参数化简史(下)
作者:胡雨辰     来源:FabUnion

在本质上,Revit的作者将参数化定义为,设计师可以在不同的情形下进行调整的基于参数方程的模型。在网站之后的版本中,介绍了设计师如何在Revit中改变屋顶的沥青构造,而Revit又如何反过来“Revit”(立即修改)所有的平面、立面、剖面、施工时间表及各种其他方面的要素的(RTC 2001)。虽然Revit及其同类产品毫无疑问地使用了参数方程来进行这些自动的调整,但与如Pro/E,CATIA,甚至Sketchpad等完全的参数化建模软件不同,Revit的参数化关系隐藏于其界面之下。Revit的重点是使用参数模型而不是建立参数模型。在RevitAutodesk收购之后,关于参数化建模的说法消失了,他们使用了建筑信息模型(BIM)来作为他们设计软件产品的名称(Weisberg 2008,8:47)。通过这样,他们将BIM通过强调对于信息(参数)的管理而不是管理参数化模型本身,与参数化建模区分开来。因此,虽然绝大多数建筑设计公司可能永远都不会使用像Digital ProjectPro/E一样的完全的参数化软件(甚至可能不考虑这件事),它们却可能使用参数方程的某些特性来对它们的建筑建模。


AutoLISP的文本化编程界面

参数化建模还可以通过调用软件包的编程方式参与到项目之中。编程界面使设计者可以通过编程来驱动软件的功能。例如AutoCAD的开发者,甚至在1982年就发布了包含编程界面的版本,能够使开发者自己避免大量的定制编程和特别的使用程序的开发工作(Walker 1995,115)。十年后的1992年,当Mark Burry2011,28-29)希望通过参数化途径建立圣家堂的双曲线模型时,他并没有要求AutodeskAutoCAD中开发双曲线的功能,而使用了AutoCAD的编程界面开发了他自己的工具。Burry的脚本具有三个输入参数:起点,最低点和渐进线点。这些参数通过一系列显函数(用AutoLISP编码编写)生成一条双曲线。这段脚本,包括其输入参数,显函数和最终输出结果,是对参数化数学定义原型的体现。Ipek Dino2012,210)指出,脚本本身就是参数化,参数系统主要基于算法法则,因为算法需要一个或一组值作为输入,执行一系列运算步骤,最后产生一个或一组值作为输出。因此,在软件中的大多数编程界面都易于创建参数化模型。


Explicit History第一版,后来被称作Grasshopper(图形化编程界面)

代码编程界面从AutoCAD早期到现在并没有显著的发展,而近十年却产生了一种新的编程界面——可视化编程通过图表而不是代码来进行编程。上世纪90年代以来的两个先例包括MAX/MSP,知名音乐家,Sage(之后是Houdini),知名视觉特效艺术家。建筑师的第一款可视化编程软件来源于Generative Components,由Rober Aish(后来为Bentley System公司工作)与几个建筑设计公司于2003年秘密开发。Robert McNeel & Associates,在获得GenerativeComponent的授权失败后,聘用了DavidRutten来编写他们自己的版本(Tedeschi 2010,28)。2007年发布Explicit History之后,Rutten后来将他的可视化编程界面命名为Grasshopper。无论是Grasshopper还是Generative Component,都基于图形(数学名词为流程图),它通过定义参数之间的流程关系,使用用户定义的方程,来生成几何形。对参数与模型的关系的改变会自动导致显函数重新绘制几何体。因此,其实他们并没有改变创建参数化模型的方式。

 

结论

在过去的十年中参数化建模才脱离了高迪,奥拓和Sutherland的数学技巧,一些工程师成为了建筑设计实践的一个常规组成部分。在数学中,参数化表示了由一系列独立参数通过显函数生成的变量。在建筑学中,参数化被辅以模型可能性探究的功用。这一探索通过修改模型参数和模型关系进行。在如今,参数化建模再也不是专门化参数化工具,如CATIAPro/E的专属领域。参数化方程正悄悄地驱动着许多BIM工具,他们体现在编程语言中,他们也体现在图形可视化编程的界面中。而也正是快速发展的参数化建模的应用,造成了对参数化这一词理解上的一些混乱。


文章翻译并编辑自Daniel Davis A History of Parametric

胡雨辰 同济大学建筑与城市规划学院硕士研究生

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