当代西方建筑形态数字化设计的方法与策略研究
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摘要
在过去的几十年间,随着科技的发展,尤其是在以计算机技术为核心的数字化技术推动下,新的建筑形态设计方法与策略向传统的理论与实践发起了冲击与挑战。本论文试从理论与实践两个角度,对当代西方建筑形态数字化创作中具有代表性的设计方法和策略进行分析和整理,并在宏观、中观、与微观层面上对其产生、发展、变化的社会背景、理论背景和具体操作做出相应的探讨。
通过对西方建筑形态创作思潮多元化图景以及当代建筑设计数字化转变历程的梳理,作者对一些具有代表性和包容性的方法与策略进行了分析。它们主要包括三个方面:第一,异质要素的数字融合,分析了建筑形态设计中的拓扑变形方法,指出其所包含的社会意识的多样性诉求、科学基础的多学科互动、以及变形方法的丰富与有效;第二,产品形式的数字构造,回顾了技术主义驱动下的建筑产品形态的发展线索,讨论了在数字技术的支持下,尤其是构造成为数字计算的一项直接的功能时,产品形式关心如何充分利用数字化生产提供的机会,以及什么样的设计实践是最有利的,作者还以建筑表皮创作和参数化设计为这类方法与策略进行了求证;第三,复杂系统的数字生成,讨论了最近在建筑形态创作中引入的突现理论以及与此密切相关的形态发现设计法,指出突现理论不仅能够解释自然界进化、存续的现象,同时能够指导形态发生设计法为建筑设计提供一系列数据规则,由此产生的复杂形态、复杂行为、人工智能模型是建筑师对非线性、非决定性的追求。由于当代建筑形态数字化创作离不开软件的支持,文章还将上述方法与策略的研究推进到微观层次。对于种类众多的三位模型软件如何理解、认识是作者的研究初衷,目的在于发现和探讨不同类型软件的三维造型特点和一些潜在的规律。
论文是对西方当代建筑形态数字化设计方法与策略的局部性研究,文中所总结的内容并不是当代西方建筑形态发展的全部数字化方法,但是它们有一定的典型性,能够从特定的角度解释先锋建筑师的建筑创作。
In the last several decades of years,with the development of technology, and, complexity sciences in particular,viewpoint of new science terminated the domination of Classic Science。This paper tries to analyze and classify the representational design methods and strategies of the current western architectural morphology digital design from the point of theory and practice, and further studies the social background、academic base and practical operation of its generation、development and change from macro , meddle and micro level.
They mainly include three parts. The first is the digital amalgamation of the heterogeneity elements. It analyzes the topology transformation in the architectural morphology design, and points out the multiple needs of the social consciousness, multi-subjects exchange based on the science and richness and effectiveness of transformation. The second is the digital tectonics of the product form. The author reviews the development clue of the technology-driven architectural product form, discusses how product form can make fully use of the opportunity provided by digital generation with the support of the digital technology, especially when tectonics has become a direct function of the digital computing, and further testifies the methods and strategies in architectural surface creation and parameter design. The third is the digital generation of the complexity system. First the author discusses the latest emergence theory in architectural morphology design and closely-related form-finding design methods. Then he points out that emergence theory can be used not only to explain the nature evolution and development phenomena, but also to direct form-finding design methods to provide a series of data formula and resultantly to produce complex form, behavior, and artificial aptitude model, which are the pursuing targets of architects. Because architectural morphology digital design needs the support of software, the author further studies the micro level of it. How to understand a number of 3-D model software is the original intention of the author, and the aim is to find out and work over the characteristics and some potential discipline of different software.
The author only concerns the partial field in methods and strategies of the current western architectural morphology digital design. The conclusion in this paper doesn’t contain all of them, but they are representative and can be used to explain the works of the pioneer architects from a certain point of view. Finally,based on all the conclusions drawn from the researches in this thesis,The author intends to outline the future of Chinese architectural design in the digital age.
通过对西方建筑形态创作思潮多元化图景以及当代建筑设计数字化转变历程的梳理,作者对一些具有代表性和包容性的方法与策略进行了分析。它们主要包括三个方面:第一,异质要素的数字融合,分析了建筑形态设计中的拓扑变形方法,指出其所包含的社会意识的多样性诉求、科学基础的多学科互动、以及变形方法的丰富与有效;第二,产品形式的数字构造,回顾了技术主义驱动下的建筑产品形态的发展线索,讨论了在数字技术的支持下,尤其是构造成为数字计算的一项直接的功能时,产品形式关心如何充分利用数字化生产提供的机会,以及什么样的设计实践是最有利的,作者还以建筑表皮创作和参数化设计为这类方法与策略进行了求证;第三,复杂系统的数字生成,讨论了最近在建筑形态创作中引入的突现理论以及与此密切相关的形态发现设计法,指出突现理论不仅能够解释自然界进化、存续的现象,同时能够指导形态发生设计法为建筑设计提供一系列数据规则,由此产生的复杂形态、复杂行为、人工智能模型是建筑师对非线性、非决定性的追求。由于当代建筑形态数字化创作离不开软件的支持,文章还将上述方法与策略的研究推进到微观层次。对于种类众多的三位模型软件如何理解、认识是作者的研究初衷,目的在于发现和探讨不同类型软件的三维造型特点和一些潜在的规律。
论文是对西方当代建筑形态数字化设计方法与策略的局部性研究,文中所总结的内容并不是当代西方建筑形态发展的全部数字化方法,但是它们有一定的典型性,能够从特定的角度解释先锋建筑师的建筑创作。
In the last several decades of years,with the development of technology, and, complexity sciences in particular,viewpoint of new science terminated the domination of Classic Science。This paper tries to analyze and classify the representational design methods and strategies of the current western architectural morphology digital design from the point of theory and practice, and further studies the social background、academic base and practical operation of its generation、development and change from macro , meddle and micro level.
They mainly include three parts. The first is the digital amalgamation of the heterogeneity elements. It analyzes the topology transformation in the architectural morphology design, and points out the multiple needs of the social consciousness, multi-subjects exchange based on the science and richness and effectiveness of transformation. The second is the digital tectonics of the product form. The author reviews the development clue of the technology-driven architectural product form, discusses how product form can make fully use of the opportunity provided by digital generation with the support of the digital technology, especially when tectonics has become a direct function of the digital computing, and further testifies the methods and strategies in architectural surface creation and parameter design. The third is the digital generation of the complexity system. First the author discusses the latest emergence theory in architectural morphology design and closely-related form-finding design methods. Then he points out that emergence theory can be used not only to explain the nature evolution and development phenomena, but also to direct form-finding design methods to provide a series of data formula and resultantly to produce complex form, behavior, and artificial aptitude model, which are the pursuing targets of architects. Because architectural morphology digital design needs the support of software, the author further studies the micro level of it. How to understand a number of 3-D model software is the original intention of the author, and the aim is to find out and work over the characteristics and some potential discipline of different software.
The author only concerns the partial field in methods and strategies of the current western architectural morphology digital design. The conclusion in this paper doesn’t contain all of them, but they are representative and can be used to explain the works of the pioneer architects from a certain point of view. Finally,based on all the conclusions drawn from the researches in this thesis,The author intends to outline the future of Chinese architectural design in the digital age.
引文
①齐康,建筑·空间·形态——建筑形态研究提要,东南大学学报(自然科学版),2000,30(11):1
① Andre Chaszar, Blurring the Lines, London: Wiley-Academy, 2006: 23
②P. Zellner, Hybrid Space, London: Thames & Hudson, 2000:17~20
①Greg Lynn, Animate Form, New York: Princeton Architecture Press, 1998: 18
② 尼葛洛庞帝,数字化生存,胡永 范海燕译,海口:海南出版社,1996:128
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① 卡斯腾·哈里斯,建筑的伦理功能,申嘉 陈朝晖 译,北京∶华夏出版社,1963:193~194
② 刘大椿,科学技术哲学导论,北京:中国人民大学出版社,2000:121-127
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① 宋昆 赵劲松,英雄主义归来去,建筑师,2004,(109):76~81
② 利光功,包豪斯——现代工业设计运动的摇篮,刘树信 译,北京∶轻工业出版社,1988.4:3
① 转引自同济大学 清华大学 南京工学院 天津大学,外国近现代建筑史,北京∶中国建筑工业出版社,1982:98
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① 勒·柯布西耶,走向新建筑,陈志华 译,西安∶陕西师范大学出版社,2004:15
② 同上,203
① 奈尔维,建筑的艺术与技术,黄运 译,周卜颐 校,北京:中国建筑工业出版社,1981.6:9
① 或者说后工业社会、信息社会、媒介社会、后资本主义社会等等。理论界常以“后现代性”来描述当代人类历史的一次断裂并进入新的发展阶段,以示其与启蒙主义造就的现代社会之“现代性”的区分。
② 丹尼尔·贝尔,资本主义文化矛盾,赵一凡 等译,北京:三联书店,1986:45
① 詹和平,后现代主义设计,南京:江苏美术出版社,2001:33
② Peter Eisenman, Post-functionalism, Theorizing a New Agenda for Architecture: An Anthology of Architectural Theory 1965 - 1995, Kate. NY: Princeton Architectural Press,1996:326
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① 弗雷德里克·詹明逊,晚期资本主义的文化逻辑,北京:三联书店,1997:339
② 同上,343
① 勒·柯布西耶,走向新建筑,陈志华 译,西安:陕西师范大学出版社,2004:257
① Charles Jencks, New Paradigm in Architecture: The Language of Post-Modernism, Yale University Press New Haven and London, 2002:198~203
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② 同上,98
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①Alan Colquhoun, Frames to Frameworks [J], Encounter 48, 1977(5): 41
② 达西·汤普森,生长与形态,袁丽琴 译,上海:上海科学技术出版社,2003.1
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① 卡斯腾·哈里斯,建筑的伦理功能,申嘉 陈朝晖 译,北京∶华夏出版社,2003:29
① 本文对于计算机技术在建筑设计领域应用的阶段划分基本上延续了东南大学俞传飞博士的观点,但是笔者的着眼点更注重每一发展阶段中计算机技术与建筑设计之间的互动细节,尤其强调了其实践性与催化性特征。
② 詹姆斯·斯蒂尔,当代建筑与计算机——数字设计革命中的互动,徐怡涛 唐春燕 译,北京:中国水利出版社/中国知识产权出版社,2004:8
③ 俞传飞,分离与整合数字化背景(前景)下的建筑及其设计:[博士学位论文],南京:东南大学,2002.4:121~125
① 同上,17~18
② W. Mitechell, M. Malcolm, Digital Design Media, 2nd ed, New York: Van Nostrand Reinhold, 1995:29
③ 萨瑟兰德(Sutherland, Ivan),美国计算机图形学家,为早期的计算机图形学发展做出了重要贡献。
④ 几何画板系统被装载在 MIT 林肯实验室的 TX-2 型计算机上,该系统允许工程师坐在交互式图形终端前,用光笔和键盘来修改显示在屏幕上的图形。在当时看来,由 IBM 为美国空中防御系统所研制的 TX-2 型计算机是一个庞然大物:它由 300 个千字节的随机存取记忆体所组成(相当于现在商业系统的两倍),并且占据了 1000 平方英尺的空间。机器的运行速度很慢,不具备操作系统和编写语言,然而拥有 7 英寸、分辨率为 1024*1024 像素的图形显示装置,并且配备了光笔。
① W. Mitechell, M. Malcolm, Digital Design Media, 2nd ed, New York: Van Nostrand Reinhold, 1995:68
① 转引自 曾旭东 赵昂.计算机辅助建筑设计(CAAD)的发展趋势.重庆大学学报,2006,28(2):22-24
① Gabriela Goldschmidt William L. Porter, Design Presentation, London: Springer,2004:185
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① 克里斯·亚伯,建筑与个性,张磊 司玲 侯正华 陈辉 译,北京:建筑工业出版社,2003:40
①Bruce Lindsey , Digital Gehry : material resistance/digital construction , preface by Antonino Saggio, Basel : Birkhauser, 2001:87
② 数字化并行设计——制造的概念最初来自于飞机制造行业,它主要是指计算机借助其通用的控制功能和网络联系功能,可以将市场、研发、制造加工、装配、发送、销售等环节生产系统的各个环节联系起来,成为相互关联的整体。各个环节的运行可以对来自其它任一环节的新信息作出快速反应。详参见 克里斯·亚伯,建筑与个性,张磊 司玲 侯正华 陈辉 译,北京:建筑工业出版社,2003:46
① 切莱斯蒂诺·索杜(Celestino Soddu),意大利米兰工业大学建筑、环境和工业设计教授,建筑师,生成设计研究室主任,国际生成艺术年会主席。
② Celestino Soddu ,“New naturality: a Generative Approach to Art and Design” in Artificial Life 7 workshop proceedings, C. Maley, E. Boudreau Editors, Portland, Ontario, USA, 2000:78
③ 同上,90。
①Alan Colquhoun, Frames to Frameworks , Encounter 48, 1977, (5): 62
② 哥大建筑网 http://www. arch. Columbia. Edu/ DDL/ technology/ Abstract. html
③ 王蔚,探索数字时代的建筑设计和教育——纽约哥伦比亚大学无纸设计工作室管窥,世界建筑,2003(4):110~112
① Alberto T. Estevez, Genetic Architecture, Santa Fe, New Mexico: Lumen Books/ Site Books, 2003:12
① 转引自 道格拉斯·凯尔纳、斯蒂文·贝斯特,后现代理论,北京:中央编译出版社,1999,98
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③Giuseppa Di Cristina, the Topological Tendency in Architecture, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001:1~13
① Peter Eisenman, Post-Functionalism, K. Michael Hays, Architecture Theory Since 1968, London: MIT Press, 2000: 239~243
① Ali Rahim, Catalytic Formations, New York: Taylor & Francis, 2006: 15~17
① Branko Kolarevic, Architecture in the Digital Age, Lodon: Spon Press, 2003:13
① 在几何图形的拓扑变形中,通过对图形的扭转、拉伸、缩放等方式,熟悉的距离、朝向、大小等性质都会改变,它们都不是拓扑性质而是局部性质;曲面发生粘连或打结的方式并不是曲面自身的内蕴的拓扑性质。
② F D Peat, Superstrings and the search for the theory of Everything,[M], London: Abacus, 1964: 25
① 转引自 王立明 龚凯,解读格林格·林恩,建筑师,2006,122(1):25 ②F D Peat, Superstrings and the search for the theory of Everything,[M], London: Abacus, 1964: 34
③Manuel Gausa Vicente, Guallart Willy Muller, Federico Soriano, Metapolis Dictionary of Advanced
④ 同上,438
⑤ Kostas Terzidis, Expressive Form, London: Spon Press, 2003: 23~31
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① 克里斯·亚伯著,建筑与个性—对文化和技术变化的回应, 张磊 司玲 候正华 陈辉 译,北京中国建筑工业出版社,2003:3
① Greg Lynn, Architectural Curvilinearity, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001: 17
② 吉尔·德勒兹(Gilles Deleuze, 1925-1995),法国哲学家。60 年代末期,它与精神分析学家瓜塔利合著了五本书,其中《反俄狄浦斯》、《一座千座高原》、《哲学是什么》最为著名。《一座千座高原》对当代西方建筑师的影响很大,但是目前国内只有中文的节译本。《哲学与权利的谈判——德勒兹访谈录》(吉尔·德勒兹著,刘汉全译,商务印书馆,2000.7)中的第一章第三届专门讨论了《一座千年高原》,可以为“异质”等概念提供一个较为概括的理解。
① Giuseppa Di Cristina, the Topological Tendency in Architecture, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001:28
① Jeffrey Kipnis, Towards a New Architecture, Architecture and science, London: Wiley-Academy, 2001: 17~22
① Greg Lynn, Animate Form, New York: Princeton Architecture Press, 1998: 16
② 同上,35
① Ali Rahim, Catalytic Formations : Architecture and Digital Design, London : Talyor & Francis, 2006:25
② 同上,53~55。
① 转引自 王钊 张玉坤,FOA 建筑事务所的探索与实践.时代建筑,2006(3):150~152
① 转引自 肯尼斯·弗兰普顿,现代建筑——一部批判的历史,北京:建筑工业出版社,2000:386
② 费菁.超媒介——当代艺术与建筑.北京:中国建筑工业出版社,2005:118~123
③ Stan Allen. Field Condition, Point+ Lines: diagrams and projects for city, New York: Princeton Architectural press, 1999:97
① 转引自 华小宁,建筑与景观的形态整合:新的策略,东南大学学报(自然科学板),2005(7),35:235~237
① Alejandro Zaera, Note for a Topographic Survey, EL Croquis, 53+59:409
② 同上,410。
① Kostas Terzidis, Expressive Form, London: Spon Press, 2003: 23~31
② Gilles Deleuze, The Fold- Leibniz and the Baroque, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001: 40~42
① 汪尚拙 薛皓东 编译,彼得·艾森曼作品集,天津:天津大学出版社,2001:86
① 虞刚,凝视折叠,建筑师,2003,(12):35~39
① 彼得·柯林斯,现代建筑设计的演变,英若聪 译,北京:中国建筑工业出版社,2003:189
① 阿基格拉姆小组成员包括:彼得·库克(Peter Cook)、丹尼斯·克朗普顿(Dannis Crompton)、大卫·格林纳(David Greene)、沃伦·查克(Warren Chalk)、罗恩·郝隆(Ron Herron)、迈克·韦伯(Mike Weeb)。
② 当阿基格拉姆派开始将他们的杂志作为宣传建筑思想的媒介时,波普文化才刚刚被承认,阿基格拉姆杂志的出发点是探索建筑绘画的新形式,所以大发行量杂志所登载的各种广告、连环画、ad copy、插图及其它元素的消费性主题和技巧便成为它的食粮。60 年代的技术主义、未来主义、工业主义以及 70 年代的文化人类工程学、电信学、媒体也使他们坚信:这是一个地球村和消费者文化的时代。参见 黄莉莉,彼得·库克,世界建筑导报,1999,22:44-47
③ 转引自 扶国,当代“新高技美建筑”的情感特点及设计手法研究,[湖南大学硕士学位论文],2001:12
① 弗兰普顿提出的“产品主义”或者“产品形式”的概念借用了马克思·比尔(Max Bill)50 年代创造的“produktform”一词,原指由人体工学决定,同时又受生产模式影响的工业产品设计。
② 弗兰普顿在对“产品主义”建筑的基本原则的总结中:“⑴建筑项目的特征要适合于布置在不加装饰的棚屋或者仓库结构物,这种仓库是结构要尽可能开放和灵活;⑵这一结构物要提供均匀的、完整的服务网络空间;⑶要清晰的表现和区分结构和服务设施,通常采用服务空间和被服务空间的做法;⑷……也是产品主义最重要的原则,即毫无保留的表现生产本身,所有的组成构部件都要表现为产品形式……。” 参见 肯尼斯·弗兰普顿,现代建筑——一部批判的历史,张钦楠等 译,北京:三联书店,2004:355 [③] 彭一刚,从自然流露到刻意表现——当代西方高技派建筑赏析.建筑师,2004,(6),109:7
① 窦以德 等编译,诺曼·福斯特,北京:中国建筑工业出版社,1997:171
① 约翰·沙克拉.超越自身的设计,设计——现代主义之后,约翰·沙克拉 编,卢杰 朱国勤 译,上海:人们美术出版社,1995:15
② 约翰·克里斯·琼斯,技术的变迁,上海:商务出版社,1998:46
① M·萨利赫·乌丁,建筑设计数字化,张永刚 陆卫东译,北京:中国建筑工业出版社,2002:176
① 简·凯普里奇 等,未来系统的最新计划,世界建筑,2001,(4):22
① Timothy M Rohan, From Microcosm to Macrocosm: the Surface of Fuller and Sadao’s US Pavilion at Montreal Expo’67, Architectural Design, 2003(5):27-37
① 傅学怡 顾磊 施永芒等,北京奥运国家游泳中心结构初步设计简介,土木工程学报,2004,37(2):1-6
① 伊东丰雄建筑设计事务所,建筑的非线性设计——从仙台到欧洲,暮春暖 译,北京:中国建筑工业出版社,2005:21
① 王惠均,流动性建筑——记伊东丰雄建筑演讲,建筑师(台),1998(1):87~89
② 原广司,Machine and Wind, GA: Toyo Ito, 1972-2001, Tokyo: A. D. A. EDITA,2001:14
① 无约束自由造型是指参数化技术出现以前的线框模型技术、曲面造型技术和实体造型技术。参见 陈丽华,CAD 三维造型技术的发展与应用,沈阳电力高等专科学校学报,2001(1):40~41
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① 较短桁架尺寸取决于桁架比例参数(hx/H),位置由关系参数决定。桁架的比例参数基于斜边(hx)和三角形其他两条边的比率,即 hx2=29152+(B+C)2,其中 B 为此桁架跨度,C 为主桁架跨度。
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① Michael Weinstock, Morphogenesis and the Mathematics of Emergence, Architecture Design, 2004, (5), 74: 11
② 王寿云 于景元 戴汝为 等,开放的复杂巨系统,杭州:浙江科学技术出版社,1996:47
① Emergence, the Connected Lives of Ants, Brains, Cities and Software, Steven Johnson, Scribner, 2001; Allan Lane, Penguin Press, 2001
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③ 米歇尔?沃尔德罗普著,陈玲译,复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学,北京:生活、读书、新知三联书店,1997,232
① 摩根,突创进化论,北京:商务印书馆,1938:70
② 转引自 埃里克·詹奇,自组织的宇宙,北京:中国社会科学出版社,1992:27.
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① Michael Hensel, Morphogensis and the Mathematics of Emergence, Architecture Design, 2004, (4), 74:14
② 达西·汤普森著,泰勒·邦纳改编,袁丽琴译,生长和形态,上海:上海科学技术出版社,2003,27
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① Mark Burry, Virtually Gaudi. Ditigal Tectonics, Neil Leach, David Turnbull, Chris Williams ed. London:Wiley-Academy,2004:23
① 弗莱·奥托(Frei Otto):德国建筑师、工程师。他的主要研究范围包括:用反向张力的悬挂形式产生的压力荷载的拱顶形式的实验;通过研究肥皂泡的内部张力产生最小的外表面的实验,和通过最优化途径研究系统及其子系统结构的实验。他认为,建筑材料和建筑结构的逻辑性可以使“形态发生”在某一建筑的所有发展进程中成为可能,包括从初始的设计到实际建造。
② Frei Otto, Bodo Rasch, finding form: towards an architecture of the minimal, Stuttgart: Axel Menges, 1995:128
① Las Spuybroek, the Structure of Vagueness, NOX: Machining Architecture, Las Spuybroek ed, London: Thames & Hudson,2004:352
① Lars Spuybroek, The Structure of Vagueness, NOX : machining architecture, Lars Spuybroek ed, London : Thames & Hudson, 2004:352-354
② Archim Menges, Frei Otto in Conversation with the Emergence and Design Group, Architecture Design, 2004(4), 74:17
① 原文为"The fact that we live in a culture that is increasingly globalized means that probably the value of individual or specificity. or language, or idiosyncrasy need to be reviewed in the light of processes that require traps-cultural and traps-subjective operability.'译自 Foreign Office Architects 1996/2003:Complexity and Consistency], EI Croquis, 2003(9):115-116
② Foreign Offoe Architects, Poylogenesis: foa’s ark, Barcelona: Actar, 2003:23-24
① P. Zellner, Hybrid Space, London: Thames & Hudson, 2000:117-120
② Las Spuybroek, the Structure of Vagueness, NOX: Machining Architecture, Las Spuybroek ed, London: Thames & Hudson,2004:353
① 同上,355
② 虞刚,软建筑,建筑师,2005,(12):24 态进行优化选择。
① Frazer, J.H., “An Evolutionary Architecture”, Architectural Association Publications, London, 1995.
② GENR8 是一种设计工具软件,由 Martin Hemberg 提出并且由 Una-May O'Reilly 和 Peter Testa 作为顾问。它的目的是向建筑师提供一种通过计算机生成的,具有原创性的建筑表皮形态的设计软件。生成的过程是对一些编码进行迭代的复制处理并且经过修改最后得到一个人工的制品。
① Yehuda E. Kalay, William J Mitchell, Architecture's New Media: Principles, Theories, and Methods of Computer-aided Design, NY: MIT Press, 2004:135-137
① Hans-Peter Schwarz, Media-Art-History, New York: Prestel Munich, 1997: 62
①20 世纪 60 年代末 70 年代初,美国的 Tektronix(泰克科技)公司掌握了将信息储存在显像管中的技术,推出采用存贮管技术的图形显示器,只要对磷光显示器再充电,影像就可以永远保存。这一系列显示器先后有 4006、4010、4012、4014 等型号。
②彼得·沙拉帕伊,建筑 CAD 设计方略——建筑建模与分析原理,吉国华 译,北京:中国水利出版社&知识产权出版社,2006:11
①A. Eastman, M. Henrion, Geometric modeling: A Survey, Computer-Aided Design, 1979(5):253-271
② Y. Kalay, Modeling Object and Enbironments, New York: Willy Interscience, 1989:55-69
③实体模型除了上述功能外,还能计算体积、质量、重心等,因此对于机械制造、材料和结构工程师而言,其重要性不言而喻,对于制造业来说,实体模型已经成为三维 CAD 的标准。
① 在德勒兹的论述中,曾就当代的物质哲学提出过类似的看法,认为形态就物质本身而言是无所不在的,而并非先验的或者外部强加的东西。
② NRUBS 是指不均匀有理 B 样条曲线造型系统。
③Alicia Imperiale, New Flatness: Surface Tention in Digital Architecture, Berlin: Birkhauser, 2002:41
① 朱心雄,自由曲线曲面造型技术,北京:科学出版社,2000:110
① 在建筑设计中,建筑整体与单独构建的参数在三维空间一般是不均匀分布的,“U”形放样可以将这些三位数据利用可视化的方法表现出来,从而使 NURBS 更直观、更易于把握和理解。
② 苏英姿,表皮、NURB 与建筑技术,建筑师,2004(4),110:82-84
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②二维图像的形变,是指把一序列数字图像以一种自然流畅的、戏剧性的、超现实主义的方式变换到另一序列的数字图像。在传统的电影制作中,达到这种效果的方法主要有两种:一是通过巧妙的拼贴,其缺点是需要许多技巧、繁琐枯燥;另一种是交融技术,即在一幅图像淡出的同时另一幅图像淡入。
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① 或者说后工业社会、信息社会、媒介社会、后资本主义社会等等。理论界常以“后现代性”来描述当代人类历史的一次断裂并进入新的发展阶段,以示其与启蒙主义造就的现代社会之“现代性”的区分。
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① Charles Jencks, New Paradigm in Architecture: The Language of Post-Modernism, Yale University Press New Haven and London, 2002:198~203
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② 同上,98
③Colin Rowe, introduction to Five Architects: Eisenman, Graves, Hejduk, Meier [M], New York: Wittenborn, 1972: 7
①Alan Colquhoun, Frames to Frameworks [J], Encounter 48, 1977(5): 41
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② 同上,12
① 转引自 张利,信息时代的建筑与建筑设计,南京:东南大学出版社,2001:237
① 卡斯腾·哈里斯,建筑的伦理功能,申嘉 陈朝晖 译,北京∶华夏出版社,2003:29
① 本文对于计算机技术在建筑设计领域应用的阶段划分基本上延续了东南大学俞传飞博士的观点,但是笔者的着眼点更注重每一发展阶段中计算机技术与建筑设计之间的互动细节,尤其强调了其实践性与催化性特征。
② 詹姆斯·斯蒂尔,当代建筑与计算机——数字设计革命中的互动,徐怡涛 唐春燕 译,北京:中国水利出版社/中国知识产权出版社,2004:8
③ 俞传飞,分离与整合数字化背景(前景)下的建筑及其设计:[博士学位论文],南京:东南大学,2002.4:121~125
① 同上,17~18
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③ 萨瑟兰德(Sutherland, Ivan),美国计算机图形学家,为早期的计算机图形学发展做出了重要贡献。
④ 几何画板系统被装载在 MIT 林肯实验室的 TX-2 型计算机上,该系统允许工程师坐在交互式图形终端前,用光笔和键盘来修改显示在屏幕上的图形。在当时看来,由 IBM 为美国空中防御系统所研制的 TX-2 型计算机是一个庞然大物:它由 300 个千字节的随机存取记忆体所组成(相当于现在商业系统的两倍),并且占据了 1000 平方英尺的空间。机器的运行速度很慢,不具备操作系统和编写语言,然而拥有 7 英寸、分辨率为 1024*1024 像素的图形显示装置,并且配备了光笔。
① W. Mitechell, M. Malcolm, Digital Design Media, 2nd ed, New York: Van Nostrand Reinhold, 1995:68
① 转引自 曾旭东 赵昂.计算机辅助建筑设计(CAAD)的发展趋势.重庆大学学报,2006,28(2):22-24
① Gabriela Goldschmidt William L. Porter, Design Presentation, London: Springer,2004:185
① Whitehead, Laws of Form, Architecture in the Digital Age·Design and Manufacturing, Branko Kolarevic ed, London: Taylor & Francis, 2003:84
① 查尔斯·詹克斯,后现代建筑语言,李大夏 摘译,北京:建筑工业出版社,1986:62
① 克里斯·亚伯,建筑与个性,张磊 司玲 侯正华 陈辉 译,北京:建筑工业出版社,2003:40
①Bruce Lindsey , Digital Gehry : material resistance/digital construction , preface by Antonino Saggio, Basel : Birkhauser, 2001:87
② 数字化并行设计——制造的概念最初来自于飞机制造行业,它主要是指计算机借助其通用的控制功能和网络联系功能,可以将市场、研发、制造加工、装配、发送、销售等环节生产系统的各个环节联系起来,成为相互关联的整体。各个环节的运行可以对来自其它任一环节的新信息作出快速反应。详参见 克里斯·亚伯,建筑与个性,张磊 司玲 侯正华 陈辉 译,北京:建筑工业出版社,2003:46
① 切莱斯蒂诺·索杜(Celestino Soddu),意大利米兰工业大学建筑、环境和工业设计教授,建筑师,生成设计研究室主任,国际生成艺术年会主席。
② Celestino Soddu ,“New naturality: a Generative Approach to Art and Design” in Artificial Life 7 workshop proceedings, C. Maley, E. Boudreau Editors, Portland, Ontario, USA, 2000:78
③ 同上,90。
①Alan Colquhoun, Frames to Frameworks , Encounter 48, 1977, (5): 62
② 哥大建筑网 http://www. arch. Columbia. Edu/ DDL/ technology/ Abstract. html
③ 王蔚,探索数字时代的建筑设计和教育——纽约哥伦比亚大学无纸设计工作室管窥,世界建筑,2003(4):110~112
① Alberto T. Estevez, Genetic Architecture, Santa Fe, New Mexico: Lumen Books/ Site Books, 2003:12
① 转引自 道格拉斯·凯尔纳、斯蒂文·贝斯特,后现代理论,北京:中央编译出版社,1999,98
② 转引自 万书元,西方当代建筑美学,南京:东南大学出版社,2001:121
③Giuseppa Di Cristina, the Topological Tendency in Architecture, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001:1~13
① Peter Eisenman, Post-Functionalism, K. Michael Hays, Architecture Theory Since 1968, London: MIT Press, 2000: 239~243
① Ali Rahim, Catalytic Formations, New York: Taylor & Francis, 2006: 15~17
① Branko Kolarevic, Architecture in the Digital Age, Lodon: Spon Press, 2003:13
① 在几何图形的拓扑变形中,通过对图形的扭转、拉伸、缩放等方式,熟悉的距离、朝向、大小等性质都会改变,它们都不是拓扑性质而是局部性质;曲面发生粘连或打结的方式并不是曲面自身的内蕴的拓扑性质。
② F D Peat, Superstrings and the search for the theory of Everything,[M], London: Abacus, 1964: 25
① 转引自 王立明 龚凯,解读格林格·林恩,建筑师,2006,122(1):25 ②F D Peat, Superstrings and the search for the theory of Everything,[M], London: Abacus, 1964: 34
③Manuel Gausa Vicente, Guallart Willy Muller, Federico Soriano, Metapolis Dictionary of Advanced
④ 同上,438
⑤ Kostas Terzidis, Expressive Form, London: Spon Press, 2003: 23~31
① 李滨泉 李桂文,建筑形态的拓扑同胚演化,建筑学报,2006(5):51~54
① 克里斯·亚伯著,建筑与个性—对文化和技术变化的回应, 张磊 司玲 候正华 陈辉 译,北京中国建筑工业出版社,2003:3
① Greg Lynn, Architectural Curvilinearity, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001: 17
② 吉尔·德勒兹(Gilles Deleuze, 1925-1995),法国哲学家。60 年代末期,它与精神分析学家瓜塔利合著了五本书,其中《反俄狄浦斯》、《一座千座高原》、《哲学是什么》最为著名。《一座千座高原》对当代西方建筑师的影响很大,但是目前国内只有中文的节译本。《哲学与权利的谈判——德勒兹访谈录》(吉尔·德勒兹著,刘汉全译,商务印书馆,2000.7)中的第一章第三届专门讨论了《一座千年高原》,可以为“异质”等概念提供一个较为概括的理解。
① Giuseppa Di Cristina, the Topological Tendency in Architecture, Architecture and Science, London: Wiley-Academy, 2001:28
① Jeffrey Kipnis, Towards a New Architecture, Architecture and science, London: Wiley-Academy, 2001: 17~22
① Greg Lynn, Animate Form, New York: Princeton Architecture Press, 1998: 16
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① Ali Rahim, Catalytic Formations : Architecture and Digital Design, London : Talyor & Francis, 2006:25
② 同上,53~55。
① 转引自 王钊 张玉坤,FOA 建筑事务所的探索与实践.时代建筑,2006(3):150~152
① 转引自 肯尼斯·弗兰普顿,现代建筑——一部批判的历史,北京:建筑工业出版社,2000:386
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① Alejandro Zaera, Note for a Topographic Survey, EL Croquis, 53+59:409
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① Kostas Terzidis, Expressive Form, London: Spon Press, 2003: 23~31
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① 汪尚拙 薛皓东 编译,彼得·艾森曼作品集,天津:天津大学出版社,2001:86
① 虞刚,凝视折叠,建筑师,2003,(12):35~39
① 彼得·柯林斯,现代建筑设计的演变,英若聪 译,北京:中国建筑工业出版社,2003:189
① 阿基格拉姆小组成员包括:彼得·库克(Peter Cook)、丹尼斯·克朗普顿(Dannis Crompton)、大卫·格林纳(David Greene)、沃伦·查克(Warren Chalk)、罗恩·郝隆(Ron Herron)、迈克·韦伯(Mike Weeb)。
② 当阿基格拉姆派开始将他们的杂志作为宣传建筑思想的媒介时,波普文化才刚刚被承认,阿基格拉姆杂志的出发点是探索建筑绘画的新形式,所以大发行量杂志所登载的各种广告、连环画、ad copy、插图及其它元素的消费性主题和技巧便成为它的食粮。60 年代的技术主义、未来主义、工业主义以及 70 年代的文化人类工程学、电信学、媒体也使他们坚信:这是一个地球村和消费者文化的时代。参见 黄莉莉,彼得·库克,世界建筑导报,1999,22:44-47
③ 转引自 扶国,当代“新高技美建筑”的情感特点及设计手法研究,[湖南大学硕士学位论文],2001:12
① 弗兰普顿提出的“产品主义”或者“产品形式”的概念借用了马克思·比尔(Max Bill)50 年代创造的“produktform”一词,原指由人体工学决定,同时又受生产模式影响的工业产品设计。
② 弗兰普顿在对“产品主义”建筑的基本原则的总结中:“⑴建筑项目的特征要适合于布置在不加装饰的棚屋或者仓库结构物,这种仓库是结构要尽可能开放和灵活;⑵这一结构物要提供均匀的、完整的服务网络空间;⑶要清晰的表现和区分结构和服务设施,通常采用服务空间和被服务空间的做法;⑷……也是产品主义最重要的原则,即毫无保留的表现生产本身,所有的组成构部件都要表现为产品形式……。” 参见 肯尼斯·弗兰普顿,现代建筑——一部批判的历史,张钦楠等 译,北京:三联书店,2004:355 [③] 彭一刚,从自然流露到刻意表现——当代西方高技派建筑赏析.建筑师,2004,(6),109:7
① 窦以德 等编译,诺曼·福斯特,北京:中国建筑工业出版社,1997:171
① 约翰·沙克拉.超越自身的设计,设计——现代主义之后,约翰·沙克拉 编,卢杰 朱国勤 译,上海:人们美术出版社,1995:15
② 约翰·克里斯·琼斯,技术的变迁,上海:商务出版社,1998:46
① M·萨利赫·乌丁,建筑设计数字化,张永刚 陆卫东译,北京:中国建筑工业出版社,2002:176
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① Timothy M Rohan, From Microcosm to Macrocosm: the Surface of Fuller and Sadao’s US Pavilion at Montreal Expo’67, Architectural Design, 2003(5):27-37
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① 无约束自由造型是指参数化技术出现以前的线框模型技术、曲面造型技术和实体造型技术。参见 陈丽华,CAD 三维造型技术的发展与应用,沈阳电力高等专科学校学报,2001(1):40~41
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① 较短桁架尺寸取决于桁架比例参数(hx/H),位置由关系参数决定。桁架的比例参数基于斜边(hx)和三角形其他两条边的比率,即 hx2=29152+(B+C)2,其中 B 为此桁架跨度,C 为主桁架跨度。
② Hugh Pearman, GRIMSHAW & PARTNERS BAUTEN UND PROJEKTE, Berlin:ERNST&SOHN, 1999:136
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① 弗莱·奥托(Frei Otto):德国建筑师、工程师。他的主要研究范围包括:用反向张力的悬挂形式产生的压力荷载的拱顶形式的实验;通过研究肥皂泡的内部张力产生最小的外表面的实验,和通过最优化途径研究系统及其子系统结构的实验。他认为,建筑材料和建筑结构的逻辑性可以使“形态发生”在某一建筑的所有发展进程中成为可能,包括从初始的设计到实际建造。
② Frei Otto, Bodo Rasch, finding form: towards an architecture of the minimal, Stuttgart: Axel Menges, 1995:128
① Las Spuybroek, the Structure of Vagueness, NOX: Machining Architecture, Las Spuybroek ed, London: Thames & Hudson,2004:352
① Lars Spuybroek, The Structure of Vagueness, NOX : machining architecture, Lars Spuybroek ed, London : Thames & Hudson, 2004:352-354
② Archim Menges, Frei Otto in Conversation with the Emergence and Design Group, Architecture Design, 2004(4), 74:17
① 原文为"The fact that we live in a culture that is increasingly globalized means that probably the value of individual or specificity. or language, or idiosyncrasy need to be reviewed in the light of processes that require traps-cultural and traps-subjective operability.'译自 Foreign Office Architects 1996/2003:Complexity and Consistency], EI Croquis, 2003(9):115-116
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① 同上,355
② 虞刚,软建筑,建筑师,2005,(12):24 态进行优化选择。
① Frazer, J.H., “An Evolutionary Architecture”, Architectural Association Publications, London, 1995.
② GENR8 是一种设计工具软件,由 Martin Hemberg 提出并且由 Una-May O'Reilly 和 Peter Testa 作为顾问。它的目的是向建筑师提供一种通过计算机生成的,具有原创性的建筑表皮形态的设计软件。生成的过程是对一些编码进行迭代的复制处理并且经过修改最后得到一个人工的制品。
① Yehuda E. Kalay, William J Mitchell, Architecture's New Media: Principles, Theories, and Methods of Computer-aided Design, NY: MIT Press, 2004:135-137
① Hans-Peter Schwarz, Media-Art-History, New York: Prestel Munich, 1997: 62
①20 世纪 60 年代末 70 年代初,美国的 Tektronix(泰克科技)公司掌握了将信息储存在显像管中的技术,推出采用存贮管技术的图形显示器,只要对磷光显示器再充电,影像就可以永远保存。这一系列显示器先后有 4006、4010、4012、4014 等型号。
②彼得·沙拉帕伊,建筑 CAD 设计方略——建筑建模与分析原理,吉国华 译,北京:中国水利出版社&知识产权出版社,2006:11
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③实体模型除了上述功能外,还能计算体积、质量、重心等,因此对于机械制造、材料和结构工程师而言,其重要性不言而喻,对于制造业来说,实体模型已经成为三维 CAD 的标准。
① 在德勒兹的论述中,曾就当代的物质哲学提出过类似的看法,认为形态就物质本身而言是无所不在的,而并非先验的或者外部强加的东西。
② NRUBS 是指不均匀有理 B 样条曲线造型系统。
③Alicia Imperiale, New Flatness: Surface Tention in Digital Architecture, Berlin: Birkhauser, 2002:41
① 朱心雄,自由曲线曲面造型技术,北京:科学出版社,2000:110
① 在建筑设计中,建筑整体与单独构建的参数在三维空间一般是不均匀分布的,“U”形放样可以将这些三位数据利用可视化的方法表现出来,从而使 NURBS 更直观、更易于把握和理解。
② 苏英姿,表皮、NURB 与建筑技术,建筑师,2004(4),110:82-84
①Greg Lynn. Animate form. New York: Princeton Architectural Press, 1999:20
②转引自 金小刚 鲍虎军 等,计算机动画技术综述,软件学报,1997(4):242
①数字图形图像变形是图形图像处理技术的研究内容,起源于对遥感图像的几何校正问题的研究,后来被引入医学成像及计算机视觉领域,它主要研究数字图形图像的几何变形,即图形图像中点与点之间空间映射关系问题。随着多媒体技术的普及应用,数字图形图像变形技术有了很大的发展,人们提出了很多高效的算法,并开发出相应的软硬件系统。比较流行的商用动画软件 Softimage、Maya、3Dmax 等都融入了数字图形图像变形技术。利用图形图像变形技术实现的特技效果,在影视创作中获得了成功的应用。如:迈克尔·杰克逊的 MTV“Black & White”中 13 个不同性别和种族的人的相互渐变等。
②二维图像的形变,是指把一序列数字图像以一种自然流畅的、戏剧性的、超现实主义的方式变换到另一序列的数字图像。在传统的电影制作中,达到这种效果的方法主要有两种:一是通过巧妙的拼贴,其缺点是需要许多技巧、繁琐枯燥;另一种是交融技术,即在一幅图像淡出的同时另一幅图像淡入。
③匡葵,电脑特技中的变形技术,世界广播电视,2001(8):24
④Terzopoulos D, Platt J, Barr A, Elastically deformable models, ComputerGraphics, 1987, 21(4):205~214
①李启昌 洪钧 袁远,动画创作 COOL,北京:希望电子出版社,1999:240~249.
② 同上,240~249
③交互式反向运动在设定物体层次关系和关节参数后,打开动画记录按钮,在不同的时间帧上将物体调整为不同的形态即可。
① Francesco De Luca, Marco Nardini, Behind the Scenes: Avant-garde Techniques of Contemporary Design, Berlin: Birkhauser, 2002:31~33
①隐式曲面造型研究近年来逐渐为人们研究的热点,欧洲图形学学会专门设立了相应的 Implicit Surface 学术会议。该会议从 1995 年开始,每一年半举办一次。隐式曲面是元球的更一般形式,它在表现人体的肌肉、水滴、云、树等物体的造型和动画方面有很大的优势。
②彭群生,鲍虎君,金小刚 编著,计算机真实感图形的算法基础, 北京:科学出版社,1999:231~236
①张雷,设计与表现的一体化,建筑学报,1996(2):53
② 该数据来自上海曼恒技术有限公司市场部的调研。
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