1、46|城市设计 2022 4摘 要本文旨在探寻不同类型的网格并扩展对等视域网格基本原理的研究，从而确定是否存在最优的网格类型以及它的定义。我们首先讨论如何选择网格单元大小（等视域生成位置的间距），并通过一些实例展示在现实世界的空间系统中网格的大小、方向及原点对空间句法计算结果产生的不同影响。由于正交网格通常无法与曲线匹配，当建筑或城市空间包含曲面墙时，我们将展示正交网格所产生的特殊问题。本文讨论的另一个问题是网格空间和孔径大小错配，这种情况通常发生在有小开口或走廊形状的空间（较大的网格会忽略这些空间）。后半部分，我们将探索笛卡尔正交网格的替代方案，并提出一些可能的网格类型，然后介绍一种全新的可
2、见性图分析方法，我们称之为受限随机可见性图分析，或R-VGA。通过在一些测试用例中使用R-VGA分析，我们将证明该分析方法相比于常用的、基于正方形网格的VGA分析的显著优势。最后，我们将提出一个用于VGA及其衍生分析方法的分类法建议，从而形成一个完整的可见性分析类别。AbstractThis paper aims to extend the investigation of the fundamentals of isovists grids to encompass a wider range of possible grids and hence determine whether the
3、re is an optimal grid type and,if so,what would it be.We ini-tially discuss the problem of the selection of grid-spacing(or the interval between isovist generating locations)and will then show,with worked examples,how both the grid size,the orientation of the grid and the selection of its origin can
4、 produce variance in any resultant space syntax,i.e.,relational,measures,when applied to real world spatial systems.We then go on to show how orthogonal grids can exhibit particular problems when the building or urban area contains curved walls,since the orthogonal grid often does not conform well t
5、o arbitrary curves.Another problem we discuss is that of small openings or narrow corridor-like spaces(often missed by larger grids)where there is a mis-match between the grid-spacing and aperture size.In the second half of this paper,we will explore alternative options to the cartesian,orthogonal g
6、rid,suggesting a number of alternative grid-types and then introduce a new form of visibility graph analysis that we are terming Restricted Ran-domised Visibility Graph Analysis,or R-VGA.By applying R-VGA analysis to some test cases,we demonstrate how this method of analysis has considerable advanta
7、ges over the more commonly used,square-based grid of VGA analysis.Finally,we will present a new,proposed taxonomy,as an entire family of VGA and VGA-de-rived analyses.关键词：等视域；视觉关系分析；网格；非标准网格；随机等视域Keywords：Isovists;Visibility graph analysis;Grids;Non-standard grids;Random isovists露丝道尔顿（教授，英国兰卡斯特大学）Ru
8、th Dalton,Professor,Lancaster University,UK尼克S道尔顿（副教授，英国纽卡斯尔诺森比亚大学）Nick S.Dalton,Associate Professor，Northumbria University Newcastle,UK山姆麦克尔希尼（副教授，英国创意艺术大学）Sam Mc Elhinney,Associate Professor,University of Creative arts,Cantebury,UK帕纳吉奥蒂斯马夫罗斯（博士，研究员，新加坡-ETH中心）Panagiotis Mavros,Doctor,Researcher,Sin
9、gapore-ETHCentre,Singapore参考文献引用格式：露丝道尔顿，尼克S道尔顿，山姆麦克尔希尼,等.网格中的等视域：优势与限制 J.城市设计,2022(4):46-59.Dalton R,Dalton N S,Mc Elhinney S,et al.Isovist in a grid:Benefits and limitations J.Urban Design,2022(4):46-59.通讯作者：Ruth Dalton；E-mail:ruth.daltonnorthumbria.ac.uk。罗维祯 译 TranslatedbyWeizhenLuo露丝道尔顿 尼克S道尔顿 山
10、姆麦克尔希尼 帕纳吉奥蒂斯马夫罗斯RuthDalton,NickS.Dalton,SamMcElhinney,PanagiotisMavros网格中的等视域：优势与限制IsovistinaGrid:Benefitsandlimitations译者罗维祯（规划师，中规院(北京)规划设计有限公司）Translator Weizhen Luo,Urban Planner,CAUPD Beijing Planning&Design Consultants Ltd方法METHODDOI:10.16513/j.urbandesign.2022.04.00247 方法|1 引言受到吉布森（Gibson）环境
11、光矩阵的启 发1，等视域（isovist）一词由贝内迪克特（Benedikt）2-4创造，起初用于评估和表达特定兴趣点所能看到的周围视域范围和视觉潜力，也被称为等视域生成范围。一旦可以快速、便捷地计算等视域，由分析离散兴趣点的等视域，递进到对空间中均匀、连续轨迹点进行等视域分析，是一个很自然的过渡，因此该方法可以被用于评估和表达单一空间系统（建筑或城市空间）中的视野波动情况。表达连续等视域的方法有两种，一种是贝内迪克特创造的等视域等高线图，另一种是特纳（Turner）5提出的视觉关系分析（VGA）方法。迄今为止，并没有课题专门调查在空间句法研究中，标准网格是否为 VGA 分析中生成可见点网络的
12、最佳布局，或者是否可能存在更适合空间句法研究的网格。因此，本研究的目的是扩展对等视域网格基本原理的研究，以发掘更多适用网格的类型，从而探求是否存在最优网格以及它的定义。首先，我们将简要回顾等视域的研究历史以及单一等视域和网格型多个等视域之间的关系。2 文献综述2.1 等视域分析方法起源长期以来，等视域作为表达空间中特定点可视范围的方式，其起源受到了来自不同学术领域众多学者的广泛关注。例如，在景观学和地理学领域，坦迪（Tandy）可以说是第一位创造和使用等视域这个术语的学者6。然而，单点等视域分析可以被看作是地理学家观察特定位置视域（大地景观中某个位置可见的地理区域）和鸟瞰概览（从较高视角观察的
13、视图）的经典方式。在心理学领域，等视域的概念可能与吉布森提出的环境光阵最为接近1。环境光阵描述的是一个由光源发射光线并能到达眼睛的场景，因此场景中的观察者可以获得视觉世界的信息。将等视域分析引入到建筑学领域且最有影响力的学者应该是内迪克特，他将等视域分析应用于建筑研究，通过使用一系列的等视域分析，研判建筑中哪个空间的视域价值更高2-4,7。建筑师长久以来一直非常关心建筑空间中看与被看的关系，这种视觉上的设计则被赋予了“景色”这一正式概念。十八世纪的住宅建筑师在设计建筑时，特别专注于建筑能否拥有良好“景色”，或者从房间可否看到窗外美丽的田园风光。因此，建筑领域的学者对如何理解、表达和分析单一视点
14、所能看到的景色极感兴趣。图 1 表明，等视域的基本概念是一个横切、贯穿观察者可见场域的平面。2.2 等视域表达方式多数情况下，单一等视域通常由封闭多边形统一表示，该多边形为二维水平面与视域可见区域的横切面范围。然而，一旦我们从单一等视域转移到分析多个或大量等视域，其计算和表达方式则会有很大的不同，因为单纯把所有位置的等视域结果进行叠加和复制，所得到的视觉效果会迅速变得难以辨认和解释。图 1/Figure 1经典等视域表达图及其主要属性/The classic isovists and its primary attributes来源/Source:参考文献848|城市设计 2022 4在等视域
15、的过往研究中，整体性、集合性的等视域表达出现过许多不同的形式。贝内迪克特偏向于使用等高线，其灵感来自地理领域中对地形的表达方式，通过连接一组高程相同的点构成等高线。根据相邻等高线的间距明显减小，可以立即看出所表示值的突增；同样，通过较宽间距的等高线可以说明该区域的等视域等分较为同质。另一种表达沿路径等距分布观测点的等视域方法是闵可夫斯基（Minkowski）模型，该模型以数学家赫尔曼闵可夫斯基（Hermann Minkowski）的名字命名。闵可夫斯基以将三维空间与时间相结合而闻名：沿路径生成的点所得到的等视域间距，通过虚构一位沿路径移动的观察者，表达出时间的推进9。特纳等人在编写 Depth
16、map 软件时，构想了使用规则网格生成和表达多个等视域的方法5,10-11。Depthmap 基于规则网格生成等视域区域，并将该结果叠加在地图或者平面图上，用户只能控制网格的间距。等视域分析结果中的不同得分，可通过所生成的标准网格点的颜色进行表达。因此，等视域网格相比于贝内迪克特的等高线图，虽然缺乏一些优雅和细致的解读，但具有足够灵活的优势，可以使用相同的表达方式展示等视域分析结果的不同属性。另请参见巴蒂（Batty）关于等视域场的论文12。特纳和 Depthmap 等视域计算方法的基础是标准网格。然而什么是网格，是否存在不同的网格？在下一节中，我们将广泛地探索不同网格，来发现所有可以替代标准等视域网格的类型。2.3 什么是网格？如上节所述，通常等视域和相应的视觉关系分析(VGA)是在不同分辨率的网格上计算的。该网格是以正方形为单元的正交网格。考虑到第一原则，什么是网格？网格的定义是否有助于我们发现其他可能的阵列式等视域布局方式？根据乌兹南斯基（Uznanski）的定义，“网格通常是指在一个平面内，以特定角度延伸的两组或更多组无限个数的等距平行线，或这些线所形成的交点13”。首先要注意
