
在上篇,我們主要敘述了參數(shù)化在計算機之前的發(fā)展過程,它有嚴謹?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)計方法,它基于性能、基于材料、基于算法,更基于設(shè)計師的想法。它賦予了當(dāng)今的每一個設(shè)計師、工程師更多的設(shè)計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算在數(shù)字化計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)方程計算的方式相類似的方法,Ivan Sutherland嘗試運用計算機來加速所有參數(shù)方程的運算。Sutherland(1963,8)希望創(chuàng)建一個系統(tǒng),使“人和機器可以進行交流”。在那時,計算機使用批處理語言,編程和“寫信”差不多。“人機交互”數(shù)字模型的概念是一個大膽的設(shè)想。Sutherland 利用TX-2型計算機的計算能力創(chuàng)建了Sketchpad,第一款交互式的計算機輔助設(shè)計程序。通過使用光筆,設(shè)計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)化這個詞,但是“原子性約束”這個功能具有所有參數(shù)等式所具有的特性:每一個約束都具有一系列由獨立參數(shù)通過顯函數(shù)運算得出的結(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),所以可以計算諸如平行,正交和重合之類的關(guān)系。
計算機Tip:
原子性,指事物具有ACID屬性:事物由一個或多個行為綁在一起,是一個單獨的工作單元。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顯函數(shù),通過計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)計師可以通過改變參數(shù),使Sketchpad自動重新計算并繪制圖形。但在Sketchpad中,設(shè)計師更可以重新定義模型,這也將導(dǎo)致重新計算和重新繪圖。這樣建筑師對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。我之后會論述到,對于參數(shù)化模型內(nèi)在關(guān)系的管理,是很多建筑項目(不被經(jīng)常提及)的難點之一。但首先,我將簡要地談?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。
計算機時代
在眾多發(fā)明中脫穎而出的電子計算機,沒人會(包括Sutherland)意識到參數(shù)化設(shè)計在接下來的五十年中將對建筑實踐產(chǎn)生的影響。二十世紀六十年代和七十年代是對計算機的十分樂觀的年代,Sutherland對于計算機替代繪圖桌的愿望卻是十分悲觀的,與同時代的發(fā)展自動建筑設(shè)計(Whitehead and Elders 1964;Cross 1977),由遺傳算法輔助的設(shè)計(Frazer1995),自復(fù)制幾何和元胞自動機(Neumann 1955),計算機輔助設(shè)計(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獨立發(fā)展)的呼聲相比
Itek公司的電子化繪圖機器(上圖)和簡化示意圖(下圖)。這套設(shè)備每臺在1962年價值五十萬美金,相當(dāng)于2012年的三百五十萬美金。