未来数字时代之空间形态研究_王龙意.pdf

84 北京规划建设研究 RESEARCH 引言数字时代打破了空间对人类的限制。以前只能以经验的认知和积累对外部世界进行猜测和判断，而现在则可以通过计算机网络技术来获取更多实时更新的资源和信息。虚拟现实技术打破了可能性与现实性的界限,也打破了真与假的界限。虚拟技术的应用帮助人类突破传统的思维框架，对世界产生更多新的认识和理解，让城市空间形态发生了巨大转变。未来，现实世界会逐渐转向虚拟的工作、生活交友平台，办公、生活、休闲相互融合，形成新型社会空间和一体化的生活模式。空间形态的发展现状伴随着网络时代的到来，人们追求新鲜事物的脚步也越来越快，精神需求越来越高，传统形式的空间及内容不再能吸引人们的目光。2020年突发的新冠疫情将人们困在家中，工作层面，各地区控制办公场所开放率和人员数量；教育层面，各大院校的师生不能正常到校上课，各类社会及培训学校的考试也不能正常进行；商业层面，超市、餐馆及旅游区等均封闭管理，各实体行业的发展受到严重影响。实体空间中的局限性，给现实生活带来了很多困难，人们开始寻求线上发展，为疫情的常态化制定长远的发展计划。后疫情时代，我们更应清醒地认识到我们所存在的空间，是一个数据、网络与实体空间并存的局面。无论是面对气候变化还是公共卫生及安全事件，城市治理、医疗保险及商业服务等，我们的正常生活、交流及工作都可以线上、线下互动，现代设计和空间功能将不断更新变化1。疫情暴发以来，很多专业论坛、会议都设有线上和线下会场，各类考试也均可线上进行，高校毕业展也都设置线上展厅，能够让更多的人看到。数字时代的交流和交往己经远远超出传统的空间与时间尺度。空间形态逐渐向数字化转变的过程设计形式的变化、生活场景的变化、生活方式的变化和生活需求的不断增加都引导着我们向数字时代迈进。由实体空间向虚拟空间转变，网络化服务更加便捷，线上展览、会议、购物、旅游等功能逐渐发展起来。从墙上的文字到纸和书，从无声电影到VR、AR，科技的进步带来了更多的表达方式，数字时代是将传统艺术的“静态被动”转变为“动态主动”的共生过程。如今数字建筑、数字空间、数字景观、数字生活等一系列概念接踵而来，是一种进行城市空间营造的崭新标准。如何调节实体与虚拟之间的矛盾，应是未来研究的重点。数字时代的空间形态被重新定义和组织，更加碎片化，线上和线下的双重身份相辅相成，紧密相扣，不同专业与学科的交叉，让科技与艺术相互融合2。农业生产阶段，城市中的空间交流相对封闭，表现为同心圆模式，发展较为缓慢；工业化阶段，城市空间沿交通干线延伸、发展，呈现出点轴式的空间结构；后工业时代，科学技术及交通条件逐渐完善，城市中心发展为多个分散的空间，为交通网格式结构；而现在面临的数字时代，则打破了时间和空间的束缚，能够随时随地进行交流和共享，形成了自由开放的空间布局，呈现出环形空间结构。数字化时代的复合空间造成了城市空间的重构，实体空间与网络空间相互交织，改变了传统城市空间形态。人们的生活模式逐渐走向数字化、智能化，使生活更加舒适、便捷3。数字时代对空间形态的影响及应用随着数字化技术在日常生活中的普遍应用，人们的生活在虚拟化的道路上又前进了一步，应用在生活起居、工作学习、展览展示、购物消费、娱乐活动等多个方面。中国信通院发布的数字碳中和白皮书上也确定了要利用数字化核心技术，助力实现碳达峰、碳中和目标，更加凸显了数字时代的重要性。建筑空间建筑设计融入数字技术后，尺度和造型有了新的需求和变化，由数字化技术构建出的空间更具直观性和准确性。在BIM建筑信息模型中，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。通过计算机模拟众多不可预见的客观因素，对空间内各个环境数据展开精细分析。对该建筑物全生命周期的建筑能耗进行模拟分析，为降低能耗提供有力的数据支撑，使空间设计具有准确性和科学性，使建筑形态更好地满足生态和可持续发展的需求4。1997年，弗兰克盖里设计的西班牙毕尔巴赫古根海姆艺术博物馆，采用玻璃、钢等材料，表面包覆钛金属，造型独特、优美，一直被视为数字建筑中的里程碑（图1）；著名女建筑师扎哈哈迪德设计的望京soho、成都艺术中心、丽泽soho（图2）、大兴机场等，采用数字化技术，不仅在外形上满足了现代感和科技感，也解决了结构和承重问题，实现了完美落地。数字化技术让建筑的造型和结构不再是虚拟的图像，而是为其提供复杂形式构建的强大技术支持，让其成为真实的、可见的建筑空间5。未来数字时代之空间形态研究王龙意 高娣 北京规划建设 85 RESEARCH 研究室内空间随着数字化逐渐成为时代发展的主流趋势，自由、变化、可持续成为人们对于空间体验提出的新需求。如数字化办公空间，由传统的手工绘图到现在的无纸化办公，人手一台笔记本电脑，并且实现了线上、线下自由办公模式。同时办公空间的舒适度也是提高工作效率的关键因素，如德国多特蒙德法律事务所，在办公室内部营造了一片仿生草地，利用数字光纤技术，为办公空间增添了科技感，营造了明亮的氛围。人们的居住空间也配备有智能家居设备，利用手机交互的方式，通过设置好的程序，让产品为人服务，十分便捷。家装的个性化比较明显，人们通过选取自己喜欢的家具，利用电脑软件进行自由组合，就能看到独特的色彩和尺寸的搭配所带来的空间感受。展陈空间数字时代的展陈打破了实体空间的限制，改变了空间形态，历史传说、古迹遗址、诗歌字画等历史文化内容能够通过数字化技术重现人间，并且满足不同人群的参观需求。由于疫情暴发，全球的博物馆、美术馆闭馆，艺术展览、文化赛事延迟或取消，取而代之的是争分夺秒的线上计划。如故宫在春节推出的云游博物馆渲染出“宫里过大年”的气氛；利用3D技术复原的圆明园模型可进行多视角观赏，非常震撼；裸眼3D版清明上河图（图3），给人带来一种穿越现实、人入画中的虚拟体验。从口耳相传-印刷-视听传播-数字媒体，人们开始追求除了耳听、眼见之外身临其境的体验感和互动参与感，因而数字时代的沉浸式、互动式展示模式逐渐兴起。如北京世界园艺博览会运用影像投影技术让千里江山图里的青山绿水有了日出日落、云卷云舒的动感。TeamLab团队创作的“水粒子宇宙空间”（图4），充满鲜花的瀑布顺着墙壁流向地面，人站在水中时，水流就会绕着走，当伸手抚摸花朵时，花瓣则会不断凋零、落入水中。这些场景能够让人们产生深刻的记忆并且感知到真实的内容。商业空间目前“新零售模式”的兴起，让人们拥有了不同的生活方式、消费方式和空间体验。线上零售通过互联网、大数据、人工智能等手段来深度挖掘用户需求，构筑直播平台或其他通道进行宣传引导，吸引人们快速消费。同时数字时代的便利性，也为实体空间带来了宣传和推动作用，如某体育品牌店在推广冬季防水鞋履产品活动中，利用沉浸式的互动装置，为顾客带来不一样的体验，人们可以穿上鞋子与地面的屏幕进行互动，以更好地了解产品。2004年，克里斯安德森在一篇文章中首次提出了长尾理论，认为只要展示和销售渠道足够宽，就算是小众商品的总销售量，最后也能与主流的商品销量来抗衡6。这也意味着数字化商业的便利性，利用线上销售的途径，即使商品的链接处于尾端，也有可能被看到或被购买，而且不需要专门的服务人员，只要保证客服正常的在线状态，商品就会处于流通之中。图2 北京丽泽soho图1 毕尔巴赫古根海姆艺术博物馆图4“水粒子宇宙空间”图3 裸眼3D版清明上河图86 北京规划建设研究 RESEARCH 线下相互融合的交流圈，让一个有限的空间可以展示无限的信息，从根本上打破空间维度。“虚拟”空间的介入当今社会，互联网、大数据、人工智能和VR、AR技术的不断发展与普及，使人们可以通过网络实现购物、会议、授课、会诊、访友等行为，同时数字时代的到来还能让人们体验更真实的场景并参与互动。布拉格国家美术馆推出了“触摸杰作”展览（图7），通过触觉得到物理反馈，感受艺术品，可让视障人士和盲人来访者“触摸”博物馆著名的雕塑。2021年谷歌线上开发者大会公布了最新“黑科技”：Starline的3D视频通话技术，打造科幻的真实视听社交体验，不需要佩戴任何眼镜或头盔，就能感受到仿佛真人面对面般交谈的场景。在许多方面，VR工具都可以帮助人们从不同的角度看待事物的本质。这将会在未来改变传统的空间形态和社交模式，让人们在虚拟空间中获得真实感，开启新的生活方式7。虚拟现实打造公共网络社区利用数字化技术，人们可以打造真实的个人空间及虚拟的社区空间，人们交往的模式更加多样化，不再拘泥于实体空间。元宇宙概念的提出可谓引起了各行业的关注，数字化技术的逐渐成熟，为未来打造元宇宙世界提供了可能性。元宇宙能够使现实世界中的人在“元界”中拥有一个虚拟分身，摆脱现实的束缚，像在真实世界一样生活，但又不会对现实世界产生影响。同时未来办公空间也会向网络社区发展。如Facebook宣布在Quest2上推出远程协作办公应用HorizonWorkrooms（图8），通过OculusQuest2耳机将同事带到同一个工作区，以虚拟化身份加入虚拟房间，上半身可以进行交流和互动，这使得一切变得可视化。“区块链”式的设计原则数字时代下，作品的独特性更应该得到保护和尊重，室外公共空间数字景观现在已经成为热点话题，强调的是一种超越传统的新型景观，对景观采用更立体的、更具互动性、参与感的方式，赋予城市景观新的时代和艺术内涵。如商业广场前的喷泉、动感单车、灯光、声音设施等景观小品，都是利用数字科技的手段，与人们产生互动，让景观变得更加生动有趣。北京“万物共生”户外光影艺术沉浸式体验展，借助玉渊潭独特的自然及人文景观内容，利用体感互动、声光装置等多种科技手段，使沉浸式的光影艺术与自然景观相互交融，是园林艺术与现代科技的“跨界”融合。韩国视觉团队dstrict设计的多媒体公共装置“Wave”（图5），位于韩国时代广场的建筑上方展示屏上，模拟了海浪在建筑内汹涌翻滚的惊人效果，具有强大的真实感和震撼力，将城市和自然的壮观景象融为一体。数字时代的空间形态未来发展趋势数字时代给未来空间形态的发展提供了无限的可能性，能够对建筑、室内空间建设及产品的生产进行全生命周期的掌控和管理，节约资源，实现城市环境及空间形态的生态、可持续发展。数字孪生助理智慧城市建设数字孪生通过数字化技术建立物理世界的虚拟模型，模拟实体在现实环境中的活动并进行测验，能够有效提高其实体的可靠性和可用性，同时降低风险。工程师们可以在孪生体上进行“实验”，既避免了对本体的影响，也可以提高效率、节约成本，推动设计的落地。目前数字孪生多用在产品设计、工程建设等领域，而未来针对室内空间和室外景观环境的营造也会逐渐完善。数字孪生是智慧城市建设的重要设施和基础能力，在未来能够实现从地球、到各省市地域空间、地理环境、道路、水系、重点建筑等的三维可视化系统构建；通过大数据管理，建立目标一致的网络社群，线上与图6“万物共生”户外光影艺术展图5 新媒体艺术装置“Wave”北京规划建设 87 RESEARCH 研究因此利用区块链技术，建立可以信任的网络平台，使作品公开、透明，形成去中心化可信任的分布式系统，确保作者本人拥有私钥，抵御外部攻击、保证数据不可被篡改和伪造，提高数据库的安全性。诞生于2017年以太坊中的NFT（即发行在区块链上的数字资产）具有不可分割和独一无二等特点。美国艺术家迈克温克尔曼创作的数字作品“EVERYDAYS:THEFRIST5000DAYS”以约合人民币4.51亿元的价格成交，是史上首次以非同质化代币（NFT）形式拍卖的纯数码艺术品。NFT具备天然的收藏属性，并且便于交易，因此，加密艺术家们可以利用NFT创造出属于自己的数字艺术品。未来一种“区块链”式的设计原则会逐步成型，新功能、新空间迅速成长，像马赛克一样嵌入实体空间中。结语空间环境的形态从真实的传统空间到数字时代的虚拟空间，是艺术与科技的融合，也是学科交叉的新内容。数字时代将会使人类行为向虚拟空间转移，并在虚拟空间中完成与真实世界的互动，未来数字化空间将是一个方便、舒适、高效和安全的理想工作、学习和生活的地方。通过有线和无线宽带网将每一个家庭、办公室、企业和整个城市、地区、国家