃圾;等等。

六、结语

综上所述,本文通过分析现代景观园林设计中的现状,以及人工智能在现代景观园林设计中的应用,尝试通过人工智能技术解决当前景观园林设计中遇到的问题,从而推动景观园林的人工智能化设计。

参考文献:

[1]尼尔森.人工智能原理[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]尹朝庆.人工智能与专家系统[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

[3]张伟.智能园林系统的分析与结构设计[J].科技与企业,2012,(22).

[4]王思思.现代园林景观设计中存在的问题及对策建议[J].现代园艺,2017,(4).

作者:周璐 单位:广东理工学院

现代景观园林设计中人工智能的运用责任编辑:张雨    阅读:人次