设计中的数字游戏

摘要

通过对参数化设计进行研究，分析数学公式化设计在建筑中的运用所展现的建筑形式，及衍生出今后设计需要多方面的知识联系。同时使读者对数学公式化设计运用甚少的设计方式有所了解，甚至产生兴趣并转变个人的设计思维模式。

关键词：数学公式化设计；知识联系；建筑形式；思维模式；

中图分类号：TN742.1 文献标识码：A 文章编号：

1、参数化设计在建筑设计中的影响

当前虚拟技术飞快的发展过程中，参数化设计已经逐步进入各行各业。尤其是在建筑设计、艺术设计领域中发生翻天覆地的变化，电脑成为艺术设计、建筑设计不可缺少的辅助工具，同时又影响建筑、设计的本身；异性建筑的诞生，非线性建筑的兴起，从而使艺术、建筑将发生前所未有的新一轮技术革命。从高科技派代表者福斯特在1986年修建的香港汇丰银行大厦到解构大师盖里设计的古根海姆博物馆（Guggenheim Museum）到后来澳大利亚墨尔本理工学院的空间信息建筑实验室展开研究的飞鱼（The shoal Fly）；参数化设计不断的发展，建筑形式不断改变。由现代主义所提出二元对立的简单形式转变更为复杂的形式、更为特别的风格、设计更为精密的逻辑。以至于新一代建筑师Zaha Hadid在北京所设计的银河京望SOHO大厦更是突出参数化设计所彰显的魅力。因而参数化设计在建筑设计、艺术设计领域中具有举足轻重作用；一股新的力量正在诞生、发展、爆发、大发展趋势.

2、数学公式化设计在建筑设计的运用

参数化设计可以看作是通过数字或者设计数据进行形体的设计。参数化设计不是通过手动的操作，是通过数据，通过最基本的数字进行表达。参数化设计分支有很多，例如计算机编程、数字控制、混沌（chaos）原理、分形（Fractal）几何、衍生化、数学公式化等等。因此参数模型的建立需要很多的工具，这些工具很多都来源于前边所提出的理论组成的参数化工具箱的工具，对于同一个建筑，设计师选择的工具可以是不同的，建筑生成的结果会根据选取工具的不同而不同，对于不同的建筑采取相同的工具由于参数的不同也会产生不同的结果，这些都完全取决与建筑师个人的选择。以数学公式化设计进行说明；数学公式化设计是参数化设计领域重要的一个分支，同样都是通过数字进行模型的表达。但是数学公式化设计区别于参数化设计，是通过人对外界事物进行一种高度抽象分析进行数学公式的概括再构造。数学公式化设计是参数化设计中未知的领域，主要是由自身条件限制，数学公式化设计不仅仅需要在设计专业、建筑学专业有所能力，而且在数学方面也要有一定的研究。例如需要掌握几何拓扑学、分形几何、微分方程、计算机算法、模糊数学等等。虽然数学公式化设计限制的条件很多，但是数学公式化设计在参数化设计的其它领域却是非常特别的，这也是它本身的因素所展现的。一个模型不再用多个数字进行调控，而是应用最直接的公式展现，同时也减少了人为的错误。数学公式化设计在建筑设计，艺术设计领域还是一个全新的学科，虽然在今天还只是一个雏形，但是在以后的发展将是巨大的。

2.1、思维模式

传统的思维方式现在分为两种思维表达：一种是草图绘画、模型表达、图纸生成；第二种是在虚拟环境下进行模拟，但是以传统软件为基础比如autocad、3damx等，主要是都是通过建筑数据能够和专业信息能够紧密联系在一起。然而这两种方式其实是一样的模式，只是改变了工具方式，并没有根本性的改变数据相互交换。然而数学公式化设计不可避免打断这种模式，数学公式化设计辅助建筑设计不断在关注空间中三维物体的创造，同时将这个想法转换为空间布局过程中，二维绘图明显显得不足。同时三维虚拟漫游更加直观展示建筑中的每个细节，施工模拟更是将施工过程中的难点和错误展现的淋漓尽致，将最大化的提高施工效率，减少施工的额外开支。

2.2建筑形式

以前的建筑形式主要是以直线性几何表现，这主要是在当时技术没有达到，因此风格大同小异；建筑失去了它本身在周围环境的个性表现。城市与建筑，本是包容共生的关系，建筑，往往代表了一个城市的气质。而在这个时代，建筑往往失去个性，城市因而面目模糊。双子塔，可以在新加坡，也可以在武汉，101大楼，可以在台北，也可以在武汉。而数学公式设计进入建筑以后各种各样的建筑拔地而起。

2.3、案例分析

参数化设计代表作品很多，但是大体上没有体现参数化的设计优越性和思考方式，以Zaha Hadid为广东设计的广州大剧院为例，这个建筑主要是通过参数化中编程完成的，它主要是隐喻珠江河的两个石头为模型。体现两块被水冲击的砾石，又像孩子们玩累了、置于一角的两块灰色橡皮泥。但它的封闭造型，却提供了绝佳的音响效果。它以看似圆润的造型，表达了内心的纯真。通过自然形态与人工几何形态的交叠，自然环境与建筑环境的渗透，强调了壮观的自然尺度（珠江）与亲切的人文尺度（广场）的对话。建筑造型力图体现歌剧院建筑的开放、浪漫和雍容华贵。其形态上，是由一个舒展的弯月形的体形、围绕着由5个花瓣形的墙体组成的歌剧院主体。钻石形屋面天窗有利于将室内灯光折射向夜空，同时照明设计着重于对整体造型的烘托。夜晚大厅内的灯光透过透明的玻璃和金色的格栅，把歌剧院高雅而热烈的气氛传达给城市的人们，与珠江夜景相互映衬，浪漫且富于诗意。然而Zaha Hadid所设计的广州歌剧院虽然形式上采用了参数化设计手法，但是该作品没有体现参数化设计的优越性，更没有完整体现参数化设计的宗旨。首先没有进行虚拟施工，相反采用实体小型建筑施工模拟，京望soho建筑同样如此。最终的导致造价过高，材料浪费。这样的建筑模式不能大量普及，只能成为个人案例。因此在建筑发展的长河中没有起到推动作用。相反飞鱼（The shoal Fly）作品却是截然不同的，飞鱼是由5个独立雕塑组成的公共艺术装置，试图借助水来表达运动。艺术家cat Macleod 和michael bellemo制作的1:100的手工模型是由可塑材料制成的一些自由曲线。前期主要通过参数化进行一个形体分析来描绘了水表面的形式和运动。后期从具体的形象进行一个抽象化，再进行虚拟施工的建造。例如雕塑的在空间中的相互受力，最终将美学发展到极致。

3、数学公式化设计在建筑设计中的意义

数学公式化设计可以通过公式在前期对建筑构思具有非常大的帮助，解决了端点的控制，同时将设计好的形体可以很好的进行其它软件的协作。在思维方面将理性思维能够跟好的控制感性思维，加强设计的灵在国内，英国建筑师Zaha Hadid虽然将参数化设计引进中国，然而运用的人其实并不多，大多都还是在校学生，以及在投标时的效果概念图。并没有真正的运用到实际项目中，都是打着参数化的牌子进行传统式的设计；同样数学公式化设计也是遭受同样的命运。但是数学公式化设计它所蕴含的潜力是无限的，未来的某一天，它将正式进入设计行业

参考文献：

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