
在上篇,我們主要敘述了參數(shù)化在計(jì)算機(jī)之前的發(fā)展過程,它有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)邏輯,科學(xué)的物理積淀與悠久而系統(tǒng)的生成歷史。參數(shù)化并非形式主義,而是種設(shè)計(jì)方法,它基于性能、基于材料、基于算法,更基于設(shè)計(jì)師的想法。它賦予了當(dāng)今的每一個(gè)設(shè)計(jì)師、工程師更多的設(shè)計(jì)可能性和更高的工作效率。
Sketchpad
高迪和奧托的模擬化參數(shù)模型上無法完成的計(jì)算在數(shù)字化計(jì)算的幫助下成為了可能。使用與高迪和奧托借助物理規(guī)則來加速參數(shù)方程計(jì)算的方式相類似的方法,Ivan Sutherland嘗試運(yùn)用計(jì)算機(jī)來加速所有參數(shù)方程的運(yùn)算。Sutherland(1963,8)希望創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng),使“人和機(jī)器可以進(jìn)行交流”。在那時(shí),計(jì)算機(jī)使用批處理語言,編程和“寫信”差不多。“人機(jī)交互”數(shù)字模型的概念是一個(gè)大膽的設(shè)想。Sutherland 利用TX-2型計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力創(chuàng)建了Sketchpad,第一款交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序。通過使用光筆,設(shè)計(jì)師可以繪制直線和圓弧,然后將他們通過被Sutherland(1963,18)稱作“原子性約束”的功能鏈接在一起。Sutherland從來沒有在他的論著中使用過參數(shù)化這個(gè)詞,但是“原子性約束”這個(gè)功能具有所有參數(shù)等式所具有的特性:每一個(gè)約束都具有一系列由獨(dú)立參數(shù)通過顯函數(shù)運(yùn)算得出的結(jié)果。與高迪和奧托的模型不同,這些參數(shù)方程與物理定律無關(guān),所以可以計(jì)算諸如平行,正交和重合之類的關(guān)系。
計(jì)算機(jī)Tip:
原子性,指事物具有ACID屬性:事物由一個(gè)或多個(gè)行為綁在一起,是一個(gè)單獨(dú)的工作單元。即最小的不可分割的性質(zhì);文中指軟件的最基礎(chǔ)的操作。
Sutherland(1963,附錄A)的關(guān)于Sketchpad中十七種“原子性約束”中六種的圖表。每種約束都有一系列輸入變量和一個(gè)顯函數(shù),通過計(jì)算使變量輸出為需要的結(jié)果。
Sketchpad提供了一條探索參數(shù)方程的新途徑,和高迪及奧托的模型相似,設(shè)計(jì)師可以通過改變參數(shù),使Sketchpad自動(dòng)重新計(jì)算并繪制圖形。但在Sketchpad中,設(shè)計(jì)師更可以重新定義模型,這也將導(dǎo)致重新計(jì)算和重新繪圖。這樣建筑師對(duì)Sketchpad的控制,與大多數(shù)參數(shù)化建模軟件一樣,不僅可以改變模型參數(shù),也可以改變模型內(nèi)在的基本關(guān)系。我之后會(huì)論述到,對(duì)于參數(shù)化模型內(nèi)在關(guān)系的管理,是很多建筑項(xiàng)目(不被經(jīng)常提及)的難點(diǎn)之一。但首先,我將簡(jiǎn)要地談?wù)勗?/font>Sutherland發(fā)明了Sketchpad后的五十年中,參數(shù)化建模是怎樣發(fā)展的。
計(jì)算機(jī)時(shí)代
在眾多發(fā)明中脫穎而出的電子計(jì)算機(jī),沒人會(huì)(包括Sutherland)意識(shí)到參數(shù)化設(shè)計(jì)在接下來的五十年中將對(duì)建筑實(shí)踐產(chǎn)生的影響。二十世紀(jì)六十年代和七十年代是對(duì)計(jì)算機(jī)的十分樂觀的年代,Sutherland對(duì)于計(jì)算機(jī)替代繪圖桌的愿望卻是十分悲觀的,與同時(shí)代的發(fā)展自動(dòng)建筑設(shè)計(jì)(Whitehead and Elders 1964;Cross 1977),由遺傳算法輔助的設(shè)計(jì)(Frazer1995),自復(fù)制幾何和元胞自動(dòng)機(jī)(Neumann 1955),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Conns 1963[Sutherland的導(dǎo)師];Mitchell 1977),形式語法(Stiny and Grip 1972)和貝塞爾曲線(由Casteljau 1959和Bézier 1962獨(dú)立發(fā)展)的呼聲相比
Itek公司的電子化繪圖機(jī)器(上圖)和簡(jiǎn)化示意圖(下圖)。這套設(shè)備每臺(tái)在1962年價(jià)值五十萬美金,相當(dāng)于2012年的三百五十萬美金。