不同时期拙政园园林入口空间视域特征量化研究

刘婉抒 许 庆 孟祥庄* 李 琢 杨启慧

拙政园是园林艺术的宝贵遗产，其入口空间的变化直接影响游人的入园体验。研究拙政园不同时期的入口空间特征，对园林古建的保护及现代园林入口空间设计具有一定启示意义。基于视域分析法，利用参数化软件Grasshopper对三个时期的拙政园园林入口空间序列进行量化对比分析，相关指标包括最大直径（MaxDiam）、直径方差（Var Radial）、视域面积（Iosvist Area）、圆度（Circularity）、游离度（Drift）等，进而研究并总结其空间结构的变动对空间视域和游览体验的影响。

古典园林；拙政园；入口空间；视域分析法；视域特征

拙政园是中国具有代表性的古典园林之一，具有极高的艺术价值和文化价值，是园林景观设计中的宝贵遗产。入口空间作为连通内外部的空间，具有通行与引导等功能，其空间形态直接影响游人的入园体验。经过400多年的沧桑变化，拙政园入口空间在不同时期带给人不同的空间感受，或开门见山，或幽静狭长，欲扬先抑。研究其不同时期的入口空间特征，便于帮助设计者了解游人在该空间中的真实感受，为现代园林入口空间景观营造提供参考，同时对园林古建的保护与传承具有一定启示意义。

拙政园入口空间发生的数次变动，为研究提供了有利条件，回顾其建造历史可知，园门变动较大的时期为20世纪五六十年代前后以及后期修缮扩建所形成的现有风貌。据《刘敦桢全集》中记载，在1962年，新辟园门便已由原中部住宅间的夹巷空间移至东部原归园田居的南面，即现今的东园入口[1]，此次变动使其入口空间的形态、位置和结构发生明显改变，空间序列和游人的空间感受也随之变化。经过实地勘察以及对相关资料的查阅与筛选，最终确定取变动较大、变化特点显著的三个时期入口空间进行深入研究（表1）。

1 研究方法与数据获取

1.1 研究方法

人对于外界环境的感知约有80%来自于视觉感知[2]，因此本研究以视觉分析角度为切入点，利用视域分析法（Isovist Analysis）对拙政园不同时期入口空间序列特征进行量化研究，分析总结其空间变动对空间视域和游览体验的影响。

视域分析法最早由M. Benedikt于1979年率先用视区的概念进行建筑空间分析，对各种参量进行定义，然后将这些参量值映射到节点之上，形成一张映射图。后经过多位学者的不断改进，定义出多种不同类型的参数和变量，这些变量构成了视域的描述语言[3-7]。近年来，视域分析法被有关学者逐渐引入园林景观空间的研究中，其可行性已得到了一定的认证[8-11]。本研究基于该方法对拙政园三个时期的园林入口空间进行量化研究，对计算结果进行可视化分析，将计算指标的数值大小由颜色的冷暖进行反映，颜色暖则数值大，颜色冷则数值小。涉及的相关参数值指标有：视域最大直径（Max Diam）、直径方差（Var Radial）、视域面积（Iosvist Area）、圆度（Circularity）、游离度（Drift）[3]。参数定义见表2。

1.2 研究工具

使用Grasshopper计算相关视域值。Rhino、Grasshopper等参数化辅助设计工作流在国内已逐渐成为主流的设计方式之一，其突出优势在于可视化的编程方式能够大幅降低设计师对计算机语言学习的难度，提升工作效率，在多学科或跨专业领域中具有较强的适用性。随着软件功能的不断完善，Grasshopper的应用已逐渐扩展至研究型领域，可以进行数据分析与运算，目前已有学者成功将其用于商业空间的视域分析研究中[12]，进一步促进该软件的开发与应用，使得研究与设计实践联系更为紧密。

表1 拙政园入口变动情况

表2 视域参数定义表

1.3 视域数据获取

根据视域分析方法的原理特性，取可视层平面进行分析研究。基础数据资料获取方式为通过实地勘测了解场地现状信息，再结合历史资料，推测出不同时期的视域平面。

在实地勘察中利用相机、三脚架及量尺等工具，将相机机位高度设定为1.5 m、360°定点水平拍摄，取照片中部截面，借助CAD软件并结合《刘敦桢全集·第八卷》中苏州拙政园测绘平面图、谷歌地图影像及无人机辅助校对获得。视域平面中植物要素参考有关学者对植物要素视线截面宽度的确定标准进行绘制[13]，同时确定并绘制可行区域平面进行分图层处理，最终得到不同时期苏州古典园林入口空间视域计算模型（图1）。

1. 拙政园不同时期园林入口空间视域模型平面图

1.4 计算参数设置

在Grasshopper中根据所给定义为每一个视域值指标编写计算程序，接着将视域分析模型导入至Rhino中，利用Grasshopper中的相关命令在视域模型中布置视点，进而计算模型中各视点视域值。其中需要注意的参数设置有：

（1）视点间距。设置视点间距以人慢速行走2倍步距（约0.3 m/步）为标准，即0.6 m，在可行范围内建立网格点阵，以便于对空间的分析研究。

（2）视线长度参数。在视域模型的视点视线长度调试中，视线长度设置为130 m时可实现视线对空间的覆盖，确保计算数值的准确性。

（3）视线数量。根据李智杰等人提出的定量视域分析算法，可将从视点发射的一定数量的射线与视域边界阻挡生成的交点顺序连接生成视域图形进而计算视域面积[14]。而视域面积的精确程度将由发射的视线数量决定，即视线数量越多则计算精确度越大。经过调试发现当数量＞180时，视域面积波动变化趋于稳定。本研究中视线条数设置值为200，将计算结果进行对比分析。

2 结果与分析

2.1 不同时期园林入口空间视域值对比分析

对不同时期园林入口空间视域值对比分析（图2），其中A为1952年的中部入口，B为1960年的东部入口，C为2020年的东部入口。

2. 不同时期园林入口空间视域值对比分析图

（1）视域最大直径。体现人在空间中的最长视线方向及可能的运动方向。A的高数值区域出现在狭长廊空间及北部假山两侧，说明游人在此区域中感受的空间深度较大。在中部腰门区域视域值较低，说明游人在此区域中感受的空间深度较小。B、C的高数值区域均出现在入口的二进空间及兰雪堂东北区域，C的兰雪堂东北角高数值区域更大，其次在一进空间中出现黄色网状交叉区域，说明该空间对游人具有较为明确的视线引导。数值较低的区域为二进空间中部、兰雪堂部分及其北侧场地，该处空间深度较小（图2-a）。

（2）直径方差。反映视域空间复杂程度，方差值越大则空间复杂度越高。数值较大的区域出现在园门及园林过渡空间中，该类区域空间复杂度较高。其他区域空间复杂度均处于较低水平。由此可见，复杂度的高低与空间之间的转换有一定联系，即复杂度迅速升高时往往对进入新空间具有提示作用（图2-b）。

（3）视域面积。视域面积越大，在该视点的空间感受越开阔。A的南侧外部入口区域视域面积数值最大，其次为北侧假山区域，最低为狭长长廊至中部腰门部分。园门移至东园后（B、C），外部空间入口处视域面积较上一时期的增大，说明该处外部空间更开阔，可容纳的游人数量增多。变动后，入口空间序列中视域面积变化特点由“较不开敞—较开敞”转为“较开敞—较不开敞—较开敞”的变化模式（图2-c）。

（4）圆度。反映视域空间稳定性，数值越高则稳定性越强。圆度值最大即稳定性最强的区域分别出现在A的中部腰门，B、C的二进空间。圆度值最低的区域出现在A的狭长廊空间及其北侧假山附近，同时该类区域具有较强运动导向性。通过对比发现，拙政园中部园林入口空间可行区域内的稳定性变化幅度大于东部入口，中部入口空间对游人的指向性更为明显，而东部入口除各园门通道区域稳定性稍有降低外，其余部分稳定性均保持较高水平（图2-d）。

（5）游离度。反映空间的运动导向性，数值越大则导向性越强。游离度最低的区域主要出现在A的腰门和狭长空间，B、C的二进空间和兰雪堂北侧，其次是B和C的连接外部街巷空间的园门附近。最高区域分别出现在A的假山两侧，B、C的兰雪堂东北角，且C中出现的红色区域大于B。说明此三种入口空间均在与内部园林空间交汇的区域，有强烈的运动导向性，在入园前的部分普遍处于较低水平，空间的运动有欲扬先抑的特征（图2-e）。

综上结合表3可知，迁移对视域空间及游人的影响主要为：（1）移至东园后的入口空间的最大视域深度、空间复杂程度以及空间的稳定性均显著增加，但入口空间的方向性和导向性略有降低。（2）游人入园的路径选择增多，经统计达432种，对游人的运动导向依然明确。（3）在行进过程中两种空间视域面积的大小变化趋势均为先下降后上升，但变化的速度和历时不同，前者视域面积下降速度较快，变化急促，在低视域面积状态中历时较长。而后者视域面积下降速度较慢，变化缓和，在低视域面积状态中历时短。

2.2 扩建后兰雪堂东侧区域视域值变化的影响因素分析

拙政园东园入口扩建后视域值发生明显改变的区域出现在兰雪堂的东侧，为了查明该处视域变化的原因，通过控制变量的方式，进行对照实验，制作2个实验组分别为A、C，1个对照组为B。A为扩建前拙政园东园入口空间视域平面图；B相对A仅改变可行区域范围，其他条件不变；C为扩建后视域平面，相对B仅移除目标植物，其他条件不变（图3）。

3. 东园入口扩建前后空间视域变化对比分析图

表3 视域值对比分析

2.2.1 A、B视域值比较结果分析

分析视域最大直径（图4-a）可知，扩建后的可行空间中出现横向黄色条状区域，说明扩建后的可行空间对游人有引导和分流的作用，游人通过对空间深度的感知增大而向两侧运动，游人运动的自主性增强。

分析直径方差（图4-b）可知，B的兰雪堂东北角出现黄色块状区域，同临水路径部分一样，空间复杂度增高，此两处可看到部分园林景象，其余空间的复杂度均处于较低水平且无明显变化，说明园林空间的景象主要在兰雪堂东北角区域呈现。

分析视域面积（图4-c）可知，代表高数值的红色色块出现在B的顶部，此处为兰雪堂北侧临水园路区域，游人在该区域获得了更宽阔的视觉感受，其他区域变化较之前并不明显。

分析游离度（图4-d）可知，扩建后兰雪堂东北角区域的游离度较大，其余空间游离度变化不显著，当游人从兰雪堂北侧场地向其东北方向运动时，空间的运动导向性增强，促进游人向下一个空间深入。

分析圆度（图4-e）可知，紧邻兰雪堂北侧的场地（1区）空间稳定性较高，其原因主要为周围建筑空间与西北角障景的围合，使该区域稳定性较高。而北侧临水部分路径空间（2区）稳定性同样较高，其原因主要为水域面积大、空间开敞，周围所围合的植物密集茂盛，对视线的遮挡强度较大（图5）。

4. 场地扩建前后视域值对比分析图

5. 区域1、2视域范围对比分析图

综上可知，场地扩建对视域空间及游人的影响主要为：（1）扩建后东园入口空间的游人承载能力增强，兰雪堂北侧场地中部出现高视域深度区域，运动的方向性更加明确，指引游人向东西两侧运动。（2）兰雪堂北侧障景的设置对视域空间的变化产生重要影响，其位置在兰雪堂中轴线偏左，使两侧空间的视域值差异增大，避免了单调雷同的空间感受。

2.2.2 B、C视域值比较结果分析

分析视域最大直径（图6-a）可知，移除目标植物后，C中以右上角为中心的辐射现状图案更加清晰明确，代表高数值的红色色块主要集中在右上角即兰雪堂东北角区域。而兰雪堂附近原有的两处种植点南侧至二进园门处，视域深度明显增大。分析直径方差（图6-b）可知，移除目标植物后，靠近兰雪堂一侧的原种植点附近的黄色区域增大，空间复杂度增高。兰雪堂东侧园门附近路径空间的复杂度也明显升高。分析视域面积（图6-c）可知，移除目标植物后，兰雪堂东北角区域视域面积明显增大，游人在该区域的视域空间更加开阔。分析圆度（图6-d）可知，原种植点区域的圆度值升高，该区域空间稳定性增强。兰雪堂东侧园门路径区域圆度值降低，空间稳定性下降。分析游离度（图6-e）可知，兰雪堂东侧园门路径区域至原种植点部分，其空间的游离度升高，运动导向性增强。

6. 植物变动前后视域值对比分析图

综上可知，移除目标植物对于空间及游人的影响主要为：（1）植物的变动对兰雪堂东侧视域产生重要影响，移除目标植物后兰雪堂东北角区域高数值的空间最大深度的范围向南扩大，并渗透至第二、第一进空间，游人在一进空间中即可感受到较大的空间深度，运动方向更明确。（2）原种植点南侧至兰雪堂东侧园门空间的复杂程度增大、稳定性降低、空间导向性增强，该区域空间变化强烈，游人在此区域的空间感受更丰富。

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）拙政园入口空间迁移后，其空间视域面积、复杂程度以及空间的稳定性均显著增加，但入口空间的导向性略有降低。游人入园的路径选择增多。受最大视域直径影响，游人在东园入口的运动方向依然明确。

（2）拙政园东园入口扩建后，兰雪堂北侧场地中部出现高视域深度区域，运动的方向性较之前明确，引导游人向东西两侧运动。

（3）移除目标植物后，兰雪堂两侧区域视域值差异增大，其东北角区域高数值的空间最大深度的范围向南扩大，并渗透至第二、第一进空间，游人在一进空间中感受的空间深度明显增大，运动方向更明确。原种植点南侧至兰雪堂东侧园门空间复杂程度的增大、稳定性降低、空间导向性增强，该区域空间变化强烈，游人在此区域的空间感受较扩建前更丰富。

3.2 讨论

3.2.1 园林遗产原真性保护探讨

东园入口改扩建后，建筑空间结构整体调整不大，相关部门的遗产保护工作进行得井然有序，扩建的场地顺应了游人的使用需求。而其中对植物进行的微小调整营造了明显不同的空间效果，发挥出“四两拨千斤”的作用，体现出设计者的用心与智慧。

对于文化遗产最好的保护，并不是完全封闭式的“存起来”，而是将其园林文化内涵、艺术美学、景观特色等，以可持续的状态传承下去[15]，尊重其自身特点及艺术价值进行针对性保护。拙政园中部入口在园门改道至东园后进行封闭管理，此举虽对园林古建的保存有一定帮助，但中部腰门处黄石假山所营造的障景具有较高艺术价值，尽管中部入口空间位置偏僻、年代久远墙壁破损，但从视域分析结果来看，其空间序列特点、先抑后扬的景观处理手法与留园、艺圃等入口空间有着异曲同工之处。加之开门见山的东园入口，拙政园成为少有的同时拥有两种类型入口空间的私家园林。因此在满足游人承载能力及保障园林古建保护工作有序进行的情况下，合理开放中部园林，优化调整游览路线结构，不但可以提升游人的游园体验，而且能更好地延续和发挥中部入口空间的艺术价值。

3.2.2 研究局限

基于现有的研究基础，尽管将视域平面图做了细化处理，但不同时期植物生长情况不同，且园中植物数量繁多，受精力、人力及测绘条件等因素制约，无法对园中植物进行全面调查，同时本研究的重点为拙政园入口空间，为尽量减少环境变量的影响，在视域模型绘制中，除入口区域植物变动外，其他区域植物变量暂不改变。