AI数控化景观在人居环境交互设计中的应用分析
唐琬玉（昆明垚众景观规划设计工程有限公司，云南昆明650224）
摘要：AI数控化景观作为该领域的新兴产物，具有智能化、精准化和个性化特征，可为创建与优化人居环境带来更多的可能性。通过人工智能技术赋能，不仅可以精准调控自然及人工景观，为居住者带来更为舒适的生活体验，还可依托数据分析技术，满足人们对美好生活的向往及追求。基于此，深入探讨了AI数控景观在人居环境交互设计中的具体运用，并提出了应用措施，以期为相关领域的实践探索提供理论借鉴与实践指导。
现代人居环境除了要满足人们的基础生活需求之外，更强调如何实现自然、文化、科技之间的和谐交融。AI数控景观作为人居环境交互设计中不可缺少的一部分，可依托人工智能技术和数字化技术的赋能，为人居环境的优化和升级带来更为强大的动力。在此时代背景下，通过探讨AI数控化景观应用，可帮助人们更深刻地理解如何实现先进技术和传统景观设计理念、方法的结合，创造出既符合时代发展趋势，又具有人文特色，可满足人们情感需求的居住环境[1]。
1人居环境交互设计内容
1.1行为交互
行为交互主要是指综合人的身体活动，给出对应的信息反馈，加强人与人、人与景观之间的互动。在行为交互设计过程中，需要通过运用红外线、压力、声学传感器，对小区居民表情、手势、声音等活动的变化情况进行信息捕捉。随后，依托人工智能、大数据、云计算技术进行处理，转化为信号和指令，触发数控化景观系统，并调节小区灯光、信息等，产生一定的交互效果。通过设计行为交互系统，除了可以让其成为人与景观空间互动的媒介，还可展现以人为本的景观设计原则。例如，北京G·Park能量公园设计了虚拟自行车装置，通过灯光模拟、登山阻力、心率收集三大板块，依托多种传感器技术的应用，可为附近居民营造新奇的空间体验感，加强了人与景、人与人之间的深层次互动。
1.2虚拟交互
随着近年来人工智能技术的高速发展，人们对场所的需求已不再简单地局限于功能性需求，更重要的是如何从中获得新感知和新发现。在这一方面，可通过应用AR、VR技术，营造沉浸式交互空间。虚拟交互主要是通过传感器和摄像头，采集体验者的肢体动作、声音、温度等数据，产生一定的互动效果。例如，“幻光回廊”景观互动装置是在保留原有构筑物的基础条件下，通过虚拟技术，以人的五感和肢体动作作为媒介，音乐、动物和植物作为主题，实现人在现实世界和虚拟场景之间的交互。在体验时，人们可直接向墙面投掷小球，建筑物外立面会显示出投掷的具体方位，营造人和物体之间的互动效果。
1.3情感交互
基于体验经济时代全面来临的背景下，人们的物质消费已从传统的实体消费为主，转变为精神文化消费为主。在景观设计过程中，除了需要注意其功能运用，更重要的是如何表达内涵，营造一定的空间意境。例如，由MomentFactory工作室开发设计的“幻光森林”装置艺术作品，其以魔法作为主题，利用地域传说，塑造出7个不同的角色，并配套设置故事背景。可通过投影技术，将人物、故事等直接投射于景观的水景、岩石和植物上，并配合一定的灯光和声音，强化了和体验者之间的互动[2]。
2AI数控化景观在人居环境交互设计中的应用现状
2.1北京金融街顺城公园景观更新
在北京金融街顺城公园的设施建设过程中，通过组合化的设计方式，以橡胶慢跑道、智能步道打卡桩、智能步道大屏幕、智能售卖机、智能垃圾桶、24h智能健身舱、智能座椅、动感单车步行道等众多设施，组成了一个大型数控化景观体系，可适应不同人群在日常生活中的健身使用需要，为区域范围内的人们创造了体育锻炼条件，帮助人们提高生活质量。该公园的智能健康步道是我国第一个通过开放街区实现的智能步道，也是我国较为创新化和领先化的花园街区智能步道。
该步道规划长度共计18.28km，起步规划方式为“四环一园一竞速”，共计4条健康步道环，一条顺城公园漫步跑道环，还包括一条百米智能竞速跑道。在步道设计过程中，通过丰富多样的颜色形成地面标识。在百米智能竞速跑道的设计过程中，使用了压力感应地板，人在踩踏过程中，可开启智能赛跑，除了可以在跑步过程中进行正能量计时，还可抓拍跑步的精彩瞬间，在冲过终点之后，还有欢呼特效，可查看其跑步情况排名。
2.2山水比德自主研发的山水智境
山水比德通过元宇宙数字化技术，提出“新山水”这一理念，实现了在虚拟景观设计上的创新性突破。2021年，在响应“十四五”规划中关于加快数字社会建设步伐的号召下，山水比德重点布局的自主研发数智化产品体系山水智境1.0.正式面世，产品覆盖了景观设计规划、建设及管理环节，形成了先进的技术解决方案，迎接数智时代的开启。
经过探索，2024年山水比德在数智化产品研发中再次取得重大突破，正式推出山水智境2.0.数智化景观设计产品体系。山水智境2.0全面引入人工智能、地理信息系统、参数化等先进数智技术，结合景观设计生产需求，为设计师提供操作便捷、提质增效的软件与工具助力景观行业的数智化转型升级。其主要运用CAD、Rhino与Python语言基于空间插值技术、栅格与矢量数据，精确构建场地模型，精准分析自然环境，为设计提供科学支撑。其中，AI大区平面方案自动生成工具、自动渲染工具利用人工智能技术，以更接近设计师思考的模式，生成多种平面方案并实现图纸快速渲染。例如，基于SpeedTree、Photoshop、3DsMax、Maya等软件制作的中国本土3D植物素材库，外观写实，造型多元，
超高精度，面数适中。
3AI数控化景观在人居环境交互设计中的应用策略
3.1智能公交车站
在信息化时代全面来临之际，人工智能技术可在各个行业获得广泛运用，公交车站的设计也开始逐步走向智能化、现代化和信息化的发展之路。在这一方面，可以在传统公交车车站设计的基础条件下，将车站站台背景板设置为由led显示板组成的透明玻璃板，将其作为媒体界面。
候车室玻璃墙和天花板可以实时播放公交车相关信息及影像，让人们在等车之余也可以沉浸式体验。除此之外，在玻璃墙的设计过程中，可以设计触摸系统，用户只需用手指点击，便可进行信息检索，了解交通信息、餐饮信息、娱乐信息、住宿信息和医疗信息，并从中获得天气、温度、路况、时政的新闻播报，让等车过程不再枯燥无趣。
3.2城市交互休息亭
休息亭也是目前人居交互景观设计的重要内容。在该类设施的设计过程中，可以于休息亭顶部设计绿色植物，在亭子下安装转椅，并在转椅上配置小型桌板，人们在休息时，可以用来放置书本或便携电脑。在座椅下方，可安装电源插座，便于人们随时进行充电（见图1）。
此外，还可以在亭子支柱旁安装触摸屏，方便人们获取周边交通、天气、住宿、旅游等实时信息。这样的设计方式，既可以美化人居环境，又能发挥其交互性价值，为人们带来更为便捷的公共服务[4]。
3.3数控自行车架
我国作为自行车大国，自行车是除地铁、公交车之外用途最为广泛的交通工具，对促进城市的环境保护、节能减排意义重大。但如何解决自行车的停放问题是重点。目前，我国人居环境中的公共空间设计都有固定自行车停放位置，部分为遮挡型设计，部分为露天型设计。但个别车主自身素质较差，未能严格依照要求停放自行车，甚至直接将其停放于小区人行道中，对人们的正常交通带来了极大阻碍，也影响了人居环境的美观性。
为此，在进行自行车停放设计时，需要从空间合理利用和便捷性2个角度着手，从根源上解决自行车的随意停放问题。在这一方面，可以设置“鼹鼠的捉迷藏自行车架”（见图2），一般为隐藏状态，埋于地下，此状态下的自行车机架可为小区居民提供指引性标识，指明小区各楼栋及公共设施的方向。若居民有停放自行车的需求，则可依照该车架的操作步骤，点击按钮或通过手机终端进行操作，让自行车架直接从“鼹鼠洞”中弹出，自行车前轮直接插入自行车架即可。
与此同时，该装置的设计无须进行电缆埋设，白天可直接通过太阳能充电，为夜间指示灯的用电提供需求。若自行车架上的指示灯保持在红色状态，意味着当前车架已被占用；若指示灯保持在绿色状态，意味着当前车架可使用。该系统的设置，可以通过指纹识别技术保障自行车使用的安全性及可靠性。自行车存放过程中，可直接读取用户指纹，并进行系统记录，取车时需要识别指纹，为自行车的安全管理提供有效保障[5]。
3.4构建智慧社区
通过AI数控化景观，可结合小区居民的居住需求和偏好，对景观进行智能化调整。依托于人工智能、大数据和物联网技术等收集居民信息，识别居民的景观偏好和需求，以此为基础进行景观的交互式设计，并实现交互式景观设计和以人为本的人居理念有机融合，保证整个社区居住环境的智慧化。
3.4.1依托大数据技术，收集和分析居民数据，掌握与人居环境相关的关键内容。收集信息包括但不限于居民偏好、需求、行为习惯等，以掌握居民对景观的偏好；收集的环境信息以湿度、温度、空气质量信息为主，可综合小区的环境变化情况，对空气、通风、供暖设备参数进行自动化调节。
若是外界温度升高，则可对喷泉的出水量进行自动化控制，并降低温度，保障人们的居住生活足够舒适。夜晚时，灯光亮起，可为人们提供照明功能；深夜时，可自动降低灯光亮度，避免灯光太亮，影响人们的正常居住和生活[6]。
3.4.2始终秉承交互式设计的基本理念，综合居民的生活需求灵活调整AI数控化景观设计风格。例如，若小区居民年龄较大，则可加强对植物绿化、健身器材等景观要素的设计；若学生较多，则应注意景观的趣味性设计，
如在石子路上铺设卡通人物，种植功能性的果树和草药等，既具有一定的科普作用，又可美化人居环境。
4结语
综上所述，随着数字化技术的发展，智能化浪潮席卷全球，AI与数控化技术正在成为现代景观设计的创新引擎。AI数控化景观除了可实现技术的更新，更代表着在设计理念的全面升华。这种较为创新化的人机环境交互设计方式，通过与先进算法、传感器技术及数据分析的融合，可使景观设计更为有效地满足人们的需求。例如，从自动灌溉系统再到自适应光影装置，AI数控化景观正在全面拓宽设计边界，为人们的生活空间带来前所未有的体验。未来，需要重新审视人和环境之间的关系，思考如何依托技术的介入，让环境真正地契合人们的生活需求，为人们带来更为丰富多彩的体验。为此，展开对AI数控化景观的深入研究，不仅具有技术上的研究价值，更具有一定的社会价值和文化意义。
