薛碧怡 范霄鵬 高 超

(北京建筑大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院,北京 100044)

1 研究概況

1.1 有關(guān)街巷空間測(cè)度的研究

國(guó)內(nèi)外有關(guān)街巷空間的量化測(cè)度對(duì)象主要有街巷的視覺(jué)品質(zhì)、宜步行性、友好性、宜人性、活力測(cè)度、綠化性等;研究普遍采取建立指標(biāo)體系的方法,以街巷結(jié)構(gòu)要素為基準(zhǔn),并根據(jù)經(jīng)典街巷理論選擇定量指數(shù)、選取量化指標(biāo)。[1]從量化測(cè)度的方法上來(lái)看,主要有5種(表1)：分別是圖紙與實(shí)測(cè)結(jié)合的方法[2]、地理信息系統(tǒng)結(jié)合街道空間數(shù)據(jù)的方法[3]、圖像識(shí)別技術(shù)結(jié)合街景圖片的方法[4]、Grasshopper結(jié)合犀牛三維模型的方法[5]、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合可穿戴生理傳感器的方法[6]。

表1 街道空間測(cè)度方法Table 1 Measurement methods for street and alley space

實(shí)測(cè)問(wèn)卷和地理信息系統(tǒng)均為比較經(jīng)典的二維平面分析平臺(tái),常常與由矢量路網(wǎng)數(shù)據(jù)分析、建筑物數(shù)據(jù)分析等所形成的街巷空間設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息緊密結(jié)合,形成街巷空間構(gòu)成要素的定量、可視化分析方法。[1]如Harvey等從地理學(xué)視角出發(fā),利用地理信息系統(tǒng)結(jié)合街道空間數(shù)據(jù)分析的方式對(duì)美國(guó)紐約等城市街巷進(jìn)行深入研究,通過(guò)構(gòu)建街巷景觀變量指標(biāo)對(duì)街巷道路、界面進(jìn)行定量分析。[7]該技術(shù)側(cè)重分析街巷空間的二維平面特征,而三維建模軟件與生理傳感設(shè)備的普及,為測(cè)度街巷空間的感知研究提供了新工具。代表研究有陳志敏等通過(guò)對(duì)廣州兩條具有代表性的道路進(jìn)行精細(xì)化建模,分別從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主觀感知和生理傳感器的客觀感知兩方面構(gòu)建的街巷空間界面要素與宜步行性的關(guān)聯(lián)性模型。[6]

當(dāng)前有關(guān)街巷空間的量化測(cè)度研究仍以靜態(tài)研究為主,有關(guān)感知的研究多結(jié)合計(jì)算機(jī)的圖片識(shí)別技術(shù),雖在效用上有一定的提升,但缺少人在街巷空間中的動(dòng)態(tài)感受。近年來(lái)興起的三維建模和生理傳感器可以很好地測(cè)度人在街巷空間中的感受,但缺少真實(shí)場(chǎng)景中的精細(xì)化三維建模方式。

1.2 步行速度與空間尺度

培根提到運(yùn)動(dòng)是人在空間中存在的必然方式,人對(duì)于空間的體驗(yàn)不是靜止的,而是變動(dòng)的。[8]速度與空間尺度之間存在一定的關(guān)聯(lián),人在街巷中行走,空間存在符合步行感知的尺度,構(gòu)成的節(jié)奏和韻律像音符一樣從視線中掠過(guò),音符的高低錯(cuò)落、起承轉(zhuǎn)合會(huì)影響人們對(duì)空間的認(rèn)識(shí)。

Jacobs指出：“老城看似雜亂之下,其實(shí)是一種錯(cuò)綜復(fù)雜的芭蕾舞劇,其中各個(gè)舞者和合奏團(tuán)都有其獨(dú)特的部分,它們奇跡般地相互加強(qiáng)并構(gòu)成了一個(gè)有序的整體?！盵9]Tuan指出：“運(yùn)動(dòng)是我們身體的基本屬性,在環(huán)境中移動(dòng)的體驗(yàn)稱為動(dòng)覺(jué),對(duì)我們的方向感、幾何感、透視感和比例感有一定的影響。”[10]林奇也闡述了對(duì)運(yùn)動(dòng)意識(shí)的理解：“觀察者通過(guò)視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)知覺(jué),感受到自身真實(shí)或潛在的運(yùn)動(dòng)特征,而如何提高坡道、曲線、要素相互滲透性是在運(yùn)動(dòng)中被感知的。”[11]在城巿?jiān)O(shè)計(jì)領(lǐng)域第一個(gè)提到“空間-時(shí)間”概念[8]的是培根,他以空間-時(shí)間相關(guān)性為基礎(chǔ)提出了運(yùn)動(dòng)空間這一概念,認(rèn)為人在空間中的體驗(yàn)是動(dòng)態(tài)的過(guò)程,人可以感應(yīng)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的平衡狀態(tài),只有通過(guò)無(wú)休止的漫步才能使設(shè)計(jì)者感受城市空間的真正尺度。Ingold認(rèn)為：“在日常生活中,人們不是從固定點(diǎn)感知事物,而是“通過(guò)圍繞它們走動(dòng)”感知的,在物體周圍走動(dòng)時(shí)我們了解它們的深度、大小、規(guī)模和功能”[12]。Rendell提到步行是一種同時(shí)發(fā)現(xiàn)和改造城市的方式,通過(guò)步行,新的聯(lián)系在物理和概念上隨著時(shí)間和空間被建立和重新建立。[13]Wunderlich認(rèn)為步行是體驗(yàn)城市必不可少的一種方式、一種具有特定生活品質(zhì)的具體實(shí)踐,通常日常步行會(huì)使我們產(chǎn)生一種地方感,步行的目的、速度、節(jié)奏各不相同,并且與城市空間具有關(guān)鍵關(guān)系。[14]Mels借鑒列斐伏爾的節(jié)奏概念,為具身空間和城市體驗(yàn)的理論化作出了貢獻(xiàn),節(jié)奏分析法強(qiáng)調(diào)地方總是在成為一個(gè)過(guò)程中具有特殊的節(jié)奏性,這意味著須要考慮到節(jié)奏影響的空間尺度。[15]

由此可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)與空間尺度之間存在絕對(duì)關(guān)聯(lián),而城市空間是一個(gè)有節(jié)奏的整體結(jié)構(gòu),步行是感知和體驗(yàn)城市必不可少的一種方式,但以往對(duì)速度與空間尺度之間的研究具體如何關(guān)聯(lián)、人們?cè)谒俣认聦?duì)空間如何感知并不清晰。

1.3 基于虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)空間的認(rèn)知

空間認(rèn)知是認(rèn)知心理學(xué)的一個(gè)重要領(lǐng)域,從心理學(xué)開(kāi)始,還涉及了后來(lái)的腦科學(xué)、建筑學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域。早期的空間認(rèn)知研究主要從對(duì)尋路和認(rèn)知地圖的探索開(kāi)始,并通過(guò)人流跟蹤、認(rèn)知地圖繪制、場(chǎng)景模擬實(shí)驗(yàn)等方法展開(kāi)研究。[16]近20 a來(lái),隨著計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)體驗(yàn)和應(yīng)用的不斷加強(qiáng),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)始成為空間認(rèn)知研究的一個(gè)重要技術(shù)手段,與傳統(tǒng)的研究方法相比,VR技術(shù)能夠極大減少實(shí)驗(yàn)成本,提升實(shí)驗(yàn)效率,并且更容易獲得人感知過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù),進(jìn)而為空間認(rèn)知研究提供量化數(shù)據(jù)支撐。[17]

早期的VR實(shí)驗(yàn)研究多以驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)對(duì)于空間研究的可行性。如Ruddle等通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證了中等程度的VR圖像信息即可滿足空間認(rèn)知需求。[18]Zacharias嘗試了大尺度空間的VR實(shí)驗(yàn)研究并調(diào)查了 VR 環(huán)境中的探索性導(dǎo)航是否與真實(shí)環(huán)境中的相同。[19]隨著大量實(shí)證研究的基礎(chǔ),VR實(shí)驗(yàn)逐漸圍繞人在城市空間中的感知展開(kāi),如苑思楠等通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),搭建了街道網(wǎng)絡(luò)空間認(rèn)知實(shí)驗(yàn),對(duì)人在城市中的空間認(rèn)知行為展開(kāi)探索,并最終建立起街道網(wǎng)絡(luò)空間形態(tài)同主觀認(rèn)知間的關(guān)聯(lián)。[20]Maheshwari等通過(guò)VR實(shí)驗(yàn)得到了人們對(duì)于新加坡未來(lái)街道設(shè)計(jì)參數(shù)的反饋,并發(fā)現(xiàn)VR應(yīng)用程序打開(kāi)了市民參與城市規(guī)劃的新方式。[21]孫良等運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),進(jìn)行了地下街道空間尺度的認(rèn)知實(shí)驗(yàn),并運(yùn)用SPSS專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件量化分析地下街道空間各個(gè)心理認(rèn)知指標(biāo)、物理尺度指標(biāo)與心理認(rèn)知量之間的相關(guān)關(guān)系。[22]以往研究表明,通過(guò)VR實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)多種空間認(rèn)知的研究。

1.4 研究述評(píng)

以上研究表明：對(duì)于街巷空間的測(cè)度仍是以靜態(tài)圖片為主,三維動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究可以更好地捕捉人對(duì)于空間的認(rèn)知,而通過(guò)VR技術(shù)對(duì)城市街巷空間進(jìn)行感知實(shí)驗(yàn)可提高實(shí)驗(yàn)效率,同時(shí)可以可靠地獲得易于人認(rèn)知過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù),為后期研究提供量化的數(shù)據(jù)支持。以人在街巷空間中的步行狀態(tài)去感知空間尺度,將感覺(jué)的要素進(jìn)行量化,以此作為老城更新中“缺牙”后的補(bǔ)充依據(jù)具有重要意義?；诖?將以步行速度感知對(duì)北京老城具有代表性的兩條居住型胡同展開(kāi)VR實(shí)驗(yàn),以探討空間尺度構(gòu)成規(guī)則的測(cè)度方法,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和方法。

2 研究樣本

2.1 研究樣本的選擇依據(jù)

北京市作為我國(guó)重要的歷史文化名城,展現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)營(yíng)城理念下的都城布局體系,在歷經(jīng)各個(gè)時(shí)期的城市建設(shè)后,元大都奠定了今日北京老城的基本格局,莊重方正的中軸城郭、宛若天成的河湖水系、親切近人的胡同街巷體系基本確立,歷經(jīng)明、清延續(xù)發(fā)展,老城傳統(tǒng)的棋盤(pán)路網(wǎng)格局呈現(xiàn)出非常強(qiáng)烈的整體性,北京老城空間形式承載了意蘊(yùn)豐富的文化脈絡(luò),因此針對(duì)北京特有的胡同空間開(kāi)展研究,不僅有助于理解北京老城的街巷空間尺度,對(duì)于北方老城的更新研究也具有重要價(jià)值。

研究以三眼井胡同和磚塔胡同作為樣本,兩個(gè)樣本均位于北京舊城25片歷史文化保護(hù)區(qū)內(nèi),是具有典型代表性的北京居住型胡同,街巷空間保存完整,同時(shí)由于初建年代及更新過(guò)程中的差異,形成了各自的空間特點(diǎn),因此兩個(gè)胡同在街巷空間尺度的研究方面具有較高的可比性。

2.2 研究樣本的特點(diǎn)

三眼井胡同始建于清代,地處皇城歷史文化保護(hù)區(qū),胡同內(nèi)擁有普查級(jí)文物——雕花松鼠門(mén)墩、如意磚雕等,有9處保護(hù)院落,清朝屬皇城,乾隆時(shí)稱三眼井胡同,因胡同內(nèi)有一口三個(gè)井眼的井而得名,今胡同內(nèi)61號(hào)院即為毛澤東主席早年在北京大學(xué)圖書(shū)館工作時(shí)居住過(guò)的地方。[23]

磚塔胡同始建于元代,以胡同東口的磚塔而得名,是北京市歷史最悠久、遭破壞較少、風(fēng)貌保存較好的胡同之一,胡同內(nèi)現(xiàn)存有市級(jí)文物——萬(wàn)松老人塔,普查級(jí)文物——磚塔胡同關(guān)帝廟,有2處保護(hù)院落。因磚塔胡同西段為現(xiàn)代高樓,故研究選擇其東段和中段的523 m傳統(tǒng)空間為研究對(duì)象。[24]

兩個(gè)胡同內(nèi)均保留有廣亮大門(mén)、金柱大門(mén)、如意門(mén)、墻垣門(mén)等特色門(mén)樓,見(jiàn)表2。

表2 兩個(gè)樣本的平面圖和特色門(mén)樓Table 2 Plans and characteristic gatehouses of the two specimens

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究的實(shí)驗(yàn)步驟由數(shù)據(jù)采集、搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、問(wèn)卷設(shè)置、進(jìn)行VR實(shí)驗(yàn)四個(gè)階段構(gòu)成(圖1)。

圖1 實(shí)驗(yàn)步驟Fig.1 Experimental procedures

3.1 數(shù)據(jù)采集方式

研究數(shù)據(jù)的采集主要使用了Geoslam三維手持掃描儀對(duì)樣本進(jìn)行實(shí)地采集,該工具的特點(diǎn)是設(shè)備便攜、操作簡(jiǎn)單、采集效率高,可以滿足快速準(zhǔn)確地獲得胡同的點(diǎn)云數(shù)據(jù)(表3),實(shí)現(xiàn)胡同空間的1∶1復(fù)制,以作為后期實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立的基礎(chǔ)。采集方式同時(shí)使用了DJI Mimo搭載iPhone13以正常勻速步行采集了胡同的視頻,作為后期建模的補(bǔ)充,以提高實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性。

表3 兩個(gè)樣本的點(diǎn)云數(shù)據(jù)Table 3 Point cloud data of the two specimens

3.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建

將上述獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)加載至Sketchup中,使用Trimble Scan Essentials插件進(jìn)行1∶1建模,建立去掉材質(zhì)的素模。因材質(zhì)會(huì)影響人們對(duì)空間信息感知的判斷,去掉材質(zhì)對(duì)于尺度感知更為準(zhǔn)確。再經(jīng)過(guò)Enscape渲染后,以步行速度1.25 m/s、1.65 m的視線高度導(dǎo)出視頻,可開(kāi)始進(jìn)行VR實(shí)驗(yàn)。(圖2為兩樣本的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)截圖,均為東入口視角)

a—三眼井胡同實(shí)驗(yàn)平臺(tái);b—磚塔胡同實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。圖2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)截圖Fig.2 Illustrations from the experimental platform

3.3 主觀問(wèn)卷的設(shè)置

問(wèn)卷分為問(wèn)答題和選擇題兩部分(圖3)。問(wèn)答題旨在獲得參測(cè)者對(duì)步行速度下空間尺度的判斷和依據(jù);選擇題設(shè)置了7個(gè)問(wèn)題,參測(cè)者須從開(kāi)敞度、長(zhǎng)度、寬度、高度、連續(xù)度及門(mén)窗合適度的特征進(jìn)行5個(gè)等級(jí)的評(píng)價(jià)。最后將參測(cè)者的主觀感受與街巷空間的客觀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng),以分析空間尺度。

圖3 實(shí)驗(yàn)問(wèn)卷Fig.3 Questions of the experiment

3.4 參測(cè)者和實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)共招募了40名參測(cè)者,年齡為22～57歲,其中男性23人,女性17人,具有建筑學(xué)專業(yè)背景的20人,非專業(yè)背景的20人,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)對(duì)參測(cè)者進(jìn)行樣本說(shuō)明。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前發(fā)放主觀問(wèn)卷,參測(cè)者須認(rèn)真閱讀問(wèn)卷,預(yù)知實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有利于在體驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo),以提高答案的準(zhǔn)確度。隨后參測(cè)者佩戴HTC VIVE頭盔在虛擬環(huán)境中進(jìn)行適應(yīng),確保在身體沒(méi)有任何不適的情況下開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)后,參測(cè)者想象在某城市街巷中沒(méi)有任何特定目地的情況下漫步,天氣很好,不太熱也不太冷,陽(yáng)光明媚,沒(méi)有大風(fēng)。繼而開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn),參測(cè)者會(huì)先后以人的步行速度(1.25 m/s)體驗(yàn)三眼井胡同與磚塔胡同的素模,起點(diǎn)均為兩個(gè)胡同的東側(cè)入口,每個(gè)樣本的體驗(yàn)時(shí)間由其長(zhǎng)度而定。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)行問(wèn)卷答題,實(shí)驗(yàn)最終獲得有效問(wèn)卷40份。

4 分析和結(jié)果

4.1 主觀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1)通過(guò)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：在符合步行速度下的尺度感方面,76%的人認(rèn)為三眼井胡同符合步行速度感知,50%的人認(rèn)為磚塔胡同符合步行速度感知。在對(duì)可能選擇的城市方面,75%的人認(rèn)為三眼井胡同是北京,25%的人認(rèn)為是北方;在磚塔胡同上,58%認(rèn)為其是北京,26%認(rèn)為是北方城市,16%認(rèn)為是南方城市,如四川省或江蘇省的某城市。以上數(shù)據(jù)表明三眼井胡同在步行速度下的尺度感好于磚塔胡同,且多數(shù)人認(rèn)為兩個(gè)樣本均位于北京。

2)對(duì)于適宜尺度感的要素辨別上,兩個(gè)胡同并無(wú)明顯差異,主要分為三類,即具象點(diǎn)要素、豎向要素、水平要素。具象點(diǎn)要素包括門(mén)頭,各種形式的窗、檐口、門(mén)樓、屋頂?shù)?豎向要素包括層高、檐口高度、建筑體量等;水平要素包括連續(xù)的界面、參差的界面、道路尺寸、街巷寬高比(D/H)等,其中三眼井胡同的各占比分別是30%、20%、50%,磚塔胡同各部分的占比分別是55%、37.5%、7.5%。

3)對(duì)于認(rèn)為擾動(dòng)適宜尺度感的要素上,同樣可分為具象點(diǎn)要素、豎向要素、水平要素三類,具象點(diǎn)要素主要包括密集排布的窗洞、整齊的門(mén)洞、現(xiàn)代化的豎向開(kāi)窗、大窗戶等信息;豎向要素包括平屋頂、高樓(主要見(jiàn)于磚塔胡同);水平要素包括不連續(xù)的界面、突然變寬的空間等,其中三眼井胡同各部分的占比分別是95%、2%、3%,磚塔胡同各部分的占比分別是77%、18%、5%。

上述數(shù)據(jù)的具體統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 主觀數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Table 4 Data statistics of subjective perception

4)對(duì)于街巷寬度的認(rèn)知以1 m為間隔,分為6個(gè)區(qū)段,分別是1～2,2～3,3～4,4～5,5～6,6～7 m三眼井胡同各區(qū)段的比例分別是14%、17%、28%、20%、7%、14%,其中感知到3～4 m的人群最多;磚塔胡同各區(qū)段的比例分別是0%、10%、20%、40%、30%、0%,感知到5～6 m的人群最多。通過(guò)對(duì)兩個(gè)胡同的實(shí)際寬度進(jìn)行測(cè)量,得到其平均寬度分別是3～4,5～6 m,說(shuō)明人們對(duì)于胡同寬度的感知較為準(zhǔn)確,可繼續(xù)下一步相關(guān)關(guān)系的探討。表5為兩個(gè)胡同寬度認(rèn)知和判斷依據(jù)。

表5 兩個(gè)胡同的寬度認(rèn)知和判斷依據(jù)Table 5 Width perception and determination criterions for Hutongs

從人們獲得的空間感受來(lái)看,兩個(gè)胡同的空間開(kāi)敞度幾乎一樣,位于中等水平;兩個(gè)胡同均較長(zhǎng),但磚塔胡同比三眼井胡同更寬更高;三眼井胡同的連續(xù)度好于磚塔胡同;兩個(gè)胡同的門(mén)窗合適性均較差(圖4 )。

圖4 問(wèn)卷中調(diào)查的反饋Fig.4 Feedback from questionnaire surveies

4.2 空間尺度感知的客觀數(shù)據(jù)分析

4.2.1速度與尺度感知間的關(guān)聯(lián)

根據(jù)主觀實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)將三眼井胡同在步行速度下的尺度感定義為較好,將磚塔胡同定義為一般。

表4表明：人們通過(guò)街巷圍合出的連續(xù)空間來(lái)感知的街巷空間步行尺度感較好,而通過(guò)點(diǎn)要素來(lái)感知的街巷空間步行尺度感則一般,點(diǎn)要素包括尺寸適宜的門(mén)、窗等。

4.2.2街巷整體空間尺度的量化指標(biāo)

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,根據(jù)圖4將兩個(gè)胡同的空間信息進(jìn)行量化。量化指標(biāo)包括對(duì)應(yīng)于街巷曲折度的開(kāi)敞度,對(duì)應(yīng)于街巷連續(xù)性的連續(xù)度,對(duì)應(yīng)于街巷動(dòng)態(tài)寬高比的長(zhǎng)度、寬度、高度的感知,對(duì)應(yīng)于街巷空間透明度的門(mén)、窗的合適性。

以下是研究對(duì)量化指標(biāo)的定義：曲折度指各街巷輪廓折線長(zhǎng)度與該街巷起始點(diǎn)之間直線距離之比。[24]界面連續(xù)度指街巷兩側(cè)建筑的沿街連續(xù)界面長(zhǎng)度與街巷雙向長(zhǎng)度之比。[25]動(dòng)態(tài)的D/H是評(píng)價(jià)街道空間尺度和步行者心理感受的重要指標(biāo),指運(yùn)動(dòng)中街巷寬高比的變化。[26]研究按0.5 m為人的一步,將胡同分為相應(yīng)段進(jìn)行研究測(cè)量,以上三個(gè)指標(biāo)均可在Geoslam中用測(cè)量工具測(cè)得。街巷透明度是街道中所有窗洞面積與其他要素的面積之比。不同于傳統(tǒng)意義的透明度,文中的透明度是指人在街巷中步行時(shí)感知到的透明度比例,按人眼眨動(dòng)時(shí)間0.5 s截取視頻中的胡同場(chǎng)景圖片,通過(guò)語(yǔ)義分割模型對(duì)場(chǎng)景圖片進(jìn)行解析,[27-28]實(shí)現(xiàn)對(duì)胡同中所有窗子的標(biāo)記,從而計(jì)算得到人們?cè)诤胁叫袝r(shí)所感知到的透明度。具體結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 量化指標(biāo)結(jié)果Table 6 Quantitative results of indexes

4.2.3符合步行速度下尺度感的點(diǎn)要素

根據(jù)表4對(duì)主觀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),適宜尺度感的點(diǎn)要素主要有連續(xù)的矩形高窗、矩形長(zhǎng)窗等窗要素,通過(guò)對(duì)參測(cè)者感覺(jué)到的合適的窗要素進(jìn)行測(cè)量,得到其尺寸主要是1 000 mm×(650～750) mm,距離地面的高度為2 000～2 800 mm;門(mén)要素主要有傳統(tǒng)的門(mén)樓,包括金柱大門(mén)、如意門(mén)、蠻子門(mén)、墻垣門(mén)、窄大門(mén),門(mén)樓的外輪廓尺寸為(3 000～3 800) mm×(2 100～3 500) mm,門(mén)的尺寸為(2 000～2 300) mm×(1 000～1 400) mm,門(mén)樓柱子的寬度為350～400 mm。表7為適宜尺度感的點(diǎn)要素典例。

表7 適宜尺度感的點(diǎn)要素典例Table 7 Classic cases of point elements for suitable measurements mm

4.2.4擾動(dòng)步行速度下尺度感的點(diǎn)要素

根據(jù)表4的數(shù)據(jù)對(duì)人們普遍認(rèn)為擾動(dòng)尺度感的點(diǎn)要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì),窗要素包括整齊連續(xù)的門(mén)窗(870 mm×800 mm,窗臺(tái)距地面2 300 mm)、現(xiàn)代化的豎向洞口(2 800 mm×1 500 mm,窗臺(tái)距離地面1 300 mm);門(mén)要素包括尺度失衡的門(mén)洞(5 000 mm×2 300 mm)、密集排布的小門(mén)(700 mm×2 000 mm)。表8為擾動(dòng)節(jié)奏感的點(diǎn)要素典例。

表8 擾動(dòng)尺度感的點(diǎn)要素典例Table 8 Classic cases of point elements for disturbance measurements mm

4.2.5符合空間尺度的動(dòng)態(tài)要素依據(jù)

在恒定的步行速度下,人們會(huì)依據(jù)街巷空間中的要素來(lái)判斷寬度。根據(jù)表5顯示,對(duì)三眼井胡同中3～4 m判斷依據(jù)的人群進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì),在該區(qū)段范圍內(nèi),人們判斷胡同寬度的依據(jù)從高到低依次是檐下高度、窗高、門(mén)高、窗臺(tái)高、自己身高,人們感知的檐下高度為2.8～3.0 m,再對(duì)檐下高度h與胡同寬度d進(jìn)行函數(shù)關(guān)系擬合,得到下列函數(shù)關(guān)系(圖5),擬合方程式的決定系數(shù)R2為0.986。

圖5 檐下高度與胡同寬度的關(guān)系Fig.5 Relations between height under eaves and width of Hutongs

d=1.183h0.908

(1)

同理,通過(guò)對(duì)磚塔胡同中4～5 m判斷依據(jù)的人群進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：該區(qū)段內(nèi)人們判斷胡同寬度的依據(jù)從高到低依次是門(mén)高、建筑高度(高層)、檐下高度、自己身高,在該胡同中判斷胡同寬度最多的要素是門(mén),但因門(mén)高有固定值,該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只能證明用人們意識(shí)中的門(mén)高來(lái)判斷街巷寬度是可以感知到正確街巷寬度的,且符合上述步行下的尺度感較差時(shí)通過(guò)點(diǎn)要素來(lái)判斷空間,但用固定值去擬合函數(shù)關(guān)系無(wú)意義,在后續(xù)的研究中會(huì)將門(mén)的寬度因素加入,來(lái)探討門(mén)的尺寸與街巷寬度感知的影響與關(guān)系。

5 結(jié)束語(yǔ)

1)以速度感知下空間尺度為契入點(diǎn),采用三維掃描技術(shù),便捷準(zhǔn)確地捕捉到了空間信息,在模型搭建時(shí)選擇對(duì)應(yīng)于研究的要素,可削減其他干擾變量的影響,真實(shí)還原老城街巷的尺度環(huán)境;沉浸式的體驗(yàn)可以使被測(cè)者全方位地感受街巷空間,所獲得的心理感知數(shù)據(jù)也更為真實(shí)可靠。因在Sketchup中直接體驗(yàn)VR可360°自由轉(zhuǎn)動(dòng),缺少速度連貫性,嚴(yán)重削減步行感受,故實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以調(diào)試好的速度和角度的視頻方式呈現(xiàn)并讓被測(cè)者搭配步行進(jìn)行實(shí)驗(yàn),更接近于真實(shí)場(chǎng)景。

2)從整體尺度、點(diǎn)要素尺度、動(dòng)態(tài)尺度三個(gè)維度對(duì)北京兩條具有代表性的居住型胡同的空間感知進(jìn)行了測(cè)度研究,通過(guò)對(duì)比可初步得到以下結(jié)論：

a.整體尺度。三眼井胡同的空間尺度感知較好,其整體空間的曲折度小于10.38%、界面連續(xù)度大于94.1%、動(dòng)態(tài)寬高比的波動(dòng)范圍在1.05～2.00、透明度為32.15%。

b.點(diǎn)要素尺度。胡同中不宜開(kāi)過(guò)大或過(guò)小的門(mén)窗,兩個(gè)胡同中窗的寬高比在1.5～1.6,窗臺(tái)至地面高度為2 m左右,當(dāng)窗的寬高比小于1.1或大于1.9時(shí)會(huì)擾動(dòng)人們對(duì)空間尺度的良好感知;兩個(gè)胡同中的門(mén)樓均符合尺度感知,門(mén)樓外輪廓的寬高比在0.8～1.0,單個(gè)門(mén)的寬高比在1.5～1.9,當(dāng)門(mén)的寬高比小于0.4或大于2.1時(shí)均會(huì)擾動(dòng)人們對(duì)空間尺度的良好感知。

c.動(dòng)態(tài)尺度。三眼井胡同中的檐下高度與街巷寬度具有d=1.183h0.918的函數(shù)關(guān)系。

3)基于虛擬實(shí)驗(yàn)的理論與方法進(jìn)行空間感知研究,在一定程度上簡(jiǎn)化了街巷空間的變量,雖相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)度方法有一定的進(jìn)步,但研究樣本較少,缺乏共性認(rèn)知,得到的結(jié)論不夠精細(xì);實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)有局限,缺少了三維空間中對(duì)于門(mén)窗合適間距的關(guān)注,以上問(wèn)題將在以后的研究中不斷補(bǔ)足。