建筑参数化设计的1.什么是参数化设计（ParametricDesign）_科普知识_中国百科网
建筑参数化设计的1.什么是参数化设计（ParametricDesign）
    建筑参数化设计 -1.参数化设计（Parametric Design） 　　参数化设计，对应的英文是Parametric Design。是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是，把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，人们能够获得不同的建筑设计方案，简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。标准的英语表达是：Parametric Design is designing by numbers.（Prof.Herr from ShenZhen University）　　耳熟能详的各种建模软件如sketchup、犀牛、Bonzai3d、3dmax 和计算机辅助工具revit 、archicad 这些所谓的BIM，都属于“参数化辅助设计”的范畴，即使用某种工具改善工作流程的工具；这些虽能提高协同效率、减少错误、或实现较为复杂的建筑形体，但却不是真正的参数化设计。真正的参数化设计是一个选择参数建立程序、将建筑设计问题转变为逻辑推理问题的方法，它用理性思维替代主观想象进行设计，它将设计师的工作从“个性挥洒”推向“有据可依”；它使人重新认识设计的规则，并大大提高运算量；它与建筑形态的美学结果无关，转而探讨思考推理的过程。 　　建筑包括“功能”和“形式”两个大的领域。功能之间的相互作用，国内研究得很多。本科生大概都读过彭一刚写的《建筑空间组合论》。这种建筑空间的组合，实质上是 “功能空间”的组合，蕴含着一定的逻辑关系。如果从参数化设计的角度来看，这就已经具备可操作性了。我们可以把一个一个的功能空间定义出来，再把它们之间的逻辑关系定义出来，那么，在符合逻辑关系的条件下，功能空间有多少种组合方法？通过各种参数化设计的软件，我们能够得到许多种答案。但这还没完。　　Parametric Design can provide us a lot of shapes, but you still need to choose from them.参数化设计可以给你提供许多种复合条件的形式，接下去，你必须进行选择。要么人工选择，要么就再增加新的参数进去，从而逐渐推导出所有条件都满足的那个形式。　　说到形式，建筑设计领域还涉及的一个美学的问题。美学问题一方面涉及到传统，另一方面涉及到个人的主观感受，是很难“参数化”的。而参数化设计的终极目标是全要素参数化，现在我们做不到，但坚持朝这个方向努力。　　国内的建筑项目，绝大部分遵循先功能后形式的思路，也就是“形式追随功能”的思路，建筑的格局都定了，最后装点一下门面。建筑设计院就像一个个自动售货机，你把建筑用地的条件图和设计费塞进去，它自动吐出来建筑方案。因为容积率等技术经济指标是政府和开发商都已经定好了的，满足了日照标准之后，建筑方案只有很少的几种可能性。不同设计院给出的方案大同小异。如果你拿一本介绍楼盘的书来看，就有这个体会。在容积率和日照条件控制下的参数化设计，就是这个样子。　　当然，这是一种病态，是低水平的参数化。参数化设计的根本目的在于，用新的软件工程方法来延伸人的思维，让我们有更多的选择的可能。参数化设计的前景之所以被看好，就是因为，所有的变量都是有变化范围的。如果设计师判断，建筑方案哪里有点不舒服，那么他不是直接去修改方案，而是去调节参数。经过新一轮的计算，建筑方案会取得改善。这就触及到建筑空间的生成的较为本质性的问题了。　　在实际工程的应用中，现在能见得到的案例，基本上是用参数化软件来做建筑立面。但是经常遇到的问题是，控制得不够精细，弄得大面上看着马马虎虎，细节总有违背常理之处。这主要是由于软件不熟造成的吧。随着时间推移，逐渐会改善。我认为在城市规划、区域规划等领域，参数化设计可能更有发挥的空间。最近这几年，可以关注一下城市规划和城市设计领域的参数化设计的进展。
收录时间:日 00:41:07 来源:百科网 作者:匿名
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什么是参数化设计 参数化设计的应用
摘要：自从扎哈·哈迪德在当代设计中广泛运用了参数化设计，将解构主义带入到设计概念当中，许多设计师也开始进行了这方面的探索，其中既包含了建筑、室内设计、景观环境，还包括了产品设计。接下来介绍的就是一个运用现代参数化设计改造老式传统摇椅的家具设计。
&&自从扎哈&哈迪德在当代设计中广泛运用了参数化设计，将解构主义带入到设计概念当中，许多设计师也开始进行了这方面的探索，其中既包含了建筑、室内设计、景观环境，还包括了产品设计。接下来介绍的就是一个运用现代参数化设计改造老式传统摇椅的家具设计。
&&这个名叫Mamulengo创意摇椅是工业设计师EduardoBaroni利用CNC快速成型技术对胶合板进行切割然后组合而成的，将传统的摇椅外形进行解构设计，流畅的外形组合，仿佛像层峦叠嶂的山峰一样。这种设计无疑是将细部设计与整体功能相融合的典型，外观的动感流畅，与动态的摇椅形制相得益彰，同时栅格状的排布又具有韵律感。
&&这件作品可以从任何一种环境中脱颖而出，迎合了众多不同个性的用户，崇尚年轻活力，崇尚设计的特点。该家具是由里约热内卢的家具公司生产的，曲线的切片通过四个连接点相互连接，形成一个有机的整体。无论是正面还是背面、两侧，它都具有视觉的亮点。
&&每个曲线的构造都不相同，将他们组合在一起，却形成了和谐的有机的符合人体工程学的形状。Mamulengo采用的天然木材进行装饰，同时也可以涂饰各种颜色的漆，以适合不同年龄层和不同使用者的需求。
(来源：中国红木古典家具网)
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江苏凤凰科学技术出版社
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参数化逻辑构建过程/面向设计师的编程设计知识系统PADKS产品特色这是一本可以帮助想进入编程设计领域的设计者学习的手册。从内容上避免了对所有Grasshopper组件的详细解析，而将重点放在逐渐学习编程设计逻辑构建方法的过程中，从基础、数据处理、空间定位与方向向量到封装与制造、表皮形式和精细化设计。避免谈论不务实的纯粹形式，深入到编程设计的本质，编程的方法和核心数据结构的处理，一开始就从正确的途径着手进入这个具有魔力的领域。“基础部分”讲解了Grasshopper和Add-ons的安装，以及Grasshopper的界面；“数据结构与数据管理”部分是Grasshopper程序编写的核心技术，如果需要更加智能化的辅助甚至主导设计，需要熟知数据的组织方式和管理方法。本部分详细阐述了List列表与Tree树型数据的数据结构，并将对核心技术的应用方法贯穿于整本书的始终。同时讲述了外部数据，例如高程数据调入的方法；基于程序编写构建三维模型和进行相关设计空间分析，需要掌握参考平面和向量在“空间方向与定位”上的技术，并阐述程序编写中最为常用的“区间、数列和随机”；当程序的规模逐步增大时，需要对程序进行封装，书中在“程序编写与封装“中例举了台阶编写和封装的实例；最后三部分，通过制造、表皮和精细化设计，以实际案例说明程序编写是如何解决设计相关问题的，进一步理解参数化设计思维与编程设计思维。
编辑推荐从参数化设计思潮开始出现时的沸沸扬扬到归于理性的平静，对于参数化设计方法的思考也从纯粹玩味形式过渡到实实在在解决设计过程中的问题。基于Rhinoceros的节点式编程插件Grasshopper的出现，为进入到参数化设计领域的实践者提供了最为基础的工具。　　《参数化逻辑构建过程参数化逻辑构建过程/面向设计师的编程设计知识系统PADKS》正是为未曾接触或有所接触参数化设计的设计师提供从Grasshopper开始探索参数化设计的入门级教材，书中详细阐述Grasshopper节点可视化编程的基本方法，结合案例深入阐述程序编写的核心技术_数据结构和数据管理，引导学习者从正确的途径入手，真正进入到基于Grasshopper程序编写解决设计问题的参数化设计领域。　　《参数化逻辑构建过程/面向设计师的编程设计知识系统PADKS》一方面强调程序编写的核心技术，同时强调实际的运用，不断的将学习者从传统的三维模型直接构建的方法中引入到基于数据管理的编程思维构建模型和进行设计分析的方法上。内容简介《参数化逻辑构建过程/面向设计师的编程设计知识系统PADKS》是一本可以帮助想进入编程设计领域的设计者学习的手册。从内容上避免了对所有Grasshopper组件的详细解析，而将重点放在逐渐学习编程设计逻辑构建方法的过程中，从基础、数据处理、空间定位与方向向量到封装与制造、表皮形式和精细化设计。避免谈论不务实的纯粹形式，深入到编程设计的本质，编程的方法和核心数据结构的处理，一开始就从正确的途径着手进入这个具有魔力的领域。　　“基础部分”讲解了Grasshopper和Add-ons的安装，以及Grasshopper的界面；　　“数据结构与数据管理”部分是Grasshopper程序编写的核心技术，如果需要更加智能化的辅助甚至主导设计，需要熟知数据的组织方式和管理方法。本部分详细阐述了List列表与Tree树型数据的数据结构，并将对核心技术的应用方法贯穿于整本书的始终。同时讲述了外部数据，例如高程数据调入的方法；　　基于程序编写构建三维模型和进行相关设计空间分析，需要掌握参考平面和向量在“空间方向与定位”上的技术，并阐述程序编写中最为常用的“区间、数列和随机”；　　当程序的规模逐步增大时，需要对程序进行封装，书中在“程序编写与封装“中例举了台阶编写和封装的实例；　　最后三部分，通过“制造”、“表皮”和“精细化设计”，以实际案例说明程序编写是如何解决设计相关问题的，进一步理解参数化设计思维与编程设计思维。
作者简介包瑞清，西安建筑科技大学建筑学院讲师。　　城市规划与设计专业博士，任教于西安建筑科技大学建筑学院，主攻计算机辅助设计应用研究，从作为设计者的角度寻找和融合编程与建筑、风景园林、城乡规划等设计规划学科之间的关联，建立面向设计师的编程设计知识系统，力图使编程设计成为设计领域的基础环节，探索未来设计的方法。　　2012年，作为caDesign设计创始人之一，以“编程让设计更具创造力！”的信念为指引，分享研究成果，发展面向设计师的编程设计知识系统网络服务体系。
内页插图目录9 设计、参数化和编程关系的释义25 基础26 Grasshopper 的安装27 Grasshopper 的界面28 Grasshopper 的组件32 纯粹数据的输出33 数据结构与数据管理34 Grasshopper 作者David Rutten 的树状图表与数据结构47 数据管理的两类核心技术——List 列表与Tree 数据路径的结构管理48 数据列表模式分组与编织重组56 List 列表类61 数据流匹配62 常用的几个数据组织方式64 线性( 列表) 数据与树型数据的变换操作对几何体构建的影响72 Tree 树型数据类79 Tree 类核心组件Path Mapper83 Path Mapper 组织数据结构应用93 外部数据的调入93 蛋白质数据库95 调入高程数据97 调入.shp 地理信息数据98 调入图像数据99 空间方向与定位100 空间方向-Vector 向量101 Deform- 变形109 磁力场119 空间定位-Plane 参考平面120 截面125 区间、数列和随机126 区间128 对数螺旋132 弧线段放样142 数列和随机149 随机的图案155 程序编写与封装156 台阶程序编写与封装157 台阶程序编写166 台阶程序封装171 道路程序编写与封装172 道路程序编写178 道路程序封装179 制造182 设计概念的产生183 设计基本逻辑构建过程195 数据标注199 几何表皮展平205 实体模型206 程序优化209 程序编写与封装211 表皮形式_A219 表皮形式_B226 表皮形式_C233 精细化设计234 梭形建筑254 参数化的意义
精彩书摘参数化设计的本质——编程的思维　　设计领域逐渐熟知且正在被广泛应用的参数化，给设计过程带来了无限的创造力并提高了设计的效率。但是殊不知编程才是参数化的根本，最为常用的参数化平台Grasshopper 节点可视化编程以及纯粹语言编程Python、C#、VB 都是建立参数化模型的基础。这里并不支持类似Digital Project( 来自于Catia）等尺寸驱动，使用传统对话框的操作模式的参数化平台，因为对话框式的操作模式更类似于现有组件的安装拼接，淹没了设计本应该具有的创造性，如果已经具有了设计模型，在向施工设计方向转化时可以考虑使用Digital Project 或者Revit等更加精准合理的构建。对于开始设计概念、方案设计甚至细部设计却应考虑使用编程的方法，Grasshopper 与Python 组合的自由程度让设计的过程更加随心所欲。　　参数化只是编程的一部分应用，建立参数控制互相联动的有机体。因为Grasshopper 最初以参数化的方式渗入到设计的领域，但是Grasshopper 的本质是程序语言，而编程可以带来更多对设计处理的方法，在Grasshopper 平台开始逐渐成熟，其所带来的改变已经深入到更加广泛的领域，因此仅仅用参数化来表述Grasshopper 的应用已经不合时宜。更甚至Python 语言可以实现参数化构建，那么Python 就是纯粹的为参数化服务的吗？很显然不是，这个过程重要的是学会编程，学会编程的思维方式，用这种方式来创造设计的过程，创造未知领域的形态。“每个人都应该学会编程，因为编程教会你如何去思考”，编程在各个领域中被广泛应用，但是在设计领域里却被认为只有软件工程师才会使用编程来开发供设计师使用的软件，这又是一种误解。在设计者被软件束缚的这么多年里，还在期盼着某款设计软件会增加什么有用的功能从而方便设计，所以在不断的追随着软件的更新，学习开发者所提供的几个有用的功能，那是否想过自己本应该就进入到功能开发的这个层面上来亲自改变计算机辅助设计的过程呢？恐怕目前几乎所有的设计者甚至都没有考虑过这样的问题。　　大部分软件都会全部或者部分开源，提供再开发者创造出意想不到的设计，同时也会给再开发者与程序编写的说明，支持很好的学习编程接口的方法。例如Linux 系统有自己异常活跃的社区，数之不尽的想法汇集于此，又或者苹果的网上应用超出百万，解决各类问题，从金融、健康、商务、教育、饮食到旅游、社交网络、体育、天气、生活等无所不包。而对于设计领域首先需要改变自己那根深蒂固的想法，“设计仅仅关注形式功能“的思想束缚拒绝了这个信息化时代本应该给设计领域带来的实惠。还有什么比固步自封、安于现状更可怕的呢？编程能够改变的不仅是被误解的软件开发，它所改变的是设计思考的方式，是设计过程的改变和创造。一旦尝试开始转变思维方式，编程所具有的魔力会不断地散发出来。　　数据是程序编写核心需要处理的问题，如果需要更加智能化的辅助甚至主导设计，需要熟知数据的组织方式和管理方法。Grasshopper 和Python 都具有强大的数据管理方法，例如Grasshopper 的数型数据和各类数据处理的组件，Python 的字典、元组和列表。在参数化的领域关注数据是掌握这门工具的基础，切记需要时刻观察数据的变化，避免盲目的连接数据。　　没有任何可以投机取巧的方法帮助设计者进入到这个领域。毕竟这不是在学习所谓的一款软件，而这种看法却也占据着几乎所有设计行业。这是编程的领域，因此需要学习的是编程的知识，是编程的思维方法，是编程让设计更具创造力的方法。而参数化也仅仅是编程领域中的一簇，各类设计的问题从结构到生态，从材料到形式都可以试图以编程的思维去从新思考这个过程。　　在日新月异科技发展的世纪，编程是设计领域发展的方向。编程与设计，在过去不曾想过两者竟然能够被联系在一起，至今开始探索两者的关系，到未来还有什么意想不到的事情在等待着！　　……
前言/序言参数化设计的本质——编程的思维　　设计领域逐渐熟知且正在被广泛应用的参数化，给设计过程带来了无限的创造力并提高了设计的效率。但是殊不知编程才是参数化的根本，最为常用的参数化平台Grasshopper 节点可视化编程以及纯粹语言编程Python、C#、VB 都是建立参数化模型的基础。这里并不支持类似Digital Project( 来自于Catia）等尺寸驱动，使用传统对话框的操作模式的参数化平台，因为对话框式的操作模式更类似于现有组件的安装拼接，淹没了设计本应该具有的创造性，如果已经具有了设计模型，在向施工设计方向转化时可以考虑使用Digital Project 或者Revit等更加精准合理的构建。对于开始设计概念、方案设计甚至细部设计却应考虑使用编程的方法，Grasshopper 与Python 组合的自由程度让设计的过程更加随心所欲。　　参数化只是编程的一部分应用，建立参数控制互相联动的有机体。因为Grasshopper 最初以参数化的方式渗入到设计的领域，但是Grasshopper 的本质是程序语言，而编程可以带来更多对设计处理的方法，在Grasshopper 平台开始逐渐成熟，其所带来的改变已经深入到更加广泛的领域，因此仅仅用参数化来表述Grasshopper 的应用已经不合时宜。更甚至Python 语言可以实现参数化构建，那么Python 就是纯粹的为参数化服务的吗？很显然不是，这个过程重要的是学会编程，学会编程的思维方式，用这种方式来创造设计的过程，创造未知领域的形态。“每个人都应该学会编程，因为编程教会你如何去思考”，编程在各个领域中被广泛应用，但是在设计领域里却被认为只有软件工程师才会使用编程来开发供设计师使用的软件，这又是一种误解。在设计者被软件束缚的这么多年里，还在期盼着某款设计软件会增加什么有用的功能从而方便设计，所以在不断的追随着软件的更新，学习开发者所提供的几个有用的功能，那是否想过自己本应该就进入到功能开发的这个层面上来亲自改变计算机辅助设计的过程呢？恐怕目前几乎所有的设计者甚至都没有考虑过这样的问题。　　大部分软件都会全部或者部分开源，提供再开发者创造出意想不到的设计，同时也会给再开发者与程序编写的说明，支持很好的学习编程接口的方法。例如Linux 系统有自己异常活跃的社区，数之不尽的想法汇集于此，又或者苹果的网上应用超出百万，解决各类问题，从金融、健康、商务、教育、饮食到旅游、社交网络、体育、天气、生活等无所不包。而对于设计领域首先需要改变自己那根深蒂固的想法，“设计仅仅关注形式功能“的思想束缚拒绝了这个信息化时代本应该给设计领域带来的实惠。还有什么比固步自封、安于现状更可怕的呢？编程能够改变的不仅是被误解的软件开发，它所改变的是设计思考的方式，是设计过程的改变和创造。一旦尝试开始转变思维方式，编程所具有的魔力会不断地散发出来。　　数据是程序编写核心需要处理的问题，如果需要更加智能化的辅助甚至主导设计，需要熟知数据的组织方式和管理方法。Grasshopper 和Python 都具有强大的数据管理方法，例如Grasshopper 的数型数据和各类数据处理的组件，Python 的字典、元组和列表。在参数化的领域关注数据是掌握这门工具的基础，切记需要时刻观察数据的变化，避免盲目的连接数据。　　没有任何可以投机取巧的方法帮助设计者进入到这个领域。毕竟这不是在学习所谓的一款软件，而这种看法却也占据着几乎所有设计行业。这是编程的领域，因此需要学习的是编程的知识，是编程的思维方法，是编程让设计更具创造力的方法。而参数化也仅仅是编程领域中的一簇，各类设计的问题从结构到生态，从材料到形式都可以试图以编程的思维去从新思考这个过程。　　在日新月异科技发展的世纪，编程是设计领域发展的方向。编程与设计，在过去不曾想过两者竟然能够被联系在一起，至今开始探索两者的关系，到未来还有什么意想不到的事情在等待着！
9 设计、参数化和编程关系的释义25 基础26 Grasshopper 的安装27 Grasshopper 的界面28 Grasshopper 的组件32 纯粹数据的输出33 数据结构与数据管理34 Grasshopper 作者David Rutten 的树状图表与数据结构47 数据管理的两类核心技术——List 列表与Tree 数据路径的结构管理48 数据列表模式分组与编织重组56 List 列表类61 数据流匹配62 常用的几个数据组织方式64 线性( 列表) 数据与树型数据的变换操作对几何体构建的影响72 Tree 树型数据类79 Tree 类核心组件Path Mapper83 Path Mapper 组织数据结构应用93 外部数据的调入93 蛋白质数据库95 调入高程数据97 调入.shp 地理信息数据98 调入图像数据99 空间方向与定位100 空间方向-Vector 向量101 Deform- 变形109 磁力场119 空间定位-Plane 参考平面120 截面125 区间、数列和随机126 区间128 对数螺旋132 弧线段放样142 数列和随机149 随机的图案155 程序编写与封装156 台阶程序编写与封装157 台阶程序编写166 台阶程序封装171 道路程序编写与封装172 道路程序编写178 道路程序封装179 制造182 设计概念的产生183 设计基本逻辑构建过程195 数据标注199 几何表皮展平205 实体模型206 程序优化209 程序编写与封装211 表皮形式_A219 表皮形式_B226 表皮形式_C233 精细化设计234 梭形建筑254 参数化的意义