参数化设计

一、参数化设计的概念

        参数化设计即是参变量化设计，也就是把设计的各个环节和要素参变量化，即设计是受参变量控制的，每个参变量控制及表达设计结果的某种重要性质，当改变参变量的值，设计的结果也会随之自动改变。（英国的建筑联盟【AA】、宾夕法尼亚大学、荷兰贝尔拉格建筑学院、日本京都大学、哈佛大学设计研究生院、西班牙巴塞罗那高级建筑技术学院、奥地利维也纳工艺美院、丹麦皇家美术研究院建筑学院、伦敦大学巴特利学院、美国哥伦比亚大学）

        在工业设计领域，参数化的研究应用也非常广泛，历史也非常悠久。但与建筑领域偏重于表皮构建和功能图解不同，工业设计领域的参数化更多的体现在参数化造型方式与数控加工制造之间的联系上。

二、参数化设计的科学、哲学依据

        参数化设计的理论基础来源于“非线性科学”，随着复杂性科学研宄的发展，在各个科学领域中都出现了不少经典线性科学解释不了的现象，统称为非线性科学。非线性在设计中主要体现为动态性、自组织性、不规则性等，得到了广泛的应用。

        参数化设计在造型领域的运用思想，受到德国哲学、数学家莱布尼兹单子理论的启发和法国后现代哲学家吉尔德勒兹（提出的哲学思想的影响。德勒兹作为公认的创造“概念”的大师，在不同领域之间进行概念的追踪，他提出的如“糟子”、“平滑游牧”、“生成”、“图解”的概念。

三、参数化设计的过程

目前典型的参数化设计过程如下：

1、通过前期调研将各项设计要求数据化，形成参变量

2、设计参数关系的建立（选择基本参数模型、算法）

3、软件中参数模型的建立（选择软件进行雏形建模）

4、设计雏形的进化（加入参变量限制）

5、设计形体的参数化结构系统及构造逻辑（考虑材料及工艺）

6、设计成果的测试与反馈

四、参数化设计的理论模型

  1、拓扑学

      “褶子”思想。形体本质应该是动态和连续的，而不是静止与割裂的。

      ”游牧平滑”思想。传统的空间往往是封闭空间，具有明显的边界。而游牧空间是无边界、非线性的。

      “图解”思想。图解不是视听案卷，而是一部抽象的机器。图解可以概括为以下程式：输入“可述的功能及规则”一图解机器一输出“可见的形式”。

      “生成”思想。“生成”式的设计是自下而上的，最终呈现的结果和面貌是设计师本人也难以预测的。

  2、分形学

  3、微观构造

算法设计

        将算法引入到设计中，是以计算机图形学为基础，利用计算机将输入的数据（如日照、声音、模型、参数等）或几何图形（如几条曲线、几个立方体与传统的人工设计相比，算法设计利用计算等），通过可以生成可视化图形的算法规则生成图，建立起了一套富有逻辑的规则系统，每一步生形的形，作为建筑或城市的雏形。

        算法应用在设计中需要根据规划要求、人的行为特点、周边环境、建筑功能等，选择适合并且受这些因素影响的算法，而不是简单使用算法生成一个形态。同时，使用算法可以生成在统－规则系统下的多个随机解，之后再利用约束条件层层筛选出最优解。与传统的设计方式柜比，这种采用了算法的方式更加理性和高效。