信息時代，數字化技術已經廣泛的滲透到了設計界的各個領域，在建筑設計領域的應用已經從最早的計算機輔助演變到模擬的人工智能的，以預算法的數字化設計階段。這是繼現代主義運動，又一次基于技術更新的設計革命。目前，西方學術界比較盛行的觀點之一是我們正處于一個非標準化的多元世界，也就是個性化的設計時代。

縱觀人類技術的演變，總是以能否提高生產效率為最終目的，即以相對少的時間、物質和人力投入，創造出更多的成果。每一次技術的革新，在和社會需求產生碰撞后，都能帶來一次效率的飛躍。數字化設計也不例外，它不但能夠解決很多以前無法實現的實際想法，而且還能提高已有建筑設計體系的效率。數字化設計的核心是把設計的限制條件，通過相關數字化腳本，與設計的形式輸出之間建立參數關系，生成可以靈活控制的計算機模型。在這個過程中，通過類似mapping&diagram的技法（圖晰與圖解），將非形式的信息記錄并轉化為圖形信息，以此作為建筑設計的依據。

數字化設計不僅能讓建筑師控制以前無法實現的復雜形式，更重要的是它能提高已有建筑設計的效率。在這個多元化的時代，如何能夠創新成為一個事務所能否生存的關鍵。如果依然沿襲舊的古板的設計技術和技能以及相關的策略和方法，無論如何總是在一個圈中徘徊。在技術，技能上沒有創新的大多數建筑實踐單位，都很容易陷入創造類型的重復中。主觀先入為主的因素越多，設計預加的限制就越大，創新的氣味就越淡。這里的創新指的是提高建筑的使用效率。

復雜的形式往往源于方案的復雜文脈，比如交織共生的功能，四通八達的流線、環境能量的有機響應。數字化在處理復雜形式時，通過自己設定形式輸入和輸出之間的參數關系，為設計師提供一個精確控制模型的平臺。使設計從視覺直觀走向量化理性的經濟可行。

選擇方案是每個項目都不可避免的，是方案優化的需要。在主流經典設計方法中，建筑師總會主觀按照不同的可選前提單獨處理每一個選擇方案。之后，還要花很大精力做篩選。

然而在數字化設計中，選擇方案的數目不依賴于設計時間，只要建立了參數化模型，做出10個選擇方案的時間和做出1000個的時間相差無幾。另一方面，建筑師在建模的時候完全可以不用浪費時間顧慮當前的形式是否如意，只需關注輸入與輸出之間的參數關系。一個模型的完成。就意味著一個系列的產生。在設計過程中斟酌形式這個環節被省略掉了。

如果說生成選擇方案是形式在某一時間點的多樣化展開，那么調整既定方案就是形式在時間軸上的延續展開。隨著方案的不斷深入，可預料和不可預料的改動，對方案推進速度的影響極大。有時候這種改動是毀滅性的。就還比方案都上板了，突然發現一草時候的總體尺寸錯了。這種改動，在以前意味著你要一絲不落得重演之前的所有作圖行為，而現在，只要形式的內在邏輯關系沒變，數字化設計就可以讓你游刃有余的往返“過去”與“

現在”之間。

我們所說的數字化設計，是一種運算法則，一種形態之間的聯系規則。基于運算法則的形態是客觀生成的，因為它的形式輸出取決于運算法則的制定和帶入的參數，而非個人的主觀偏好或視覺經驗。然而，數字化設計也并不排斥主觀的能動性。因為運算法則的制定，從中衍生出結果的篩選，仍然需要人主觀的篩選。尤其是規則的制定，編織數字與圖形的對應關系與輸出方式，是非常依賴人的經驗，知識，天賦的作用。

數字化設計在不同設計階段的角色

在理解了數字化設計如何使建筑師提高建筑設計的效率后，我們可以把數字化設計的不同方案階段的任務作一個小結。

可行性研究階段，數字化設計的任務是根據設計任務書，設定需要解決的設計問題，擬定可以解決問題的設計技法，并確定最適宜的軟件平臺。在這一階段，設計師建立數據與圖形的聯系，引用已有的腳本或編寫新的輸出腳本。

概念設計階段，數字化設計的工作是在實驗不同選擇的基礎上確定最終的技法。與此同時，通過調整參數，證明模型的可操作性，并生成一系列的選擇方案，匯編整理。

初步設計階段，需要得到業主和其他所有相關工種的反饋，審核參數的設置是否可以響應未來可能的變化，同時根據反饋信息調整參數化模型的輸入變量，分析和評估形式的輸出。

擴初設計階段，要在上個階段評估選擇方案的基礎上，確定最終的形式大樣。開始到處建筑的二維圖紙，供其它協作單位配合設計，以及物料數據以供工程預算之用。大形確定之后，可以在模型上發展細部設計，保持和相關技術人員的交流互動。另外一個重要的工作是及時發現和更正模型中不交圈的問題，同時更新二維圖紙。

施工圖階段的主要任務是，從確定的參數化模型中導出所有技術之圖，配合其他協作單位完成各種相關的專業任務。

施工階段，數字化模型設計人員主要是對承包商和制造商的模型、圖紙審核，確保他們的信息數據和參數化模型導出的信息協調一致。并對于生產制造中的不可預料的實際問題，做出相應的數據調整和數據更新。

數字化設計在本設計中的實際應用

在這次設計中，由于時間有限以及掌握的資源有限，我們嘗試在數字化設計中以盡量少的參數與元素，以一種簡單的生成運算法則來編織建筑，看能否在這種低限度的參數設計方法下能否形成豐富的建筑結果。

在小組的討論和與指導老師的參與下，我們制定了一個簡單的腳本----圓形。從相切園的母體出發，根據幾何學中，兩個給定的圓可以確定一個給定半徑的與之相切的唯一圓。例如已有圓1、2，他們分別給定了半徑7米和10米，然后可以做出一個確定了半徑8米的圓與之相切。得到的圓編號3。再以2、3圓為依據，可以得到半徑為12米的圓4，與2、3 圓相切，如此可以一直繁衍生成下去。這其中，預先給定了比如20個圓的半徑數值，在每次半徑的選取中，讓計算機隨機抽取。這樣就完成了一個簡單腳本的編寫。

在這個過程中，我們與一個計算機專業的研究生合作，由我們來提出腳本的法則，而他將這種法則編寫成了一個運作的計算機程序。完成以后，我們只要每運算一次，就可以得到一組在腳本法則下形成的相切圓形圖樣。

如圖所是，我們設定了一組圓半徑的數據，然后交由程序自動生成，得到這樣的圖形。在反復輸入圓半徑的參數后我們得到了20組類似的圖形，再從中挑選出了有建構可能的圖形，來進一步深入。選中一簇原型，再用所給基地的紅線以及已有建筑的輪廓進行限定，去掉超出邊界的圓形，最終得到相切圓圖形的一個有效的片斷，作為建筑發展母題。

在確定了基本圖樣之后，我嘗試將其進一步發展成為可操作的建筑。這時就要在圖形的基礎上確定一個可行的建構方式。我所選擇的方式是，將得到的相切圓形圖案當作建筑的平面樓板，柱子通過圓心，連接層層的樓板。而各層的平面通過隨機的選擇，每層都在邊緣處去掉若干的圓形，最終形成表面成波浪狀的建筑外形。由于相切的各個圓的半徑并不形同，導致柱子間的距離也參差不齊。再加上各層邊界變化的平面，形成了異常豐富的立面及內部空間效果。

進行到這一階段，我不禁贊嘆與這一設計方法的強大。通過簡單的規則，簡單的圖形母題，就可以產生巨大的復雜性與模糊性。

在有了母題和基本的建構方式之后，設計就有了深入下去的基礎。而之后的深入設計，我也是中貫穿著對生成法則和其對應圖形的遵從。

建構方式往下發展，就到了如何用現有的科技手段將概念性的建構模式呈現出來。我所采取的策略是：從圓形的邊界形成曲型的圖樣，并作為樓板。然后從各個圓心出發做梁并一直延伸至邊界。這樣就形成了圓心到圓心的柱網。由于有的圓形半徑較大，導致梁的跨度過大，因此我對于跨度較大的梁再進行分型。取三角形的各邊中點再連線形成新的梁。如此便形成了具有足夠密度的空間網架。

之后為了增強其整體性，再用上下兩次鋼板將梁夾在中間 ，焊接在一起。形成有足夠強度的剛性樓板。柱子僅僅作為一種支撐，從樓板中穿過。這種方式既保證了跨度的安全，也解決了平面邊緣挑出過多的問題。

解決了建構方式的問題。就到了如何發展規則來生成各層平面的問題。作為建筑藝術中心，必然對建筑的公共性有很高要求。建筑需要以一種非常親和與開放的姿態出現。因此建筑的底層架空，形成一個巨大的，不設過多限制的開放空間。一層里主要的功能是展示空間，交流空間，報告廳以及配套的服務。尤其是展示用的展板，也成為了一種建筑空間的限定手段，需要特別的設計。

在這里。我在原有生成法則的基礎上，發展出一個子系統。原先是圓圓相切的體系，而作為一層四處立柱的負空間，展板應當躲過柱子自成一體。所以我將原有的穿過圓心的柱子作為圓心。以過三點確定一個圓為法則生成。這樣同樣得到了一組由若干相離或相交的圓形成的圖形。再制定篩選的法則，即半徑過大或過小的圓和超出原有邊界的圓形都會被刪掉，這樣就想成了展板的位置。

正是貫徹了參數密切關聯的法則。由一套參數來反復衍生圖形，使設計不管進行到哪一步，都和原先的數據有著密不可分的聯系。也使設計在每一步都可以找到進行下去的依據。

二層平面的房間分布也以圓形為主。將母本的圓行按需要進行同圓心的偏移。形成原型的房間平面，同時留有人通過的足夠距離。更重要的是，圓形的負型作為交通空間，充滿著各種可能性。窄的地方僅僅作為過道，而較寬松的地方可以作為既能通過，也能駐足進行小范圍交流的宜人場所。在更開闊的區域，則成為開放性的工作場，布置桌椅，形成大型自習室。在這種情形下，這種建筑空間類型顯得更由潛力。不管以后建筑的實際功能如何變化，建筑空間都為這種不可預期的變化留有足夠的余地。

二層以上都延續了這種生成方式。第四層作了屋頂綠化，有效的降低建筑表面的溫度，同是與建筑基地旁的綠化有效的對接。屋頂的圓形樹池是從原有母題中截取而來。

還有外環境的設計，也是從原先基本的圓形中，篩選出多個圓形，形成了外環境的空間結構。至此，以數字化、參數化指導進行的設計主體結束。整個過程貫穿著清晰的邏輯和可操作性。在頭腦中未有建筑的形象前，大量的工作在于制定生成下去的法則，最終得到了令人驚喜的，充滿豐富性與復雜性的設計結果。這種結果大大超出了人腦的空間想象能力，而顯得充滿創造力。考慮到我們僅僅建立了一個最最簡單的法則，就產生了異常精彩的結果，這種基于腳本與法則的設計方法無疑具有無限的潛力。