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风景园林数字孪生与XR的应用

日期:2023-08-12 11:04:11     作者:成玉宁    浏览:0    
核心提示:风景园林数字孪生景观是对客观景观环境的数字化映射,不仅反映了客观存在,还能够实时呈现客观环境的变化进程,具有孪生和现实的同构性、全要素的系统性、全流程的仿生性
数字景观3.0时期及其特征
 
经过20余年的发展,数字景观已不再单纯关注风景园林环境的外部特征,更致力于采用数字孪生技术映射景观环境生态与形态的相互作用及其变化机制,探索景观生态与形态的内在关联。多源异构数据的采集与融合、景观环境动态分析与绩效评价、多元信息模型的构建成为这一时期数字景观新的研究方向。以全过程数字孪生及XR等技术为牵引,推动数字景观进入3.0新时期。
 
3.1数字孪生与XR的应用
 
1)数字孪生景观。
 
风景园林数字孪生景观是对客观景观环境的数字化映射,不仅反映了客观存在,还能够实时呈现客观环境的变化进程,具有孪生和现实的同构性、全要素的系统性、全流程的仿生性、系统的动态性四大属性(图4)。与建筑信息模型(BIM)有所不同,数字孪生景观聚焦于人居环境生态与形态生成及其演变机制的映射,能够实时呈现景观环境的动态演变过程与结果,引导景观环境的规划设计与管控,据此系统解决人居环境组构的复杂问题。

景观环境规划设计是多目标协同与系统优化过程,揭示人居环境的生态过程是数字孪生景观的底层逻辑,相对于传统基于形态与功能的规划设计途径,无疑是一次重要的革新。在数字孪生技术的辅助下,可以呈现景观环境在多时空维度中的动态特征与属性,远不止于“可视化”,设计师可多层级、多维度地介入景观环境的分析、评价、设计、建造及运维全流程。孪生技术还可以运用于耦合多场景条件下的方案比较,最终形成协同多目标的优化方案。

风景园林数字孪生与XR的应用
 
2)XR技术。
 
景观环境的进程具有周期性和历时性的特点,其中,周期性指日际、年际变化。此前的设计方法多借助三维软件对景观环境进行模拟与辅助判断,作为对设计方案优化修改的依据。

数字景观3.0时期,通过扩展现实(ExtendedReality,XR)技术将真实与虚拟相结合,能够打造一个人机交互、虚实相生的景观环境,融合AR、VR、MR(MixedReality)三者的视觉交互技术,能够辅助实现风景园林深度场景构建,清晰描述景观进程中各要素及系统的变化,进而实现对人居环境系统及其过程的映射,形成虚拟与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。数字景观3.0时期,已经不仅仅局限于单纯的视觉体验,且能够在四维空间中融入实时的多源数据,以实现各个阶段不同效果的呈现,从而引导景园规划设计思维的进程。
 
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