匡緯KUANG Wei

專題 / 風景園林數(shù)字化

“人機交互技術(shù)”支持下的“動態(tài)”景觀設(shè)計未來

匡緯
KUANG Wei

景觀系統(tǒng)具有復雜性及動態(tài)性特征，將人機交互技術(shù)與風景園林設(shè)計結(jié)合，為表現(xiàn)系統(tǒng)的時間性提供了可能。通過案例研究，①探討人機交互技術(shù)運用于景觀動態(tài)模擬的方法，包括將實體模型與虛擬模型結(jié)合的技術(shù)節(jié)點，實現(xiàn)模型-分析-反饋至模型的循環(huán)設(shè)計過程的技術(shù)路徑；②解析基于人機交互的動態(tài)互動藝術(shù)裝置在景觀空間中的作用，一方面可增強感官體驗性，另一方面也是對城市社會現(xiàn)象的闡釋；③在此基礎(chǔ)上，提出未來人機交互技術(shù)能對動態(tài)景觀系統(tǒng)規(guī)律進行有效識別，并實現(xiàn)可視化，同時也利于景觀系統(tǒng)動態(tài)特征的表現(xiàn)與創(chuàng)造，多學科合作是將人機交互技術(shù)運用于景觀設(shè)計的主要途徑。

人機交互技術(shù)；動態(tài)模擬；互動裝置藝術(shù)；數(shù)字景觀；編程設(shè)計；計算機輔助設(shè)計

修回日期：2016-02-04

從20世紀80年代開始，風景園林設(shè)計師們就逐漸意識并開始強調(diào)景觀的“動態(tài)性”、“暫時性”等與“時間”相關(guān)的特質(zhì)，試圖通過設(shè)計來表現(xiàn)風景園林空間中的“不確定性”、“流動性”的特征。由此，風景園林設(shè)計范式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從原有的靜態(tài)的、永久性的、可預(yù)測的“對象式”設(shè)計方法，轉(zhuǎn)化為處理風景園林空間 “復雜性”、“不可預(yù)測性”、“模糊性”等的面向動態(tài)系統(tǒng)“過程”的設(shè)計方法［1］。

風景園林設(shè)計范式的轉(zhuǎn)化過程中，電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展是主要的推動因素之一。其中，近年來，人與計算機之間的信息交互，即人機交互技術(shù)（Human-Computer Interaction，HCI）的突破起到重要作用。進入21世紀，在“普適計算”發(fā)展下，計算接口分布在人們的生活環(huán)境中，無處不在，逐漸與日常生活的物質(zhì)環(huán)境融合。人與計算機之間的信息交換方式，逐漸打破傳統(tǒng)的人-計算機-鼠標的桌面計算模式，發(fā)展出多種新型的人機交互方式。如多通道人機交互，利用人的多種感覺通道（觸覺、嗅覺等輸入）和動作通道（如肢體姿勢等輸入），以并行的方式與（可見或不可見的）計算機環(huán)境進行交互。如感知人機交互，在用戶主動輸入以外，計算機能利用交互上下文，智能感知用戶的交互意愿和傾向，從而主動的完成操作和計算任務(wù)［2］。

近年來這些新型的人機交互技術(shù)不斷受到風景園林領(lǐng)域研究者的關(guān)注，試圖運用這些技術(shù)表現(xiàn)風景園林空間的時間特征及景觀系統(tǒng)的動態(tài)發(fā)展特性，嘗試運用這些技術(shù)創(chuàng)造新型的人與環(huán)境的動態(tài)的互動方式，使得風景園林中的時間性可表現(xiàn)，甚至可控、可被創(chuàng)造。

本文主要探討非傳統(tǒng)桌面模式的“人機交互技術(shù)”對動態(tài)景觀設(shè)計的影響。根據(jù)國內(nèi)外已有研究及實踐，目前人機交互技術(shù)主要應(yīng)用于兩個方面：風景園林設(shè)計階段的動態(tài)模擬及體驗性動態(tài)景觀交互裝置設(shè)計。

1　人機交互技術(shù)支持下的風景園林設(shè)計階段動態(tài)模擬與分析

風景園林設(shè)計階段，基于桌面人機交互的數(shù)字模型的建模與分析技術(shù)日漸成熟，既能對模型進行靜態(tài)與動態(tài)展示，同時也能針對設(shè)計模型進行三維或四維的性能分析。但是這種基于計算機屏幕的三維渲染和模擬，本質(zhì)上仍是二維的表現(xiàn)形式，難以替代直觀的基于實體模型的三維分析。傳統(tǒng)手工模型在風景園林設(shè)計中起到重要作用，哈格里夫斯的作品極具代表性，運用沙與粘土制作模型，與雕塑家合作，實現(xiàn)了多樣的復雜的地形空間。然而手工模型制作復雜，不易修改，缺乏人體參數(shù)，也難以表達環(huán)境的動態(tài)特征。手工模型難以與場地分析結(jié)合，在分析與形態(tài)生成過程中，需要多次的工具轉(zhuǎn)換，因而也難以在設(shè)計中高效使用。

基于設(shè)計師的需求，研究者著眼于使虛擬模型具備三維體驗的功能，增強人們的直觀感受，其中研究最為廣泛的是虛擬現(xiàn)實在風景園林設(shè)計中的運用?；诙嗤ǖ?、多媒介人機交互技術(shù)的虛擬現(xiàn)實作為表現(xiàn)工具，借助于特制手套、眼鏡、數(shù)據(jù)衣等傳感設(shè)備，充分利用觀看者頭部、眼部等來進行交互，使觀看者沉浸于具有視、聽、觸、嗅等多感知能力的模型，模型可表現(xiàn)水體流動、四季變化等時間特征，設(shè)計師及相關(guān)人員通過觀看三維虛擬模型，提升對設(shè)計的主觀認識。在此基礎(chǔ)上，研究者還試圖將虛擬模型與GIS等分析軟件結(jié)合，將地形、空氣流動、光照、水文條件等分析結(jié)果反饋至虛擬模型中，實現(xiàn)了分析-虛擬模型間的三維實時交互。

伴隨軟硬件、傳感器等技術(shù)進步，研究者開始利用交互技術(shù)，將實體模型與虛擬模型結(jié)合起來，發(fā)揮兩者優(yōu)勢，實現(xiàn)對環(huán)境過程的模擬。

1.1“照亮的粘土”（Illuminating Clay）

麻省理工媒介實驗室（MIT Media Lab）2002年就開發(fā)了“照亮的粘土”系統(tǒng)，實現(xiàn)景觀模型的建模、三維可視及實時計算分析的交互反饋。設(shè)計師或相關(guān)人員可通過人機交互界面，靈活地調(diào)整及分析模型空間形態(tài)。采用粘土手工制作模型，在改變景觀模型的同時，頂置式激光掃描儀實時捕捉幾何體的改變。模型圖像輸入至景觀分析庫中，計算陰影面積、土地侵蝕狀況等。這些分析的結(jié)果再投影至工作空間，作用至模型表面?！罢樟恋恼惩痢毕到y(tǒng)初步實現(xiàn)了人、實體模型與虛擬模型之間的交互，但實體模型缺乏尺度精確性，只是一個粗略的建模過程［3］（圖1-2）。

1.2“快速景觀原型設(shè)計機器”（Rapid Landscape Prototyping Machine）

2010年，南加州建筑學院景觀學系的景觀形態(tài)實驗室（Landscape Morphologies Lab）研究者亞歷克斯?羅賓遜（Alex Robinson）在加利福尼亞歐文湖（Owen lake）項目研究中，運用了基于人機交互的自開發(fā)的分析工具“快速景觀原型設(shè)計機器”，探索如何通過景觀設(shè)計治理歐文湖嚴重的沙塵暴問題。

歐文湖位于歐文山谷，約180km2，以前是為洛杉磯城市供水的主要水源地，現(xiàn)已幾近干湖，且常年受到空氣微粒物pm10污染，并成為沙塵暴的源頭。因此，歐文湖項目不僅要解決場地的環(huán)境污染問題，同時還要達到高效使用水體資源、降低維護成本等社會價值評判要求，因而需要提出能滿足多方面需要的綜合性設(shè)計方案。

亞歷克斯?羅賓遜試圖通過湖床的地形設(shè)計，根據(jù)地形與水體的關(guān)系分析，探討地形形態(tài)，使其能高效利用水體來控制沙塵，同時還能滿足人們對空間、視覺的感知評判。機器集成了地形模型建造工具、分析工具及展示工具。由六軸機器人手臂操控實體沙盤模型建造地形，地形模型通過激光掃描，在計算機中進行分析，模型及分析過程通過數(shù)字化投影展示。機器分為3個部分：

（1）地形成形：運用機器人手臂，與不同規(guī)格的手臂末端工具連接，由事先設(shè)計好的生成地形的路徑算法驅(qū)動，經(jīng)過基本的挖掘、推擠及耙松等動作，在滿足土方平衡基礎(chǔ)上，模擬地形的成型過程。由于沙的重塑性強，改變算法中的參數(shù)，或變換算法運算方式，地形形態(tài)就能得以重新設(shè)計及建造。

（2）模型分析：對建造的模型進行三維掃描后，進行土方、成本等定量計算分析，以及視覺感知層面的定性分析。通過機器人手臂運行路徑測量、沙土增減置換評估，基于GIS的地形、植被等分析，以及季節(jié)性水平面、植被生長、太陽輻射變換等動態(tài)模擬，定量推算成本及資源的使用效率。采用柳島直彥（Tadahiko Higuchi）在《景觀的視覺及空間結(jié)構(gòu)》（Visual and Spatial Structure Of Landscapes）中提出的視覺評估模型對地形空間進行定性感知分析。最終將綜合分析結(jié)果反饋至實體沙模中。

（3）展示平臺：展示平臺開發(fā)了類似游戲的界面，不僅呈現(xiàn)模型的成型過程及分析過程，同時專家、公眾能通過操縱桿靈活調(diào)節(jié)設(shè)計參數(shù)，從而控制設(shè)計形態(tài)，進行實時分析，這使得各利益相關(guān)者均能參與到設(shè)計的生成過程中，共同探討資源利用、空間感知、社會價值、形態(tài)特征等的評價閾值。

“快速景觀原型設(shè)計機器”為設(shè)計師、工程師、政府機構(gòu)、民眾等提供了能實時交互反饋的設(shè)計平臺，使得多方共同參與到設(shè)計過程中。系統(tǒng)本身并不是要表現(xiàn)最終的完型的設(shè)計方案，而是展示設(shè)計過程，包括地形建造及建造后評估可視化，為后續(xù)設(shè)計提供原型［4］（圖3-4）。

1.3“沉積機器”（Sedimachine）

以與“快速景觀原型設(shè)計機器”類似的方式，布拉德利?卡佩爾（Bradley Cantrell），賈斯汀?霍茲曼（Justine Holzmen）以及大衛(wèi)?梅林（David Merlin）在路易斯安那州立大學景觀學系媒介與場地技術(shù)實驗室（Media and Site Technologies Lab）設(shè)計了“沉積機器”（Sedimachine）?！俺练e機器”是一個沉積模擬模型，用來作為解決路易斯安那南部土地流失問題的景觀設(shè)計的分析工具?！俺练e機器”對大尺度分沙模式進行模擬，由實體模型模擬及數(shù)字模擬兩部分組成。采用Rhinocero軟件中的插件Grasshopper建立數(shù)字地形，使用Firefly將數(shù)字地形與連有傳感器的微控制器模型裝置連接，發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)字模型，運用泡沫切割制作實體模型。實體模型置于1m*2.1m，1：1 000比例，底部坡度為2%的木頭盒子中，使用水體、胡桃顆粒、細顆粒沙進行實體模型的動態(tài)沉積模擬。經(jīng)過盒子的水體流量為每秒1 415m3，胡桃顆粒為輕量沉積物，細顆粒沙則為重顆粒沉積物。實體模型中模擬的沉積過程，運用微軟公司 Kinect技術(shù)，實時將實體模型中地形改變反饋至數(shù)字模型中。機器采用監(jiān)測、感應(yīng)及驅(qū)動工具，運用反饋回路來控制機器系統(tǒng)的運行規(guī)則，從而提出大尺度的與河道沉積過程相關(guān)的相應(yīng)景觀設(shè)計策略［5］（圖5）。

2　人機交互技術(shù)支持下的體驗性動態(tài)景觀互動裝置設(shè)計

關(guān)注觀者體驗感受，運用人機交互技術(shù)創(chuàng)作的互動裝置藝術(shù)，發(fā)展于藝術(shù)領(lǐng)域，且早期以室內(nèi)展呈為主。近年來，隨著公共藝術(shù)的發(fā)展，互動裝置藝術(shù)逐漸與開放空間設(shè)計結(jié)合，試圖使人與其所在的戶外環(huán)境進行交互，創(chuàng)造獨特的場所感。

開放空間中的數(shù)字互動裝置設(shè)計，通常利用特殊的計算機輸入設(shè)備如溫度感應(yīng)、距離感應(yīng)、壓力感應(yīng)、空氣流動感應(yīng)等捕捉環(huán)境數(shù)據(jù)，再以圖像、數(shù)字、文字等可視化形式輸出，并對觀者的互動反映做出判斷，使開放空間的參與者在人機交互中獲得體驗。

通過在裝置設(shè)計中多種人機交互技術(shù)的使用，一方面使得人們可突破人體本能的感知局限，擴展視、聽等感覺范圍，從而與外部環(huán)境之間產(chǎn)生更廣泛的關(guān)聯(lián)，獲取獨特體驗；另一方面人機交互可將信息可視化，從而使人們能對超越自身感知能力的復雜外部環(huán)境的動態(tài)關(guān)系進行闡釋。因而，基于人機交互的開放空間裝置設(shè)計不僅是美學、形態(tài)學層面的內(nèi)容，它還建立了風景園林中物質(zhì)空間與非物質(zhì)空間之間的關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)了場地的自然特性，從而將人工的設(shè)計干預(yù)與環(huán)境的生態(tài)過程結(jié)合起來。

目前，開放空間互動裝置設(shè)計實踐眾多，以下通過兩個具有代表性的案例闡述互動裝置與風景園林空間主要的交互目標與方式。

2.1增強感官體驗性——無線感應(yīng)真菌人文樹道

“無線感應(yīng)真菌人文樹道”是國立臺北藝術(shù)大學與淡江大學于2010年共同完成的臺灣第一個將無線感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入戶外開放空間的藝術(shù)裝置。它整合了無線通訊技術(shù)、無線感應(yīng)技術(shù)、互動技術(shù)等，期望通過裝置讓人們感受數(shù)字化藝術(shù)體驗。裝置通過環(huán)境感應(yīng)節(jié)點收集環(huán)境的光線、溫度、濕度及風力等信息，通過多媒體聲音感應(yīng)節(jié)點播放音樂與數(shù)字聲音。裝置提供了三種互動模式：音樂互動模式、Twitter社會話語互動模式及手機遠程互動參與模式。

音樂互動模式中，當?shù)谝晃粎⒂^者靠近裝置時，裝置將播放交響樂主旋律；當更多的參觀者靠近時，則分別依次播放交響樂中的副旋律（如打擊樂、管樂等），與主旋律一起演奏。當任何一位參觀者離開時，則停止播放對應(yīng)的音樂。真菌裝置還可識別風力、太陽輻射等，當風力等到達一定數(shù)值時，則停止播放交響樂，而穿插播放與氣象條件相關(guān)的其他音樂，以提醒人們對氣候環(huán)境的關(guān)注。

Twitter社會話語互動模式，通過收集Twitter上的社會話題，將文字轉(zhuǎn)化為聲音，當有5個人同時靠近真菌時，真菌森林將同時隨機播放Twitter上的留言，可讓參觀者跨越時空界限，了解城市居民關(guān)注的問題。

手機遠程互動參與模式，則是讓無法親自參觀裝置的人們能通過手機體驗與裝置的互動。人們從手機上能發(fā)現(xiàn)在裝置附近是否有參觀者。在手機上互動的參與者的位置被定位，當人們在手機上與裝置互動時，現(xiàn)場的裝置將發(fā)出與互動者位置環(huán)境相匹配的音效，如學校環(huán)境聲音，交通工具聲音，餐飲店聲音等［6］（圖6）。

2.2跨越時空的城市社會現(xiàn)象闡釋——明尼阿波里斯市大型情緒交互裝置

明尼阿波里斯市大型情緒交互裝置（Minneapolis Interactive Macro-Mood Installation，MIMMI）是一個標志性的云狀充氣裝置，置于明尼阿波里斯市會議中心廣場上。裝置通過搜索當?shù)豑witter上數(shù)據(jù)，運用文本分析收集微博中人們正面或負面情緒，并進行實時分析輸入，夜晚通過LED燈光將數(shù)據(jù)可視化，低能耗的燈光，懸掛在像汽球般鼓起的裝置中，在日落后展示整個城市的情緒。燈光的顏色依據(jù)人們的情緒在冷色（負面）與暖色（正面）間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變的速度與微博上的內(nèi)容變化相關(guān)。白天則通過嵌入氣球裝置的噴霧裝置，根據(jù)城市情緒的快樂程度，變換噴霧強度，反映數(shù)據(jù)信息，同時對場地進行降溫。

廣場上的參觀者也是裝置變換的驅(qū)動因素，提升他們與裝置的交互頻率能有助于提升城市整體的正面情緒。由于裝置能探測廣場上人的行走，同時將他們的信息也包含至分析中。因此，如果城市情緒表現(xiàn)特別沮喪，市民可以有意識地環(huán)繞裝置行走，與裝置互動越多，裝置活躍度越高，燈光與噴霧也會隨之增加。除了裝置外，設(shè)計師還開發(fā)了網(wǎng)站，將2013年夏季裝置產(chǎn)生的城市情緒進行了分類，使得參觀者能觀察每日及每周城市的情緒發(fā)展趨勢。

將數(shù)據(jù)與景觀空間交互聯(lián)系起來。作為城市地標，裝置驗證了多尺度的跨越時空的交互方法。裝置被視為明尼阿波里斯市的情感通道，將市民與參觀者帶入到整個城市集體情緒的體驗中。通過交互技術(shù)，裝置將公共空間的物質(zhì)性與網(wǎng)絡(luò)空間的虛擬性結(jié)合，參觀者在互動中將兩者關(guān)聯(lián)起來，以新的方式觀察城市實時發(fā)生的動態(tài)變化，并極有可能對城市生活特征有意外發(fā)現(xiàn)［6］（圖6）。

3　人機交互技術(shù)支持下的動態(tài)景觀設(shè)計未來

風景園林研究者將新型的人機交互技術(shù)運用于風景園林設(shè)計中，景觀系統(tǒng)的動態(tài)性的識別與表達成為技術(shù)運用的切入點。人機交互運用于動態(tài)景觀模擬與設(shè)計，需借助可控機器人技術(shù)、分布式智能技術(shù)、生物/非生物界面設(shè)計及普適傳感網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，涉及計算機科學、機器人學、地理科學、藝術(shù)學等多個學科，需要相關(guān)專業(yè)的相互配合，共同合作。

無論基于人機交互的動態(tài)景觀設(shè)計涉及的領(lǐng)域多么龐雜，對于人機交互應(yīng)用的未來展望，仍應(yīng)置于風景園林所需解決的基本問題中來探討，即設(shè)計師如何能在復雜的動態(tài)景觀系統(tǒng)中進行設(shè)計，并且如何能適應(yīng)不斷變化的環(huán)境？基于此核心問題，結(jié)合現(xiàn)有研究與實踐，預(yù)想人機交互技術(shù)在動態(tài)景觀設(shè)計方面的應(yīng)用將在以下兩個方面有所突破：

3.1動態(tài)景觀系統(tǒng)規(guī)律的可視與識別

長期以來，景觀動態(tài)模擬分散于各個學科，由于學科屏障而難以有效的與設(shè)計聯(lián)系起來，以致景觀系統(tǒng)的動態(tài)特征難以被理解、被預(yù)測及被表現(xiàn)。從上述案例可見，基于人機交互的景觀模擬工具對于動態(tài)景觀系統(tǒng)規(guī)律的呈現(xiàn)與分析具有良好的應(yīng)用前景。

與傳統(tǒng)桌面人機交互方式相比，感應(yīng)型、反應(yīng)型等新型互動環(huán)境能使設(shè)計師與環(huán)境模擬分析之間交互方式更為多樣，還能將設(shè)計師所熟悉的實體模型帶入到模擬過程，從而使設(shè)計師更為直觀地形成設(shè)計反饋?；谌藱C交互的動態(tài)模擬，包含了將虛擬模擬與實體模擬相結(jié)合的研究，旨在重新將設(shè)計師的多元感知能力及物質(zhì)空間與虛擬分析工具整合。正如麻省理工媒體實驗室-有形媒體實驗室創(chuàng)建人石井森（Hiroshi Ishii）在開發(fā)“有形用戶界面”方面所做的努力，他認為關(guān)鍵是“為信息和計算提供有形的物質(zhì)表現(xiàn)形式”，并希望通過有形物質(zhì)與無形的投射光柵影像間的控制耦合機制，通過人機界面，擴展人們的感知能力。將裝載著感應(yīng)器的物理模型與不同尺度的復雜的生態(tài)模擬聯(lián)系起來，這些方法對任一尺度的景觀環(huán)境的探索都有著重要價值。

杰夫?馬諾格（Geoff Manaugh）在“景觀未來”（Landscape Future）一書中列舉了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳動裝置、無線電、衛(wèi)星等一系列工具來說明現(xiàn)有技術(shù)影響著人們對景觀系統(tǒng)的固有理解。他認為“將肉眼難以察覺的現(xiàn)象可視化已經(jīng)發(fā)生”［7］。

3.2景觀系統(tǒng)動態(tài)特征的表現(xiàn)及創(chuàng)造

景觀系統(tǒng)的動態(tài)性常常通過自然要素（如植被生長、水體流動與侵蝕等）等物質(zhì)實體得以表達。而對于非物質(zhì)要素，如微氣候、信息傳遞、感知等則難以尋找到動態(tài)表現(xiàn)的途徑。通過植入裝置等要素，設(shè)計交互空間，將不可見的數(shù)據(jù)物質(zhì)化、可視化，是未來景觀系統(tǒng)動態(tài)特征表現(xiàn)與創(chuàng)造的重要途徑。交互景觀空間的“形式”是物質(zhì)空間與數(shù)字空間共同作用的結(jié)果，通過人機交互設(shè)計，表達隱喻的含義或表述某種場地特性，其中所蘊含的信息傳遞跨越時空，跨越尺度，將打破物理距離的限制，從而擴展人們交往空間的范圍。在風景園林設(shè)計的語境下，交互帶來的人體空間感受將發(fā)生改變，對人體體驗的重新認知將是設(shè)計的基礎(chǔ)。

然而，對于設(shè)計師而言，人機交互在這兩方面的應(yīng)用存在著較大的技術(shù)瓶頸?；谌藱C交互的動態(tài)景觀模擬工具與互動裝置的實現(xiàn)，至少包括以下3大系統(tǒng)：（1）信息感應(yīng)系統(tǒng)：主要用于控制信息的輸入，如采用紅外傳感器、溫度傳感器等，通過對人體溫度等感知人的行為。（2）信息中央控制系統(tǒng)：包括軟件與硬件系統(tǒng)兩部分。軟件系統(tǒng)：如使用Arduino C， Processing等對接受的信息，通過程序設(shè)計，按照設(shè)計者需求發(fā)出指令，輸出信息，同時對互動對象的反映做出判斷。硬件系統(tǒng)包括單片機（微控制器）、傳感器、通信模塊、電機驅(qū)動及機械裝置等。（3）信息輸出系統(tǒng)：將處理的信息通過影像或物質(zhì)實體進行動態(tài)呈現(xiàn)［8］。

交互系統(tǒng)需要通過計算機程序來進行控制，這對于風景園林設(shè)計師而言具有難度，因而，多學科合作是人機交互在風景園林設(shè)計中應(yīng)用的理想的實現(xiàn)途徑。近年來，伴隨著計算機軟件及硬件的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了便于設(shè)計師使用的開發(fā)平臺，如Arduino，Raspberry Pi等，其中Arduino已在設(shè)計領(lǐng)域得到了較大程度的運用。由于這些開發(fā)平臺開發(fā)界面友好，且能與設(shè)計師熟悉的建模及草圖工具結(jié)合，如Grasshopper及Firefly，拓展了設(shè)計師基于程序設(shè)計的可能，這也進一步提升了人機交互在風景園林中使用的可能性。

4　結(jié)語

人機交互為景觀動態(tài)環(huán)境的理解與塑造提供了新的方式。人機交互技術(shù)與景觀環(huán)境整合，從根本上改變了人們對建成系統(tǒng)的感知，并與生態(tài)過程產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。哈佛大學卡佩爾和霍茲曼預(yù)測即將出現(xiàn)一種范式的轉(zhuǎn)變，景觀環(huán)境中智能機器及景觀系統(tǒng)將高效地共存及共同發(fā)展［6］。伴隨著無處不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，未來的設(shè)計師將能夠探索、設(shè)計、建造在過去無法企及的景觀系統(tǒng)。人機交互在不同尺度的景觀過程模擬及動態(tài)過程表現(xiàn)的應(yīng)用值得期待，但人機交互的使用仍應(yīng)置于改善生態(tài)環(huán)境、滿足人的需求，創(chuàng)造豐富景觀空間等風景園林設(shè)計的本質(zhì)中探討。［9-10］

注釋：

圖片來源：圖1，圖2：引自參考文獻［3］第360頁。圖3：引自參考文獻［4］第352頁。圖4：University of Southern California. Rome Prize ［EB/OL］.（2015-08-08）［2015-12-01］. http：//lmlab.org/news/. 圖5：引自參考文獻［5］第220頁。圖6-1～圖6-3：引自參考文獻［6］第210頁。圖6-4：Kristin Tillotson. Giant art cloud will reflect Minneapolis’s changing moods［EB/OL］.（2013-03-11）［2015-12-01］. http：//www.startribune.com/giant-art-cloud-will-reflectminneapolis-s-changing-moods/196155871/. 圖 6-5：Jeff Strickler. Minneapolis’ Secret City to put late-night street art ’in a new light’ ［EB/OL］. （2013-06-17）［2015-12-01］. http：//www.startribune.com/minneapolis-secret-city-to-putlate-night-street-art-in-a-new-light/211867361/.

［1］匡緯.基于非線性思維觀的景觀設(shè)計策略研究［D］.北京：北京林業(yè)大學，2011：34-35.

［2］董士海.人機交互的進展及面臨的挑戰(zhàn)［J］.計算機輔助設(shè)計與圖形學學報，2004，1：1-13.

［3］Piper B， Ratti C， Ishii H. Illuminating clay： a 3-D tangible interface for landscape analysis ［C］.InProceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems. ACM， 2002：355-362.

［4］Gerber， David Jason， Mariana Ibanez. Paradigms in Computing： Making， Machines， and Models for Design Agency in Architecture ［M］. eVolo Press， 2015：351-358.

［5］Amoroso， Nadia. Representing Landscapes： Digital ［M］. Routledge， 2015：216-226.

［6］Cantrell， Bradley E.， Justine Holzman. Responsive Landscapes： Strategies for Responsive Technologies in Landscape Architecture ［M］. Routledge， 2015：209-218.

［7］Allen， L. J.， M. Smout. Landscape Futures： Instruments，Devices and Architectural Inventions ［M］. Actar， 2013：15.

［8］虞剛.定義互動建筑［J］.建筑與文化，2012，（8）：62-63.

［9］匡緯. 風景園林“參數(shù)化”規(guī)劃設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀概述與思考［J］. 風景園林，2013，（1）：58-64.

［10］宋剛. 互動的風景數(shù)字技術(shù)條件下具體工程實踐與實驗裝置探索［J］. 風景園林，2013，（1）：83-87.

Future Dynamic Landscape Design Based on “Human Computer Interaction”

Landscape system is complex and dynamic. Landscape design with Human Computer Interaction （HCI） technology appears to be effective to express “time”character of system. Through case study， the article aims to （1）explore the approach how dynamic landscape system simulates with HCI， including the entity and the virtual model combining technology node， accomplish model - analysis - feedback such cycle technology route of the design process. （2）Explain the relationship between dynamic interaction art installation and landscape spaces， to enhance sense experience on one hand， on the other hand， also to review on urban social phenomenon. （3）Based on the discussion above， possibilities and values of applying HCI to landscape design are presented. Meanwhile， prove the multi-disciplinary cooperation is the main approach on human-computer interaction technology applied in landscape design.

Human Computer Interaction； Dynamic Simulation； Interaction Installation Art； Digital Landscape； Programming Design； Computer Aided Design

TU986

A

1673-1530（2016）02-0014-06

10.14085/j.fjyl.2016.02.0014.06

2016-01-12

匡緯/1982年生/女/蘇州人/同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院在站博士后（上海200092）