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《参数模型构建》

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摘要: 以Grasshopper为基础的参数化设计领域,需要熟练掌握Grasshopper节点式编程技术。Grasshopper程序编写的核心技术是数据结构和数据管理,而掌握核心技术的基础就是Grasshopper的所有基础组件。只有清楚认知每一个组件 ...

书名:参数模型构建
出版社:江苏凤凰科学技术出版社
价格:188.00元
出版时间:2015年6月
装帧:平装
纸张:120克胶版纸
印刷时间:2015年6月
版次、印次:第1版,第1次印刷
页数、字数:400页,200千字
上架建议:建筑/建筑设计
册包数:2500册/包
[最终销售价格由经销商确定]

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设计师进入以Grasshopper节点可视化编程为基础的参数化设计领域必备的案头工具书!

推荐:以Grasshopper为基础的参数化设计领域,需要熟练掌握Grasshopper节点式编程技术。Grasshopper程序编写的核心技术是数据结构和数据管理,而掌握核心技术的基础就是Grasshopper的所有基础组件。只有清楚认知每一个组件的功用,才能够自由应用组件对数据进行管理,实现参数化设计的目的。

《参数模型构建》中讲述了几乎所有的Grasshopper组件,并包含很多组件巧妙组合应用的方法,以及相关实例。Grasshopper的基础组件到Version August-27,2014,Build 0.9 0076时已达到700多个。面对这么多的组件,我们需要一本可供查询的工具书,这就是本书编写的主要目的。除了对几乎所有组件的解释可供设计师作为案头查询手册,同时,在内容组织上通过针对性的实例强调组件的具体应用方法,达到对组件熟练使用的目的。

《参数模型构建》是设计师进入以Grasshopper节点可视化编程为基础的参数化设计领域必备的案头工具书。

内容简介:编程设计的方法与传统的设计不是割裂的,但与之又有所差异,在设计的本质上就已经发生了改变,因此进入编程设计领域将面临两个方向需要解决的问题。一个是支持编程设计基本技术层面的操作,二是设计本身思维方式的转变。编程设计普及较慢的一个很大阻碍在于基本技术的学习需要耗费一定的精力,但是这样的付出是一种必然。

《参数模型构建》主要是按照Grasshopper中组件的分组组织本书讲解的架构。包括“基础“部分,讲述Grasshopper和Add-ons的安装,并通过一个小案例说明使用Grasshopper节点可视化编程的基本操作流程;

“基本参数”部分讲述几何体类型、数据类型和输入类以及常用的工具,探索了地理信息高程数据调入的方法,基于遥感影像林地提取的方法,尤其通过Galapagos进化解算组件研究虹桥三杆系统和四杆系统的搭建模式;

“数学“部分涉及到区间、运算符、多项式、三角函数、时间、矩阵和脚本等内容,探索在Grasshopper中实现逐时气象数据可视化处理的方法,适宜性评价程序编写的方法等,并展示了使用Python脚本语言实现表皮连续展平的程序;

“数据处理“部分是Grasshopper编程的核心组件,只有对List列表和Tree树型数据中的组件使用方法有较清晰的认知,才能够自由的组织数据结构。该部分较多的通过方格网土方计算方法、复杂几何形体的构建探索具体数据组织的方法;

“向量”、”曲线“、”曲面“和”格网“部分涉及到具体几何,点、线和面的建立、分析、属性提取等组件,通过具体几何模型的建立方法来阐述相关组件的使用;

“相交”和“变形”部分的组件使用方法相对比较简单,都是对几何形式变化的操作;

“显示”部分则涉及到显示、统计、预览和色彩的组件。

《参数模型构建》写作的目的就是使该书成为设计师在使用Grasshopper节点可视化编程实现参数化设计时,查询组件使用方法的工具书。

  • 目录:

9 基础
10 Grasshopper 的安装
10 Grasshopper 的界面
12 Grasshopper 的组件
15 数据流匹配
17 基本操作流程
27 基本参数
28 Geometry:几何体类型
30 Primitive:数据类型
31 Input:输入类
50 Util:基本参数下的工具类
73 数学
74 Domain:区间
93 Operators:运算符
101 Polynomials:多项式
102 Trig:三角函数
106 Time:时间
112 Matrix:矩阵
113 Util:数学下的工具类
120 Script:脚本
129 数据处理
130 List:列表
149 Sequence:数列
162 Tree:树型数据
183 Text:字符串(文本)
192 Sets:数据集
199 向量
200 Point:点
214 Vector:向量
227 Plane:参考平面
234 Grid:格栅
235 Field:磁场
245 曲线
246 Spline:曲线
256 Primitive:基本曲线
262 Division:曲线分段方法
278 Analysis:曲线分析
284 Util:曲线工具
289 曲面
290 Freeform:自由曲面
302 Primitive:基本几何体
305 Analysis:曲面分析
320 Util:曲面工具
325 格网
326 Add_ons:扩展模块
327 Mesh:Mesh 格网建立的方法
352 Triangulation:三角剖分
361 Analysis:Mesh 分析
368 Util:Mesh 工具
371 相交
372 Mathematical:数学计算
372 Physical:物理计算
373 Region:区域计算
373 Shape:几何计算
379 变形
380 Affine:仿射
380 Array:阵列
381 Euclidean:欧几里得
381 Morph:变体
385 Util:变形工具
387 显示
388 Colour:色彩
388 Dimensions:尺寸标注
389 Preview:预览
389 Graphs:图表统计
389 Vector:显示向量

参数化设计的是与非

编程设计是以程序编写的方法辅助设计过程的方式,参数化是以编程设计为基础强调设计过程的逻辑性、关联性、建立参数控制互相联动有机体的过程。因此编程设计才是学习的核心,即应该以学习程序语言的方法来学习编程设计的方法,并理解参数化是作为编程设计方法探索设计过程的一个分支。

参数化的设计方法是在计算机出现之后产生的,因此一般具有参数化性质的手绘以及实际模型方案构思推敲的案例不会是一种真实的参数化设计。虽然过往未采用计算机处理数据逻辑,但是辅助设计所使用的各种数学关系,例如矩阵、折叠、三角函数及各种几何关系变化,任何能够转化为数学关系的设计方法,其几何构建逻辑与参数化设计方式均具有一致性。编程设计的本质是数据,是将纯粹的设计形式转化为一种数据操作。世间万物甚至不存在的形态都可以按照数学的逻辑进行构建,例如使用L-System 系统在计算机中模拟树木。编程设计可以构建传统的设计内容以及未知的设计形式,其前提是基于数据的管理。

参数化设计进入国内开始,似乎误导了国内设计师,将参数化“玄虚化”、以及过分强调“生成”概念,多代理系统、元胞自动机、遗传算法等让人一开始就摸不着头脑且将参数化设计“高难度化”的数学程序概念,必然无形中为参数化在国内的推行设置了障碍,并将参数化设计直接等同于扎哈• 哈迪德、鸟巢+ 水立方,成为仅仅是对形式探索的工具。参数化的方法基础是程序编写,从编程设计的角度辅助设计过程可以获得过去不能够涉猎的领域,也能够诠释传统的设计,并可以达到各专业协同设计的目的。例如在建几何结构的优化;生态分析中采光系数分析、太阳辐射分析、风环境分析、热环境分析,以及各种能够转化为数据的分析条件都可以被调入到参数化设计平台协同设计;同时可以编写不同软件平台的接口数据,以及进行诸如寻找最短路径、视线遮挡分析等,之所以编程设计能够涉猎如此广的领域,是因为程序编写面对的不再是几何形体本身,而是它背后所关联的数据。

编程设计的本质是数据的组织,这与使用直接三维推敲,按照软件提供的命令直接构型的方法具有本质上的区别。例如直接手绘或者通过拖动曲线控制点来调节代表水岸线的曲线,而基于编程设计的参数化方法并不是直接的形式拖曳,更倾向于构建一种几何构建的逻辑,这个逻辑也并不唯一,它最大的特点是可以根据初始设定的条件来自动完成水岸线的设计,而设计的结果同样不唯一,达到这一目的的途径就是对数据的管理。

学习编程设计的平台推荐首选基于Rhinoceros 的Grasshopper,该工具已经在各大国际性的公司——SOM、ARUP 等设计企业得以运用并付诸于实践目前,哈佛大学、AA 建筑学院、清华大学也在教授此类课程。编程设计的关键是处理数据,软件只是处理数据的平台,因此编程设计更应该是一门学科,而不是软件操作,如同了解一个民族,必须先学会他们的语言。这个认识是必需的,也是看待基于编程设计参数化方法的正确态度,以能够引导参数化的学习。

Grasshopper 软件平台是可视化的节点式编程,这与Python 等语言编程不同,其数据连接的方式可以系统地处理数据流程,操作方法也并不难。其核心是各个单独的组件,各种数据管理的方法,例如数学三角函数、布尔运算、泰森多变形、列表管理、树型数据的管理、颜色值、参考平面、向量等。因此学习可视化节点式编程操作的软件平台,需要熟悉每个组件的数据处理方法,并加以综合运用。除了Grasshopper 本身提供的组件外,其Addons(Grasshopper 的扩展模块)涉及更多不同的领域,例如基于动力学的Kangaroo、静力结构分析的Karamba、表面划分处理的PanelingTools、气象数据可视化与生态分析的Ladybug 和Honeybee 等,并在不断增加中。试图一次性掌握所有的组件很困难,会感觉到无休无止,而且新的设计分析和模型构建模块在不断地出现,所以应该在掌握Grasshopper本身的组件后,有针对性地研习Add-ons 部分。

本书编写的逻辑按照Grasshopper 组件面板分组进行,穿插案例,解释组件及其相关知识,重视组件在实际中的运用。这种阐述的方法需要运用数学中的三角函数、微积分等基本知识,它们是用于解决实际问题的基础。需要思考如何使用这些基本的组件来解决,实际问题的多样性、不确定性,另外,参数化的设计方法是基于编程设计,核心仍然是学习一门语言。

本书对于编程设计的研习仍旧处于探索阶段,编程设计的学科性也并不能被一本书所囊括,不妥之处在所难免,敬请指正。