文 献 综 述
一、文献综述
随着技术的不断进步和成熟，数字化技术已经广泛渗透到设计界的各个领域。基于算法的参数化设计方法迅速发展，引领了新的技术时代的设计潮流。早在20世纪90年代，随着关键性口号“连续差异性”的提出，这股趋势中一些最基本的需求已经浮现。自那时起，这股趋势被广为宣传，并且对其鉴定、分析和改进相关内容也逐渐建立起来。随着参数化工具和脚本语言的引入，精确的制定和执行单元体之间及子系统之间的复杂联系变得容易起来。共享的理论概念、计算机技术、形式逻辑、以及建构方式一起作用于这股潮流，并如同催化剂一般使它成为一个全新的、逐渐占主导地位的范式。那就是参数化设计。参数化设计只能存在于成熟的参数化技术上，先进的计算机设计技术，像脚本语言（Maya 和 Rhino 脚本语言）和参数化建模工具（GC和DP）变成了普遍的现实。
当今社会步入已数字化时代，参数化设计浪潮的汹涌之势不言而喻，计算机辅助设计程序也雨后春笋般出现在设计界的视线中。在这样一个个性化设计的时代，能够创建复杂的、多中心的、层状密集的、连续差异性的设计，并简化其中的复杂程序，参数化设计乃是趋势所在。
参数化设计的发展时间短暂，但有令人叹为观止的发展速度。在建和已建成的形态各异的建筑及设施或多或少都有参数化软件的设计辅助。如扎哈·哈迪德设计的盖达尔·阿利耶夫文化中心就是参数化设计运用的一个典型作品，已成为阿塞拜疆的重要地标性建筑。建筑模型的生成阶段通过编程为每一个幕墙单元生成唯一编号，根据编号管理每个幕墙的参数信息，极大地提高了工作效率。
参数化的研究从60-70年代中开始产生萌芽，以Sutherland为代表，他对模型的修改只是个单向过程，一旦模型生成后约束不能反过来限制模型。70年代末-80年代初提出一些参数化设计的基本思想和理论，并逐渐成了不同的参数化方法。Hillyard提出变量几何和几何约束思想，并由Gossard及其研究小组进一步发展完善了这一方法。80年代中期至90年代初，参数化进入发展阶段，人们将AI技术引入参数化设计中，并将参数化技术应用到实体造型技术。此阶段以B．Aldefeld、Suzuki、A．Verroust提出的基于专家系统方法为主要代表。90年代中期至今，基于知识的参数化理论逐渐完善，参数化方法在实践中得到广泛应用。参数化设计方法的运用主要涉及三个阶段：初始分析和初步方案形成阶段、设计过程的控制阶段和成果展示阶段。
对参数化设计的理解，关剑在《非线性建筑的参数化设计及其建造研究》中进行了如下的叙述：参数化设计是基于“参数”作为基础的一种设计模式，主要涉及到了参数化图元和参数化修改引擎两个部分内容。其中，参数化图元主要侧重于设计输入值对于系统整体的影响，参数化修改引擎则利用关联模型对系统存在的问题进行有效改进。参数化设计在非线性建筑中的应用，主要通过设计操作，对建筑图形某一部分进行改动，利用计算机技术对获取的几何信息进行自动提取。由此可见，参数化设计的发展与计算机技术的成熟密不可分，参数化设计与CAAD（计算机辅助设计）也有着相当密切的关系。
李飚在《基于复杂系统的建筑设计计算机生成方法研究》中描述：如今，计算机技术已逐渐应用到建筑设计和建筑教学过程，各类综合软件被用于建筑辅助设计的构思及表达。随着建筑设计与计算机技术的相互渗透，CAAD应用于建筑设计实践必将更加广泛而深入。全新的CAAD操作方式显示建筑应用软件的机械及不足，计算机与建筑师二者之间的关系已经从简单生产关系转移到建筑设计本身的探讨及实验之中。其中，一个具有开创性的领域便是建筑设计生成艺术，建筑设计生成艺术在发展建筑设计应用软件的同时，也将程序算法探索结合至建筑设计的诸多过程，设计师借此可以拓展认识事物的方法，运用特有的工艺来挖掘自身的设计潜能，计算机生成技术被有计划地应用于建筑、建筑师及计算机程序算法的交互作用之中。
关于设计过程，李飚于文章《生成设计思维模型与实现——以“赋值际村”为例》中提到：软件工程师对设计过程一般均有清晰隐晦的有序模型，假想用软件工程师的工作方式从事建筑设计，其工作流程大致如此：首先确定工程的目标及一系列“必要条件”。如：争取更佳的景观资源等；建筑功能、房间数量等；“效用函数”通常根据“必要条件”的重要性设定加权系数，所有必要条件线性相加组合，如窗户大小与节能的权重系数如何分配；对于只有满足和不满足的二元约束，接近边缘约束的权重代价会急剧增加。预算及资源分配是比较重要的指标，但在特定的项目中却未必成为设计权重的最大约束，如表征权力或特定文脉地段的建筑等。综合设计目标、必要条件、效用函数及关键预算，便形成理性模型的设计树，在每一个设计树的节点处会选择一条或多条路径，且树形结构组织的设计空间可以清晰描述，可以对诸多方案进行评估。
随着跨学科技术，特别是计算机方法和数控技术的逐步介入，新颖独特的各类工具扩大了设计师创作视野和实现手段，这不仅体现在形形色色的最终成果，设计过程也被逐步细化，并通过计算机程序算法理性解析。李飚在《“数字链”建筑生成的技术间隙填充》中阐述了“数字链”系统的设计方法，文中 “数字链”对“建筑工业化”的再定义部分写道：“建筑工业化”是起源于西方工业的新建筑运动，通过工厂预制、现场机械装配实现建筑工业化的各类建造活动，因其工作高效而风靡一时。1974 年，联合国出版的《政府逐步实现建筑工业化的政策和措施指引》将“建筑工业化”定格 ：按照大工业生产方式改造建筑业，使之逐步从手工业生产转向社会化大生产的过程，其基本法则是建筑标准化，构配件生产工厂化，施工机械化及组织管理科学化，以提高劳动生产率，加快建设速度，降低工程成本，提高工程质量。hellip;hellip;由于建筑生成设计技术融入设计师的个性创意及客观规则控制，且具有高效、准确的特点，所以生成设计方法早已被国外高等院校广泛应用于高等教育课程，其方法在艺术、建筑学、媒体设计和产品设计等领域均有所涉猎。与生成设计密切相关，数控制造综合生成设计的各类文件、数据，结合材料特征和数控设备的加工功能，验证生成结果并实现从虚拟到实体的转化。数控制造将生成数据精确到细部节点设计，综合考虑材料成本及其表现特征，并根据特定材料修正节点数据的相关缺陷，生成完整且具备一定容错阀值的构、配件制造输入数据，形成从形体生成、节点控制到实际装配的程控流程。
