演算形態於建築設計運算中的應用

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題名:	演算形態於建築設計運算中的應用
其他題名:	An Investigation of Algorithmic Form in Architectural Design Computation
作者:	陳珍誠
日期:	2016-07-31
上傳時間:	2019-03-07 12:11:16 (UTC+8)
出版者:	行政院科技部
摘要:	今日的電腦程式已經成為建築設計過程中重要的輔助工具，它可以幫助設計者透過客製化的程式腳本，逐步發展出根據設計者所設定的條件，達成期望的設計狀態。透過程式運算可以將設計過程中不斷重複的工作加以簡化，減輕了設計者的負擔，讓設計者可以集中心力於設計思考上。使用者自行開發的程式腳本可以彌補套裝軟體制式化輸入與輸出格式的限制，發展出針對於特定設計問題的客製化程式。除此之外，龐大設計資料與資訊的處理，由分析、綜合、評估、到製造，都可以透過適當的設計運算產生適合特定設計的解決方案；發展成熟的演算法，將可以沿用到之後相關設計問題的解決上。電腦繪圖在建築設計上的應用可以區分為建築圖說的繪製與概念圖解的生產上，前者著重將設計者想像的空間以二維或三維的電腦繪圖工具繪製，後者則是幫助設計者發展出具有意義的概念空間，這兩者在設計的觀念上有所不同，而本研究的重點著重在後者概念化形式的衍生上。近來「演算形態」重要的關鍵技術與觀念的突破有著以下數點的原因：一、電腦繪圖技術的進步，繁複的設計形態可以被有效的生產出來；二、電腦程式可以衍生出許多前人所無法繪製與想像的紋理與形態；三、模擬複雜現象的電腦動畫技術被利用來創造動態的形式；四、資訊理論研究發展許多繁複形態背後的演算法與模型；五、新材料的開發、電腦輔助設計與製造技術的結合，使得這些設計形態得以被製造出來；與六、繁複、浪漫、與戲劇化的設計形態觀點又重新受到重視。今日建築圖上的線條可以不再是一筆筆的以滑鼠鍵入，而是可以運用電腦程式將預設的設計程序以巨集或是腳本將重複的動作簡化後輸入；至於設計的修改，只需要調整所設計程式的參數就可以達成。面對日益新穎的建築空間與技術，許多空間形態已經無法以一條條線段描繪，透過程式的運算將可縮短設計生產的時間。重點是這些空間形態都是由運算得來，結合數學、邏輯與幾何，成為新一代的數位建築形式與空間的來源。設計運算運用在演算形態的討論上，有助於發現不同形態所隱含著的有趣演算法，而新的演算法亦可衍生出新的空間形態、組織與觀念。「演算形態」藉由拓樸幾何學、資訊科學、生物科學、渾沌與複雜…等相關學科中所發展的模型，以電腦繪圖程式模擬出複雜的空間。本研究就相關建築案例與國內外文獻回顧蒐集常見的「演算形態」加以整理，分析與這些形式相關的數位模型與演算法。本研究透過模式衍生、歷時性腳本、形態發生運算與演算形態的數位製造等方式，將演算形態應用在常規式設計、改良式設計與通用式設計上，以探討演算形態的不同向度。本研究並不是以產生出複雜的形態為目的，而是探討這些複雜的演算形態的形成機制、理論、演算法、與模型。因此，電腦將不再只是表現法與快速方便的設計工具而已，而是一種設計媒介，這樣的設計媒介將成為連接形態與資訊之間的橋樑。適當的結合演算形態於設計中，於是我們看到一種新的設計思維與工作方式。演算形態於本研究中不僅僅被當成是一種設計運算的技術而已，我們更進一步的探討演算形態如何被應用在不同的設計階段，以及這些應用在理論與實際上的可行性。
關聯:	演算形態於建築設計運算中的應用
顯示於類別:	[建築學系暨研究所] 研究報告

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