靳鴿?崔曉甜

摘 要：隨著“數(shù)控時(shí)代”的來臨，人們愈發(fā)離不開數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，而設(shè)計(jì)與生活、藝術(shù)與文化中也都將找尋到“參數(shù)化”的身影。參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種借助計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力來解決客觀設(shè)計(jì)問題的工作方法，參數(shù)化是一種新的設(shè)計(jì)思維方式。因此，主要探討了“參數(shù)化”數(shù)字技術(shù)革新在建筑設(shè)計(jì)的深入與反映，并借助案例分析有助于河南省建筑設(shè)計(jì)師探討數(shù)字建筑的成形方式，用數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；地域性符號(hào)

基金項(xiàng)目：2014年河南省科技廳軟科學(xué)研究項(xiàng)目《河南省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中參數(shù)化藝術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用研究》（項(xiàng)目編號(hào)：142400411298）；2015年河南省社科聯(lián)、省經(jīng)團(tuán)聯(lián)課題調(diào)研項(xiàng)目《基于參數(shù)化藝術(shù)設(shè)計(jì)的河南省“非遺”文化傳承與創(chuàng)新》（SKL-2015-1660）。

全世界創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)收益高達(dá)數(shù)百億元，增長(zhǎng)迅猛，尤以美、英等歐美國(guó)家為先，而目前我國(guó)還處于發(fā)展初期，亟需各省找出一條適合省情的發(fā)展道路。在中國(guó)，參數(shù)化藝術(shù)設(shè)計(jì)是正在發(fā)展中的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，在文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中應(yīng)當(dāng)捷足先行，有所作為。隨著“數(shù)字化時(shí)代”的來臨，人們?cè)絹碓诫x不開數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外的一些前衛(wèi)設(shè)計(jì)師正在將軟件與人的智慧進(jìn)行完美結(jié)合，將以程序語言為基礎(chǔ)的參數(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用于新時(shí)代的藝術(shù)作品，并結(jié)合用戶的參與及體驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)和工藝的互動(dòng)，創(chuàng)作出與用戶有感情聯(lián)系的數(shù)字化物品以及前所未有的建筑形象和空間體驗(yàn)。而河南省參數(shù)化技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合發(fā)展尚處于起步階段，與京、滬、粵等數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)相比，仍有相當(dāng)大的差距。

一、河南省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的意義

通過計(jì)算機(jī)編程技術(shù)融入建筑藝術(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)演化，運(yùn)用幾何規(guī)律、算法邏輯、編程設(shè)計(jì)等參數(shù)化思維方式作為設(shè)計(jì)的原動(dòng)力，結(jié)合河南省文化建筑中特色傳統(tǒng)藝術(shù)及文化資源，剖析現(xiàn)代藝術(shù)，使參數(shù)化技術(shù)跨界新領(lǐng)域，并有助于我省設(shè)計(jì)師探討非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的數(shù)字物體成形方式和數(shù)字化表現(xiàn)平臺(tái)，用數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)建筑的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，研究目標(biāo)是歸納出參數(shù)化藝術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)意思維應(yīng)用又能得到文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的方式途徑。這個(gè)概念應(yīng)用于河南省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)開發(fā)中，使建筑文化、藝術(shù)資源與最新數(shù)字技術(shù)融會(huì)重塑，以創(chuàng)作、創(chuàng)新為根本手段，建立河南省新的生產(chǎn)和消費(fèi)方式，產(chǎn)生新的產(chǎn)業(yè)群落，培育新的消費(fèi)人群，以高端技術(shù)帶動(dòng)河南省傳統(tǒng)文化藝術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化更新?lián)Q代，提升河南城市建筑形象，提高河南發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

參數(shù)化是一種借助計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力來解決客觀設(shè)計(jì)問題的工作方法，與傳統(tǒng)的繪圖軟件相比，參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種全新的理念和技術(shù)。美國(guó)、英國(guó)、荷蘭等知名國(guó)際設(shè)計(jì)事務(wù)所及藝術(shù)院校都已站在參數(shù)化設(shè)計(jì)的前沿陣地，而我國(guó)目前雖個(gè)別建筑師及家具設(shè)計(jì)師在參數(shù)化設(shè)計(jì)先鋒中占有一席之位，但缺乏專門的技術(shù)設(shè)計(jì)部門和機(jī)構(gòu)，用“代碼”做設(shè)計(jì)這個(gè)概念還不普及，作為河南省設(shè)計(jì)師仍需努力。

二、建筑設(shè)計(jì)與參數(shù)化技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的繪畫或雕塑藝術(shù)不同，設(shè)計(jì)是需要落地實(shí)踐的一門學(xué)科。雖然在設(shè)計(jì)之初仍需要設(shè)計(jì)者運(yùn)用感性的思維充分發(fā)揮其想象力和創(chuàng)造力，但之后更需要的是理性的思維。如何才能做到既保留設(shè)計(jì)之初的美感，又能通過各種物質(zhì)技術(shù)手段完成實(shí)施，使其不出問題，這就需要詳盡的數(shù)據(jù)作為支撐，才能得以實(shí)現(xiàn)。

古代，無論是在東方或是西方，宏偉的建筑往往依靠的是“土木工程大師”個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，耗時(shí)數(shù)十年甚至數(shù)百年才得以完成。他們通常身兼多職，既要完成項(xiàng)目的視覺設(shè)計(jì)工作，同時(shí)也是建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者和現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人?，F(xiàn)代，物質(zhì)和精神文明日益進(jìn)步使人們不斷對(duì)建筑提出了更高的要求。建筑的復(fù)雜性與多樣性導(dǎo)致了專業(yè)的細(xì)分，完成設(shè)計(jì)除了土木工程的專業(yè)以外，還需要多個(gè)相關(guān)專業(yè)進(jìn)行密切配合才能實(shí)踐。

參數(shù)化設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)師從不斷修改圖紙的苦海中解脫出來，設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度卻因使用工具的改變大幅提高；而三維建模軟件的應(yīng)用也使得建筑空間形式更加豐富，通過計(jì)算機(jī)圖形世界的復(fù)雜幾何形式也被創(chuàng)造出來了。

例如國(guó)家游泳中心，又名“水立方”，是為迎接2008年北京奧運(yùn)會(huì)而興建的比賽場(chǎng)館?！八⒎健钡脑O(shè)計(jì)靈感來自于肥皂泡泡以及有機(jī)細(xì)胞天然圖案的形成。由于設(shè)計(jì)人員應(yīng)用了BIM技術(shù)，使設(shè)計(jì)人員擺脫了以往設(shè)計(jì)中線形造型的束縛，使用Bentley Structural和Microstation TriForma制作一個(gè)3D細(xì)胞陣列，然后為建筑作造型。由于該技術(shù)具有工作效率高，便于修改，工作強(qiáng)度小等優(yōu)勢(shì)，在較短的時(shí)間內(nèi)完成如此復(fù)雜的幾何圖形的設(shè)計(jì)以及相關(guān)的文檔，他們贏得了2005年美國(guó)建筑史學(xué)會(huì)（AIA）頒發(fā)的“建筑信息模型獎(jiǎng)”。

在參數(shù)化沒有進(jìn)入設(shè)計(jì)領(lǐng)域時(shí)，大多數(shù)設(shè)計(jì)師所作的方案及項(xiàng)目都無法擺脫直線構(gòu)造的影子。如果沒有參數(shù)化的介入，對(duì)于如此密集的圖形變化根本是無法想象的，這就是參數(shù)化帶給設(shè)計(jì)師的啟發(fā)。

此外，在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)中，平立剖面往往是由不同人員分開制作完成。畫剖面的時(shí)候，要與平面圖進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)位才能把一個(gè)剖面圖畫出來。當(dāng)建筑空間復(fù)雜，層數(shù)很多時(shí)，就非常耗費(fèi)工作者的精力并且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。最可怕的是當(dāng)所有的圖紙畫的差不多了，突然平面中的某個(gè)數(shù)據(jù)改了，還得花大量時(shí)間重新對(duì)位修改剖面，同時(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)都會(huì)像多米諾骨牌一樣受到牽連，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，以至于最終結(jié)果是所有圖紙都得改。但是，在Revit中，參數(shù)化修改引擎提供的參數(shù)更改技術(shù)使用戶對(duì)建筑設(shè)計(jì)或文檔任何部分的更改能自動(dòng)反映到其他視圖的位置，引起關(guān)聯(lián)變更。所有的二維圖紙與三維模型都緊密關(guān)聯(lián)，模型的任何地方發(fā)生修改，所有圖紙全部立即自動(dòng)更新，這樣做就把設(shè)計(jì)師從反復(fù)修改圖紙錯(cuò)誤的煎熬中解脫出來，使其能夠更加投入到創(chuàng)新設(shè)計(jì)中。例如在敦煌莫高窟游客中心設(shè)計(jì)案例中，由于曲面屋頂?shù)淖兓S富，在任意一處的剖面都不一樣，事先也不能完全確定需要剖切的位置，因此將參數(shù)化應(yīng)用在設(shè)計(jì)方案中，通過參數(shù)化的關(guān)聯(lián)功能和即時(shí)顯示的特性，能夠非常好地獲得令人滿意的設(shè)計(jì)效果。

三、河南省建筑創(chuàng)新中參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用的價(jià)值

中原文化博大精深，從不可再生的物質(zhì)文化遺產(chǎn)到非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，均具有深厚的文化底蘊(yùn)和獨(dú)特的藝術(shù)面貌，如：以老子、莊子為代表的名人文化；以嵩岳塔、康百萬莊園等為代表的中原建筑文化；以夏、商、周、唐、宋為代表的中原歷史文化等。

然而，建筑創(chuàng)意設(shè)計(jì)在河南正如其所處的地理位置那樣，中規(guī)中矩。在設(shè)計(jì)創(chuàng)新的道路上河南一直處于保守、封閉、緩慢的狀態(tài)中。對(duì)于河南悠久的歷史文化和鮮明的民間建筑藝術(shù)形象無動(dòng)于衷，或是形而上學(xué)地進(jìn)行一些所謂的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，換湯不換藥。陳舊的設(shè)計(jì)手法、落后的藝術(shù)形式不能滿足當(dāng)代人的審美需求，在逐漸被淘汰的過程中，最令人痛心地就是地域性特色的漸漸消逝，找不到能夠被大眾認(rèn)可新形式、新面貌。

河南省建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)與參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合，一方面在于為參數(shù)化技術(shù)提供藝術(shù)靈感和空間，為藝術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供技術(shù)的支撐和實(shí)現(xiàn)途徑，從而推動(dòng)我省數(shù)字化藝術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，為我省未來基于理性和數(shù)字分析的參數(shù)化高科技藝術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充，具有理論意義。另一方面，在參數(shù)化藝術(shù)設(shè)計(jì)的形式源于邏輯規(guī)律、結(jié)構(gòu)形態(tài)空間關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)等理論支持下，培養(yǎng)開發(fā)設(shè)計(jì)師及受眾者的參數(shù)化思維，揭示一些設(shè)計(jì)領(lǐng)域中未被前人所發(fā)現(xiàn)的新視野。

在發(fā)展河南創(chuàng)意設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中將這些特有的地域文化資源與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)技術(shù)相融合，以文化特色支撐起河南創(chuàng)意設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，是發(fā)展具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)意設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的必由之路。

四、參數(shù)化在河南建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例

參數(shù)化正如火如荼地應(yīng)用在各個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，作為一種全新的設(shè)計(jì)載體，它也具有文化傳承的重要意義。如《考工記》、《園冶》、《營(yíng)造法式》、《天工開物》等書籍中所記載的工藝品、建筑、園林等的藝術(shù)形式、施工規(guī)范、設(shè)計(jì)規(guī)律等，是在參數(shù)化誕生之前已經(jīng)存在的一些關(guān)于規(guī)則或數(shù)據(jù)的思想描述，這些都可以為參數(shù)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。無論是復(fù)原傳統(tǒng)建筑、園林還是基于此進(jìn)行的新形式的研究，都具有重要的意義。

此外，參數(shù)化為設(shè)計(jì)者提供了一種全新的可能性。由于其關(guān)聯(lián)、高效、可視、非線性等多個(gè)特征，使設(shè)計(jì)者可以無懼于復(fù)雜形式的困擾，大膽地提取具有鮮明特色的地域性符號(hào)作為設(shè)計(jì)元素，通過借用、解構(gòu)、重構(gòu)等手機(jī)手法，用先進(jìn)的物質(zhì)技術(shù)手段完成符號(hào)信息的提煉、演變，從而獲得具有典型地域特色并適應(yīng)現(xiàn)代審美要求的新形象。河南省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中參數(shù)化與建筑設(shè)計(jì)的滲入與互融，具體包括對(duì)地域、文化、經(jīng)濟(jì)的研究與分析，特別是對(duì)傳統(tǒng)建筑、文化、藝術(shù)形式及內(nèi)容的提煉與歸納，以及在此基礎(chǔ)上通過參數(shù)化的方式進(jìn)行的建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

例如河南省廣播電視塔（中原福塔）的設(shè)計(jì)與建造。中原福塔由塔座、塔身、塔樓和桅桿四個(gè)部分組成。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)河南省的地域性符號(hào)進(jìn)行了充分的調(diào)查研究，將象征“定鼎中原”的國(guó)之重器——鼎和寓意中原福塔的傳播功能的 “編鐃齊鳴”的古代樂器組合編鐘經(jīng)過藝術(shù)加工應(yīng)用于中原福塔的塔座和塔身上。從上空俯瞰電視塔像一朵盛開的梅花，寓意為花開五福，福澤中原；從地面仰視，電視塔像一尊豎立旋轉(zhuǎn)向上、自然騰躍、飄逸飛舞的凝固禮花。

通過參數(shù)化技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用將設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來，清晰地展現(xiàn)出中原福塔的形式美感、文化內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)關(guān)系、物質(zhì)材料應(yīng)用和比例尺寸等，從藝術(shù)和技術(shù)角度為后期建造提供了全面的圖形及數(shù)據(jù)資料。人們能夠通過參數(shù)化設(shè)計(jì)明確了解該建筑的造型特點(diǎn)，與周邊環(huán)境的關(guān)系，內(nèi)部空間功能布局等設(shè)計(jì)內(nèi)容，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并通過參數(shù)化手段高效地修改問題，從而提高工作效率、節(jié)約設(shè)計(jì)資源。

五、結(jié)語

本文力圖以科學(xué)的發(fā)展觀，挖掘參數(shù)化在藝術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的特質(zhì)、整合數(shù)字化與藝術(shù)化資源、利用參數(shù)化解放藝術(shù)表達(dá)，提升我省高科技設(shè)計(jì)發(fā)展水平，用參數(shù)化思維引領(lǐng)創(chuàng)意生活，提出契合實(shí)際的我省參數(shù)化設(shè)計(jì)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的發(fā)展構(gòu)想。

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作者簡(jiǎn)介：

靳鴿，碩士，工作于鄭州大學(xué)西亞斯國(guó)際學(xué)院，講師。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)。

崔曉甜，開封市市政工程設(shè)計(jì)研究有限公司，助理工程師。研究方向：景觀設(shè)計(jì)。