電腦在
景觀設計上的 應用
饒文忠 著


早期之應用大都屬於工程數據之計算

 縮格電腦在景觀設計上之應用，在美國已有三十年之歷史，不過早期之應用大都屬於輔助細部設計及施工之用，如土方之計算、道路定線、結構分析及水文計算等。這些軟體之發展可說是由土木工程所衍伸而來，並不完全是專為景觀設計而發展。真正由景觀設計師所發展出的軟體，如簡單之基地分析、植栽選材系統、透視圖製作等，也是屬於學校之研究成果或公司裡自行發展的。


電腦可以替景觀公司帶來什麼好處？

縮格直到十幾年前「電腦輔助設計及繪圖」（Computer Aided Design /Drafting - CADD）系統在IBM PC上風行後，電腦在景觀設計上之應用，也才真正地開始蓬勃發展。不過，景觀業界在接受現代化資訊的腳步上，總是比建築、土木等相關行業要慢，雖然投資成本及效益是主要之考慮因素，但是以目前之趨勢來看，大家都願意投資電腦設備，只是不知電腦到底可以替景觀公司帶來什麼好處，或者買了一堆軟硬體設備，但卻缺乏真正懂電腦應用之專業人才來規劃、操作及管理。 這三、四年來，很多公司已經逐步地採用了CADD來從事繪圖生產之工作。以CADD來說，它的效益亦逐漸獲得業界之肯定。以電腦繪圖來取代傳統的繪圖方式，不但修改容易、可以提高繪圖品質，在一定之過渡期後，並可大量提高生產力。而其最大的好處，莫過於可以重複利用已經數位化之資料，以地形圖為例，已輸入電腦之地形資料不但可用於平面配置圖上，且可用來做基地分析（如坡度分析、坡向分析等）、整地計畫及土方計算等。又如施工大樣圖，也可一再重複使用於不同之計畫中。其它的好處，如公司間資料的交換很方便、檔案易於儲藏及管理、用電腦做設計模擬更逼真、更具說服力、及用電腦來做簡報可以做得很炫等等。


電腦是得力的計算及繪圖工具

縮格CADD 使得電腦逐漸融入了設計程序中，電腦繪圖在景觀就業市場亦已成為相當具有競爭力之專業技巧之一。然而嚴格地說，電腦對大多數之使用者而言，仍只是得力之計算及繪圖工具，無法真正地參與設計之決策過程。欲邁向景觀設計全資訊化之目標，就必須將電腦之應用與整個設計程序結合。以下將即針對目前電腦在景觀設計上之應用，及其在設計程序中所扮演之角色做概念性之說明：


電腦在不同領域之應用

縮格目前電腦在景觀規劃及設計之應用，以其領域之不同一般可分為下列幾種︰

◆辦公室自動化（Office Automation）

縮格如文書處理、排版、統計、會計、預算、估價、計畫管理、人事管理、網路、傳真及資料結構等軟體之應用。

◆規劃及都市計畫（Planning & Urban lanning）

縮格以使用地理資訊系統（Geographic Information System-GIS）為主，其主要功能為儲存、處理及運用與地理有關之資料。如地形、地質、交通、植生、土地所有權、水文等。GIS之應用範圍很廣，以用於土地使用規劃較多，另外亦可用於環工、考古、市場分析等行業。在景觀方面可應用於基地分析、行道樹管理、資源分析及區域規劃上。目前在國內GIS使用上之最大困難為數位化資料之取得不易，且各單位現有數位化資料之規格並不完全相同。造成使用GIS者，通常都需自己投入大量之時間及金錢將所需之地理資訊數位化。

◆電腦繪圖（Computer Graphics）

縮格電腦繪圖為目前電腦在景觀設計上應用之主流。以目前之發展而言，其主要功能為以電腦來輔助設計師製作、處理及展示設計程序中所需之圖面資料。這方面之應用軟體一般可分為五類︰

縮格○電腦輔助設計及繪圖（CADD）

縮格為目前使用最廣泛者，適合用於設計圖、施工圖之製作。較適於輸入須有正確尺寸大小之圖形。這類軟體大都可以處理平面（2D）及三度空間（3D）之資料。

縮格○平面設計（DRAW/PAINT）

縮格大都用於2D圖形之處理，如廣告、海報等。在景觀上可用於平面圖之著色及美化。亦有人用來繪製立面圖及施工大樣圖，因為這些軟體對尺寸之要求不高，在使用上亦較CADD軟體容易。只是較不適合用來畫設計圖。

縮格○3D上彩（3D Rendering）

縮格可將3D之模型上彩或渲染出物體真實之質感。在景觀上可用於模擬設計物體之真實質感，而多用於透視圖之表現。目前之CADD軟體，大部分均有基本之上彩功能，有的也具有表現逼真質感及陰影的功能。

縮格○電腦動畫（Computer Animation）

縮格即利用一系列的畫面依一定程序連續展現出來。一般專業性之動畫軟體均有製作3D模型及上彩之功能，但是對硬體之速度及記憶體容量的要求很高。在PC上，因速度不夠快，通常需用定格錄影之方式來展示即時動畫（Real-time Animation）。在景觀上，動畫可使設計師在模擬之空間中移動，為目前溝通設計理念效果最好的方式之一，不過電腦動畫之製作頗費時費力。

縮格○影像處理（Image Processing）

縮格可將已數位化之影像資料加以處理，應用範圍很廣。在GIS中主要是用來處理衛星之照片；在電影上則可將黑白片變為彩色版本；在美容界則可輔助模擬整容或化妝後之容貌；而在景觀上，主要則用來模擬設計完工後之情況，其方法可利用現成之影像互相重疊、或將電腦上色後之3D模型與真實之照片背景合成。為目前溝通設計理念效果最好而又經濟之方式。

由以上之應用可知，電腦繪圖最大之好處即在可將傳統手動的作業方式加以自動化。由於電腦的處理速度與功能日趨強速，不但可縮短繪圖之作業時間，同時也可利用電腦強大的三度空間表達能力及影像處理技巧，使設計者更有效地來思考及修正設計。這些都是傳統方法所不及之處。

◆景觀工程（Site Engineering）

縮格指景觀工程中的計算應用，如挖填方､測量､道路定線､結構分析及工程估價等。

◆電腦多媒體（Computer Multimedia）

縮格即綜合了文字、電腦動畫、音樂及影像編輯等功能於一身。其製作成本頗高，而需要之軟硬體及週邊設備亦昂貴，其成品可錄於錄影帶或光碟中。在景觀上適合用於製作公司之簡介、作品介紹及大型計畫之設計展現之用。

◆專家系統（Expert System）

縮格目前之電腦輔助設計及繪圖軟體，大都僅停留在繪圖之階段，並不具人工智慧，不能對設計之本身加以評估或提供建議。因此，「輔助設計」（Computer Aided Design）實為「輔助繪圖」（Computer Aided Drafting）。嚴格而論，「輔助設計」與「輔助繪圖」之區別就在電腦是否有參予設計之決策過程而定。「專家系統」即在賦予電腦某種程度之人工智慧，使得電腦不僅可以輔助繪圖，且可幫助設計師解決設計上之難題。不過由於景觀設計之範疇太廣，且設計多無定則，而所謂專家之專業知識，也很難加以蒐集及整理出一套具有公信力之準則，因此目前之發展仍在研究階段者為多。


電腦在設計程序中之角色

縮格為了瞭解電腦在景觀設計程序中所扮演之角色，茲將一般之設計程序加以簡化並說明如下︰

◆問題定義

縮格如與業主接洽、從事背景資料蒐集、確立命題、基地分析、課題與限制條件等。

◆設計構想

縮格針對限制條件，提出多種對策及初步設計構想方案。

◆設計發展

縮格選擇可行之方案，加入細節、尺寸及初步選擇材料，經評估後選擇最後方案。

◆施工圖文製作

縮格確定尺寸及材料、繪製施工圖及完成估價與單價分析。

縮格目前電腦在設計程序中之應用情形如圖一，其中橫軸代表設計程序中之各個階段，縱軸代表可應用軟體之多寡（示意性質），可見在設計構想階段中幾乎沒有可以應用之軟體，其主要原因乃在電腦軟體仍舊是笨笨的，無法有效地評估設計者之構想、並提供改善建議。然而在其他各階段中可應用之軟體則多的不勝枚舉，分別說明如下︰

問題
定義		 設計
構想		 設計
發展		 施工
圖文

圖一 電腦在設計程序中之應用


縮格在「問題定義」階段中，電腦之應用主要乃使用上述之辦公室自動化軟體，如文書處理、試算表(Spread Sheet)及統計程式等，來製作企劃書或服務建議書，文書排版軟體如PE2、MS Word、Word Pro 96、PageMaker等，試算統計軟體如Lotus 123、Excel、SAS、SPSS等。基地分析則有坡度、坡向、逕流分析等軟體，如LandCADD、DCA、ArcCAD、ArcInfo、MAP等。也可使用CADD或平面繪圖軟體來繪製2D或3D之分析圖，如AutoCAD、LandCADD、Illustrator、CorelDRAW等。另外亦可利用錄影帶加以影像處理之方式來做生動而逼真之基地分析，軟體如PhotoShop、Video Editor、Premiere等。

縮格「設計構想」階段可用之軟體仍是非常缺乏，大部份仍在研究階段中。現有的軟體，有道路定線、集合住宅配置、停車位自動配置等。這些軟體都僅限於解決較容易掌握，及有明確設計原則之設計問題。這些程式如果用一般的程式語言或專家系統語言來撰寫，不僅不合適，也相當困難。原因是要處理景觀設計的問題，就必須有懂得景觀設計語彙之程式語言。景觀設計的專業知識本來就牽涉很廣，很難量化，更何況是要發展出合適的程式語言，就更困難了。

縮格「設計發展」階段主要包括繪圖及評估方案兩大工作。電腦在支援繪圖方面主要乃使用CADD系統，如AutoCAD、VersaCAD、CADKEY、MicroStation、Architrion等，這些軟體不但提供強大而複雜之2D繪圖功能，且有製作3D模型、上彩及動畫之功能。以AutoCAD再加上LandCADD，幾乎可包辦所有設計程序中2D及3D繪圖之工作。而如欲製作更逼真之設計模擬，則有專業之上彩及動畫軟體，如3D Studio、TOPAS、TrueSpace、WaveFront、Alias等。另外，亦可用影像處理軟體來真實地模擬設計成果，如PhotoShop、PhotoImpact、NewImage、PhotoPaint、PicturePublisher等。在材料選擇方面，則可用3D上彩軟體模擬材質真實之質感；植物材料選擇方面，LandCADD雖有植物資料庫，不過在台灣不適用，這方面本土化的軟體，至今仍是相當缺乏。至於方案評估，除了利用試算表及統計軟體來做數字及圖表上之比較外，電腦仍無法對設計者之智慧及創意做評估。在設計圖之美化方面，則可用CorelDRAW、Illustrator、CANVAS、Painter等軟體。最後，在做簡報或作品集時，則可用PowerPoint、Director、Authorware、Multimedia Toolbook、Action、Astound、MediaWorks等軟體。

縮格「施工圖文」階段主要的工作為繪製施工圖及製作施工文件，因此，以上所提之軟體，幾乎都可在這個階段使用。其中比較不一樣的就是各類工程計算用的軟體，這些軟體從早年純粹為計算式及數字報表，演變為今日圖文並茂之形式。這類軟體非常多且專精於某一領域中，如測量圖處理、土方計算、水電工程計算、估價、定線、結構分析、施工管理等軟體就有一籮筐（如LandCADD、DCA、MS Project等）。本土化的軟體也有不少，有些公司也有自行撰寫的程式。


未來發展

縮格電腦之發展，一向是硬體之發展較軟體為快，其主要原因之一，即為電腦程式語言不但難以撰寫，且無法使人與電腦有效地相互溝通。如欲令電腦更能了解設計師之意圖及表達語彙，其首要條件就是先要有能了解這些語彙之應用軟體。以目前之CADD應用軟體而言，使用者必需按照正確之比例及尺寸輸入點線面之資料，而電腦應用軟體亦不懂這些資料在設計中所代表之意義，更何況去了解設計師想表達之一些抽象性之概念，如「大概」、「對比」、「視覺焦點」、「秩序」、「安靜」、「振奮」等等。因此，未來電腦輔助設計及繪圖之發展勢必將以「人工智慧」（Artificial Intelligence-AI）為依歸。

縮格然而，AI並非一蹴可及，想要叫電腦「飛」就必須先教電腦學會「爬、走、跑、跳」。目前電腦在景觀設計上之應用，可說還是在爬行之階段，但事實上以目前電腦硬體科技之進展，電腦早可以「跑」了，只是軟體的發展趕不上。不過，目前之尖端科技諸如語音、腦波指令辨識，虛擬實境（Virtual Reality）等有關人機界面（User Interface）上之發展，對促進設計師與電腦之溝通必有莫大之助益。

縮格有了良好之人機界面，只是「皮」而已，真正的「骨」與「肉」是無法光靠尖端科技得到的，而是需要靠景觀設計師自己努力才行。要使電腦變聰明，就必須具備使電腦能記錄及處理景觀專業知識之程式語言，此為「骨」；有了骨，才能將專業知識做系統化之整理並輸入電腦，此為「肉」。專家系統在這幾年來一直無法突破之原因，無非是願意投入研究的人實在太少了。

縮格無疑地，電腦科技之日新月異將，會給傳統之景觀設計方法帶來革命性之衝擊，許多擅長電腦之設計師，早已不用工程筆及描圖紙，而改用電腦來發展設計構想，等到未來專家系統發展成熟，是否這就意味在將來電腦可能會逐漸取代設計師之地位呢？其實，電腦是否應該具備「高深」之人工智慧，一直是頗受爭議之問題，反對者認為有一天電腦可能會取代設計師之地位，但筆者淺見以為電腦是永遠無法完全取代人的，因為就算不電腦之皮、骨、肉一應俱全，仍無法獲得人所特有之「神」─靈感、創意及良知。電腦正如設計師手邊之任何工具一般，工具越好、資料越全越能幫助設計師作出好的設計，替人類及萬物保留並創造更美好之棲息環境。以後就算專家系統突飛猛進，不過那時電腦就會像是速食快餐，總是那幾套，而設計師則會像是精緻美食了。

縮格以目前而言，電腦可說是設計師手中的另一種工具而已，左右設計之智慧，還是在電腦之外，但由於電腦之輔助，設計師將可不必花太多時間在瑣碎之事務上，而能利用更多之時間，來從事設計中屬於創思之工作，設計完成後更可快速地以電腦模擬設計，從不斷地修正中獲致較周全之設計。但由於電腦在景觀設計上之應用，較建築及土木等行業之起步晚很多，發展較不成熟，因此，如今雖有如LandCADD、DCA等軟體之輔助，但距離真正的「輔助設計」尚有一段遙遠之路程。國內電腦之發展一向只是跟隨著國外之腳步，尤其在景觀方面更是如此，期盼有心人士能為本土化、人性化之「電腦輔助景觀設計系統」催生。