Научный проект: Создание 3D модели ландшафтного преобразования участка Большого Новосибирского Планетария (участок Башня Фуко)

Создание 3D модели ландшафтного преобразования участка Большого Новосибирского Планетария

 (участок Башня Фуко)

Выполнила:

Соломонова Ангелина Владиславовна

6 класс, МБОУ СОШ №155,

г. Новосибирска.

Руководитель:

Царегородцева Антонина Григорьевна

кандидат географических наук

педагог дополнительного образования

МКУ ДО ДЮЦ «Планетарий»

г. Новосибирска.

Новосибирск 2019

Оглавление

	Введение………………………………………………………………….….	3
1	Особенности ландшафтной планировки ………………………………….	6
1.1	Стили в ландшафтном дизайне ……………………………………………	6
1.2	Композиционные элементы ландшафтного дизайна …………………….	7
1.3	Основные этапы ландшафтного дизайна исследуемого участка………..	8
2	Разработка трехмерного изображения участка Башня Фуко ……………	11
2.1	Программное обеспечение для ландшафтного дизайна ……………..…..	12
2.2	Этапы создания 3D модели участка……………………………………….	12
	Заключение………………………………………………………………….	13
	Список использованных источников и литературы……………………...	14
	Приложение А Планировочные чертежи участка………………………...	15
	Приложение Б Ландшафтное моделирование (по автору)……………….	16
	Приложение В Цветник…………………………………………………….	19
	Приложение Г Малые архитектурные элементы…...…………………….	20

Введение

Актуальность работы. Ландшафтный дизайн соединяет здания, постройки различного назначения с окружающим их пейзажем (природой), сглаживает контраст между ними, помогает создавать красоту и гармонию, уделяет большое внимание удобству инфраструктуры участка, делает городской пейзаж менее урбанистическим, то есть, задачей ландшафтного дизайна является создание и сочетание комфорта и уюта с удобством пользования инфраструктурой зданий [5]. Что касается Большого Новосибирского Планетария, имеющего важную роль в архитектуре и просвещении города и всей Новосибирской области, то можно отметить, что целостная картина, идея ландшафтного формирования, создана, но в тоже время остаются участки, которые требуют корректировки стиля в благоустройстве и озеленении. Предлагаемый мини-проект, включающий на настоящее время пока разработку модели участка в 3 D формате, направлен на рассмотрении некоторых аспектов решения этой проблемы, в частности озеленении участка территории Планетария, на котором расположена Башня Фуко. В этом и состоит актуальность данной работы.

Цель исследования – Разработать «свою» модель ландшафтного дизайна участка территории Большого Новосибирского Планетария (Башня Фуко).

Задачи проекта:

- Расширить кругозор по ландшафтному дизайну и геоэкологии;

- Освоить методику по озеленению участков с применением 3D моделирования;

- Разработать модель ландшафтного дизайна изучаемого участка с применением программы «Наш сад 9.0».

Работа проводилось с использованием следующих методов исследования: опытно-поисковая работа (изучение научных сборников и трудов по направлению исследования, сбор фактического материала на участке Башня Фуко); компьютерное моделирование (создание 3D модели с применением программы «Наш сад 9.0»); фотографический (фотографии участка Башня Фуко).

Новизна исследования состоит в разработке ландшафтного дизайна в 3D формате территории Большого Новосибирского Планетария (участок Башня Фуко), а также в предложенных автором мини-проекта рекомендациях в озеленении участка.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования. Результаты мини-проекта могут быть использованы в обучении учащимися по направлению «Ландшафтный дизайн», на внеклассных часах в школе, например, по формированию эстетического вкуса и геоэкологических знаний у детей; а также непосредственно на практике по озеленению, как объектов исследования, так и других участков. Сообщение результатов реализации проекта на научно-практических конференциях по соответствующему направлению.

Ожидаемые результаты. В результате исследования создан мини-проект ландшафтного преобразования в 3D формате участка Башня Фуко, даны рекомендации по озеленению объекта исследования и разработке цветника.

Срок реализации проекта – сентябрь 2018г.- март 2019г.

База реализации проекта – ДЮЦ «Планетарий» г. Новосибирска.

Теоретико-методологическую основу работы составляют следующие источники: «Ландшафтная география в XXI веке»: материалы международной научной конференции «Третьи ландшафтно-экологические чтения, посвященные 100-летию со дня рождения Г.Е. Гришанкова», Симферополь, 11-14 сентября, 2018 г./ ред.: Е.А. Позаченюк [и др.]. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 520 с.; Орлов А.С. Ландшафтный дизайн на компьютере. 2008, - 240с.; Устимова С.В. Ландшафтный дизайн. 2006 - 86 с.; Бондарева О.Б. Клумбы и живые изгороди – М: - Сталкер, 2007. - 109с.; Нестерова А.В. Газоны, цветники и дорожки. 2003. - 208с. Сайты: http://www.smallblueprinter.com/, http://www.dicomp.ru/ и др.

Участие в проекте. Самостоятельный поиск необходимого материала и информации по направлению исследования, разработка автором предлагаемого проекта 3D модели объекта исследования и всей сопутствующей документации, расчет по цветнику, описание проделанной работы по проекту.

В работе над мини-проектом предшествовало 2 годичное обучение, по дополнительной программе «Геоэкология городов» в ДЮЦ «Планетарий» г. Новосибирска, на занятиях которого получены теоретические знания и практические умения по разделу «Ландшафтный дизайн», получены навыки работы с программным обеспечением «Наш сад 9.0», в английской версии Garten 9.0.

Основная часть

1 Особенности ландшафтной планировки

1.1 Стили в ландшафтном дизайне

Ландшафтный дизайн – искусство и практические действия по озеленению, благоустройству, организации садово-парковых насаждений, газонов, горок, применению малых архитектурных форм в зелёном строительстве. Главная задача ландшафтного дизайна – создание гармонии, красоты в сочетании с удобствами использования инфраструктуры зданий, сглаживание конфликтности между урабанизационными формами и природой, зачастую от них страдающей.

Стиль в ландшафтном дизайне – это определенная трактовка основных правил и приемов планировки, оборудования, колористки сада. В садово-парковом искусстве исторически сложилось два основных стиля: регулярный и пейзажный. Они заложили основу для различных направлений и течений ландшафтного дизайна.

Основными направлениями относящиеся к пейзажному стилю является: английский, французский, «Прованс», кантри (деревенский), эко-стиль, японский, китайский, средиземноморский, голландский, колониальный, альпийский, тосканский, прибрежные сады. Особый стиль в ландшафтном дизайне – ксерискейп, разработан для сложных участков с не очень благоприятными условиями, а, в частности, с недостатком влажности – с сухих почв. Основными стилями относящиеся к регулярному стилю является: хай-тек, модерн (арт-нуво), садовый минимализм, мусульманский (исламский), мавританский, испанский, барокко. Смешанный стиль сада является русский классицизм (дворянская усадьба), кейп-код.

На сегодняшний день, в озеленении территории, наиболее распространены такие элементы ландшафтного дизайна, как крупномеры, альпийские горки, клумбы и цветники, что используется в представленном мною модели [1-4].

1.2 Композиционные элементы ландшафтного дизайна

Композиция – это создание такого целого, на котором хочется останавливать свой взгляд снова и снова. Это то, что вызывает у нас различные положительные эмоции. Композицией на нашем участке является цветник в центре участка.

Линии используются в ландшафтном дизайне, чтобы подчеркнуть объект, задать траекторию движения или привлечь внимание к фокусной точке, например, какая либо малая архитектурная форма. Так, извилистая дорожка создаст чувство удивления. А дорожки или участок небольшого сада с прямым маршрутом до фокусной точки (в нашем случае Башня Фуко), естественно, будут направлять человека в основную область сада. Если в конце дорожки мы видим малую архитектурную форму, например, лавочку, красивую скульптуру или дерево с интересной формой, взгляд успокаивается, и мы плавно переходим в состояние созерцания.

Формы создается контурами, замкнутыми в пространстве, и образуют трехмерные объекты. Взгляд человека всегда обращен к его центру, который наиболее часто используют как место для акцента. Для разнообразия в дизайне используют общепринятую «строительную» форму – квадрат, круг и производные круга – эллипс, сегмент, овал или полукруг. В нашем случае это клумба круглой формы. Клумбу часто видим ее в мощении дорожек, а также в каменных, кирпичных или деревянных конструкциях и их отделке (плитка), которые обрамлены рабаткой.

Форма растений является наиболее интересной. Различные формы деревьев используются не только для визуальной привлекательности, также они несут и функциональную нагрузку. Например, для создания тени в саду больше подойдут круглые и овальные формы деревьев, в то время как экранирование требует пирамидальной или колоновидной формы, как в нашем случае.

Цвета растений и малых архитектурных форм вносят интерес и разнообразие в пейзаж. Цвет является наиболее заметным и, к сожалению, непостоянным элементом ландшафтного дизайна. Основными цветовыми схемами нашей модели являются монохромная, гармоничная и комплементарная.

Текстура – это признак поверхности, который может быть разделен на три категории: грубая, средняя и тонкая. Чтобы сделать пространство больше, нужно разместить растения с тонкой текстурой на заднем плане, перед ними расположить средне-текстурированные растения, а на передний план вынести растения с грубой текстурой. Тогда разрежённость тонкой текстуры отступит назад, и пространство будет казаться большим и наоборот [1-4, 6, 8].

1.3 Основные этапы ландшафтного дизайна исследуемого участка

Ландшафтное проектирование в настоящем мини-проекте сводится к выполнению следующих этапов работы.

         На основании практически полученных данных проводился предпроектный анализ территории. Так, определено, что исследуемый участок относится к категории – антропогенный микроландшафт, лесопарковый, полуоткрытый, регулярного типа. Площадь участка составляет 60 м². В перечень зданий, построек, и других сооружений на участке входят: в центре участка находится Башня Фуко (высотой 16 метров), с западной стороны: флюгер и метеорологическая будка.

На исследуемом участке присутствуют некоторое количество молодых саженцев широколиственных и хвойных деревьев, первые из которых в худшем состоянии, требующего замены более устойчивыми видами древесных насаждений. Насаждения расположены в основном вдоль забора. Участок находится на освещенной солнечными лучами стороне.

Имеется зона запрета посадок (западная сторона участка, вблизи флюгера), на них влияют скрытые инженерные коммуникации (водопровод), что сказывается на ухудшение качества почвенного покрова, происходит проседание почвы. Возможно необходимо проведение дренажа или инженерное укрепление места.

Выполняемый эскизный проект, включает в себя: стиль сада, в нашем случае – регулярный, включающий выбор деревьев, трав, цветов и деталей украшения; распределение функциональных зон, необходимость освещения и полива участка.

- План функционального зонирования. Участок представлен в основном партерной зоной (зона перед главным фасадом или входом), научной зоной (Башня Фуко, флюгер, метеобудка), мини-зона общего отдыха, в нее входят открытые газоны, площадка, скамья.

- Генеральный план. На основании выбранного и утвержденного эскиза разрабатывается генеральный план озеленения и благоустройства участка, который содержит:

- Дендрологический план (включает ассортиментную ведомость), где перечислены растения, запланированные на посадку, план. Деревья предусматриваются высаживать на заднем плане, имеющие высоту до 2-х метров, пирамидальной формы, мягкой структуры, на переднем плане –  кустарники, высотой 0,8-1.0 м., круглой формы, средней или грубой текстуры.

Создание цветника и оформление клумбы любой участок может сделать более интересным. Можно добиться необычайного и длительного цветения сада – ведь кроме подснежников ранней весной цветут хионодоксы и морозники, а провожают год осенние крокусы, безвременники и некоторые цикламены. Для того чтобы получить эффектную клумбу необходимо подбирать растения таким образом, чтобы они не только находились рядом, но и имели похожие «вкусы» (температурный режим, освещенность, влажность воздуха).

Газоновое покрытие участка представлено городским газоном, неприхотливым, состоящий из газонных трав, которые не требуют частого полива и стрижки, морозоустойчивый и устойчивый к вытаптыванию. Именно поэтому устройство городского газона предполагает использование следующего соотношения трав: 2 доли тимофеевки луговой/1 доля райграса многолетнего/1 доля овсяницы луговой.

- План благоустройства. Уточняется форма зон, дорожек; тип их мощения. В перечень объектов благоустройства входят центральная – осевая дорожка (жесткое мощение), малые архитектурные формы отсутствуют. В проекте предлагается выполнение небольшой площадки с восточной стороны Башни Фуко в теневой стороне небольшой скульптуры – солнечные часы или установление каких- либо тематических плакатов.

- Схему освещения. На участке имеются три светильника, расположенных только вдоль одной стороны забора, с западной стороны. Для более визуального восприятия территории в вечернее время суток предлагается расположить фонари с рассеянным освещением с светосберегательными лампами вдоль дорожек, около скамеек.

- Система полива участков. Полив, крайне необходим растениям, и не важно, откуда поступает вода, она освежает растения и впитывается в почву, неся питательные вещества к корням растений. На нашем участке, поливная система – переносная (перенос шланга с различными насадками по участку). Поэтому так важно продумать систему полива участка и осуществить устройство системы автоматического полива.

- Концептуальный план. Описывается идея проекта, которая сопровождается 3D-моделью, позволяющей увидеть будущую картину ландшафтного преобразования участка. Идея мини-проекта, заключается в создании научно-исследовательского уголка, с проведением как метеонаблюдений, так и тематических уроков на открытом воздухе.

2 Разработка трехмерного изображения участка Башня Фуко

2.1 Программное обеспечение для ландшафтного дизайна

В проектировании ландшафтного дизайна в настоящее время существует 15 компьютерных программ и 5 приложений к ним [7]. Наиболее применимые программы: Garden Planner. X-Designer (планировщик садового участка 3D), Наш Сад, SketchUp, Realtime Landscaping Architect, Sierra Land Designer, Punch Home Design, FloorPlan 3D 12 версия Deluxe. К приложениям относятся: Home Design 3D Outdoor/Garden, PRO Landscape Companion, Ландшафтный дизайн, FloraMe-Landscaping made easy, Home Outside®. Что касается приложения по разработке ландшафтного дизайна, то но перед установкой необходимо проверить, совместимы ли они с телефоном, планшетом или другим устройством, так как некоторые разработаны только для Андроида. [7]. Суть моделирования заключается в создании трехмерной модели виртуального участка и объектов на нем (построек, дорожек, растений, водоемов, цветников и т.п.) при помощи геометрических преобразований в специализированной программе.

В нашем мини-проекте мы применили программное обеспечение Наш Сад 9.0 (Garten 9.0, английская версия). Программное обеспечение – результат работы компании DiaComp. Программа простая, разобраться в ней не стоит особого труда. В нашем случае некоторое затруднение создало недостаточность свободного владения иностранным языком. Программа условно-бесплатная.

Программа имеет различные упрощённые инструменты, как лестницы, мощение, малая архитектура, ограждения и т.п.; редактор фото, с помощью которого возможно работать с цифровыми фотографиями участка; рассмотреть в 3D режиме и распечатать. библиотека растений, в которую входит описание более чем 15000 декоративных растений со всего мира. Их можно сортировать по 25 критериям и т.д. [7]. Рендеринг изображения участка. Метод работы с фотографиями – еще один инструмент для создания визуального эффекта. Такой способ очень удобен для демонстрации внешнего вида декоративных групп деревьев и кустарников, а также при создании цветников. На этапе рендеринга происходит преобразование трехмерной модели в плоскую картинку. Таким образом, можно увидеть всевозможные ракурсы будущего участка в виде растровых изображений, например, в JPEG- или PDF-формате [8].

2.2 Этапы создания 3D модели участка

Создание 3D модели нашего участка мы начали с создания схематического плана участка и его зонирования (Приложение Б, рисунок 1, 2).

Был выполнен план участка в 2D (Приложение Б, рисунок 1).

Далее смоделированы забор и основные сооружения на участке: Башня Фуко, флюгер, метеорологическая будка (Приложение Б, рисунок 2). Сложность создания объектов заключается в недостаточной оснащенности инструментов программного обеспечения.

Следующим этапом разработки было выполнение дорожек (Приложение Б, рисунок 3). Мощение выбрано жесткое, оконтуренное цветочным бордюром (Приложение Б, рисунок 4).

Следующим этапом размещение деревьев, кустарников (Приложение Б, рисунок 4), автоматически оформлялся дендроплан (Приложением Б, рисунок 5), в центре – цветник (Приложение В, рисунок 1), выбор цветов осуществлялся с помощью инструмента цветника (Приложение В, рисунок 2).

Из малых архитектурных форм использованы: скамьи, фонари, тематическая скульптура (солнечные мини-часы). (Приложение Г, рисунок 1,2).

Заключение

Выполненное исследование показало, что цель и задачи автором проекта достигнуты. Идея мини-проекта, заключается в создании научно-исследовательского уголка, с проведением как метеонаблюдений, так и тематических уроков на открытом воздухе.

Результаты исследования, позволили автору проекта дать предложения по благоустройству участка. В проекте предлагается выполнение небольшой площадки с восточной стороны Башни Фуко в теневой стороне небольшой скульптуры – солнечные часы или установление каких- либо тематических плакатов.

Для визуального увеличения участка, предусмотреть на заднем плане высадку деревьев, имеющие высоту до 2-х метров, пирамидальной формы, мягкой структуры, на переднем плане –  кустарники, высотой 0,8-1.0 м., круглой формы, средней или грубой текстуры.

Для того чтобы получить эффектную клумбу необходимо подбирать растения имеющие похожие особенности по температурному режиму, освещенности и влажность воздуха.

Продумать систему полива участка и осуществить устройство системы автоматического полива.

Проведение дренажа и инженерного укрепления западной части участка.

Для более визуального восприятия территории в вечернее время суток предлагается расположить фонари с рассеянным освещением с светосберегательными лампами вдоль дорожек, около скамеек.

Результате выполнения работы с применением программного обеспечения «Наш Сад», показал недостаточность элементов инструментария программы, но вполне достаточной для первоначального обучения ландшафтному дизайну и раскрыть основную идею 3D модели.

Список использованных источников и литературы

1     Бондарева О.Б. Клумбы и живые изгороди – М: - Сталкер, 2007. - 109с.

2     Ландшафтная география в XXI веке: материалы международной научной конференции «Третьи ландшафтно-экологические чтения, посвященные 100-летию со дня рождения Г.Е. Гришанкова», Симферополь, 11-14 сентября, 2018 г./ ред.: Е.А. Позаченюк [и др.]. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 520 с.

3     Нестерова А.В. Газоны, цветники и дорожки. 2003. - 208с.

4     Орлов А.С. Ландшафтный дизайн на компьютере. 2008, 240с.

5     Развитие ландшафтного дизайна. Основные тенденции. [Электронный ресурс] // Информационно-образовательный портал «Veni Vidi Vici». - Режим доступа (http://www.vevivi.ru/best/Razvitie-landshaftnogo-dizaina-Osnovnye-tendentsii-ref229118.html). – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.12.2018).

6     Устимова С.В. Ландшафтный дизайн. [Электронный ресурс] - Режим доступа (Landshaftnyi_dizain_Ustelimova.pdf). – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 15.12.2018).

7     20 лучших программ для ландшафтного дизайна [Электронный ресурс]. – Режим доступа (https://dizainmania.com). – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 5.11.2018).

8     Цветники в саду, проектирование и дизайн цветников [Электронный ресурс]. – Режим доступа ( http://www.landshaft4u.ru). – Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 5.11.2018).

Приложение А

Планировочные чертежи участка

 

Рисунок 1 Схема территории ДЮЦ «Планетарий»

Рисунок 2. Зонирование участка

1-                Научная площадка (Башня Фуко, флюгер, метеобудка); 2 – Цветник, 3 –Прогулочная зона, 4 – Зеленая зона.

Приложение Б

Ландшафтное моделирование (по автору)

Рисунок 1. План участка

Рисунок 2. Основные сооружения на участки

Рисунок 3. Дорожки

Рисунок 4. Бордюр

Рисунок 5. Озеленение

Рисунок 5. Дендроплан

Приложение В

Рисунок 1.  Цветник (клумба)

Рисунок 2. Выбор цветов

Приложение Г

Малые архитектурные элементы

Рисунок 1. Скамейка

Рисунок 2. Солнечные мини-часы