葉子蕓,張 月
(清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院,北京 100084)
根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中,從國(guó)家層面戰(zhàn)略指引建設(shè)我國(guó)數(shù)字化城市。目前北京、上海、深圳、杭州、武漢等多個(gè)城市均開始推進(jìn) 智慧城市建設(shè)。在如今信息化的時(shí)代,要融合利用三個(gè)空間、三種資源,即物理空間、社會(huì)空間和數(shù)字空間,以及物質(zhì)資源、人力資源和數(shù)據(jù)資源[1],才能更好地創(chuàng)造適宜人居、生態(tài)可持續(xù)的街區(qū)環(huán)境。在這樣一個(gè)設(shè)計(jì)方式變革的轉(zhuǎn)型期,設(shè)計(jì)將會(huì)越來(lái)越多地被視為一種內(nèi)在的推動(dòng)力,促進(jìn)社會(huì)創(chuàng)新[2]。
數(shù)字技術(shù)作為當(dāng)代街區(qū)設(shè)計(jì)研究必不可少的工具,目前技術(shù)前端和應(yīng)用實(shí)踐之間還存在著鴻溝。例如:數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)于城市規(guī)劃時(shí),由程序員為主導(dǎo)開發(fā)的應(yīng)用程序往往需要耗費(fèi)設(shè)計(jì)師大量時(shí)間用于學(xué)習(xí)操作軟件上。其次,在街區(qū)設(shè)計(jì)的理論研究中,數(shù)字技術(shù)參與成分較少,尚未形成數(shù)字技術(shù)背景下的新理論體系。由于街區(qū)設(shè)計(jì)是城市設(shè)計(jì)的組成部分,街區(qū)亦是城市的組成單元,目前大部分應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的理論研究出發(fā)點(diǎn)都是基于城市的宏觀尺度。因此現(xiàn)階段有必要將數(shù)字技術(shù)進(jìn)行分類,與傳統(tǒng)街區(qū)設(shè)計(jì)方法中所應(yīng)用的技術(shù)手段進(jìn)行比對(duì),探究街區(qū)設(shè)計(jì)方法中因數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的設(shè)計(jì)方法變革。而將設(shè)計(jì)過(guò)程理性化、系統(tǒng)化,是很多設(shè)計(jì)師試圖用一種科學(xué)的方法編碼設(shè)計(jì)過(guò)程[3],本次研究將有助于形成科學(xué)范式。
數(shù)字技術(shù)是一項(xiàng)與電子計(jì)算機(jī)相伴相生的科學(xué)技術(shù),它是指借助一定的設(shè)備將各種信息,包括:圖、文、聲、像等,轉(zhuǎn)化為電子計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字“0”和“1”后進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲(chǔ)、傳送、傳播、還原的技術(shù),也稱為數(shù)碼技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)等[4]。數(shù)字技術(shù)能夠根據(jù)街區(qū)所在地理位置、人口信息、交通流量等多維度信息計(jì)算出場(chǎng)地現(xiàn)狀,形成設(shè)計(jì)前的重要調(diào)研結(jié)果。并根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)和所在地塊信息推演出新方案,或是設(shè)計(jì)師根據(jù)場(chǎng)地調(diào)研的信息結(jié)果展開設(shè)計(jì)。
本文以現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)和第四次信息革命為兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn),將街區(qū)設(shè)計(jì)的基本方法分為三個(gè)時(shí)期,見圖1。第一階段即數(shù)字技術(shù)發(fā)展普及之前:在現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)開展之前,街區(qū)設(shè)計(jì)依附于城市的自然資源,形成的街區(qū)風(fēng)貌沒(méi)有特定規(guī)律,是自然形成的一種聚集和疏離狀態(tài),此時(shí)還未出現(xiàn)數(shù)字技術(shù)的概念。第二階段即數(shù)字技術(shù)發(fā)展和普及初期:有了前期的設(shè)計(jì)實(shí)踐積累,形成了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在此期間第三次工業(yè)革命給人們的生活方式和審美帶來(lái)了新的變化,因此形成了以實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論方法,這一時(shí)期的理論體系已經(jīng)初步建立并有序發(fā)展;20世紀(jì)80年代計(jì)算機(jī)的普及,在街區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)踐中解放了設(shè)計(jì)師一部分生產(chǎn)時(shí)間,逐步由手工繪圖轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)制圖,這為形成較為科學(xué)的街區(qū)設(shè)計(jì)理論提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三階段即數(shù)字技術(shù)發(fā)展和普及后:是指從第四次工業(yè)革命發(fā)展至今,這一時(shí)期利用信息化技術(shù)促進(jìn)了各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展,尤其是智能化手段的介入,街區(qū)設(shè)計(jì)方法在這一時(shí)期逐漸形成以客觀數(shù)據(jù)為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法,逐步擺脫依賴設(shè)計(jì)師主觀經(jīng)驗(yàn)為主的設(shè)計(jì)方式。
圖1 街區(qū)設(shè)計(jì)與數(shù)字技術(shù)發(fā)展的三個(gè)時(shí)期
當(dāng)然對(duì)于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展長(zhǎng)河來(lái)說(shuō),目前還處于萌芽階段,但對(duì)于街區(qū)設(shè)計(jì)而言,目前的技術(shù)應(yīng)用、學(xué)術(shù)研究相較于前兩個(gè)階段屬于相對(duì)普及的時(shí)期。這一時(shí)期也是本文的研究重點(diǎn)。
基于目前海量的數(shù)字技術(shù),筆者選用VOSviewer共現(xiàn)詞網(wǎng)絡(luò)為可視化工具,對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)生強(qiáng)影響的數(shù)字技術(shù)進(jìn)行篩選,檢索設(shè)計(jì)見圖2。通過(guò)CNKI和Scopus兩個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)上的關(guān)鍵詞檢索及特征關(guān)鍵詞檢索,分析共現(xiàn)詞網(wǎng)絡(luò)中高頻出現(xiàn)的詞語(yǔ)或單詞得到研究重點(diǎn)、趨勢(shì)及研究空缺,再根據(jù)技術(shù)特征將散點(diǎn)化的數(shù)字技術(shù)進(jìn)行歸類。
圖2 檢索設(shè)計(jì)
張書杰[5]等人,通過(guò)街景圖片數(shù)據(jù)探究街道步行設(shè)施的改善狀況,并通過(guò)“現(xiàn)狀—改善—政策”三維評(píng)價(jià)結(jié)果反映城市政策在步行設(shè)施縱向改善不足,對(duì)慢行街區(qū)的建設(shè)提供了新的研究方法。龍瀛[6]等人基于興趣點(diǎn)和社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等新數(shù)據(jù)環(huán)境對(duì)中國(guó)人居環(huán)境監(jiān)測(cè)的支持性進(jìn)行了客觀分析, 并提出新數(shù)據(jù)環(huán)境下人居環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系的構(gòu)建方法。茅明睿[7]分析了大數(shù)據(jù)對(duì)城市研究產(chǎn)生的影響力,并從戰(zhàn)略層、基礎(chǔ)層、研究層、應(yīng)用層四個(gè)方面介紹了北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院在對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。
張硯[8]全面論述CityScope系統(tǒng)的目標(biāo)、構(gòu)建、貢獻(xiàn),以及未來(lái)潛力,通過(guò)直覺(jué)的可觸交互界面加上增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可視化系統(tǒng)以提高決策過(guò)程的可參與性,將街區(qū)的設(shè)計(jì)決策更多的交由專家及非專家群體。麻省理工的可感知實(shí)驗(yàn)室的Sonic Cities利用聲音捕捉城市公園的聽覺(jué)形態(tài)。
李昊基于Dijkstra算法、A*算法、Prime算法三種尋徑算法,分別研究了它們?cè)诔鞘泄苍O(shè)施的服務(wù)范圍搜索,城市空間內(nèi)的步行系統(tǒng)設(shè)計(jì),城市地塊內(nèi)的路徑系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用,作為數(shù)字化的城市設(shè)計(jì)方法與分析方法探索了一種新的設(shè)計(jì)思路[9]。XKool公司用機(jī)器學(xué)習(xí)等方式,為不同業(yè)主提供多種區(qū)域設(shè)計(jì)方案,在方案生成數(shù)量和效率上有了巨大的提升。
表1 不同時(shí)期街區(qū)設(shè)計(jì)工具比較
總體來(lái)看,目前基于數(shù)字技術(shù)的研究多集中應(yīng)用在設(shè)計(jì)方案生成階段,不同的數(shù)字技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)成果生成過(guò)程造成了不同程度影響,因此在數(shù)字技術(shù)背景下街區(qū)設(shè)計(jì)方法發(fā)生變革是必然結(jié)果。而目前對(duì)于解析街區(qū)設(shè)計(jì)方法變革的研究并不多見,因此通過(guò)對(duì)比不同時(shí)期的街區(qū)設(shè)計(jì)理論及實(shí)踐案例,能深入了解街區(qū)設(shè)計(jì)方法變革的具體方向及變革原因有助于學(xué)者及相關(guān)從業(yè)人員更好地利用數(shù)字技術(shù),為數(shù)字技術(shù)背景下的街區(qū)建設(shè)提供一定的理論依據(jù)和應(yīng)用框架。
目前街區(qū)設(shè)計(jì)方法是基于數(shù)字技術(shù)發(fā)展和普及初期時(shí)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和相對(duì)客觀的思維模型而產(chǎn)生。街區(qū)設(shè)計(jì)總體可以分為六個(gè)流程:項(xiàng)目調(diào)研、調(diào)研后分析、設(shè)計(jì)策略、設(shè)計(jì)方案及方案展示、建設(shè)、使用后評(píng)價(jià)。而數(shù)字技術(shù)的普及使得設(shè)計(jì)全流程的的方式發(fā)生了變化,因而導(dǎo)致街區(qū)設(shè)計(jì)思維方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,進(jìn)而影響到設(shè)計(jì)方法。
本文以CNKI及Scopus兩大數(shù)據(jù)庫(kù)為檢索源,檢索式見圖2。在Scopus平臺(tái)上初步檢索結(jié)果見圖3,再根據(jù)上文檢索式設(shè)計(jì)中的特征關(guān)鍵詞檢索,再將檢索式設(shè)為:TITLE-ABS-KEY(digital AND techn* AND urban OR street AND design)得到文獻(xiàn)共計(jì)1847篇[10],見圖4。從圖中可知數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于城市規(guī)劃領(lǐng)域及智慧城市的研究文獻(xiàn)最多,其中VR技術(shù)、RS、GIS、人機(jī)交互技術(shù)等使用頻率、應(yīng)用研究頻率突出。
圖3 Scopus平臺(tái)初步檢索結(jié)果
圖4 Scopus平臺(tái)特征關(guān)鍵詞檢索結(jié)果
同理可得CNKI數(shù)據(jù)檢索結(jié)果,見圖5。從圖中可知以數(shù)字技術(shù)為核心展開研究的街區(qū)設(shè)計(jì)成果不多,建筑科學(xué)與工程類文獻(xiàn)總計(jì)1905條,其中探討數(shù)字技術(shù)的文獻(xiàn)多為概括性理論研究,應(yīng)用研究中BIM(建筑信息模型)提及頻次最高,其次是GIS(地理信息系統(tǒng))虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及人機(jī)協(xié)同技術(shù)(人機(jī)交互),其中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在街區(qū)設(shè)計(jì)層面僅停留在探索應(yīng)用階段,幾乎未投入實(shí)踐。
圖5 知網(wǎng)最終檢索結(jié)果
綜合圖片中高頻出現(xiàn)的數(shù)字技術(shù)特征和街區(qū)設(shè)計(jì)流程將數(shù)字技術(shù)分為三類:大數(shù)據(jù)技術(shù)、設(shè)計(jì)輔助技術(shù)及多媒體技術(shù)。目前大數(shù)據(jù)技術(shù)多用于項(xiàng)目調(diào)研、調(diào)研后分析、設(shè)計(jì)策略;設(shè)計(jì)輔助技術(shù)多用于設(shè)計(jì)策略、設(shè)計(jì)方案及方案展示階段;多媒體技術(shù)可直接干預(yù)方案展示設(shè)計(jì)建設(shè)階段,同時(shí)也能夠反作用于設(shè)計(jì)方案階段。
目前,應(yīng)用于街區(qū)設(shè)計(jì)方向上的大數(shù)據(jù)技術(shù)都是基于GPS數(shù)據(jù)或傳感器數(shù)據(jù)為來(lái)源,輔以AI智能分析。通過(guò)共現(xiàn)詞網(wǎng)絡(luò)梳理發(fā)現(xiàn):能對(duì)項(xiàng)目調(diào)研階段起到正面積極影響、且快速提升工作效率的方法有:街景圖片分析技術(shù)、公交IC卡刷卡數(shù)據(jù)、POI(Point of Interest)數(shù)據(jù)、位置照片、社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)大數(shù)據(jù),這幾類數(shù)據(jù)獲取難度相對(duì)容易。除此之外還有住房數(shù)據(jù)、夜光影像數(shù)據(jù)、網(wǎng)上消費(fèi)數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)等,這一類型的數(shù)據(jù)目前在我國(guó)獲取困難,或需要花費(fèi)大量資金從企業(yè)買入。
利用開放街道地圖(O S M:OpenStreetMap)和興趣點(diǎn)(POI:Point of Interest)數(shù)據(jù)生成全國(guó)297 座城市的用地現(xiàn)狀圖,針對(duì)目前國(guó)內(nèi)城市用地?cái)?shù)據(jù)開放程度不夠高,利用全國(guó)OSM和POI數(shù)據(jù),對(duì)全國(guó)297座城市的土地使用布局、用地功能、城市建成區(qū)面積,建設(shè)密度等、功能混合度和其他特性的鑒定,并公開發(fā)行與免費(fèi)下載[11],為其他從業(yè)人員后續(xù)的研究工作有著重要的鋪墊作用。
伴隨著大量數(shù)據(jù)獲取,調(diào)研后分析也成為街區(qū)設(shè)計(jì)前期工作的重點(diǎn)。提出較為客觀的評(píng)論和設(shè)計(jì)策略是提出好的設(shè)計(jì)方案的前提,因此我們還需要借助相應(yīng)的智能分析軟件,為街區(qū)設(shè)計(jì)后續(xù)的方案生成提供優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)。
筆者通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果,羅列出以下工具包,將有助于提升數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)度與效率同時(shí)還具備學(xué)習(xí)時(shí)間短的特性,分別是:規(guī)劃云平臺(tái)、OSM、GPS配合可穿戴設(shè)備、QGIS、Depthmap等。
大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于:(1)通過(guò)目前較為成熟的GPS技術(shù)和街景圖片二者結(jié)合,形成更精準(zhǔn)的調(diào)研數(shù)據(jù)。尤其是能精準(zhǔn)調(diào)研車流量和人流量,用可視化的語(yǔ)言精準(zhǔn)調(diào)研街區(qū)的使用現(xiàn)狀,對(duì)路網(wǎng)設(shè)置、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、人行道與車行道的比例關(guān)系有著重要作用。(2)大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?yàn)楫惖仨?xiàng)目提供良好的支撐。對(duì)于街區(qū)設(shè)計(jì)而言,感受人文風(fēng)情之外的數(shù)據(jù)均需要大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持。(3)大數(shù)據(jù)能量化以往難以用言語(yǔ)描述的感性因素,并將量化后的結(jié)果投入人們?nèi)粘J褂弥小#?)相較于人工調(diào)研,大數(shù)據(jù)技術(shù)的調(diào)研速度和精準(zhǔn)度更加有優(yōu)勢(shì)。目前大數(shù)據(jù)技術(shù)中的分析部分由AI輔助完成,而AI有著各類型的算法,能適配不同的項(xiàng)目,對(duì)于由多人團(tuán)隊(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的調(diào)研任務(wù)而言,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬取的海量數(shù)據(jù)和AI智能分析,能夠在短時(shí)間內(nèi)完成多人團(tuán)隊(duì)無(wú)法完成的任務(wù)。(5)大量的數(shù)據(jù)收集和多媒體技術(shù)的同時(shí)使用,能夠幫助研究者完成絕大部分的實(shí)驗(yàn),所得結(jié)果能夠直接作用于街區(qū)實(shí)踐中。
設(shè)計(jì)輔助技術(shù)在本文研究中指,對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程或設(shè)計(jì)成果產(chǎn)生影響的技術(shù),又或是對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)出過(guò)程產(chǎn)生影響的技術(shù)手段。就目前來(lái)看設(shè)計(jì)輔助技術(shù)主要應(yīng)用于方案設(shè)計(jì)階段和展示階段。
設(shè)計(jì)輔助技術(shù)在街區(qū)設(shè)計(jì)過(guò)程中占有重要位置,設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)自己的構(gòu)思是依賴于設(shè)計(jì)輔助技術(shù)。使用不同的設(shè)計(jì)輔助工具會(huì)直接影響最終作品的呈現(xiàn)風(fēng)格,例如目前計(jì)算機(jī)算力的提升,為Rhino一類的參數(shù)化軟件提供了操作的可能,而軟件的普及使用使得參數(shù)化建筑表皮成為一種建筑風(fēng)格,從而改變著街道立面風(fēng)貌。而在現(xiàn)代主義興起后發(fā)展至第四次工業(yè)革命以前,以勒g 柯布西耶(Le Corbusier)為代表的現(xiàn)代主義建筑都呈現(xiàn)規(guī)整六面體的形態(tài),進(jìn)而影響到街道立面,這種連續(xù)的、規(guī)則排列的建筑群落又形成了十分規(guī)整的街區(qū)形態(tài),如現(xiàn)階段美國(guó)紐約的大部分建筑。因此從街區(qū)的呈現(xiàn)形態(tài)變化過(guò)程來(lái)看,能直接反應(yīng)設(shè)計(jì)輔助技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)生的巨大影響。利用好設(shè)計(jì)輔助技術(shù)有利于創(chuàng)造適宜人居、可持續(xù)發(fā)展的街區(qū)空間。
如今設(shè)計(jì)輔助技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了各類高效繪圖軟件的問(wèn)世,從而解放了設(shè)計(jì)師的繪圖時(shí)間,他們有更多的時(shí)間用于方案創(chuàng)作上,同時(shí)設(shè)計(jì)輔助技術(shù)還能通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)快速生成多種方案,為設(shè)計(jì)師及業(yè)主提供不同選擇。設(shè)計(jì)輔助技術(shù)在大體上可以分為兩類:一類是利用機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)生成式設(shè)計(jì)技術(shù),另一類是計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)。自動(dòng)生成式設(shè)計(jì)技術(shù)主要仰仗于計(jì)算機(jī)編程代碼,對(duì)技術(shù)人員的要求較高,對(duì)設(shè)計(jì)師而言只需要選擇最適配目標(biāo)效果的設(shè)計(jì)結(jié)果;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)還是依賴于主創(chuàng)設(shè)計(jì)師的把控,對(duì)于設(shè)計(jì)目標(biāo)的形態(tài)有了更多的發(fā)揮空間,同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)效率也有較大的提升,在設(shè)計(jì)過(guò)程中有著重要的意義。基于以上分類方式,可將涉及輔助技術(shù)細(xì)分為以下6種,見圖6。分為六個(gè)大類:空間句法;異型算法及模型渲染技術(shù);基于機(jī)器學(xué)習(xí)、算法生成技術(shù);計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具;集成系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)技術(shù);集成系統(tǒng)自身迭代所產(chǎn)生的技術(shù)。
圖6 設(shè)計(jì)輔助技術(shù)
圖6中所羅列的設(shè)計(jì)輔助技術(shù)工具,能為街區(qū)設(shè)計(jì)方案的形成及展示階段提升工作效率,為設(shè)計(jì)師節(jié)約更多時(shí)間成本,同時(shí)也能為街區(qū)項(xiàng)目提供更多方案選擇。
以基于機(jī)器學(xué)習(xí)、算法生成技術(shù)為例,XKool公司和萬(wàn)科集團(tuán)深圳區(qū)域公司的合作,見圖7。在智能設(shè)計(jì)云平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,小庫(kù)還直接為一些開發(fā)商提供定制開發(fā)+采購(gòu)報(bào)告的服務(wù)。萬(wàn)科集團(tuán)深圳區(qū)域公司與小庫(kù)開發(fā)了“萬(wàn)科——羅塞塔”算法,依據(jù)企業(yè)的需求編寫算法,對(duì)多種業(yè)態(tài)進(jìn)行生成,滿足投拓土地初篩需求。小庫(kù)為萬(wàn)科累計(jì)完成了大灣區(qū)項(xiàng)目方案48個(gè)。另外應(yīng)用較為成熟的空間句法,不僅能夠用于方案的前期分析,還能夠通過(guò)視域分析、交通可達(dá)性分析等對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢驗(yàn)。不僅能為設(shè)計(jì)師提供堅(jiān)實(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)還能為設(shè)計(jì)結(jié)論提供支撐。
圖7 XKool公司和萬(wàn)科集團(tuán)深圳區(qū)域公司的合作
從設(shè)計(jì)輔助技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用層面來(lái)看,對(duì)設(shè)計(jì)的生成過(guò)程、結(jié)果檢驗(yàn)都產(chǎn)生了重要影響。不僅大量解放了制圖時(shí)間,還能更加準(zhǔn)確地提供方案參考,同時(shí)算法生成保證了方案的有效性,設(shè)計(jì)師對(duì)街區(qū)項(xiàng)目的主觀影響程度在這一過(guò)程中降低。
多媒體技術(shù)(Multimedia Technology)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機(jī)交互作用的技術(shù)[12]。即利用電腦把文字、圖形、影像、動(dòng)畫、聲音及視頻等媒體信息都數(shù)位化,并將其整合在一定的交互式界面上,使電腦具有交互展示不同媒體形態(tài)的能力。多媒體的出現(xiàn),改變了人們?cè)械墨@取信息的方式,同時(shí)也改變了人與人之間的交流方式。真正的多媒體技術(shù)所涉及的對(duì)象是計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)物,而其他的單純事物,如電影、電視、音響等,均不屬于多媒體技術(shù)的范疇[13-14]。
本次研究的多媒體基礎(chǔ)按照技術(shù)基礎(chǔ)可以分為以下幾類:(1)由計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備提升帶來(lái)的媒體視覺(jué)革新:極致可視化、特殊場(chǎng)景渲染;(2)VR、AR技術(shù)為基礎(chǔ)的多媒體技術(shù):VR、AR、VR逐級(jí)交互設(shè)計(jì)、VR+AR+可穿戴設(shè)備疊加使用、VR+CG技術(shù);(3)3D打印;(4)基于傳感器技術(shù)發(fā)展起來(lái)的交互式體驗(yàn)設(shè)備;(5)智能機(jī)器人;(6)建筑表皮投影,見圖8。多媒體技術(shù)除了信息載體的多樣化之外,還有以下一些特性:集成性、交互性、智能性、易擴(kuò)展性。多媒體技術(shù)之所以在近些年發(fā)展迅速、普及度超高,是因?yàn)槠渥陨淼奶厣兔浇楫a(chǎn)品能夠帶給人更好體驗(yàn)感受。這打破了以往人們對(duì)傳統(tǒng)物理空間的認(rèn)知和感受。多媒體技術(shù)還可以運(yùn)用在各個(gè)場(chǎng)景中,能夠滿足人對(duì)多重世界的幻想和體驗(yàn)[15]。
圖8 多媒體技術(shù)
由MIT城市感知實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)團(tuán)隊(duì)利用3D掃描技術(shù)Favelas4D項(xiàng)目,見圖9。該團(tuán)隊(duì)利用3D激光掃描技術(shù),與BRTech 3D合作,正在對(duì)Rocinha進(jìn)行全面的形態(tài)測(cè)量分析。科學(xué)分析定量地捕捉了貧民窟獨(dú)特的建筑實(shí)踐和可怕的基礎(chǔ)設(shè)施需求,以前所未有的精確揭示了Rocinha的城市邏輯[16]。
圖9 Favelas4D
具體來(lái)說(shuō)多媒體技術(shù)對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的積極影響有:(1)對(duì)街道立面產(chǎn)生新的視覺(jué)美學(xué)。有了多媒體技術(shù)的應(yīng)用,在街區(qū)中會(huì)形成新的景觀節(jié)點(diǎn),街道的使用時(shí)間和使用方式有了新變化,例如人們?cè)诨?dòng)裝置中能夠促進(jìn)交流、促進(jìn)城市夜經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、促進(jìn)鄰里關(guān)系的提升等;也為人們?cè)诮值郎系耐A魰r(shí)間產(chǎn)生了積極作用。(2)街區(qū)設(shè)計(jì)手段多樣化。利用VR和穿戴式設(shè)備能夠?qū)謪^(qū)設(shè)計(jì)方式帶來(lái)新的變革,對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)前期測(cè)量、成果展示也提供了更加多元的方式。(3)多種媒體設(shè)備的應(yīng)用對(duì)街區(qū)空間也能產(chǎn)生直接影響,例如為設(shè)備留出額外空間,以供設(shè)備存儲(chǔ)及居民日常使用空間。(4)新媒體平臺(tái)的出現(xiàn)為未來(lái)的街區(qū)設(shè)計(jì)提供了無(wú)限可能性。
從全球第四次信息革命發(fā)展至今,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為街區(qū)設(shè)計(jì)的必要工具,同時(shí)得益于人工智能的幫助,不僅能夠輔助設(shè)計(jì)師快速找到真正問(wèn)題(而非基于感性認(rèn)知推斷出的“問(wèn)題”),還能根據(jù)問(wèn)題展開針對(duì)性的設(shè)計(jì),這一時(shí)期計(jì)算機(jī)開始逐步取代人的感性設(shè)計(jì)。
首先,由于計(jì)算機(jī)的高度發(fā)達(dá)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,這一時(shí)期的設(shè)計(jì)方法逐步轉(zhuǎn)化成為基于理性分析上的感性發(fā)揮。其次,街區(qū)設(shè)計(jì)不再以視覺(jué)美觀為設(shè)計(jì)思路,而是以用戶體驗(yàn)感為首要因素展開設(shè)計(jì);再次,街區(qū)設(shè)計(jì)的前瞻性可根據(jù)深度學(xué)習(xí)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)判,作為設(shè)計(jì)依據(jù)之一;最重要的數(shù)字的普及使得原來(lái)由單一團(tuán)隊(duì)作業(yè)的模式改為眾包模式的設(shè)計(jì)方法。
3.2.1 設(shè)計(jì)工具變革
本文提到的三類數(shù)字技術(shù)工具均對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)的全流程產(chǎn)生了巨大影響,因此筆者將數(shù)字技術(shù)普及初期及數(shù)字技術(shù)普及后所使用的工具進(jìn)行對(duì)比,見圖10。這些工具的使用能夠直接影響場(chǎng)地調(diào)研、調(diào)研后評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)策劃、設(shè)計(jì)方案的形成、使用后評(píng)價(jià)這五方面的額客觀性。數(shù)字技術(shù)普及初期,多依賴人工分析及人工經(jīng)驗(yàn),形成的設(shè)計(jì)結(jié)果缺乏客觀數(shù)據(jù)支撐會(huì)出現(xiàn)“設(shè)計(jì)荒漠”,這一現(xiàn)象即設(shè)計(jì)師未能客觀把控街區(qū)場(chǎng)地信息和周邊居民的真實(shí)訴求。
而數(shù)字技術(shù)普及后,有了大量的數(shù)據(jù)收集手段和智能分析工具的使用,為設(shè)計(jì)方案的形成提供了強(qiáng)有力的客觀依據(jù),同時(shí)配合設(shè)計(jì)師的個(gè)人情感和本土文化便能形成一個(gè)以解決問(wèn)題為導(dǎo)向、兼顧風(fēng)土人情的設(shè)計(jì)方案。
3.2.2 設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)變革
(1)新時(shí)代背景下的街區(qū)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)上更加突出個(gè)體同整體的協(xié)調(diào)合作理念。(2)以實(shí)際問(wèn)題、痛點(diǎn)為導(dǎo)向,解決真正的問(wèn)題。(3)街區(qū)設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)師描繪未來(lái)愿景藍(lán)圖逐步轉(zhuǎn)向機(jī)器推演。(4)街區(qū)設(shè)計(jì)由以美觀和用地標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn),逐步轉(zhuǎn)變成“以人為本”的角度出發(fā)。(5)城市街區(qū)空間是否能夠通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)建立良好的社會(huì)關(guān)系。(6)重新定義了街區(qū)空間。
本文基于數(shù)字技術(shù)發(fā)展的時(shí)代背景,通過(guò)探究數(shù)字技術(shù)對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的正面影響,從而發(fā)現(xiàn)街區(qū)設(shè)計(jì)方法變革及其產(chǎn)生的原因。從根本上來(lái)說(shuō)是因?yàn)閿?shù)字技術(shù)對(duì)城市感知的影響、對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的影響及多元主體參與所構(gòu)成的街區(qū)空間的影響,從而導(dǎo)致街區(qū)設(shè)計(jì)方法變革。而設(shè)計(jì)方法的變革主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)立足點(diǎn)、設(shè)計(jì)思維方式的變革上。同時(shí)筆者總結(jié)了三類數(shù)字技術(shù)對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)產(chǎn)生強(qiáng)影響,并針對(duì)街區(qū)設(shè)計(jì)的不同階段羅列出對(duì)應(yīng)的工具包。通過(guò)本次研究為新時(shí)代背景下的街區(qū)設(shè)計(jì)方法補(bǔ)全理論缺口,但在本次研究中尚缺乏對(duì)數(shù)字技術(shù)負(fù)面影響的探討,因此在今后的研究中還可對(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用成果進(jìn)行深入分析及研究。