基于增强现实技术的园林植物群落设计研究

唐秋芳

摘 要： 随着科学技术的发展，我国的增强现实技术有了很大进展。基于增强现实的交互手段给园林植物群落的设计提供了新的表达方式，也为使用者搭建一个最贴近自然的自主展示方式。增强现实技术具有多方面的特性，它在园林植物群落的应用中主要体现在：实时交互性、虚实结合性、多感官体验性。本文阐述了增强现实技术在园林植物群落设计中的应用。

关键词： 增强现实;园林植物;虚拟现实

【中图分类号】 G230.7    【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）14-0022-01

引言

当前城市发展面临很多问题，导致生态环境不断恶化，人们已经不满足于传统公园提供的休憩场所，倾向于建立具有生态效应的公园生态系统。城市生态公园具有优于传统公园的环境经济效益，可保护物种的多样性。在我国粗放式经济发展造成一系列生态环境问题后，我国政府开始高度关注生态绿色可持续发展。城市生态风景园林建设能改善城市生态环境，在具体设计过程中，需针对园林植物功能进行合理设计，以保障植物发挥最大价值。

1 植物群落在城市生态景观园林中的作用

城市生态公园植物景观是以生态原理为指导，运用乔灌草本等植物材料，利用原有场地等自然条件，发挥植物形体特性，依靠可再生能源促进自然资源持续发展，建立人与自然和谐共生的城市生态景观。城市生态景观可分为原生植物景观和自然恢复景观。城市生态景观中，园林植物具有重要功能，同时具有重要的社会与生态效益。植物群落对环境的改善作用取决于植物材料的生理特性，主要有调节空气、加强城市通风、降低噪音等功能。如城市公园绿地中的植物可以通过光合作用吸收二氧化碳、消耗热量，也可吸收城市中的主要污染物，降低污染物对人的危害;采用不同栽种形式栽种植物可加强城市通风;利用植物对声波的吸收功能可起到消音作用。公园是城市的重要组成部分，园林植物景观具有地域代表性，植物丰富色彩的变化可使城市形象更加美观，如北京香山在金秋时节满山红艳。公园是公共设施专用绿地，主要供市民活动，公园中植物群落组成的植物景观可使人们享受大自然的美景。

2 增强现实技术在园林植物群落设计中的表现特征

2.1 实时交互性

增强现实（AR）中人机的交互方式和传统人机交互有所不同，它是一种将虚拟影像与真实场景相互融合，即在实际环境中叠加用户感知不到的信息，并对展品进行信息补充与解释说明。增强现实（AR）通过让使用者亲自接触到植物的3D模型来实时进行增强学习体验，用户能够通过多种不同的视角来与植物3D模型进行互动，从而增强对现实实物的理解。用户可以在设备上进行交互操作，与虚拟影像进行实时互动，及时获取影像反馈回来的结果。利用3DMAX软件和unity工具，制作园林植物虚拟化信息，并由用户通过点击平板、手机上的虚拟影像和真实场景进行实时交互获取植物属性的详细信息，同时享受互动操作带来的交互体验。

2.2 实物虚化

实物虚化是实现虚拟现实的基础利用虚拟现实技术营造的虚拟环境，是需要基于真实的地理数据信息，并结合计算机图形技术创建的数字三维模型。三维可视化技术作为数据的分析、处理的高级手段，是实现虚拟现实中各方面内容的基础方式，也是虚拟现实技术的核心所在。可视化技术的发展产生了虚拟现实技术，后者是前者的高级阶段。虚拟现实技术的诞生也为三维可视化的发展指明了方向。可视化实现并打破了人的视觉欣赏与二维数据之间的界限，使人与数据之间的联系更加紧密，并且使人与人之间的图像通信变为可能。因此，虚拟现实技术在园林植物景观设计教学改革研究中具有重要意义和实践价值。

2.3 植物种植可行性考虑

一切景观设计过程中都需要考量安全性和可行性，场地内的安全防护措施都非常必要，避免植物配置不合理而產生的安全隐患。例如：在城市公园的儿童娱乐区，场地内部需要避免种植黄刺玫、月季等颜色艳丽且茎叶带有皮刺的花灌木，防止儿童因好奇被其颜色吸引用手触碰而被刺伤。另外，在居住区附近人群较密集的地段，尽量避免种植可食用型植物，以免人们无法正确判断植物特性就进行采摘，误食后发生过敏反应。

2.4 多感官体验

景观除了目之所及的视觉感受之外，本身就是依托于听觉、嗅觉、触觉、味觉甚至时间觉、位置觉等多感官的综合性体验与感知，由此引发观赏者联想和衍生的意境，这正是风景园林审美中的精华所在。增强现实技术的亮点在于能运用融合诸如文字、图像、音频与视频等多种传播媒介在虚拟空间环境中，参与者在与虚拟空间中更好地满足用户视觉、听觉、触觉等感官体验，为用户带来全方位的视听效果。增强现实技术将园林植物群落的虚拟影像叠加到物体表面，创作出一种立体的感觉，虽然获得的感知信息并不是来源于现实世界的客观对象，而是来自于对现实世界的仿真或者是幻想。但是，我们通过应用增强现实技术，感受到园林植物群落带来的情感陶冶，公众感受效果是其他战神方式无法比拟的。因此我们在进行园林景观植物虚拟创作过程中，必须清晰认识到增强现实的多感官体验诉求，最终体验者通过近距离的视觉、听觉与触碰，真实感受到园林景观的植物影像所来带的虚拟空间之境。

2.5 对比衬托

要利用植物不同的特点衬托园林景观的美。树木搭配时注意协调，避免颜色差异破坏美感效果。要利用色彩差异表现强烈的对比感，通过增加绿植数量完善景观主体效果。由于植物形态不同，植物配置时应注意植物形态协调，合理配合的同时重视植物的长势，避免因植物生长周期不同而造成配置效果不平衡。

结语

综上所述，植物景观设计作为园林景观规划设计中最主要的内容之一，传统的设计方法和流程还存在一些问题。首先，植物景观需要结合不同植物的生态、景观、功能等多方面要素进行设计，使得植物景观在设计过程中很难协调各方面要素之间的关系。快速发展的数字技术为园林植物群落设计提供了发展新契机，基于增强现实系统的展示形式，在未来园林植物群落设计中，我们有望借助AR技术来为人类营造更有活力的景观空间，为人们提供更奇妙的景观体验。

参考文献

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