我国乡村住宅目前普遍存在着设计质量低下的问题,其主要成因可以归结为三个方面:村民缺乏或无力承担专业指导;业余设计师缺乏对形式、文脉与功能的整体认识;住区规划项目中有限的设计师团队没有精力去为所有人提供定制化设计。基于此,本文提出了一种具备大规模定制化设计潜力的算法框架试图去改善上述的不足,从多种智能化设计方法中选定了形状文法作为该系统的核心,并在此过程中阐述了形状文法有别于其他方法的优势与特征。它能够捕捉设计背后生成逻辑,继而将其转译成一种可视化的设计规则,规则的图形可视化与形状计算是形状文法有别于其他方法的重要特征,可理解的计算过程也使得设计师更容易互相交流设计想法。设计者可以通过直接操作或编辑这些规则来得到或修改设计,也可以仅仅将其当作一种可视化知识模型来指导参数化模型的创建。借助形状规则可以生成一定风格范围内的大量设计,极大地降低了设计成本,同时提高了设计的准确性和效率。本文主要将研究范围限定于上述系统中供设计师使用的子部分,称之为乡村住宅设计系统（RHDS）,并以湖南中部地区的汉族传统民居作为分析对象进行应用实践。需要强调的是,本文主要侧重于算法框架本身的研究,现阶段的主要任务是完成分析对象的基本平面形态与对应三维模型的生成,可能暂未涉及对象更进一步的需求分析与细节探讨。对于RHDS来说,上述与设计知识有关的更多细节可以在验证系统的基本有效性后,再通过对住宅形状规则的进一步深入研究后而层层递进地将更多的功能与变量引入系统,体现了一种将设计知识与生成系统分离的系统搭建思维。在另一方面,由于形状文法的应用在国内尚不成熟,本文的首要目标便是从理论基础和应用实证两个部分探讨和验证形状文法作为RHDS核心方法的可行性。具体来说,第一章提出了本文的论点与论证思路。第二章对形状文法的系统性回顾奠定了RHDS的理论基础,较为清晰地呈现了其形式理论与计算机实现两方面的内容与现状。第三章提出的算法框架（RHDS）是目前较为完整的基于形状文法的生成设计流程与策略,由形状生成、设计探索和三维模型生成等三大模块组成,并给出了从语法实例的开发、应用到集成等方面的具体思路。特别地,考虑到乡村住宅这种大量性建筑的竖向空间关系一般并不复杂,平面的评估足以判断住宅整体的合理性,这样就能够将平面生成与三维空间的生成进行分离,从而使整个系统更为高效。得到合理平面后再由对应关系映射为三维空间模型,可以有效降低系统运算成本。第四章对RHDS框架进行了应用实践。以湘中汉族民居为研究样本开发了“湘中语法”,并对其进行了规则推演,验证了该语法的有效性。继而基于RHDS的算法框架,利用两种不同的方式（通用解释器和参数化模型）尝试对湘中语法进行程序实现,并分析了这两种实现的现存问题与优化思路。得到的结果在一定程度上验证了形状文法作为RHDS核心方法的可行性。受限于技术条件的不足,本文并未完成针对湘中语法的设计探索,但给出了该模块的具体实现思路与应用流程,并用一个案例展示了语法进化的过程与结果,从侧面印证了该模块的有效性。总的来说,本文仅尝试以抛砖引玉,为后续研究者提供一些可供参考的开发思路与策略。