【摘要】：論文系統(tǒng)總結(jié)和梳理計算機輔助建筑設(shè)計（CAAD）發(fā)展歷程，以“建筑形式綜合論”為切入點，在剖析建筑表面“外形”和內(nèi)在“形式”之區(qū)別基礎(chǔ)上，揭示當(dāng)前建筑學(xué)界因?qū)?shù)化設(shè)計方法和應(yīng)用局限于建筑外形表達(dá)，而陷入過分追求形式誤區(qū)的現(xiàn)狀，提出建筑數(shù)字技術(shù)的本質(zhì)，即適應(yīng)性地將信息技術(shù)應(yīng)用與建筑設(shè)計中，使設(shè)計過程更加高效和令人愉悅。 設(shè)計師應(yīng)擺脫傳統(tǒng)設(shè)計中“翻書”和“冥思苦想”過程，取而代之的是“隨心所欲”和“一觸即發(fā)”的更加高效和令人愉悅的數(shù)字化設(shè)計體驗。通過比較分析基于案例推理（CBR）在CAAD領(lǐng)域20年發(fā)展過程中的各種原型并借鑒其不同的功能特征和優(yōu)勢，本研究提出基于CBR和HTML5的建筑空間檢索與生成原型Architable，以及建筑空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)想。Architable原型使設(shè)計參與者跨越專業(yè)和地理限制，隨時隨地通過在智能手機和平板電腦等觸摸設(shè)備上繪制構(gòu)思草圖，從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中快速檢索到大量相關(guān)參考案例，從而獲得新的設(shè)計靈感。隨后計算機根據(jù)設(shè)計條件和建筑師喜好自動對構(gòu)思草圖進(jìn)行調(diào)整、生成和進(jìn)化，將“老方案”進(jìn)化為“新方案”，在提高設(shè)計效率的同時，激發(fā)設(shè)計師創(chuàng)新思維。 為實現(xiàn)這一構(gòu)想，論文在介紹空間關(guān)系及其形式化研究基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑空間的特征提出建筑空間“層級關(guān)系”、“連通性關(guān)系”和“方位關(guān)系”等拓?fù)潢P(guān)系，建立建筑空間關(guān)系的形式化表達(dá)方法，并開發(fā)Space Grammar原型驗證建筑空間關(guān)系分類和形式化表達(dá)的技術(shù)可靠性。在此基礎(chǔ)上建立建筑空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型，以及建筑設(shè)計方案錄入和建筑空間關(guān)系匹配方法，實現(xiàn)設(shè)計案例的存儲與檢索。最后提出建筑空間的適應(yīng)性調(diào)整、自動生成及布局進(jìn)化方法，并開發(fā)C-Sign原型，借助遺傳算法模擬設(shè)計師“理性”與“感性”思維共同控制下的建筑空間布局進(jìn)化過程，實現(xiàn)在激發(fā)設(shè)計師靈感的同時，對建筑空間生成結(jié)果進(jìn)行方案優(yōu)化，并最終形成一種理性、高效和令人愉悅的建筑數(shù)字化設(shè)計方式。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU201.4
【圖文】：

hpad 是在 MIT 林肯實驗室當(dāng)時最高級的 TX-2 計算機上開件配置包括 320KB 主存，8MB 磁帶存儲盤，7 英寸的 1024一個按鍵箱和一支光筆，共占據(jù) 1000 平方英尺（93 平方米 的主存就有 1 立方碼（0.76 立方米）。左圖中，計算機顯示的局部放大圖，伊凡 蘇澤蘭手中的是光筆，左前方是輸入“繪圖move）和復(fù)制（copy）等指令的按鍵箱，左側(cè)墻面成組排列函數(shù)的開關(guān)，顯示器下方四個黑色的圓形按鈕則控制界面圖形。繪圖過程中，使用者將光筆置于 CRT 屏幕的某一位置，并raw 命令并挪動光筆，顯示器便開始顯示一段以初始位置為置為終點的類似“橡皮筋”的線段。通過不同繪圖指令的組合復(fù)雜圖形的精確繪制，并通過數(shù)學(xué)函數(shù)完成結(jié)構(gòu)的受力計算圖 1-1. SAGE 系統(tǒng)交互界面源：左圖：www.wikipedia.com；右圖：https://design.osu.edu/carlson/history/lessSKETCHPAD: A MAN-MACHINE GRAPHICAL COMMUNICATION SYSTEMd on the complete quadrilateral. Thed points and the ‘two lines whichof the top of the picture to the right fixed. Two moving lines are drawnower circled points to the intersec-e long fixed lines with the driving intersection of these two movingmust be extended) has a box arounde shown theoretically that this link-es a conic section which passes place labeled “point on curve” andto the two lines marked “tangent.”A bridge beam is constrained to maintainconstant length, but any change in length is in-dicated by an associated number. Under theassumption that each bridge beam has a cross-sectional area proportional to its length, thenumbers represent the forces in the beams.

其重要成就而獲得了 1988 年“圖靈獎”以及“計算機圖形學(xué)之父”等美譽。Sketchpad 是在 MIT 林肯實驗室當(dāng)時最高級的 TX-2 計算機上開發(fā)的[2]（如圖），其硬件配置包括 320KB 主存，8MB 磁帶存儲盤，7 英寸的 1024x1024 顯示器，以及一個按鍵箱和一支光筆，共占據(jù) 1000 平方英尺（93 平方米）空間，僅僅 320KB 的主存就有 1 立方碼（0.76 立方米）。左圖中，計算機顯示的是桁架結(jié)構(gòu)橋梁的局部放大圖，伊凡 蘇澤蘭手中的是光筆，左前方是輸入“繪圖”（draw）“移動”（move）和復(fù)制（copy）等指令的按鍵箱，左側(cè)墻面成組排列的按鈕是圖 1-1. SAGE 系統(tǒng)交互界面圖片來源：左圖：www.wikipedia.com；右圖：https://design.osu.edu/carlson/history/lesson2.html

速組裝的個性化制造，從而避免了將設(shè)計限制性地歸結(jié)為組合問題。1.3 CAAD 發(fā)展斷代CAD 自 1960s 年代誕生時輔助汽車及航空航天機器制造的簡單昂貴的軟件，發(fā)展成為 2010s 年代在設(shè)計各領(lǐng)域廣為應(yīng)用的復(fù)雜多樣的系統(tǒng)，發(fā)生了突飛猛進(jìn)的變化。1990s 年代德國包豪斯大學(xué)里比希 Liebich[7]和 Steinmann[8]教授將 CAD發(fā)展劃分為三代（圖 1-3）。第一代 CAD 出現(xiàn)在 1960s 年代初，開始于 Sketchpad所確立的人機圖形交互界面以及建筑師對設(shè)計計算工具的需求，并一直尋求能夠包含建筑設(shè)計生成、評估和演示在內(nèi)的綜合模型。第二代 CAD 的主要特點是發(fā)展成為獨立的應(yīng)用軟件，集符號系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和文字處理等功能于一體，在 1980s年代初被擁有高性能計算機的建筑事務(wù)所廣泛采用。開始于 21 世紀(jì)初的第三代計算機輔助設(shè)計工具為智能化 CAD（Intelligent CAD, ICAD）和建筑信息模型（BIM）系統(tǒng)開辟了發(fā)展方向，注重建筑工程不同知識領(lǐng)域的信息整合，使不同CAD 系統(tǒng)間的信息傳輸不再需要昂貴的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了各專業(yè)信息的無障礙Verschiedene Me - und Aufnahmeverfahren werden in freier Kom-bination unter einer Oberfl che bereitgestellt.Das System unterstützt dabei ad quat die verschiedenen Pha-sen in der Bauaufnahme, beginnend bei der Erstbegehung, überdie geometrische Aufnahme bis hin zur architektengerechtenPlanungsausgestaltung und Datenauswertung.QuellenstudiumErstbegehungüberführung vorhandener Datengeometrische Daten Sachdaten multimediale DatenAufnahme vor OrtBauaufma Aufnahme vonSachdatenAufnahme vonmultimedialen DatenAufbereitung im BüroKonstruktion Zuordnung weiterer Informatio

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 魏力愷;張頎;許蓁;張昕楠;;走出狹隘建筑數(shù)字技術(shù)的誤區(qū)[J];建筑學(xué)報;2012年09期

2 虞強源 ,劉大有 ,謝琦;空間區(qū)域拓?fù)潢P(guān)系分析方法綜述[J];軟件學(xué)報;2003年04期

本文編號：2776877