參數(shù)化設(shè)計(jì)相關(guān)理論

1、《基于參數(shù)化的風(fēng)景園林設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展》數(shù)字化（digital）“是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)字、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理后建立數(shù)字化模型。數(shù)字計(jì)算機(jī)的一切運(yùn)算和功能都是用數(shù)字來完成的”[1]，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用時，數(shù)字化設(shè)計(jì)（digitaldesign）“包含的范圍非常廣泛，只要在設(shè)計(jì)的任何一個環(huán)節(jié)以任何方式使用了計(jì)算機(jī)，都可以說是數(shù)字化設(shè)計(jì)”[1]。[1]匡緯.風(fēng)景園林“參數(shù)

2、化”規(guī)劃設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀概述與思考[J].風(fēng)景園林，2013（1）：5864.他們認(rèn)為在范疇上，數(shù)字化設(shè)計(jì)包含參數(shù)化設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)發(fā)展簡史其實(shí)參數(shù)化設(shè)計(jì)思想介入前期方案生成在歐美發(fā)達(dá)國家早已有之，在20世紀(jì)50~60年代，美國經(jīng)歷了大蕭條之后的第一次建設(shè)高峰，而歐洲則忙于處理二次世界大戰(zhàn)后滿目瘡痍的景象。在經(jīng)歷了為解決居住問題和就業(yè)問題而快速發(fā)展短暫狂熱之后，針對已經(jīng)空前成熟的資本主義價(jià)值觀本身，歐美人顯然發(fā)現(xiàn)本國本地區(qū)文化遺產(chǎn)的延續(xù)和自

3、然生態(tài)保護(hù)的重要性。70年代后期，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始萌芽并以驚人的速度發(fā)展，隨著晶體管技術(shù)的發(fā)明和推廣，以IBM為代表的企業(yè)紛紛走向計(jì)算機(jī)技術(shù)之路，在這個國際大背景下，在眾多的設(shè)計(jì)公司中，SOM建筑師事務(wù)所是最早意識到計(jì)算機(jī)能夠給建筑行業(yè)帶來一場前所未有革命的公司，早在20世紀(jì)70~80年代就提出了BIM（Buildinginfmationmodeling）即“一體化設(shè)計(jì)”的概念。伊恩麥克哈格（IanLennoxMg）是最早將參數(shù)化思想運(yùn)用

4、到生態(tài)園林景觀設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師之一，《設(shè)計(jì)結(jié)合自然》（DesignWithNature，1969）中所介紹的矢量疊合繪制專題圖的分析方法在現(xiàn)在看來已經(jīng)無甚新奇，但在當(dāng)時的社會環(huán)境背景下可謂巨大突破[3][3]伊恩?倫諾克斯?麥克哈格.設(shè)計(jì)結(jié)合自然[M].芮經(jīng)緯譯.天津：天津大學(xué)出版社，2006.10.實(shí)質(zhì)上，參數(shù)化設(shè)計(jì)并不僅僅是建筑表皮的生成和建筑造型的“酷炫”這么簡單，正因建筑本身的非自足性，一系列制約因素必須考慮其中，包括方案階段的日照

5、、供電、采暖、能源利用、環(huán)保、材料，建設(shè)過程中的結(jié)構(gòu)實(shí)施難度、施工工藝、結(jié)構(gòu)安全性和建成后的各種檢驗(yàn)（包括LEED檢驗(yàn)），牽一發(fā)而動全身，在這種客觀環(huán)境要求下，BIM一體化設(shè)計(jì)模式就有了意義，其所追求的目標(biāo)是建筑單體從內(nèi)而外、自始至終整個生命周期的合理性、科學(xué)性和節(jié)約性，而現(xiàn)今我們所看到的在中國發(fā)生的種種建筑實(shí)踐，大部分都與此毫無關(guān)聯(lián)。隨著參數(shù)化設(shè)計(jì)在建筑領(lǐng)域的不斷發(fā)展?jié)B透，一種新的思潮“參數(shù)化主義”也隨之涌現(xiàn)?！皡?shù)化主義”（para

6、metricism）是由英國皇家建筑師學(xué)會建筑師、扎哈哈迪德（ZahaHadid）建筑事務(wù)所合伙人帕特里克舒馬赫（PatrikSchumacher）最早提出的(如圖6)，盡管這個稱謂仍有爭議，但已在一定范圍（哲學(xué)領(lǐng)域）內(nèi)開始運(yùn)用。線性景觀是可以用簡單的數(shù)量和邏輯關(guān)系概括的、直接性的、靜態(tài)的景觀，以歐洲古典園林為代表的規(guī)則對稱式園林是最好的例證——一切均以數(shù)學(xué)上的幾何比例為基礎(chǔ)擴(kuò)展開去，甚至將人的尺度也納入到這一龐大的比例美學(xué)系統(tǒng)中來，其

7、從形式到功能布局均是簡單的二元關(guān)系（從點(diǎn)到點(diǎn)），是可以用x、y、z三軸向量概括的；而非線性景觀則融合了復(fù)雜的多元關(guān)系，單純靠幾何比例已無法解釋其微妙之處，其特征是神秘而和諧，并帶有混沌中意外的突變，且其中蘊(yùn)含著各種邏輯上的關(guān)系，甚至哲學(xué)和心理學(xué)上的某種相互關(guān)聯(lián)，并不單單是美學(xué)關(guān)聯(lián)那么簡單了。中國古典園林所蘊(yùn)含的哲學(xué)原理和審美特質(zhì)，使其體現(xiàn)出樸素的非線性特征來——看似隨意而為的外在布局形式，實(shí)質(zhì)上是追隨“畫意”和中國人眼中的自然主義的結(jié)果

8、，而使其被賦予了一種內(nèi)在的“禪意”翻閱參數(shù)化設(shè)計(jì)的歷史，從其誕生至今僅有不到50年的時間③，應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)的時間也不到30年，而景觀設(shè)計(jì)的真正運(yùn)用則是最近幾年才出現(xiàn)的?？梢姡瑓?shù)化設(shè)計(jì)在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尚屬起步階段，所涉及的問題廣泛而復(fù)雜，參數(shù)化設(shè)計(jì)的融入需要業(yè)界不斷地探索，并逐步地調(diào)整以適合景觀學(xué)科的發(fā)展需要。2.2.2參數(shù)化設(shè)計(jì)在景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)用范圍較窄參數(shù)化設(shè)計(jì)已經(jīng)滲透到建筑設(shè)計(jì)的方方面面，不管是德勒茲哲學(xué)影響下的參數(shù)化主義對建筑設(shè)

9、計(jì)理念的變革，還是涉及設(shè)計(jì)研究、非線性建筑、仿生設(shè)計(jì)和可持續(xù)設(shè)計(jì)等的應(yīng)用范圍。相對而言，目前景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)僅限于單個景觀元素的參數(shù)化設(shè)計(jì)，顯得較為單薄，應(yīng)用范圍較窄。2.2.3整體式景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的難度較大整體式景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)，不僅要求單個景觀元素之間是依靠某種規(guī)則生成，而且各個景觀元素之間也是具有相關(guān)性的，是一種景觀中的各類要素作為整體而存在的，“牽一發(fā)而動全身”的動態(tài)式的景觀設(shè)計(jì)方式。它要求有清晰的邏輯和大量的量化指標(biāo)，把各個景觀要

10、素組織整合起來，這對于計(jì)算機(jī)智能化程度的要求較高，而且由于景觀設(shè)計(jì)中較多的感性和模糊因素的存在，使得進(jìn)行整體式景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的難度較大。2.2.4缺少景觀專用的參數(shù)化軟件平臺建筑信息模型(BIM)正火熱地推廣著④，并且也有著較為成熟的參數(shù)化軟件平臺，如Revit、DigitalProject等。而國內(nèi)景觀行業(yè)對常用的輔助設(shè)計(jì)軟件如AutoCAD、3dsMAX、Sketchup等的運(yùn)用，依然是停留在描圖、設(shè)計(jì)表現(xiàn)等基礎(chǔ)的應(yīng)用上，加上設(shè)計(jì)人

11、員一般是自己整理、制作專用于景觀設(shè)計(jì)的模塊，彼此之間缺乏行業(yè)普遍認(rèn)可的、系統(tǒng)化和專業(yè)化的參數(shù)化軟件平臺所形成的交流環(huán)境。3.1景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)體系的基礎(chǔ)景觀學(xué)中，與參數(shù)化設(shè)計(jì)關(guān)系較大的是設(shè)計(jì)研究成果和典型景觀模式。設(shè)計(jì)研究著重于提煉景觀參數(shù)和設(shè)計(jì)規(guī)則的成果，具體可包括傳統(tǒng)園林布局研究、園林量化研究、景觀肌理構(gòu)成原理、師法自然的植物群落、自然山石組成規(guī)律、園林形態(tài)與密度、水系分形學(xué)研究、景觀人體工程學(xué)研究等。而典型景觀模式，是在參數(shù)化設(shè)計(jì)誕

12、生之前已經(jīng)存在的一些關(guān)于規(guī)則或數(shù)據(jù)的思想描述，如枯山水、曲徑通幽等大自然所給予的靈感；海上三仙山、桃花源等宗教的仙境模式；百尺形、千尺勢，黃金分割等數(shù)理經(jīng)驗(yàn)等，這些都可為參數(shù)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)?；蛘呶覀兛梢酝ㄟ^參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法，編寫程序語言進(jìn)行典型景觀模式的參數(shù)化設(shè)計(jì)研究，從這個角度來講，參數(shù)化具有了文化傳承的重要意義。3.2景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的流程①景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的核心為：尋找景觀參數(shù)和設(shè)定景觀要素的生成規(guī)則。具體流程為：通過背景、功能、文化

13、、業(yè)主需求等的分析定位，以參數(shù)化思想的角度提煉出景觀參數(shù)和設(shè)定規(guī)則，然后選取合適的軟件平臺，進(jìn)行算法編程，再通過調(diào)整參數(shù)的取值范圍，得到一系列的相似方案及一些量化指標(biāo)，再組織設(shè)計(jì)師、專家、業(yè)主等進(jìn)行方案比較研究，最終確立方案(圖8)。3.5景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用舉例景觀參數(shù)化設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用①，包括從設(shè)計(jì)前期的設(shè)計(jì)研究，到設(shè)計(jì)過程中的規(guī)劃與布局、營建與形態(tài)、施工與管理4大方面。[10]putingSelf–ganiation:Environ