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新刊出炉 | 2019年第2期“智能工具”

景观设计学 2019-05-14 来源:景观中国网
原创
《景观设计学》数据&智能系列再添新成员!

《景观设计学》


2019年第2期 038 | 智能工具

Intelligence Tools in 

Landscape Design


主编寄语 | 论文 | 观点与评论 | 主题实践 | 探索与过程


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第四次工业革命的到来,带来了互联网产业化和工业智能化,智能制造愈发影响和改变着各行各业,人工智能、穿戴式设备、机器人、物联网、增强/混合现实等关键技术的发展,使得传统的设计辅助工具向着智能化的方向发展。智能工具的产生和发展可以催生更具系统性的设计解决方案、更新设计方法论,乃至影响审美。


本期“智能工具”主题希望建立一个智能工具与空间设计的关系坐标体系,从软件到硬件,从当下到未来,明晰地了解各种智能工具在设计过程中的位置,以及预见未来的改变可能,从而做出顺应时代的、智慧的城市和景观设计。


《景观设计学》近年一直持续关注计算机技术和互联网产业化对景观设计学科带来的影响和改变,从2015年第三期“大数据背景下的景观设计”(Landscape Architecture in the age of Big Data)开始,到2018年第二期“人工智能与未来景观”(Artificial Intelligence and Future Landscape),再到2019年的第二期智能工具主题,我们希望这些将时代科技与景观设计交叉融合的论文、观点和实践收集与呈现,成为创造未来美好现实/虚拟环境的基石。



机 遇


以互联网产业化和工业智能化为标志、以技术融合为主要特征的第四次工业革命正以一系列颠覆性技术深刻地影响和改变着我们的城市,这些技术包括(但不限于)人工智能(AI)、大数据与云计算、机器人、3D打印、传感网、物联网、增强现实、清洁能源、量子信息技术以及生物技术等

Long, Y. (2019). (New) Urban Science: Studying “New” Cities with New Data, Methods, and Technologies. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 8-21. 

龙灜 /(新)城市科学:利用新数据、新方法和新技术研究“新”城市


智能设计工具有别于传统设计工具的一个本质特征在于:前者不仅能根据人类设计师输入的基地信息与各种限制条件生成设计方案,还能依据一定的标准对方案的优劣做出判断——评判标准既可基于客观理性因素,也可融入对主观感知因素的考量,以体现人类设计师的个性化偏好——并反馈给人类设计师,以辅助后续设计;后者仅能输出结果而不能对结果加以反馈,即只能被动地为人类所用。

He, W. Y. (2019). From Competition, Coexistence to Win-Win — Relationship between Intelligent Design Tools and Human Designers. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 76-83. 

何宛余 / 竞争、并存与共赢——智能设计工具与人类设计师的关系


如今,人们无需踏出国门就可以观测到地球上最偏远的地区。遥感技术的进步与人工智能(AI)分析的结合使我们能够对作物收成进行预测分析,并能够比过去更加准确、快速地模拟出气候变化带来的影响。

Betschart, S. (2019). Drones for Agriculture in Tanzania. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 146-152.

索尼娅·贝查尔特 / 坦桑尼亚农用无人机



跨学科


跨学科是基于MR(混合现实)协同设计研究的重点。通过来自电影领域的阿尔托虚拟影院实验室(VCL)合作,研究团队获得了更多有关叙事手法的经验,并认识到“讲好一个故事”的重要性。通过监测“叙事电影对大脑活动和眼球运动所具有的显著控制作用”[1],希恩斯·艾利沙卡指出,认知神经科学可以揭示出这种叙事所起到的效用。人类认知神经科学系统各分支领域(如感知、体验、记忆和决策)的整合,以及极具价值的以未来为导向的可持续城市设计与景观设计方法,为正在进行中的该项研究提供了有力支持。通过整合研究方法,分析包括脑电图(EEG)、皮肤电反应(GSR)在内的生物信号等用户体验数据,并将与抽象数据的交互视作重新畅想城市未来的契机,可赋予相关应用全新的可能性[2]

[1] Hasson, U., Landesman, O., Knappmeyer, B., Vallines, I., Rubin, N., & Heeger, D. J. (2008). Neurocinematics: The Neuroscience of Film. Projections, 2(1), 1-26.

[2] Busch, N. A., Dubois, J., & Vanrullen, R. (2009). The phase of ongoing EEG oscillations predicts visual perception. Journal of Neuroscience, 29(24), 7869-7876.

Fricker, P. (2019). Virtual Reality for Immersive Data Interaction. Landscape Architecture

Frontiers, 7(2), 153-159.

皮娅·弗里克 / 推进沉浸式数据交互的虚拟现实技术


(新)城市科学在过去的十几年间逐渐兴起,成为一门融合了城市计算、人工智能、增强现实、人机交互等方向的交叉学科,为城市研究和城市规划设计带来了变革可能。

Long, Y. (2019). (New) Urban Science: Studying “New” Cities with New Data, Methods, and Technologies. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 8-21.

龙灜 /(新)城市科学:利用新数据、新方法和新技术研究“新”城市



尝 试


通过无人机拍摄与地面摄影相结合的测量方式与计算机辅助下的半自动化数据加工,可以在较短的时间内完成外业测量任务,并快速建立精确度较高的场景模型,显著压缩了时间和人力成本。


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 ▲ 使用融合数据生成的人视角的街道点云、多面体模型及贴图模型。©李复

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 ▲  无人机测量在西溪南村案例的应用路径 ©李复

Li, F., & Chang, H. X. (2019). UAV Measurement in Landscape Architecture Research and Practice. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 38-54.

李复,常贺星 / 无人机测量在景观设计科研与实践中的应用


穿戴式相机为大规模采集个体数据提供了可能,通过将个人活动信息数字化,形成“数字自我”的电子化记录,弥补了现有研究中对个体行为数据采集不够连续、维度不够丰富的问题,这也是从城市环境数据化向个体行为信息化的转变之一。同时,个体行为信息化也将推动研究方法的革新和新技术的介入,从主观的“个体感知”转向客观的“量化研究”。


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 ▲  未来研究将从关注群体层面转为更加关注个体层面。©张昭希,龙灜

Zhang, Z. X., & Long, Y. (2019). Application of Wearable Cameras in Studying Individual Behaviors in Built Environments. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 22-37.

张昭希,龙灜 / 穿戴式相机在研究个体行为与建成环境关系中的应用


小库科技于2017年宣布启动“罗塞塔计划”,旨在打造建筑设计领域的“罗塞塔石碑”,即通过对大量已有的优秀建筑设计案例进行深入学习,建立一个关于设计风格、逻辑与理念等的庞大知识库,并输出学习后的智能设计成果供设计师参考。

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 ▲  小库“罗塞塔计划”通过深度学习海量建筑设计案例后,智能“设计”的百万级“现代主义建筑风格素材库”。©小库科技

He, W. Y. (2019). From Competition, Coexistence to Win-Win — Relationship between Intelligent Design Tools and Human Designers. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 76-83.

何宛余 / 竞争、并存与共赢——智能设计工具与人类设计师的关系


SWA集团XL研究与创新实验室收集了每个场地的录像片段作为机器学习的对象,并通过基于图像目标识别与跟踪的算法对录像中的人群空间分布进行识别,同时记录人们的行进轨迹。最终,借助机器学习技术生成的行人热力图可以揭示每个场地内不同区域人流量的大小。


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 ▲  通过机器学习生成的热力图呈现了人们在“高层空间”广场的空间分布情况。©Emily Schlickman, XL Lab

Schlickman, E. (2019). Going Afield: Experimenting with Novel Tools and Technologies at the Periphery of Landscape Architecture. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 84-91.

埃米莉·施里克曼 / 走向远方:新工具与新技术在景观设计领域的应用测试


基于无人驾驶汽车可精准驾驶这一前提,“道路柔化计划”提出在现有的3.5m标准车道中,若汽车双轮的着地空间宽度仅需0.5m,那么每条车道所释放出来的3m空间将为修复城市生态系统的连续性提供全新可能。在理想境况下,约80%的现有车道空间均有条件转换为不同层级的植被空间:汽车车轮间1.5m宽的空间可种植生存能力较强的乡土草本植物,两侧各0.75m宽的容错空间可种植乔木类植物;由此形成的交通路网可构建起覆盖城市每个角落的巨型绿色基础设施网络,同时连接起碎片化的城市绿地,为不同物种创造连续的栖息地。此外,通过对道路铺面进行植被设计与高程微调,可将特定路段改造为海绵湿地,使经过充分净化的雨水自然下渗,以此来补给甚至取代城市排水系统。


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 ▲  常规交通基础设施与柔性道路绿色基础设施示意图。©Luo Yadan


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 ▲ 改造后的无人驾驶汽车车道——以纽约市街道为例。©Luo Yadan

Luo, Y. D. (2019). From Transportation Infrastructure to Green Infrastructure — Adaptable Future Roads in Autonomous Urbanism. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 92-99.

罗亚丹 / 从交通基础设施到绿色基础设施——无人驾驶城市中的柔性未来道路


Roboat计划以荷兰阿姆斯特丹城市运河上的自动船系统为例,探索自动驾驶这一新兴技术将如何促进城市基础设施的再利用。该计划中既涉及微观尺度的设想(向公众公开水质数据),也包括宏观尺度的宏大愿景(建立汇集了新鲜农产品的自动化平台网络,这些平台可以联合起来形成水上农夫集市)。通过应对城市日常生活中的现实问题,Roboat可成为一个帮助市民营造符合时代需求的美好城市生活的平台。


 ▲  Roboat应用场景 © MIT and AMS Institute

Johnsen, L., Duarte, F., & Ratti, C. (2019). Roboat: A Fleet of Autonomous Boats for Amsterdam. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 100-111.

蕾娜·约翰逊,法比奥·杜阿尔特,卡洛·拉蒂 / Roboat:阿姆斯特丹自动船系统



困 境


在生存本能的驱使下,设计师常常把“区块链”“大数据”“人工智能”“智慧城市”等概念挂在嘴边,这是对科技与时代发展的顺应,还是一种媚俗与无奈,抑或二者皆而有之?在这种情况下,设计师该如何定义和发展自己的价值取向、知识基础和工作方法?


不可否认,虚拟现实与其他技术(如人工智能)的结合可能严重冲击甚至取代传统设计师的地位,因为绝大多数设计师所依赖的知识、经验、天分甚至情感,在未来的机器学习和人工智能技术面前都可能显得笨拙而无力。[3]

[3] Frey, C. B., & Osborne, M. A. (2017). The future of employment: How susceptible are jobs to computerisation? Technological Forecasting and Social Change, 114, 254-280. 

Jiang, B. (2019). Nine Questions toward Influences of Emerging Science and Technology on Urban Environment Planning and Design. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 66-75.

姜斌 / 九问:浅论新科技对城市环境规划与设计的影响


第一:人工智能是人类大脑和智力的延伸,它的作用是为人类服务并帮助人类解决问题,而非带来智力上的负担。第二,失去人类控制的或过于复杂而难以被人操作的智能工具会给人类的生活和工作带来负担,甚至危及生命安全。

Yu, K. J. (2019). To Be Alarmed by the Trap of Intelligence Tools. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 4-7.

俞孔坚 / 警惕智能工具的陷阱


无论我们是否已经准备好,未来城市和(新)城市科学都会以超越想象的速度来到我们眼前。

Long, Y. (2019). (New) Urban Science: Studying “New” Cities with New Data, Methods, and Technologies. Landscape Architecture Frontiers, 7(2), 8-21. 

龙灜 /(新)城市科学:利用新数据、新方法和新技术研究“新”城市



目录


主编寄语

警惕智能工具的陷阱 / 俞孔坚


论文

(新)城市科学:利用新数据、新方法和新技术研究“新”城市 / 龙灜


穿戴式相机在研究个体行为与建成环境关系中的应用 / 张昭希,龙灜


无人机测量在景观设计科研与实践中的应用 / 李复,常贺星


大都市区绿地碳储存能力及其空间分布特点探究:以韩国首尔市为例 / 韩依纹,张舒,殷利华


观点与评论

九问:浅论新科技对城市环境规划与设计的影响 / 姜斌


竞争、并存与共赢——智能设计工具与人类设计师的关系 / 何宛余


走向远方:新工具与新技术在景观设计领域的应用测试 / Emily SCHLICKMAN


从交通基础设施到绿色基础设施——无人驾驶城市中的柔性未来道路 / 罗亚丹


主题实践

Roboat:阿姆斯特丹自动船系统 / Lenna JOHNSEN, Fábio DUARTE, Carlo RATTI


规划设计智能化调研工具——“猫眼象限”调研分析系统的特点与应用 / 王腾,茅明睿,崔博庶


北京什刹海金丝套滨水空间的视觉感知意象研究与眺望景观优化策略 / 刘祎绯,牟婷婷,黄子薇,哈日桂


基于增强现实的规划支持工具:以建筑形态合规性检验为例 / 程娇华,沈振江


探索与过程

科技的人性化演进 / 陆小璇


坦桑尼亚农用无人机 / Sonja BETSCHART


推进沉浸式数据交互的虚拟现实技术 / Pia FRICKER



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