参数化设计研究与实践_张为平

112■ 张为平 ■ Zhang WeipingThe Practice and Research of Parametric Design参数化设计研究与实践

作者单位:都市可能概念工厂(IFUP)(南京 · 210007)收稿日期:2009-10-10■ 受访嘉宾

王振飞,华汇设计北京分公司主持建筑

师,2001年获天津大学建筑学院学士学位,2007年获荷兰鹿特丹贝尔拉格建筑研究院硕士学位。曾任职于阿姆斯特丹

UNstudio(2007~2008)、华汇设计

(2001~2005)。

王鹿鸣,华汇设计北京分公司主持建筑

师,2003年获天津大学建筑学院学士学

位。2007年获荷兰鹿特丹贝尔拉格建筑

研究院硕士学位,曾任职于阿姆斯特丹

UNstudio(2007~2008)、华汇设计

(2003~2005)。

■ 访谈主持

张为平,荷兰代尔夫特理工大学硕士,

荷兰注册建筑师,曾供职于MVRDV、

VBP、RMJM等事务所,2007~2009年在

香港从事高密度都市状况研究。随着计算机辅助设计技术的发展,“参数化设

计”在国外建筑学界已经被探索了多年,目前在国

内建筑院校中也已引发了同样强烈的讨论,一时间

“参数化设计”成为前卫建筑方法的代名词及未来

建筑的方向。但是,综观国内各种以“参数化”为

名的设计成果,却可以发现建筑师对于其理解似乎

差异甚大,甚至存在诸多误解。因此,本期访谈关

注“参数化设计”这一新概念,邀请两位对于参数

化设计研究及运用有深刻体验的设计师进行对话,

希望从根本上对于其概念、理念、方法与运用进行

梳理,以提供一种设计的全新视点。

一、理念探讨

■ 张:近年来,“参数化”设计已成为建筑研究的

热点之一,但对其概念似乎存在诸多误解,其定义

到底是什么?

■ 王:首先,我们可能需要对“参数”概念做一个

解释,不同于变量,参数定义了一个系统的运作特征

和系统成员间的相互关系。参数化模型可以被理解

为一个系统,这个系统的成员之间“相互关联”。参

数设计实际上是对系统各成员之间“关联关系”的

设计,也就是制定系统运行的规则。而对参数化模

型的调整也是指对这些关联关系的调整。只要能够

明确给出各层级、层级各组成元素之间的关联关系,

我们就可以建立起复杂但可控的参数化模型。这些

“关系”也就是参数化设计的关键所在。

这种关系既有简单的线性关系,例如在定义了

柱网与幕墙分隔之间的线性关系后,当柱网发生改

变时,幕墙分隔也是自动更新的,这种更新作为一

种在制图与施工方面的新技术,很大程度上节省了

时间、提高了效率。当然其中也存在各种复杂的非

线性的算法逻辑或几何逻辑关系,例如各种规律性

很强的算法逻辑,包括递归、L系统,分形等,也

有各种复杂的自组织系统,包括人工智能、细胞自

动机、群智能系统等,这类关系的应用将会产生非

预期性的设计结果,是一种全新的设计方式,可以

说是参数化设计最有价值的应用。

■ 张:参数化设计与数字化设计有何区别?如何识

别“伪参数化设计”?■ 王:参数化设计与数字化设计是不同的,这一点

对明确参数化设计的概念十分重要。

参数化设计是从制定成员间相互关系出发,建

立一个关联系统,然后通过输入不同的条件得到不

同的结果。是否能建立一个关联系统是判断其是否

属于参数化设计的基本标准,因此运用何种软件并

不是判定参数化设计的依据。

■ 张:参数化设计的工具大致有哪些?应该如何

选择?

■ 王:参数化的设计工具随时间的发展和参数化设

计的广泛应用,由一开始的应用其他领域的软件逐

渐发展到应用为建筑领域专门开发的软件。如动画

领域的Maya、3dsmax,虽然是为动画产业设计的

软件,但其中有大量功能经恰当使用也可用来定义

物体间的几何逻辑关系。

当建筑师发现可专门用来定义物体间相互关系

的软件时,类似CATIA、UG、Top solid拥有明确

的几何逻辑、强大的造型控制能力、极为准确的建

模功能以及直接将模型转化为施工图纸的建造服务

功能,它们虽属工业化设计软件却被用于辅助建筑

设计。还有一类是专门为建筑师开发的软件或插件,

如以CATIA为平台由GT开发的Digital Project、以

rhino为平台的grasshopper、以Micro Station为

平台开发的Generative Component等。上述软件

可被应用于项目的不同阶段,也有各自不同的优势。

如Grasshopper比较适合于前期方案构思阶段的快

速实验,而DP则是整个工程全面设计、生产、管

理的较好选择。建筑师以根据自己的情况选择学习

和使用软件的种类。有兴趣的建筑师也可尝试进行

脚本(程序)的编写,如Maya的Mel,Rhino的

rhinoscript,还有在各软件里通用的VB及C#等。

由于脚本(程序)是以纯代码形式呈现,相对比较

抽象,但同时也正因为如此,它带给设计师的是前

所未有的自由度和广阔的发挥空间。另外,和计算

机专业技术人员合作也是一种很好的沟通方式,这

样可更好地将各专业领域的知识进行结合,从而在

设计上取得突破。在我们工作室中,建筑师会和软

件编程人员一起合作,我们会针对问题提出自己的

观点和解决方法,而程序员往往会在此基础上提出王振飞王鹿鸣113城市建筑|UA访谈|Urbanism and Architecture |UA Interview

更加优化的算法,有时甚至是完全不同的解决方案。

然后,我们会以建筑师的视角学习和理解这些新的

知识,发掘它们在推进设计上的潜力。有时一个好

算法的出现会完全改变我们的设计方案,这就形成

一种很好的互动。

■ 张:参数化设计的技术工具大致有哪些?应如何

根据具体设计需求进行选择?

■ 王:正如我们在第一个问题中所面提到的,基

本的运用方式可分为两个大类。一类是以应用为

主,鉴于工程本身的复杂程度而使用参数化方法控制复杂的几何形体及其施工过程。在这一类中,参

数化工具对项目介入的迟早也会对项目本身产生很大影响。有的事务所从项目前期设计过程就采用参

数化工具,同时还会有其他专业软件的介入,比如

Ansys,Robot等结构计算软件和EcoTect等环境

计算软件等,各软件间相互传递数据,参数化模型

则根据各个数据进行调整,最终得到经过优化的设

计成果,如大英博物馆玻璃顶棚。还有的事务所是

在项目后期采用参数化工具进行设计深化和控制施

工过程,项目前期还是采用较为直观的物理模型作

为设计手段。另一类是不同于上文提到的偏重于解

决技术问题的应用方式,一些先锋事务所则尝试从

根本上改变设计思想,他们将几何规律、算法逻辑

等参数设计所依赖的根本知识直接作为设计的原

动力,运用参数化的思维方式创造出全新的建筑形

式和设计方法。从某种意义上讲,这种方式更有力

地推动了建筑学的发展。

■ 张:除了技术革新之外,你们认为参数设计与传

统设计方式最大的区别是什么?

■ 王:我们认为得了技术上存在很明显的不同之

外,参数化设计结果的“不可预期性”可能就是这

两者最大的区别,某种意义上讲也是这种设计方式

的最大魅力所在。由于参数化设计只是对关系进行

限定,因此提供了“预想之外”结果产生的可能。

如果以编写程序作为参数化工具,这种情况出现的

几率就会更大。我们常做的一件事就是在编写完代

码之后,无数次地改变变量值,令程序生成大量不

同的结果,试图从中发现既符合规则要求又超出我

们预想的方案,这个过程是传统设计方法不可能实

现的。例如在“植入计划“立面生成过程中,简单

改变分形停止的边界条件(三角形最小面积和最小

角的角度)就会得到截然不同的结果。

■ 张:除了掌握参数化软件之外,是否还有其他领

域的知识对提升参数化设计起到重要的促进作用?

■ 王:建筑师对“参数化思维”的掌握远比对“参

数化软件”的掌握更有意义,有了“参数化思维”

才能使建筑师以不同的方式思考,从不同的视角看

待问题。而对数学、几何以及计算机算法等知识的较好掌握,是掌握参数化思维、做好参数化设计的

基础。如“拓扑”是参数设计中经常要面对的一个

概念,如果不能从数学层面真正了解它的意义就不

可能正确地将其运用到设计中。

参数设计实际上是关系设计,而参数化模型是

建立在严谨的几何关系和数学逻辑之上的关联系

统。对于建筑师来讲最大的难点不是软件的学习,而

是如何创造出一个相互关联的系统,也就是说如何

将传统的设计一座房屋转化为设计一个系统。例如

在AD3中将住宅设计转化为住宅要素间相互关系

的设计,将居住区设计转化为组成居住区要素—

院落间相互关系的设计。当然参数化软件也起着不

可或缺的作用,也正是凭借此种技术手段,才能在短

时间内对我们所设计系统的优劣进行大量的测试,

并对系统机制进行调整,进一步完善系统设计,使

参数化设计不只停留在空想阶段,而具有可实施的

价值。

■ 张:可否简单介绍一下运用参数化思维方式进行

设计的一般过程?

■ 王:首先根据每个设计的主导构思建构系统,然

后根据系统建立参数化模型或构建计算机程序(可

能不是唯一的),并测试所构建的系统在各设计层面

上的性能,加入评价机制,从系统中寻找适合条件

的解作为设计结果(也可能不是唯一的)。

举一个简单的例子,在城市中心一块方形土地

上设计一个高层群体,要求最大化地利用城市景观,

高层建筑的功能为办公及城市型酒店。设计中的很

多因素均会影响建筑组群的排布方式,但争取最大

化的景观无疑是头等重要的,这也就意味着应寻求

一种建筑间互相遮挡最少的排布方式。这一城市设

计问题使我们联想到历史上的一个著名数学问题,

“N皇后”问题,即如何在一个“N×N”的国际象棋

棋盘上放置N个皇后使其不能相互攻击。根据国际

象棋的规则,这就意味着不能有任何两个皇后在同

一行、同一列或同一对角线上,不难看出,在保证

不相互攻击的同时,每个“皇后”的“视野“在这

时也是最好的(图1)。因此这个城市设计系统的可

能性之一就是被设计成一个以“N皇后”算法为基

础的系统。通过编制一段计算机程序,我们可以得

出N=8时问题的所有解,共计92个,也就是说这

92种排布方式均能满足“景观最好”的要求。而这

92种排布方式就成为我们设计的出发点,再逐步加

入其他影响因素,从而选出最合理的方案。综上所

述,这样的参数化思维模式和传统的思考方法是有

着本质区别的。

■ 张:当今各建筑教育的前沿阵地,如建筑联盟学

校(AA)和贝尔拉格学院(Berlage institute)都有

关于参数设计的研究,但他们关注的重点并不相同。

贝尔拉格学院的“Associative Design”是致力于城市尺度上大批量生产所涉及的社会、环境等因素的

影响,对多个因素变化法则的研究,设计出相应的

参数系统最终达成城市实体的理想状态;而建筑联

盟学校似乎更加关注建筑单体部分以制定某种可

控制的句法,以不同的参数达到满足不同需求的建

筑几何形体。这是否说明参数设计的运用其实是一

个比较宽泛且广阔的范围?

■ 王:参数设计是一种具有普遍意义的方法,只要

是可以建立明确关系的问题就有可能用参数设计解

决。这种方法可以被广泛地运用到各个领域、各种

尺度,参数设计在方法论上的意义远大于其在技术

上的意义。

在不同尺度上我们所面临的问题是不同的,解

决方法自然也有差异,参数设计的核心是研究元素

之间的关系,而这一特性恰巧提供了应用于各类不

同问题的可能性。我们可针对各种具体问题建立不

同的参数化模型,由于参数化模型之间存在相互关

联的特性,我们可以将各个不同尺度或领域的问题

综合起来建立一套关联系统,将各方面因素综合考

虑,得出一系列设计成果,从而避免孤立解决多个

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解读“正在进行时”的参数化设计实践

解读“正在进行时”的参数化设计实践

第38卷第l1期 .10. 2 0 1 2年4月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE V01.38 No.1l Apr. 2012 

文章编号:1009—6825(2012)11-0010・03 

解读“正在进行时”的参数化设计实践 

周 杨 

(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610042) 

摘要:探讨了参数化设计的本质及其微观原理,通过对参数化设计实例的分析与思考,总结归纳出这项新技术对建筑设计全过 

程的影响及其优势,以期推动建筑设计的发展。 

关键词:参数化设计,变量,逻辑,思维 

中图分类号:TU201 文献标识码:A 

1 “正在进行时”的参数化设计 

1.1参数化设计的兴起 

从20世纪末至今,参数化设计越来越被人们所了解,尤其在 

当前的建筑设计领域更是成为前瞻性与未来性的代名词。溯本 

求源1988年在纽约现代艺术博物馆举行的解构主义建筑展,向 

公众展示了当时七位非主流建筑师的作品,颠覆了传统建筑形 

象,与主流的现代主义建筑形成鲜明对比与差异。2O多年间,随 着计算机技术的快速发展,解构主义逐渐销声匿迹,参数化设计 

的浪潮开始向全球蔓延,许多建筑院校、设计事务所开始参数化 

设计实践的探索,而曾经的七位解构主义建筑师,有的已成为参 

数化设计的领军人物,如:扎哈・哈迪德、蓝天组等。 

1.2解读参数化设计的本质 

参数化是一个涉及到数学、统计学等多学科的宽泛概念,对 

参数化设计的定义说法不一,其本质是借助计算机技术,将各种 

基本变量按照一定的数学逻辑进行计算,通过调整变量(即参 

数),实现设计成果的多样化,这是一个“自下而上”的计算过程。 

本文所探讨的参数化设计主要是在建筑设计全过程中的运用与 

实践。 

1.3参数化设计的微观原理 

随着新的设计手法的出现,现代主义建筑中立方体、圆柱、圆 

锥等基本几何形体被NURBS曲面、莫比乌斯环等异常几何形体 

所取代。传统的均衡、比例、韵律的审美原则受到渐变、干扰、随 

SolidEdge参数化设计原理与实践

SolidEdge参数化设计原理与实践

SolidEdge

参数化设计原理与实践

schulton

2004年12月

2目 录

概述..............................................................................................................................................3

变量化初探..............................................................................................................................3

快速浏览变量化设计过程.......................................................................................................8

原理............................................................................................................................................12

特征造型................................................................................................................................13

变量化造型............................................................................................................................13

参数化设计理念

参数化设计理念

参数化设计理念

参数化设计是一种基于参数的建模方法,它可以将设计元素的形状、尺寸、材料、颜色等属性抽象成参数,通过调整这些参数来实现设计的自动化和可重用性。在工业设计、建筑设计、机械制造等领域中,参数化设计已经成为一个重要的工具。

一、参数化设计的优点

1. 提高效率:通过调整参数,可以快速地生成不同形态的产品或建筑模型,避免了手动绘图或建模带来的繁琐和耗时。

2. 提高精度:由于所有元素都是基于参数定义的,因此可以保证产品或建筑模型的精度和一致性。

3. 促进创新:通过不断调整参数,可以探索不同形态和功能的组合,从而发现新颖且有效的解决方案。

4. 方便修改:当需要修改产品或建筑模型时,只需要改变相应的参数即可快速更新所有相关部件。

5. 便于管理:由于所有元素都是基于参数定义的,因此可以方便地进行版本控制和管理。

二、应用场景

1. 工业设计:在汽车、家电、玩具等行业中广泛应用。例如,在汽车设计中,可以通过调整车身长度、宽度、高度等参数来实现不同车型的设计。

2. 建筑设计:在建筑设计中,可以通过调整建筑物的高度、宽度、深度、墙体厚度等参数来实现不同类型的建筑设计。

3. 机械制造:在机械制造中,可以通过调整零件的尺寸、形状、材料等参数来实现不同类型的机械产品。

4. 数字艺术:在数字艺术中,可以通过调整图像或动画的参数来实现不同类型的视觉效果。

三、参数化设计流程

1. 确定设计目标和要素:首先需要明确设计目标和要素,例如产品或建筑物的形态、尺寸、材料等属性。

2. 设计模型和参数化定义:根据设计目标和要素,建立相应的模型,并将模型中所有元素抽象成参数。例如,在汽车设计中,可以将车身长度、宽度、高度等抽象成参数。

3. 参数化调整和优化:通过调整各个参数,探索不同形态和功能的组合,并进行优化。例如,在汽车设计中,可以通过调整车身长度、宽度、高度等参数来实现不同车型的设计,并进行优化以提高性能。

参数化设计分析

参数化设计分析

参数化设计的建筑设计方法研究

摘要:非线性科学理论的不断发明,突破了线性科学对人类的束缚,人们对欧几里德几何体系产生了怀疑,影响到人类产品制造业,则表现为产品形态的非标准化;清除了时间与空间的二元对立,表现了时空统一的状态;歌颂了高度的连续性与流动性。建筑物也像其他人造物一样受这些新的科学理论的影响,开始摆脱规则标准几何形体的枷锁,走向非线性参数化的发展道路。参数化设计植根于软件的发展,发自建筑学对于周边领域或是学科的借鉴;

关键词:非线性建筑;现象学设计方法;生成性参数化设计; 关系构建式参数化设计;脚本设计

全球化经济是当代真实的准则,将所有的东西都变成了商品,所有的地方都变成了市场。过度的媒体文化缩小了天真的或是独特的发明的可能性,吸收了所有的不同和例外。所有的优势都已经被占有过,所有的事情也都被做过,想过,或是规划过。建筑也是如此,大多数的建筑会被层层的建筑规范,区域规划,工业准则,标准化参数,市场需求甚至政治需要所包围,事实上建筑师所拥有的自由是一种已经被限定过的自由。先进的建筑诞生于建筑师终于认识到自己跳不出这种已经被限定过的自由,而所有“创造美好世界”的幻想都只是庸人自扰,于是伴随着名称的变 化也伴随着所标榜的“主义”的变化,从“批判”变成了“后批判”(从解构到后解构,从后现代到后后现代)。这种变化实际上代表了一种倒退——因为“后”并 不代表“超越”,而仅仅代表“之后”。在当代 先进的建筑师中两个最大的 力量,“Dutch派”和“Parametric派”, “Dutch派”算是一种简称——代表库哈斯和他的模仿者及追随者们。他们的作品建立在差异的人类特性和弱点之上,喜欢寻找已知社会和系统的漏洞,然后进行反向的设计,并且喜欢用大量的统计学数据和量化的研究来兜售他们机智的结果。而另外一种建筑学的力量可以称为“Parametric派”,或是”Parametric Design”(参数化设计)。

参数化设计

参数化设计

1.什么是参数化设计

参数化设计是一种建筑设计方法。该方法的核心思想是,把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量,通过改变函数,或者说改变算法,人们能够获得不同的建筑设计方案,简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法。

各种建模软件如sketchup、犀牛、Bonzai3d、3dmax 和计算机辅助工具revit 、archicad

这些所谓的BIM,都属于“参数化辅助设计”的范畴,即使用某种工具改善工作流程的工具;这些虽能提高协同效率、减少错误、或实现较为复杂的建筑形体,但却不是真正的参数化设计。真正的参数化设计是一个选择参数建立程序、将建筑设计问题转变为逻辑推理问题的方法,它用理性思维替代主观想象进行设计,它将设计师的工作从“个性挥洒”推向“有据可依”;它使人重新认识设计的规则,并大大提高运算量;它与建筑形态的美学结果无关,转而探讨思考推理的过程。

建筑包括“功能”和“形式”两个大的领域。功能之间的相互作用,国内研究得很多。本科生大概都读过彭一刚写的《建筑空间组合论》。这种建筑空间的组合,实质上是 “功能空间”的组合,蕴含着一定的逻辑关系。如果从参数化设计的角度来看,这就已经具备可操作性了。我们可以把一个一个的功能空间定义出来,再把它们之间的逻辑关系定义出来,那么,在符合逻辑关系的条件下,功能空间有多少种组合方法?通过各种参数化设计的软件,我们能够得到许多种答案。但这还没完。

参数化设计可以给你提供许多种复合条件的形式,接下去,你必须进行选择。要么人工选择,要么就再增加新的参数进去,从而逐渐推导出所有条件都满足的那个形式。

说到形式,建筑设计领域还涉及的一个美学的问题。美学问题一方面涉及到传统,另一方面涉及到个人的主观感受,是很难“参数化”的。而参数化设计的终极目标是全要素参数化,现在我们做不到,但坚持朝这个方向努力。

国内的建筑项目,绝大部分遵循先功能后形式的思路,也就是“形式追随功能”的思路,建筑的格局都定了,最后装点一下门面。建筑设计院就像一个个自动售货机,你把建筑用地的条件图和设计费塞进去,它自动吐出来建筑方案。因为容积率等技术经济指标是政府和开发商都已经定好了的,满足了日照标准之后,建筑方案只有很少的几种可能性。不同设计院给出的方案大同小异。如果你拿一本介绍楼盘的书来看,就有这个体会。在容积率和日照条件控制下的参数化设计,就是这个样子。 当然,这是一种病态,是低水平的参数化。参数化设计的根本目的在于,用新的软件工程方法来延伸人的思维,让我们有更多的选择的可能。参数化设计的前景之所以被看好,就是因为,所有的变量都是有变化范围的。如果设计师判断,建筑方案哪里有点不舒服,那么他不是直接去修改方案,而是去调节参数。经过新一轮的计算,建筑方案会取得改善。这就触及到建筑空间的生成的较为本质性的问题了。

参数化设计概念

参数化设计概念

- 1 - 参数化设计概念

参数化设计是一种设计和分析行为,它允许设计人员使用最少的数据和最少的操作来通过使用参数化设计技术让其设计达到最优状态。

参数化设计的原理是让设计人员既可以更快地创建目标设计,也可以通过参数化达到其极限以实现最高效率。参数化设计技术使用丰富的参数作为基础,通过调整这些参数来调整目标设计的细节,以达到最佳效果。

参数化设计可以让设计人员通过简单的设定参数来有效地实现其目标,使其设计达到最佳状态。它使得设计过程变得更为迅速和简洁,提高整体设计的效率和质量。

参数化设计也通过灵活性和易于掌握,帮助设计人员更快熟悉其设计的基础原理,更快实现其设计目标。它可以使设计流程变得更加高效,更容易掌握和管理,更快实现其设计目标。

参数化设计案例

参数化设计案例

【篇一:参数化设计案例】

文/游亚鹏(北京市建筑设计研究院胡越工作室高级建筑师) 杨剑雷(北京市建筑设计研究院胡越工作室建筑师) 杭州奥体中心体育游泳馆 ( 以下简称

体育游泳馆 ) 位于杭州奥体博览 中心内北侧,北临钱塘江,西临七甲河,是一座集合了体育馆、游 泳馆、商业设施和停车设施等复杂内容的庞大综合体建筑,总建筑 面积近 40 万平米。建筑形态分为上下两个部分,下部是一个形式低 调的大平台,内部包含了以商业设施和地下停车为主的功能空间,

平台上部放置了一个形态生动的巨大的非线性曲面,把体育馆、游 泳馆两个最主要的功能空间覆盖其中。这一非线性曲面通过长短轴 连续变化的一系列剖面椭圆连缀放样而成,曲面内的支撑结构和曲 面外表皮分块相互对应,保持了内外一致,分格体系呈菱形网格状 分布,使曲面成为巨大的网壳体。由于这一形态从造型到构造用传 统手段难以完成设计、优化和输出,因此设计者从方案阶段引入了 参数化手段直至施工图设计结束。借助参数化手段,设计者应用了 一系列逻辑强烈的数学方式对网壳主体和各子体加以描述并确定其 形态,对网壳结构和内外表面进行有效划分和组织,对空间构件进 行定位,对围护结构构造和内外节点进行设计和控制,并且从实际 加工角度对构件进行了逐次优化。同时,还在建筑内部进行了 bim 设计,使上部网壳围护结构的构造、空间结构、内外幕墙、雨水、 采光、通风等系统等与下部功能对应的各系统全部虚拟搭建起来, 并进行了三维的校核和调整。

术语表达 在描述体育游泳馆的设计过程之前,为了标明这个实例在参数化地

图上所处的位置和对参数化应用所起的作用,这里首先对参数化、 bim 、非线性等名称作出适当的解释,同时对参数化的应用方向做出 分类。

作为日渐成熟的新兴设计手段,参数化设计和 bim 成为了当前建筑 设计领域经常提及的词汇。随着用传统投影法制图手段难以描述的 空间造型的建筑实例开始在世界各地涌现,参数化一词已有滥觞的 趋势,建筑师们通常把一切非传统的空间曲面造型建筑统称为 参数 化建筑 ,似乎参数化就是 曲线 的建筑,这产生了一些混淆,实际上 参数化 、 bim 和 非线性曲面造型 是目前数字化设计世界中各自不 同的概念,它们虽然有相互渗透的成分,但在描述范畴、应用目的 和描述对象方面却不尽相同。对相关的概念和各自值得注意的特点 必要描述如下: 非线性造型:非线性反应了建筑的宏观造型结果。从数学角度而言, 几何图形属于线性图形,传统建筑采用直线,圆、椭圆、抛物线、 正余弦曲线等可用几何描述的造型,属于线性造型。而非线性造型

参数化设计技术相关案例

参数化设计技术相关案例

那我给你讲几个参数化设计技术的案例吧。

一、建筑领域 悉尼歌剧院。

1. 传统设计遇到的难题。

你想啊,在设计悉尼歌剧院的时候,如果按照传统的设计方法,那可就头大了。它那独特的帆形屋顶,每个帆的形状、大小还有它们之间的角度关系,要是一点点去手工计算和设计,估计设计师头发都得掉光。

2. 参数化设计的应用。

但是呢,要是用参数化设计技术就不一样啦。设计师可以把一些关键的元素,比如帆形屋顶的曲率、高度、间距等设定为参数。就好像是给建筑搭了一个有魔法的框架,只要调整这些参数,整个建筑的形状就能跟着变。比如说,当设计师想要让帆形屋顶看起来更舒展一点,他就可以调整曲率这个参数,然后整个建筑的3D模型就会按照新的参数快速呈现出变化后的样子。这样一来,设计师就能轻松地找到最完美的设计方案啦。

3. 成果和影响。

悉尼歌剧院就这么建成了,成了悉尼的标志性建筑,全世界的人都跑来欣赏它那独特又美丽的外形。这都多亏了参数化设计技术,让这个建筑从图纸变成现实,而且还这么惊艳。

二、汽车制造 特斯拉汽车的设计优化。

1. 传统汽车设计的局限性。

在特斯拉之前,传统汽车的设计也有很多麻烦事儿。比如说汽车的外形设计,传统方法就是设计师先画草图,然后工程师根据草图来做模型,一点点修改。但是这样做的话,想要优化汽车的空气动力学性能就特别费劲。因为汽车的形状稍微变一点,就得重新做很多测试,像风洞测试啥的,既费时间又费钱。

2. 参数化设计在特斯拉中的应用。

特斯拉就聪明啦,他们采用参数化设计技术。把汽车的外形轮廓、车身线条的弧度、车头和车尾的形状等都设置成参数。然后呢,他们可以通过软件模拟不同参数下汽车的空气动力学性能。比如说,他们想让汽车跑得更省电,就可以调整车身线条的弧度这个参数,看看哪种弧度能让风阻最小。这样不断调整参数,就像在玩一个汽车外形的变形金刚游戏,最后得到一个最优的设计方案。

3. 对汽车行业的影响。

参数化设计 2

参数化设计简单点就是各个零件有相关,比如你一零件改了内孔,那么参数化好后,另外的轴就不用你改了,自已会更新与孔匹配。

另外一种就是,你可能有很多零件,但是基本特征都差不多,比如标准件等,那么你可以进行参数设计,不用M5,M6,画两个,直接修改参数就直接生成了。

这方便proe比较UG强,

模具没什么用到这些,

所谓的参数化设计……呃,也就是用参数来约束零件尺寸。

当前基本上所有的高端CAD软件,包括UG、Pro/E、CATIA、Solidworks等都是基于参数化的。

举个例子,你要建一个长方体。在AutoCAD这种非参数化的环境下,你得先定义好长、宽、高,然后这个长方体就定下来了,除非做缩放操作或者删掉重来,否则不能改变尺寸。

而基于参数化的设计环境,你可以先随便拉一个长方体来,然后定义长宽高,你可以随时更改这些参数的值,这样你建立的模型也会跟着这些参数变化。

Solidworks只是在参数化方面有一些基础的特征,就是参数约束,而UG和Pro/E可以建立参数关系,在UG当中称为“方程”,也就是可以规定各个参数之间的关系。比如你可以将长方体的高h、宽w、长l定义约束,比如你可以规定h=2l=4w这样你只需要改变一个w就会自动更改其他参数,使长方体保持长宽高比例为2:1:4的状态,这就是单自由度参数关系,也可以设定h=l+w,这样就可以使高度永远都是长和宽的和,这就是二自由度参数关系。一楼说的其实指的是这个,Solidworks那种参数约束虽然功能上很弱,但是那也属于参数化设计,只是实在是比较弱而已。

参数化设计可以降低设计的重复性,还是比较有用的。对于模具而言,你先要学建模吧,如果是用UG或者Pro/E做模具的话,那都是基于参数的。还是很有必要学的。

参数化其实也马上就要过时了,现在有一种新的提法,就是像UG和Pro/E那种可以基于参数关系的设计方式称为“变量化设计”,也就是将所谓的参数改成“变量”,这样提法上更加准确。事实上UG的“参数化”和SW的“参数化”也是有很大的不同的。

参数化建筑设计

参数化建筑设计

参数化设计,一种前沿的建筑设计方法,利用先进的计算技术和数学算法,将设计问题转化为可以量化的参数模型,从而实现对建筑设计的精细化和高效化。这种设计方法不仅带来了全新的设计理念,也极大地改变了传统的设计流程和实践方式。

1. 参数化设计概念:

参数化设计,简单来说,就是将设计问题转化为参数模型,利用计算机技术进行参数的调整和优化,最终实现设计目标的过程。在建筑设计中,参数化设计通常涉及到建筑形态、结构、环境等多个方面,通过参数的调整和优化,达到最佳的设计效果。

2. 参数化设计技术:

参数化设计技术主要涉及到计算机辅助设计(CAD)、建筑信息模型(BIM)、遗传算法、人工神经网络等先进技术。这些技术的应用使得设计师能够更加高效地处理复杂的建筑设计问题,提高设计的精度和效率。

3. 参数化建筑设计流程:

参数化建筑设计流程通常包括:问题定义、参数模型建立、参数调整与优化、设计评估与决策等步骤。在这个过程中,设计师需要充分考虑建筑的功能需求、环境因素、美学要求等多方面因素,从而制定出最佳的设计方案。

4. 参数化建筑设计应用领域:

参数化建筑设计在多个领域都有广泛的应用,如住宅设计、公共建筑、景观设计、城市规划等。这种设计方法能够为这些领域的复杂问题提供有效的解决方案,提高设计的创新性和实用性。

5. 参数化建筑设计优缺点:

优点:参数化设计能够提供更加精细和高效的设计方案,提高设计的创新性和实用性。此外,参数化设计能够更好地处理复杂的建筑设计问题,提高设计的精度和效率。

缺点:参数化设计需要较高的技术要求和投入成本,同时需要充分考虑算法的效率和稳定性。在处理大规模、高复杂度的建筑设计问题时,参数化设计可能会面临一些挑战和限制。

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