基于設計軟件輔助視覺分析的現(xiàn)代風景區(qū)建筑景觀空間設計初探

唐芃/TANG Peng

1 研究背景

相較于其他類型的建筑，風景區(qū)建筑與自然環(huán)境結合更加緊密，景觀性更強，在設計時大多對中國傳統(tǒng)園林空間有所借鑒。本研究著眼于對中國古典園林特定景觀場景的視覺和空間設計的研究，并探求其表象背后的理性規(guī)則，以期能夠在現(xiàn)代園林式風景建筑設計中得到運用。

古典園林的設計方法與現(xiàn)代建筑采用的以平面作為設計起點的設計方式有很大不同，明代計成在《園冶》記述了古典園林的設計建造要“隨曲合方”“未可拘率”“得景隨形”，從中我們可以看到，古人在建造園林時，是以場地的現(xiàn)狀為設計的起點，邊考察邊設計，使園林與自然融為一體。場地的布局、景物的布置、空間的設計都是在現(xiàn)場反復思量而完成的，以人的感受為依據(jù)來設計的。因此，古典園林的設計是一種三度空間的設計。

在現(xiàn)代風景區(qū)建筑設計中，我們不可能完全復制這種“情景設計方法”，但是設計軟件作為一種設計輔助工具，以三維透視圖的形式進行，以更加接近人眼的視角模擬對建筑的體驗結果，可以在一定程度上幫助我們進行空間的推敲。在本研究中，以SketchUp為代表的設計軟件也作為一種重要的輔助工具參與對建筑空間的研究和分析。

2 相關理論及方法綜述

2.1 視覺分析理論

視域范圍：人眼的視域范圍是一個不規(guī)則的圓錐。雙眼的最大水平視域約為120°，在這個范圍內(nèi)，雙眼可以形成有深度感覺的視景。正常情況下，以人眼與視覺對象連線為軸，垂直方向26~30°、水平方向45~60°的范圍是人眼比較舒適的視域范圍，在這個視域范圍內(nèi)，人們可以看到較為清晰的景物，形成對景物的整體構圖印象。

視距范圍：蘆原義信在《外部空間設計》中的“外部模數(shù)理論”與中國“風水形勢理論”在描述空間尺度的原則上有共同之處，即在平視情況下，25~30m是形成宜人環(huán)境氛圍較為合理的視距范圍。在此范圍內(nèi)，人們可以較為清晰的看清事物的細部。

外部空間D/H理論：蘆原義信指出人與建筑物之間的距離D和建筑物的高度H的比例是影響視覺感受的一個重要因素。在實際建筑總平面設計中，D/H=1，2，3……是應用最為廣泛的數(shù)值。中國古典園林具有更強的自然空間特征，在空間尺度方面與城市空間有所差異。曹星渠提出，在中國古典園林中，D/H在4~5之間能夠形成良好的觀賞效果。

2.2 空間切片獲取方法

根據(jù)人們在園林中的行走路徑，選取多處空間節(jié)點，并對節(jié)點處的視覺景觀進行三維空間上的截取，將視覺場景轉化為視覺圖像。對圖像進行抽象并分析人眼正常視域范圍內(nèi)的不同景觀要素的比例關系及相應空間尺度關系。以空間節(jié)點某處為視線起點，1.6m為視線高度，以水平視角60°、垂直視角30°的視域范圍，在距人眼視點25m處作垂直空間切片（圖1）?？臻g尺寸不足25m的取景范圍，則以實際空間距離為準。此方法我們稱為空間切片法。

圖1 空間切片選取示意

2.3 人的行為的調(diào)研方法

對園林中人的行為的調(diào)研方法，是以半小時為單位記錄園林中不同空間的人的行為活動，選取不同的時間段進行重復調(diào)查。我們疊加了多次調(diào)研結果，以此避免時間因素對人的行為活動偏好的影響，保證調(diào)研結果的真實有效性。在調(diào)研過程中，考慮到人們在游覽時流動性較大的特點，對于同一人群在不同時間點的位置和行為活動會進行二次記錄?？偨Y出人們感興趣的空間和景觀，作為景觀視覺分析的依據(jù)。

3 古典園林景觀視覺分析

我們選取了南京瞻園和蘇州藝圃兩座中小型園林為研究對象。瞻園是南京明清兩朝代表性園林之一，素有“金陵第一園”之稱；藝圃是蘇州著名的宅邸園林，其景觀疏朗，布局簡練，基本沿襲明朝初期建園時舊制，有很高的藝術價值和人文價值。二者均以假山、水面、小尺度的建筑為主要景觀要素來組織園林空間，且園林面積適中，易于調(diào)研和分析。

3.1 人的行為的調(diào)研方法

調(diào)研內(nèi)容：選取游客人數(shù)較多的星期六和星期日對瞻園和藝圃中游客的行為分別進行為期一天的調(diào)查，具體過程如下：在調(diào)研的一天時間內(nèi)，分別選取上午和下午兩個時間段，以半小時為單位對瞻園和藝圃不同庭院中游客的行為進行觀察記錄，并將數(shù)次記錄的結果進行疊加，使調(diào)研結果更加真實有效。

根據(jù)調(diào)研，園林中游客有坐憩、駐足觀景、聊天、玩耍、觀魚等多種行為活動，按照活動停留時間可分4種類型（圖2、3）：

（1）停留時間長（坐憩、觀魚、玩耍、吃飯）

（2）停留時間較長（駐足觀景、拍攝、短暫停留、聊天、觀看指示牌）

（3）慢速通過（游走觀景）

（4）快速通過

園1、園2、園3停留性活動占所有行為活動的比例分別為78%、72%、67%，且多集中在岸邊、亭、舫、平臺等處，而東部景區(qū)草坪園4處則多為通過性人流，通過性活動占園內(nèi)活動總數(shù)的65%（圖4）。

圖2 瞻園行為活動調(diào)研

圖3 瞻園人流密度分析

圖4 瞻園不同空間游客停留時長統(tǒng)計

考慮到觀魚、聊天等行為多屬偶然性行為，與園林景觀觀賞之間的關系并不密切，因此筆者提取攝影、被拍照和駐足觀景3種活動類型作為評價園林內(nèi)景觀及空間優(yōu)劣的主要標準（圖5）。根據(jù)4個小園的觀景方向和游客數(shù)量的統(tǒng)計結果（圖6）可以看到，游客視線主要集中在園1南側廣場看向北假山（A點）、靜妙堂南側廊下看向南假山（B點）、園2環(huán)碧山房前平臺看向春波亭和畫舫（C點）、園3一覽閣前小廣場看向南側走廊（D點）這4個方向，其次是臨風軒看向北園主景區(qū)（E點）、西路主體園區(qū)東側的方亭看向西假山歲寒亭（F點）的景觀方向。

藝圃常年游人數(shù)量相對較少，游人在園林中的主要活動集中在水池周邊；西南側園中園及假山后山部分人流較少；池北水榭現(xiàn)為茶寮，主要為當?shù)鼐用窦安糠钟稳颂峁┬菹⒑陀^景之所（圖7）。

圖5 攝影及觀景人群調(diào)研 

圖6 主要觀景方向

圖7 藝圃游人行為調(diào)研（圖片來源：作者根據(jù)《蘇州古典園林》平面圖改繪）

3.2 基于空間切片的瞻園和藝圃景觀空間特征分析

以瞻園為研究對象，我們以中華路出入口為起點，繪制了一條串接各個庭園的游園路徑（圖8），根據(jù)調(diào)研結果，在路徑上選取了12個節(jié)點，結合SketchUp模型分別做出該處的空間切片作為分析對象。

根據(jù)人的視知覺傾向，當視域范圍內(nèi)有多種類別的物體時，人們會將同種類型的事物視為一個整體，本文將研究對象包含的視覺景觀要素分為天空、植物、地面及草地、水體、建筑、假山6類，并將所得空間切片（表1右）按景觀要素類型抽象為視覺圖示。從視覺圖示中（表1左）可以清晰地看到不同景觀要素在畫面中所占的位置及比例關系。

對于藝圃，我們根據(jù)游園路線在園內(nèi)主體空間中選取7處空間節(jié)點（圖9），分別做出該處的空間切片圖（表2）。

圖8  瞻園路徑及觀景節(jié)點 

圖9 藝圃游線及視點分布

表1 瞻園空間切片獲取

表2 藝圃空間切片獲取

3.2.1 空間切片的解析方法

（1）以視覺圖示中建筑和假山的空間位置為景觀的中段，其上天空和植物為景觀的上段，其下水面和地面等景觀元素為景觀的下段（圖10）。

圖10 視覺圖示構圖解析方法

（2）視覺景觀要素的分析方法（圖11）：在根據(jù)空間切片抽象出視覺圖示后，分別計算建筑、假山等不同景觀要素在視覺圖示中的面積（S1、S2……）與整體畫面面積（S）的比值p，即p1=S1/S，p2=S2/S……，得出不同景觀要素在視覺畫面中的比例，并以柱形圖的形式將統(tǒng)計結果直觀地展示出來以作比較。

圖11 景觀視覺要素分析方法

3.2.2 瞻園和藝圃視覺構圖分析

綜合調(diào)研結果及對空間切片的分析，兩園林內(nèi)景觀空間的類型可分為3類，第一類為觀景行為較多且視覺景觀較好的空間，第二類為觀景行為相對較多但整體視覺景觀一般的空間，游人停留或攝影主要是受到假山、建筑、植物等個別景觀要素的吸引，第三類為游客觀景行為較少的空間。

（1）第一類景觀空間（圖12）

a景觀構圖

從構圖上看，第一類景觀視覺畫面大體呈三段式布局（圖13），上段主要為天空和高大喬木，中段主要為假山、建筑和植物，景觀類型比較豐富，下段主要為水面，且下段與中段空間的分界線約在畫面的1/3處。其中在以假山為主體的畫面中，三段式較為明顯；而以建筑為主體的畫面中，中段空間景觀要素類型較多，植物和建筑相互穿插映襯，空間較為豐富，中段空間占整體視覺的比重也較大。

圖12 第一類景觀空間視覺圖示

圖13 第一類景觀空間視覺構圖（圖中方框內(nèi)表示以假山為主體的視覺圖示）

b景觀要素比例

從不同景觀要素類別所占比例來看（表3），瞻園和藝圃主要景觀要素的種類約3~5種，在整體畫面中比例相對均衡。

表3 第一類景觀空間各視覺要素所占比例

比較兩座園林的景觀要素構成比例，在藝圃的部分景觀節(jié)點處，視覺畫面中所包含的建筑、假山、天空、水面、植物等景觀要素種類較多，各自所占比例較為均衡，視覺畫面豐富；而在瞻園的部分景觀節(jié)點處，視覺畫面中所包含的景觀要素主要為建筑（假山）、植物和水面，種類較少，部分要素所占比例較大。

在中國古典園林中，建筑和假山等景觀要素多作為景觀視覺的焦點，而水面、植物等景觀要素多作為配景。如柱形圖顯示，在第一類景觀視覺畫面中，作為配景的水面和植物的面積占全畫幅比例約為50%~65%，比例最大；作為主體的建筑和假山所占比例約為20%~30%；天空所占比例在15%以下，比例最小（圖14）。

圖14 第一類景觀空間各視覺要素所占比例柱形圖

（2）第二類景觀空間

本文選取瞻園中的節(jié)點4、9作為典型案例進行分析。

瞻園節(jié)點4的景觀構成要素為假山、植物、水面，其中假山在畫面中占據(jù)絕對比例，約為64%。瞻園節(jié)點9處的景觀構成要素主要為建筑、植物、假山，建筑和植物所占比例較大，分別占整體視覺畫面的50%和35%，該景觀畫面為明顯的兩段式構圖（表4）。

表4 第二類景觀空間各景觀元素比例

從視覺景觀要素構成來看，在第二類景觀空間的視覺畫面中，景觀元素種類以兩種為主，且作為空間主體的建筑或假山在整體景觀畫面中所占比例在一半以上，與第一類景觀空間相比，其景觀元素比例失衡；從視覺景觀構圖來看，第二類景觀空間的整體視覺畫面為非三段式構圖，與第一類景觀空間相比，呈現(xiàn)不均衡的狀態(tài)（圖15）。

圖15 第二類景觀空間各景觀元素比例柱形圖及視覺圖示

（3）第三類景觀空間

本文選取瞻園中節(jié)點6、8作為典型案例進行分析。

瞻園節(jié)點6空間以草坪、喬木、竹叢和盆景為空間主體，草坪平坦且無法進入，景觀植被缺乏合理的種類和高低配置，空間較為空曠。該處空間視覺景觀要素較少，主要有植物、地面（草地）、建筑，其中地面（草地）占景觀畫面的比例約為45%，植物（喬木等）的比例約為40%，建筑占景觀畫面的比例較少，空間較為單調(diào)，畫面無明顯視覺焦點。從構圖上看，該處視覺畫面為兩段式構圖，地面與垂直景觀的交界處約在畫面的1/2。

瞻園節(jié)點8為從太平天國紀念館到達瞻園的入口空間，以廊道為主，其空間尺度相對較為狹小，進深較大。該處景觀畫面為不均衡的三段式構圖，中段空間主要由建筑和假山等實體景觀要素構成，這些要素占據(jù)景觀畫面的絕大部分，比例約為70%（表5）。

表5 第三類景觀空間各景觀要素比例

第三類景觀空間多為通過性空間，其共同特點是景觀元素種類較少，以一種或兩種為主。該類空間主要有空間感受相對空曠的開闊性空間和空間感受相對閉塞的封閉性空間。開闊性空間從視覺景觀要素構成來看，多以植物等配景作為空間中主體景觀，而建筑和假山等景觀元素所占比例較少，畫面缺少視覺焦點；從構圖上來看，水平與垂直景觀分界線偏離畫面1/3處。封閉性空間多以建筑、假山等實體景觀要素構成畫面主體，在景觀構圖方面，中段空間所占比例較大，構圖不均衡（圖16）。

圖16 第三類景觀空間各景觀要素比例柱形圖及視覺圖示

3.3 基于D/H的瞻園和藝圃空間尺度分析

本文將選取在前文中3處游客較多、兩處游客相對較少空間感受較差的空間進行分析，分別是瞻園園1北假山處園林空間、瞻園園2、藝圃主景區(qū)、瞻園園1南假山處園林空間、瞻園園4等5處典型園林空間的空間尺度進行分析。

以瞻園園1北假山空間尺度分析為例。瞻園西路園林總體布局以山、水為主體，除東側為廊道外其余三面均為堆山疊石而成。靜妙堂是園中主體建筑，將園內(nèi)空間分為南北兩半，其中北半部分為瞻園中最開闊之處，由靜妙堂、游廊以及假山共同圍合而成。靜妙堂北側地面空間由平臺和水面兩部分構成，其中平臺南北向長度約為19m，東西向最寬處約為29m，并通過西側游廊的曲折形態(tài)來實現(xiàn)空間的收放；水池南北向約為28m，北假山上有一座平臺，距地面高度約5m，平臺上有一石屏，最高處距地面約為9.5m。

如圖17a所示，在節(jié)點3處看向游廊，此時視點與建筑的水平距離D和建筑高度H的比值約為7:1。

如圖17b所示，在節(jié)點5處從池邊眺望假山，視點與假山最高點的水平距離D約38m，與假山最高點的高度H的比值為4:1。

圖17 瞻園園1北假山空間尺度示意（注：圖中所示距離為觀景點到主要景觀的實際距離，而觀察點的位置仍然引用上一節(jié)中兩座園林中節(jié)點的位置，即空間切片的位置與觀察點的距離為25m）

按照以上方法我們對其他上述節(jié)點進行分析，總結出表6。從表6可以看出，從庭院空間距離來說，在瞻園和藝圃中，較為適宜的觀景點到視覺畫面中主體景觀的水平距離約為20~30m，這與蘆原義信所說的的“外部空間尺度的最小模數(shù)是20~25m”和中國古代“百尺為形”的空間尺度要求基本相同；從庭院空間尺度來看，觀景點、景觀主體之間的距離D與景觀主體的高度H的比值在4:1~5:1之間，人們所感受到的空間是比較舒適的，這與蘆原義信的外部空間理論中“D/H的比值在1~2之間空間平衡”的結論有些差異，這是因為蘆原義信的外部空間理論是建立在對城市空間觀察和分析的基礎上，而中國古典園林追求取法自然，具有較強的自然空間的特征，在園林空間中不僅僅要考慮建筑要素，同樣要考慮植物、假山等景觀元素在構成景觀視覺畫面時的重要作用，因此，在古典園林中，D/H在4:1~5:1之間時人們可以獲得適宜的觀賞距離和良好的空間感受。

表6 根據(jù)研究獲得的園林空間尺度對比

4 總結

本文采用實地觀察和空間切片的方法對兩座中國古典園林——瞻園和藝圃的景觀視覺設計做了初步的探究。研究通過對游客停留較多、空間體驗較好的園林空間的視覺圖像進行分析，并用數(shù)據(jù)和圖表的方式展現(xiàn)分析結果，以總結出一個具有良好空間視覺體驗的園林空間中景觀要素的種類和比例以及園林空間尺度關系。

關于研究結果主要有以下幾點：一是從空間的可停留性來說，空間相對開闊、親水性較好的地方更易吸引人停留；二是從景觀畫面布局和景觀要素構成來說，園林里視覺感受較好的景觀畫面大體為三段式布局，主要景觀要素的種類約為3~4種，視覺豐富度較高，各主要景觀要素比例較為均衡，其中水面和植物在景觀畫面中所占比例較大，約為一半以上，建筑或假山等主體景觀所占比例約為20%~30%，天空則相對較??；三是從空間尺度來說，較為適宜的景觀視距在20~30m之間，對于較大的空間，為獲得良好的空間視覺感受，可以通過空間要素的劃分以創(chuàng)造良好的視距范圍，另外，在古典園林中，D:H在4:1~5:1之間時，人們可以獲得良好的視覺景觀及空間感受。

另一方面，從研究方法上來說，在對瞻園和藝圃等一系列園林景觀空間的分析中，基于設計軟件輔助的空間切片的方法被證明能夠同時行之有效地對幾個不同園林空間進行橫向比較，從而獲得較為有益的數(shù)據(jù)以供參考。□

作者介紹：唐芃，京都大學博士，東南大學建筑學院副教授、院長助理，東南大學城市與建筑遺產(chǎn)教育部重點實驗室成員。