基于参数化技术的建筑表皮生成研究

发布时间：2020-06-07 04:15

【摘要】：参数化技术推动着建筑表皮的多样化发展,可以说参数化技术是设计建筑表皮的基础。本文的研究主要内容一是对建筑表皮与建筑立面进行狭义上的界定,并在此基础上对建筑表皮进行归纳分类;二是在建筑表皮分类的基础上,选取各个类别建筑表皮的典型案例进行参数化模拟建模,试图以此探讨各类建筑表皮参数化生成的方法。对于建筑表皮的归纳分类,本文根据形成表皮单元元素的形式以及生成算法的差异,归纳出两大类表皮,分别为规则韵律形态与不规则形态。规则韵律形态类表皮大体上可分为线条形表皮和编织穿孔类表皮两部分。而不规则形态的表皮,都有各自独特的形态。但某些形式差异的表皮有一个共同点,生成这些表皮的核心算法是同一种算法。因此,根据比较典型的核心算法对不规则形态的表皮进行分类,分别有Voronoi图随机算法类表皮、遗传算法类表皮、L-system算法类表皮以及摩尔纹算法类表皮等。对于不同类型建筑表皮的参数化模拟生成部分,本文通过Grasshopper软件平台对相应的案例进行参数化的模拟生成。首先,对于线条形建筑表皮,通过对代表三个不同类型的线条形表皮建筑案例进行模拟生成,总结出线条形表皮的参数化生成逻辑基本上分为三个部分。第一部分为线条形表皮构件定位点的生成,第二部分为线条形表皮构件的生成,第三部分为对线条形表皮构件的处理。其次,对于编织、穿孔类建筑表皮,通过对四个相应案例的建筑表皮的参数化模拟生成,总结出编织、穿孔类表皮的参数化生成逻辑基本上也分为三个部分。第一部分为进行相应网格的划分,第二步为在已划分的网格基础上进行二次划分形成窗户洞口,第三部分为嵌板的封面生成相应的建筑表皮。最后,对于核心算法类表皮,通过对相关案例建筑表皮的参数化模拟生成,总结出核心算法类表皮的参数化生成逻辑分为两个部分。第一部分为通过不同的算法生成不规则的网格,第二部分为嵌板封面生成建筑表皮。
【图文】：

可视化编程,编程语言,计算机语言

图 2-5 Grasshopper 可视化编程（图片来源：作者自绘）先，Grasshopper 的建模编写过程是可视化的树状格式。其他的编程语言Processing 等，对于使用其进行参数化建模的使用者而言，需要具有一定懂得计算机语言。因为这些编程语言是在 Java、VB 等计算机语言的基础来的，对于这些编程语言的运用有一定的限制，编写过程中有特定的格

数据结构图,数据结构,插件,运算器

16图 2-6 树状数据结构（图片来源：作者自绘），Grasshopper 还有良好的扩展性，有着基于 Grasshopper 编写的各能的需要，如图 2-7 所示。这些插件是多以公司或个人根据编程的运算器合集。有些插件能用于与其他软件平台进行数据交换，如 G
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU-80

【参考文献】