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【摘 要】本文通过了解参数化设计的现状，浅谈通过非线性设计思维，学习并感受全新设计时代带来的设计过程的改变。本文着重对数字化发展对于设计领域的推动作用进行阐述，并对设计思维的扩展进行探索。
【关键词】数字化 非线性设计 设计思维
在20世纪后期，MIT的GOSSARD教授提出变量化设计一词，而参数化设计则是在变量化设计思想以后产生的，这种非线性思想，在近年来的国内外设计碰撞中越来越多的影响着设计，以及整个设计界的运作流程，促使着设计本身的革新。
一、数字化背景
随着计算机时代的到来，脚本与代码为主的参数化设计已经在工业设计领域应用了几十年了，随着设计界新生概念的不断浮现，尤其在建筑领域，越来越多的试图揭示生命现象并用看似混乱却有着自治规律的复杂性设计的出现，用以应对城市高速发展所需的灵动与动态设计，同时也促使了解决建筑，环境的相关软件的开发，参数化设计思维从单一的工业领域往整个设计界的扩展。对于具有复杂性的设计实现迭代过程，如今也能轻而易举的实现了。
二、设计界参数化现状
我们普遍的将设计分为三个时代--农耕时代、工业时代、网络时代，这也是将设计从传统设计到现代设计再到创新设计过程的合理解释。同济大学娄永琪教授形象化的将这三种过程解释为设计1.0、设计2.0和设计3.0。而参数化设计作为创新设计中的一种，类似一种交叉学科的革新，我认为这是设计界从传统的“现代主义时代”向参数化数字化的“大数据时代”过渡的必经时期，或者说是互联时代的默片时期。就拿建筑来说，我们把众多影响建筑生成的因素（比如日照、地形、风向、气候、周边环境、人流、车流等）都设计生成参变量通，并过控制每个参变量的值从而改变设计结果，这种建筑函数的变量，给设计带来了灵活性，也满足了设计过程中的物体有机性、交互性，通过优化变形，让传统思维所认为的形体，功能，空间更趋于完善。
工业设计在很大程度上是带领着整个设计界前行，由于建筑、环境等在设计时需要考虑的影响非常多，交互内容更加复杂，所以相关的平台开发往往晚于产品设计。在产品早期参数化阶段，人们为了让其建立约束模型，将约束综合成目标，映射成特定的几何/拓扑结构，转化为几何约束（位置和形状参数），形成参数化的产品几何模型。早在上世纪80至90年代，波音公司就已经采用CATIA（Computer-aided Three-dimensional Interactive Application ）技术来制造波音777并取得巨大成功，（CATIA类似于现在常用的CAD）它可以在制成实物前将所有零件制成数字化模型在计算机中进行拼装，抛弃了传统的绘图纸，因此带来了节约开发时间和成本的好处。
在建筑界，英国著名建筑理论家 Neil leach曾说过，在他2004年到北京的时候，没有人知道什么是编程（数字建筑），而如今，中国建筑数字化进程很快，当2020年到来的时候计算机辅助设计将不复存在，因为它已经涵盖了所有的方面，就像我们在施工现场不再讨论电动设备因为所有的设备都是电动的那样。
而如今，在建的上海中心就像当初波音制作777那样，利用RHINO、MAYA，算法工具，GRASSHOPPER，PROCESWSING等软件进行逻辑性设计，再通过业界标准的交换模式如DXF、SAT等在不同参数化设计软件与BIM中进行交换并进行测试分析，通过风洞试验，ECOTECT等模拟，寻找出最合适的形态，将制作出来的每个零件样件进行三维扫描在电脑中进行先行测试组装，再利用数字化模块化生产，从而相比传统方式，利用计算机平台进行扩展，大大节省了时间与成本，所以很多时候也把这种类型的设计称之为性能化设计。
三、未来数字化
就像电影《少数派报告》那样，“物体反馈”颠覆了人对于事物规律的常态化理解，以一种思维互动的形态呈现。在未来高度数字化的时代，合作模式产生巨大变化，交互变的更加普遍，我们处在的是能提供反馈的环境。利用非线性设计思维，产生的是以数字化平台为基础的具有逻辑性的“设计品”，一切可变量都变的有根据可循。而现在当非线性处在萌芽时期时，我们必须拥有严谨，全面的思考战略，来促使不同交互行业的良训循环。娄永琪的设计3.0很大程度上是指设计主体的改变，由专业设计师向普通民众转变，从而使每个人都有能力对于身边的行为与环境进行一个合理反馈，进行改变。而设计师最为重要的是创建平台，对于设计与创造本身的规律进行研究与革新。
结 论
在高度数字化的设计时代，逐渐会由电脑辅助的传统设计向以电脑为主导逻辑设计转变，由设计单一个体向设计生态系统转变，而如今高度数字化的优势已经逐渐显现，设计师只需通过计算机研究不同的可能性，就可以更高效的解决流程中的一系列问题。同时也希望能通过此次理论研究，引起人们对于非线性思维以及设计革新的思考。
参考文献：
[1]高岩. 参数化设计出现的背景-KPF自身合伙人拉尔斯.赫赛尔格伦访谈[J]. 世界建筑， 2008年（05期）：22-27.
[2]张金标等. 并行设计混合迭代过程规划的遗传算法[J]. 现代制造工程， 2008年（07期）.
[3]徐卫国. 参数化设计与算法生形[J]. 世界建筑， 2011（06）.
[4]张峰、李兆前、黄传真. 参数化设计的研究现状与发展趋势[J]. 机械工程师， 2002（01）.
[5]徐卫国/尼尔.林奇（英）著. 设计智能高级计算性建筑生形研究[M]. 中国建筑工业出版社， 2013年10月第一版：8-23.
科研基金项目：
本文为苏州大学第十六届大学生课外学术科研项目—“非线性建筑形体及景观参数化设计初探”阶段性成果。
【关键词】数字化 非线性设计 设计思维
在20世纪后期，MIT的GOSSARD教授提出变量化设计一词，而参数化设计则是在变量化设计思想以后产生的，这种非线性思想，在近年来的国内外设计碰撞中越来越多的影响着设计，以及整个设计界的运作流程，促使着设计本身的革新。
一、数字化背景
随着计算机时代的到来，脚本与代码为主的参数化设计已经在工业设计领域应用了几十年了，随着设计界新生概念的不断浮现，尤其在建筑领域，越来越多的试图揭示生命现象并用看似混乱却有着自治规律的复杂性设计的出现，用以应对城市高速发展所需的灵动与动态设计，同时也促使了解决建筑，环境的相关软件的开发，参数化设计思维从单一的工业领域往整个设计界的扩展。对于具有复杂性的设计实现迭代过程，如今也能轻而易举的实现了。
二、设计界参数化现状
我们普遍的将设计分为三个时代--农耕时代、工业时代、网络时代，这也是将设计从传统设计到现代设计再到创新设计过程的合理解释。同济大学娄永琪教授形象化的将这三种过程解释为设计1.0、设计2.0和设计3.0。而参数化设计作为创新设计中的一种，类似一种交叉学科的革新，我认为这是设计界从传统的“现代主义时代”向参数化数字化的“大数据时代”过渡的必经时期，或者说是互联时代的默片时期。就拿建筑来说，我们把众多影响建筑生成的因素（比如日照、地形、风向、气候、周边环境、人流、车流等）都设计生成参变量通，并过控制每个参变量的值从而改变设计结果，这种建筑函数的变量，给设计带来了灵活性，也满足了设计过程中的物体有机性、交互性，通过优化变形，让传统思维所认为的形体，功能，空间更趋于完善。
工业设计在很大程度上是带领着整个设计界前行，由于建筑、环境等在设计时需要考虑的影响非常多，交互内容更加复杂，所以相关的平台开发往往晚于产品设计。在产品早期参数化阶段，人们为了让其建立约束模型，将约束综合成目标，映射成特定的几何/拓扑结构，转化为几何约束（位置和形状参数），形成参数化的产品几何模型。早在上世纪80至90年代，波音公司就已经采用CATIA（Computer-aided Three-dimensional Interactive Application ）技术来制造波音777并取得巨大成功，（CATIA类似于现在常用的CAD）它可以在制成实物前将所有零件制成数字化模型在计算机中进行拼装，抛弃了传统的绘图纸，因此带来了节约开发时间和成本的好处。
在建筑界，英国著名建筑理论家 Neil leach曾说过，在他2004年到北京的时候，没有人知道什么是编程（数字建筑），而如今，中国建筑数字化进程很快，当2020年到来的时候计算机辅助设计将不复存在，因为它已经涵盖了所有的方面，就像我们在施工现场不再讨论电动设备因为所有的设备都是电动的那样。
而如今，在建的上海中心就像当初波音制作777那样，利用RHINO、MAYA，算法工具，GRASSHOPPER，PROCESWSING等软件进行逻辑性设计，再通过业界标准的交换模式如DXF、SAT等在不同参数化设计软件与BIM中进行交换并进行测试分析，通过风洞试验，ECOTECT等模拟，寻找出最合适的形态，将制作出来的每个零件样件进行三维扫描在电脑中进行先行测试组装，再利用数字化模块化生产，从而相比传统方式，利用计算机平台进行扩展，大大节省了时间与成本，所以很多时候也把这种类型的设计称之为性能化设计。
三、未来数字化
就像电影《少数派报告》那样，“物体反馈”颠覆了人对于事物规律的常态化理解，以一种思维互动的形态呈现。在未来高度数字化的时代，合作模式产生巨大变化，交互变的更加普遍，我们处在的是能提供反馈的环境。利用非线性设计思维，产生的是以数字化平台为基础的具有逻辑性的“设计品”，一切可变量都变的有根据可循。而现在当非线性处在萌芽时期时，我们必须拥有严谨，全面的思考战略，来促使不同交互行业的良训循环。娄永琪的设计3.0很大程度上是指设计主体的改变，由专业设计师向普通民众转变，从而使每个人都有能力对于身边的行为与环境进行一个合理反馈，进行改变。而设计师最为重要的是创建平台，对于设计与创造本身的规律进行研究与革新。
结 论
在高度数字化的设计时代，逐渐会由电脑辅助的传统设计向以电脑为主导逻辑设计转变，由设计单一个体向设计生态系统转变，而如今高度数字化的优势已经逐渐显现，设计师只需通过计算机研究不同的可能性，就可以更高效的解决流程中的一系列问题。同时也希望能通过此次理论研究，引起人们对于非线性思维以及设计革新的思考。
参考文献：
[1]高岩. 参数化设计出现的背景-KPF自身合伙人拉尔斯.赫赛尔格伦访谈[J]. 世界建筑， 2008年（05期）：22-27.
[2]张金标等. 并行设计混合迭代过程规划的遗传算法[J]. 现代制造工程， 2008年（07期）.
[3]徐卫国. 参数化设计与算法生形[J]. 世界建筑， 2011（06）.
[4]张峰、李兆前、黄传真. 参数化设计的研究现状与发展趋势[J]. 机械工程师， 2002（01）.
[5]徐卫国/尼尔.林奇（英）著. 设计智能高级计算性建筑生形研究[M]. 中国建筑工业出版社， 2013年10月第一版：8-23.
科研基金项目：
本文为苏州大学第十六届大学生课外学术科研项目—“非线性建筑形体及景观参数化设计初探”阶段性成果。