人工智能在园林设计中的应用

2022-09-10

园林设计是在指定的地域范围内, 通过艺术与技术手段的结合来对自然、建筑以及人的活动之间关系进行处理并改造地形, 以建设赏心悦目的园林景观。其中, 艺术的设计虽然是依靠设计者的艺术设计能力, 但在实际工程中, 艺术设计和技术手段不能很好相结合, 因此, 导致了一系列的问题[1]。

1 园林设计的原则

首先是园林设计应当遵循的基本原则。第一, 注重设计意识和服务意识之间的关系应当是互动型的, 设计人员与客户之间应当进行充分的交流;第二, 设计人员应当谨记自己的职责, 因地制宜来创造园林设计的特性;第三, 园林设计应当结合当地实际, 如当地环境、地域特点以及人文特点等, 以此为根据来进行园林设计的突破点;第四, 强调多样性和统一性的有机平衡, 尽量将景观呈现的总体次序融入到设计之中, 将其整合为一体;第四, 对气候因素进行充分考虑, 如沈阳的园林设计应当考虑到沈阳东冷夏暖, 雨水集中, 春秋两季短促多风的特点, 来选择园林的植物类型, 才能使园林设计效益最大化。

其次, 园林设计也要注意植物的搭配原则。第一, 植物的规格要确定好, 要结合植物所适应的地质条件来对各种规格的植物进行协调搭配。一般来说, 中型及其以上规格的乔木作为园林的架构之一, 会对整个园林所呈现出来的景观效果起着重要作用, 应当先进行安放, 然后才是小型规格的植物的安放, 保证在园林景观的细节处做好处理;第二, 要合理组合植物的品种类型, 落叶植物和针叶常绿植物之间在园林中所占的比例应当保持一定的平衡关系, 对于植物如花卉、叶丛的颜色要协调好, 一般以夏东两季的植物色彩为主色调, 其他色调为辅, 以保证视觉上能起到互相补充的效果。

2 园林设计中人工智能应用现状

2.1 系统操作方面

由于园林设计既涉及艺术方法也涉及到技术手段, 因此, 对操作人员的综合能力要求就比较高, 也就是说, 操作人员应当对建筑理论、园林绿植知识和计算机基础三方面综合掌握, 而事实上, 很多参与园林设计的人员并没有很强的工程操作能力, 要求太高, 难以实现。

2.2 园林可重复使用性方面

目前来说, 园林的重复使用性还是太低, 因为每个地方的气候条件和地理环境都不相同, 所以, 针对一个地方所制作的园林设计并不能简单地复制到另一个地方, 如苏州园林的设计不能直接用在辽宁的园林设计, 原因在于北方相对南方来说, 园林供水相对困难, 山石种类不同, 绿植花卉种类也不如南方园林的丰富, 而且南北审美观不同, 北方园林设计多采用浑厚石材, 绿植多为松、柏、杨、柳、榆、槐, 加上三季更迭的花灌木, 呈现刚健雄浑的特点, 而南方则因为花木种类丰富, 布局特别, 注重山石与水的搭配, 独具精致淡雅的特点, 由此可见, 园林的可重复使用性不高。

2.3 计算机辅助设计方面

计算机辅助设计即常说的CAD。目前来说, CAD并不能完全对口符合园林设计的需求, 因为CAD只能呈现出单一的图形画面, 既不利于设计者进行设计, 也不利于客户对设计者的设计的理解, 导致客户与设计者之间难免信息不对称, 造成一定的信息偏差, 影响之后园林设计出来的成果[2]。

3 加强人工智能在园林设计中应用的办法

3.1 园林子系统的设计

作为整个园林系统的组成部分, 园林子系统的设定概要应通过计算机实施建模, 来对项目实施进行基本设定, 在获得项目系统的自动生成规则之后, 在对所收集到的园林基本数进行存档, 来作为全局的运行参数, 在一定程度上影响了计算机的运行结果。一般来说, 存档信息有园林的设计规模、投资情况、发展需求以及相关的环境因素等, 存档后, 可能会对建筑的规模大小、选址、风格特点以及植物的搭配等造成影响。

3.2 地形子系统的设计

地形子系统的设计应当是通过计算机对采集到的地质数据进行推理而后才进行的。一般来说, 会采用规则引擎最为计算机的推理机, 是基于专家系统的模式下进行推理的, 工作原理是由机器来仿造人类在对事件进行考虑的思维和方法, 通过进行试探性的方法来进行推理, 并不断地对推理所得出来的结果进行解释和验证。

对地质情况进行实时实地勘查是保证园林设计图纸正常输出的要求, 这是不能单纯地依靠计算机来实现的, 因为地质勘查涉及到很多复杂地形的勘查, 只能依靠人工的方式。地质勘查可以分为前期阶段和后期阶段。前期阶段主要是设定园林工程的初稿, 因此, 只要对地质情况进行系统的粗略勘察即可。后期阶段主要是完成图纸设计要求, 因此, 对数据准确性要求更高, 并勘查人员对此进行较为细致的处理。这以后才是通过对计算机智能系统软件的使用来将前期阶段和后期阶段所获得的数据进行智能化处理, 完成相关数据的细化以及修正, 然后通过系统推理得到一个初步的园林模型。

3.3 主干道路子系统的设计

对地形子系统进行地形数据的输出即可得到主干道路设计, 因为我们首先完成了地形的设计, 因此, 在接下来对道路进行设计的过程中就可以有效地避免其他的建筑和设施的干扰, 这之后的设计才能按部就班地开展[3]。推理的总体规则为:首先, 由园林的建设规模、投资情况等来对道路的类型和所需费用等进行计算, 得到相关数据;然后, 结合之前的输出地形图来生成推荐道路图, 并检查道路的密度是否符合园林的设计规范, 接着根据道路建设定额表来对工程造价进行计算, 看是否符合预期投资情况;最后, 对道路图进行人工的调整, 并反复验算。