陳宜君導讀導讀:01- 透視三度數位城市-過去現在與未來
三維城市的出現於1981年代,真實城市的電腦模型是根據一些數位科技而進行實驗性的用途。採廣泛可用的電腦與通訊技術CAD、電腦圖學(CG)、虛擬實境、照相量測術、衛星影像、網路技術、地理資訊系統(GIS)與衛星定位系統(GPS),開啟都市景觀視覺化與資訊整合的機會。然而數位城市並非一技術與實用的問題,數位城市還具有社會、文化、政治、理念與理論上的維度。三維城市可定義為:一個從真實城市的各種面向和機能,以網際網路為基礎廣泛的呈現或再製,且是對各種使用者開放的。三維城市的調查方法通常由一維資料(如文字與符號)、二維或三維物件與場景。其性質乃其建構時所設定之目標、以及應用上相關課題與科技;調查目的係為發現其應用上之需求、科技的執行和所需要的其他必要資源。目前,建構三維程式並沒有被廣為接受的標準方式。
發展三維數位城市的範疇,乃內容、科技與應用三大部分。以格拉斯哥模型來說其模型呈現了大約一萬個城市屬性,城市涵構資訊與文化和社會經濟資訊相互結合。三維數位城市模型的應用牽涉城市生活的許多面向,如市政規劃提議、都市設計實踐、都市發展管理等。
02- 格拉斯哥城市目錄-都市資訊入口
格拉斯哥市模型(1985),在大尺度地理範圍上取得、校對與應用幾何資料,其後便發展為最早數位化的城市模型之一。此乃三維模型之發展初段,電腦影像技術性的開發,作為多功能的平台,其價值在於能組織架構的數據。在其限有技術下使得,模型幾何型體與資訊串聯上產生錯誤,其成因乃其建築物係以每一個街廓為單位,使得各個單一建築資訊的架構不相容。後其自愛丁堡模型建中學習到經驗重建,區分成街道、河流與軟、硬景觀等圖層。增加標準與VRML語言定義節點。最後能和使用者互動可以在功能間產生資訊流動。可提供虛擬旅遊,聯繫部分格拉斯哥市,透過現有資訊以個人或群體的角度瀏覽城市。
03- 一個文化遺產城市的數位模型-巴斯市經驗
1992年發展之巴斯模型,於亞伯提計畫案中便為其建造數位模型,其目的係建構新建築可配置其中之虛擬環境,其製作精度可及1:500的實體模型。以AUTOCAD有效率的操控每一個街廓模型,但卻無法同一時間操作整體模型,其中所需修正的部分常發生在街廓的交接處。其原始製作動機乃作為規劃的工具;其課題為建築師不願意師去決定自己設計方案之呈現方式,因此要達此目的相當困難。最後僅能應用於設計課程中。

巴斯市模型 資料來源
http://www.bath.ac.uk/casa/
04- 虛擬倫敦-從CAD到GIS到全球化的數位城市
三維模型的應用迅速的流入網際網路,開啟了在大片地理範圍發展三維地理資訊系統的可能性,虛擬倫敦大規模的採用3-D GIS,其功能是根據至少四群潛力使用者的不同方式而發展的,分別為:專業使用群(建築師、開發商…)、有興趣的市民或公眾參與、虛擬旅遊(遊客導覽、視覺化…)、教育用途;其使用程度是依賴傳輸的方式及從網際網路上視覺化的方式。技術發展部份係以開發一個可以讓市民進駐、查詢及操作的合作式環境。
05- 格拉茲數位城市計畫-以三維城市創造一個文化首都
以建築系與都市設計系學生支援產生三維模型,除模型建構外,其目標亦為學習如何使用所知之城市相關資源內容(空間內容、構造細節…),分別依其可靠性與相關條件與三維城市模型之資訊作結合。其中每棟建築物包括以預先定義的圖層關係的圖檔,資料來源與修改均被紀錄於資料表中,為其中之重要部份。所有資訊被儲存於資料庫並且可以以網頁介面被擷取。採用航照與地型雷射掃描產生城市量體模型或3D立面建構。
06- 傳遞城市模型的模式-歐洲文化之都應國利物浦市
提供整合與傳遞城市模型的數位方式。其主要係著重應用於觀光指引與規劃工具呈現。數位化城市的模型傳遞與都市發展息息相關。遂其計畫目標係以分析傳遞城市資訊之技術(普及運算2D與3D間之傳輸),其中包括行動裝置(例如PDA、手機、導航系統)與傳統之電腦網路連結。
07- 建構一個動態虛擬城市基礎的都市設計平台-雪菲爾經驗
透過虛擬動態城市系統(SUCOD),建構發展一網路化之都市設計平台,並進一步應用至雪菲爾大學建築學院的都市設計課程中。透過課程應用中研究其多向度與多種類之都市紋理資料應用至都市設計分析及發展,SUCOD提供之HTML編輯上網工具,使學生對網頁製作產生興趣,並進一步幫助合作式學習並且學習時間、地點不受限。其中都市設計師與建築師可透過3D虛擬城市模型的速寫設計環境操作提升空間設計效果。
08- 跨越歷史長河的城市文化探索-再造唐長安及其里坊
文字描述與早期的製圖資料記載,透過電子媒材的輔助下,可將復原後之視覺效果更逼真與準確,然而在居住里坊結構之歷史資料匱乏,需進一步參照相仿之明清北京城市系統進行建構與模具考證與推理,建構而成。

唐代長安城平面示意圖
資料來源::
http://www.china.org.cn/chinese/ch-gujian/stw/1.htm
唐長安城太極宮平面復原圖
資料來源:
http://www.china.org.cn/chinese/ch-gujian/stw/1.htm
唐長安城唐長安城里坊復原圖
資料來源:
http://military.china.com/zh_cn/history2/06/11027560/20050509/12299358.html
09- 建構一個虛擬北京以進行數位城市規劃
係以透過天壇、西單商業區、四合院和衚同三個細模完工後結合現況模(根據衛星空照圖所製之3D模型),形成一完整的PC模型,透過CAVE是一種全尺度的虛擬實境設施。將數位影像分別以6台電腦投射於空間裡。使用者帶上3D目鏡以體驗全場的影像資訊。於城市規劃時可利用模型來評估都市現況高度限制、建築密度、土地使用分區是否合宜,並透過道路系統解決交通流量,與檢視單向建築設計。
10- 城市模型與都市設計介面-熊本市經驗
透過連結環場式虛擬實境(QTVR)技術發展出一個數位城市模型與互動式視覺模擬系統的原形以表現城市意向。以人群活動與空間環境之資訊為建構之原則,使用者可以透過QTVR所捕捉之序列影像與移動感,經驗於特定區域內之櫥窗瀏覽與逛街活動。
11- 以三維城市資料庫發展互動式環境設計
1999年中的岡山計畫案中植入腳本,以角本來描述人的活動性與角色,與三維城市之資料庫發展互動,進而以數位化方法來進行環境設計使其更具人性化。2003年中國青島膠南大學城,以互動式操作分析了解規劃設計之區域,以二維之規劃方案堆疊至三維模型上,其方案馬上得到解析。洲本新都市節點設計案,製作3D動畫與主角市民之照片、當地影像與數位資料庫產生3DCG,透過(Virtools軟體)製作動畫,可輕易的將二維照片轉換成動畫檢視。
12- 資訊與通訊技術以及智慧城市-馬來西亞經驗
全球所有高科技國家所共有的目標,就是位智慧型社區所做的準備。ICF(2001)列出評定智慧化城市之五要素,其中分別為(1)寬頻建設(2)知識的力量(3)創新投資(4)數位的民主條件(5)市場行銷能力。馬來西亞的智慧化城市Putrajaya 、Cyberjaya以上列五要素為發展主軸,並建構虛擬城市之資訊連結系統以加速其城市發展,邁入發展國家。
13- 以城市資料庫資訊採礦支援都市設計-高雄市經驗
高雄市透過GIS與規劃資料的整合,城市模型不僅止於影像與人造物的儲存所。空間資料可以近一步的群化分類以分析時間與空間之關係。並進一步的應用探勘技術藉由(GAM)分析機制來指出土地使用的空間類型,其中商業活動可區分為鄰里階層核心、社區級商業核心、區級核心、區區域級核心、CBD級核心(搜尋半徑增加為900m時為單核心結構,900m以下則為多核心結構型態)。
14- 再發現一個文化城市-數位台南的經驗
城市模型中其中一個議題是該城市的特質,以台南來說文化為其城市特質。數位城市建構牽涉大量的資訊管理,包括影像式與文字式等資訊,台南唯一歷史悠久之文化古都,其資訊管理與三維城市之建構更是龐大,模型之建構可以分為各個時期例如:荷蘭時期、明鄭時期、康熙初年…,分層分述資料再現,於模型建構過程中可以區分為建築物層級與街道層級等,區分其細部程度,因城市模型尺度而異,最終構成都市分析與設計之重要資料倉儲。
依據各章節對三維數位城市之介紹與描述,可以充分了解現階段都市三維模型之建構與技術層面之進步,不同之目標與用途之模型,所遭遇的課題亦有所不同。
參考資料:透視數位城市 Insights of Digital City 邱茂林 編著
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