基于方图理论的空间布局问题求解模式

Problem-Solving Paradigms for a Spatial Layout Design Based on the RECGRAPH Theory

空间布局设计的任务,是要把一些物体或空间合理地布置在一个空间中,使它们满足一定的尺寸与位置关系约束条件.空间布局设计活动,实际上是一种信息转换过程:从反映一定主客观要求的语言描述,到空间布局方案的图形描述.语言描述属抽象概念层次范畴,图形则是接近于物理世界的具体表达,连接抽象概念与具体图形的中间层次是形象,如图1所示.因此,空间布局设计涉及概念、形象、图形三个不同抽象层次上的信息处理及其相互转换.怎样用计算机进行空间布局设计这一研究课题始于60年代,至今尚无一满意的求解模式.文献[1]综述了空间布局问题的已有求解模式,指出这些求解模式之所以失败的一个原因,是它们没有统一地表达与处理概念、形象、图形这三个不同抽象层次上的信息.本文提出了基于方图理论的空间布局问题的三层次系统组织框架,并以此框架为基础研究空间布局设计问题的求解模式.其中,方图作为信息变换的枢纽媒介,使概念、形象,图形三个层次有机地溶为一体.1 方图理论方图理论研究布局设计中的信息表达、加工变换原理与机制,包括一系列定义、原则、定理和算法.方图理论认为,布局设计中的各种主、客观要求,最终都可转化为以实现一定的空间关系来满足,空间关系在人脑中表现为形象信息.

The spatial layout design involves information processing at three different levels of concept, image and drawing and the mutual transformation among them. According to the three-level framework, the spatial layout design is described as a process of generating RECGRAPH structures followed by transforming the structures into layout drawings. Three problem-solving paradigms for spatial layout design, namely, the imitative design, innovative design and creative design, are given depending on the different generating manners of RECGRAPH structures.