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摘要：如今数字设计飞速发展。尽管建筑师们使用计算机辅助设计（CAD）系统已有数十年之久，但以变量化设计、参数化设计和运算化设计为核心的设计技术却是近些年才出现的独特有效的设计手段。本论文则是在学习参数化设计和运算化设计的理念的基础上，结合自身短暂的工作经验和实际工程项目为契合点，提出了自己对参数化（设计）和运算化（设计）的理解。本文将对参数化、运算化概念进行阐述，运用CreO和Rhinoceros等CAD软件作为研究工具，实现三文模型的参数化和基于分形算法的分形树，并讨论实际工程中的网格剖分问题。10502
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关键字：参数化设计；运算化设计； 算法生形；CAD；
From Logic to Geometry – Algorithmic Generation
Abstract：Contemporary digital design practice is in a state of rapid evolution. Although architects have employed computer-aided drafting systems for decades, only recently have these core design technologies — variational design, parameterized design and computational design — emerged. Based on the studying of parameterized design and computational design and the author’s brief wok experience with practical project, a general understanding of parameterized design and computational design will be given in this paper. With the help of CAD software, such as CreO and Rhinoceros, the generation logic of 3D model will be discussed and a fractal tree will be practiced as an example, and finally a paneling method will be discussed on a practical project.
Keywords: parameterized design; computational design; algorithmic form generation; CAD
目录
1 引言 5
1.1 课题的目的和意义 5
1.2 国内外研究现状与发展趋势 5
1.3 文献综述 6
1.4 论文主要内容 7
2 背景介绍 7
3 概念释义 8
3.1参数化释义 8
3.2运算化释义 8
4 模型举例 9
4.1参数化模型举例 9
4.1.1模型三视图 9
4.1.2模型主要参数 10
4.1.3模型生成逻辑讨论 10
4.2算法生形举例 15
4.2.1模型介绍 15
4.2.2什么是分形 15
4.2.1模型算法 16
5 算法生形在实际项目中的运用 19
5.1项目背景介绍 19
5.2项目的模型要求 19
5.3模型算法 20
6 结论及展望 23
6.1算法的使用条件及其局限 23
6.2算法的展望 23
6.3论文小结 23
7 致谢 24
8 参考文献 24
9 附录 25
9.1 分形树的RhinoScript生成代码 25
9.2兰花馆的部分效果图现场照片 27
1 引言
1.1 课题的目的和意义
变量化设计这一概念首先由David C. Gossard(MIT)于1970年率先提出，当时作为一种数学建模方法而没有被世人重视。1987年底，PARAMETRIC-TECHNOLOGY公司推出了以变量化、参数化为特征设计为基础的新一代实体造型软件PRO/ENGINEER[1]。而随着计算机图形学等计算机科学和专业的发展，算法设计(Algorithmic design)应运而生。本课题主要以参数化、运算化设计在建筑上的应用为切入口，讨论如何根据一些函数、实体模型、实体案例、设计构思以及图形样式，将图形作为运算的变量，用逻辑串联几何图形，使得几何图形的生成遵循一定的规律，并建立运算化的CAD模型。这样的CAD模型使得对复杂的几何对象的分析成为可能，并举出算法生形在实际运用中的一个例子。