二  三维数字技术引入城市设计的必要性和可行性分析

（一）必要性分析
 
1. 改进城市设计编制方法的现实需求

      城市设计的研究范围应该是基于城市真实背景的全口径数据模拟。一个好的城市设计或者建筑设计方案成果应该是能与基地周边环境和城市背景进行对话的，正如美国建筑大师赖特设计的流水别墅那样，既有方案本身的特点，又能很好地融入到所处的空间环境中。然而，在实际工作中，由于城市设计或者建筑方案报建的成果多以平面二维的形式进行表达，对于建筑高度、建筑集中区等竖向控制要素多在平面地块上以不同深浅度的色块表示，对天际线的分析往往被人为地局限在某个特定范围内的两三个断面上，研究范围以外的城市背景轮廓则被忽略了。而三维平台技术在现状空间模拟和规划方案的虚拟建模方面有着显著的优势，是实现城市设计编制方法和手段提升的必然选择。
 
2. 提升城市设计成果运用水平的需要

      城市设计成果的管控要求是一个系统性很强的体系，涵盖了建筑高度、建筑体量、建筑退距、建筑间距、建筑风格、建筑色彩、开敞空间和区域天际线等方面的内容。现阶段，在规划管理中，经过编制人员反复推敲论证的设计成果多以文字描述为主，配以一定数量的图纸，成果形式主要是纸质图册，内容查阅过程繁琐，规划管理人员在实践中较难核对建筑方案(尤其是需要计算的指标)是否符合城市设计的管控要求。这种实际操作上的困难也在客观上影响了审批人员应用城市设计成果的积极性，审批人员不能理解设计人员的意图，导致城市设计丧失了对建设的指导意义。此外，通常情况下建筑方案的报建审批往往强调的是规划范围内建筑效果的展现，而忽略了与地块周边建筑物的协调，将导致方案不能通过审批。
      为了进一步提升规划管理的科学性，推动城市设计在城市建设管理中的运用，需要建立起较为完整的数据平台，真实地反映城市整体空间组合关系，以直观的形式完整展现城市设计的思想和理念，为规划管理提供平台数据支撑。
 
3. 落实城市空间管控要求的需要

      基于规划管理对规划和建筑方案的审批流程及惯例分析，在城市设计编制时需要重点对以下三个方面的要素进行管控。

(1)天际线及地标。这是城市建筑轮廓整体韵律和节奏的具体体现，是城市设计的重点。一般可通过指定分析区域，在距被观看区域一定距离处指定眺望点，设定人视点高度来分析被研究区域是否具有良好的天际线形态。同时，可体现城市建设风貌的重要地标作为城市中最具特色的重点地区，尤其需要在宏观层面的城市设计控制中予以凸显。

(2)视线廊道。这是不以具体形态存在的空间形式，具有很强的物质围合特征。在传统城市设计方案的编制过程中，在二维平面中结合地标的设计往往规划有若干视线廊道，这些廊道是观看标志性建筑物和景物的重要路径，需要在三维城市设计平台中对视线廊道进行虚拟论证。

(3)开敞空间。基于开敞空间与城市建筑之间的关系，在城市设计编制时必须在具体的区位条件中对开敞空间的长度、宽度和相邻建筑的空间尺度进行对比分析。
上述内容只是城市设计中较常运用的分析要素，但传统的城市设计仅在二维平面空间进行分析论证，其成果的合理性和结论的科学性往往存在诸多不足。要改变这一状况，必须借助三维手段对建筑空间关系、视线通廊及开敞空间等城市设计核心控制要素进行区域层面的模拟分析，才能保证城市设计管控意图的落实。

（二）可行性分析
 
1. 重点功能区的实践，为三维平台在城市设计中的运用积累了经验

      随着城市发展方式由粗放型向精细化的转变，自2013年起，武汉市大力推进以二七商务区为代表的重点功能区、次级功能区的规划设计与建设实施模式，以城市设计的编制为抓手，提升城市功能，优化城市品质。同时，武汉市十分重视三维技术在规划实施论证方面的运用。以武汉市二七商务区为例，武汉市在编制城市设计成果的同时，重点开发了升级版的三维软件平台，对地上地下的数据统筹管理、剖面示意、地下管线管理、高程查询、规划指标与图件查询功能、规划交互分析模块，天际线实时模拟、快速建模、不同规划方案之间的推演模拟，以及特效模拟功能进行了开发与运用，对城市设计三维平台建设与应用技术路线进行了有益探索。通过几年来重点功能区城市设计的实践，为三维平台在城市设计中的运用积