螺旋线的几何关系及其生形算法比较研究

算法生形是参数化设计中的核心内容。以螺旋线的生成算法为研究对象,结合三个设计实例分析比较生成螺旋线的极坐标法、控制点法和向量法三种不同算法在生形原理、生形特征、设计应用上的异同,得出结论:基于同一种几何关系的不同算法本身有较大差异,但是所生成的形态结果相近;不同算法的形态生成与调整方式差异显著,应当根据不同的场地、环境、功能、体量等加以选择。

参数化设计与算法生形

本文在阐述了参数化设计概念的基础上,着重论述参数化建筑方案设计过程的6个重要环节;并以设计实例阐述了通过设计参数关系建立及软件参数模型构筑,实现建筑方案设计的算法找形。

《营造法式》参数化——殿堂式大木作的算法生形

以古城复原为契机,研究《营造法式》中殿堂式大木作各个构件之间的关联,通过Grasshopper平台将其参数化,实现以输入对应的参数来生成对应的形体。并进一步提出,参数化模型有利于设计者对不同形体进行整体把握,为今后宋代官式建筑的复原提供支持。

特吕谢镶嵌启发下的算法生形研究

在特吕谢镶嵌的启发下,该文提出了一种新的形态生成算法。特吕谢镶嵌在建筑学领域尚无应用,该文对它的产生与规则特点、发展演进和潜力等做出了分析介绍。新算法结合了特吕谢镶嵌和分形几何,共包括三个主要阶段:三维曲面三角面化、基本单元替换、实体生成等。利用Grasshopper中的Python工具,详细介绍、分析了该算法在三维曲面转译上的应用,并比较新算法所生成的形态与特吕谢镶嵌和分形几何分别生成的形态,分析其在建筑设计中的优势与潜力。

汽车轮毂仿生造型的参数化模型构建研究

为实现增材制造技术在轮毂造型设计中的应用,构建具有仿生特征的参数化汽车轮毂模型,扩展轮毂造型库品类。以植物生长造型为切入点,利用参数化插件Grasshopper模拟互生叶序植物的生长规律,将其转译为生形算法,建立植物生长参数与轮毂造型参数关联关系,以此构建出5变量2级轮毂参数化仿生模型。通过参数调节可快速获取多种轮毂模型建模及变形方案,为追求个性化的用户提供更多元的方案选择,也为设计人员提供一种更为快捷的设计方法。

人体数据驱动的鼠标形态概念设计

目的为适应不同人群的手型和使用鼠标时的操作习惯,构建数据驱动的形态生成系统,辅助设计师进行鼠标形态创新设计,有效提升鼠标形态方案的人机合理性。方法采用实验测量方式提取用户使用鼠标时的特征形态数据,利用参数化脚本技术模拟用户使用鼠标场景,包括用户操作方式、手型尺寸等,探索手部行为与鼠标形态的人机关系,构建一种人体数据驱动的鼠标形态生成系统,对获取的方案进行实体评估验证。结果利用人体数据驱动可生成多款鼠标形态,算法生形具有良好的适应性。结论基于Grasshopper建立的用户行为模拟器可有效探索用户在使用鼠标时的行为方式,构建的鼠标形态生成算法具有快速响应特征,可依据用户手势行为进行鼠标形态设计,快速获得适合用户的概念形态方案。

基于机器学习的城市生成方法研究

自上而下的传统规划难以创造一个有机而整体的秩序,这是当前产生千城一面现象的重要原因。自下而上生长的聚落经过漫长的历时性累积、试错与调整,整体与局部各元素之间经过充分的塑造与被塑造,生成与被生成,从线性的发展起点演变成非线性的复杂系统,形成了丰富而复杂的空间形态及富有个性的空间文化特性,但其高度的复杂性一直是传统方法难以分析与解码的。为此,文章计划运用强化机器学习方法与城市规划和建筑学专业知识结合,使其应用到聚落生成模型的建构上,对城市中心区空间的内在空间关联及特征进行量化分析,提出空间有机秩序的正向协调生长模型。利用该模型对个案城市的空间生长进行控制生成、分析和评价,探讨新型城镇化过程中多元、多样性的城市特色空间形成机制,引导规划师和建筑师创造包容、融合的富有特色的"千面"空间,为不同背景、不同需求的居民提供丰富、多元的生活空间。

参数化技术下室内空间设计的算法应用研究

从参数化设计角度出发对参数化定义、参数、算法的相关内容做出归纳总结,以两种计算机算法为切入点对参数化技术平台下算法生形的设计思路进行探究,通过对算法设计的研究能够更好地掌握其运算的逻辑关系,打破传统设计思维的屏障,提升设计创新能力,总结出算法生形的逻辑语言从而应用于室内空间造型设计之中,同时分析算法设计在室内空间中的应用优势和发展趋势,弥补参数化室内空间设计中的不足。

基于数字化技术的古桥生成方法研究——以柳州三江风雨桥为例

随着数字化技术不断发展,建筑设计产业的工作效率得到极大提高,但该技术在国内古建筑保护中仍处于探索阶段。以广西柳州市三江风雨桥为例,从风雨桥的结构形式出发,针对现代化发展进程中古桥建筑的现状及问题,利用数字化技术,通过Grasshopper数字化平台,对风雨桥的支撑结构、柱及桥身结构、梁系统、屋面系统4个方面进行数据分析,建立可快速生成不同风雨桥模型的数字化模型,为风雨桥的保护与修复提供相应的数据资源与数据支撑。

数字渗透背景下的复杂建筑设计探索——浅谈东安湖体育场全过程参数化设计实践

以东安湖体育场项目为例,从几何参数化、性能参数化和建造参数化三个方面详细介绍全过程数字设计在体育场形体与功能设计中的实践与应用。

汽车内饰参数化设计方法研究

为将参数化思维运用在汽车内饰设计中,拓展参数化设计在工业制造中的应用领域。分析了参数化模型构建、算法生形等技术与原理,明确参数化设计在汽车内饰中的运用方向和方法。以汽车座椅为例,利用grasshopper软件构建生形算法,依据人机工程参数对座椅进行参数化设计。由生形算法计算得到汽车座椅模型。该方法可为参数化思维及算法生形技术在汽车内饰设计中的运用提供指导依据。

参数化城市设计--2020年东京奥运会城市花园

"奥运后遗症"是20世纪诸多奥运会主办城市的通病,为此,清华大学建筑学院与美国普林斯顿大学、美国宾夕法尼亚大学、日本东京大学等著名建筑院校开展了针对2020年东京奥运会场馆的联合设计,利用"数字图解""算法生形"等参数化设计方法,从场景回溯的角度,将奥运村、体育场馆的设计与使用和城市的未来发展相结合。本文介绍了三个优秀设计案例,即"基于羊肚菌研究的形态生成与设计""基于纸纤维研究的形态生成与设计""基于湍流研究的形态生成与设计"。

基于计算机辅助设计的参数化高层建筑方案解读

借助计算机辅助设计,参数化工具改变了传统的建筑设计流程,与原有设计流程不同,更加注重过程设计,强调设计的反馈与迭代.通过计算机算法可以实现建筑复杂问题的解决,表现为非线性空间形态语言,具有开放、动态、模糊、不平衡的特征.文章通过对高层设计的介绍,阐述计算机辅助设计在建筑设计中的应用.