基于艺术设计教育教学视角下的参数化设计研究

孙勇

摘 要：参数化设计在建筑设计领域的影响力不断扩大，包括作品从思路概念形成到成品施工完成。在艺术设计领域，参数化这一相对神秘的设计方法也有更全面和系统化的理论框架，该文是对于参数化设计在艺术设计领域中应用的一个深度思考，让我们重新审视艺术设计的手段和参数化设计在当今艺术设计中所扮演的角色。

关键词：艺术设计 参数化 思路与创新

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0136-02

参数化设计中的参数是将视线、环境、地形等诸多影响设计的因素，通过软件將其重新编排组织并转化成图像信息，生成新的形态模型，以此来改变设计的结果。参数化设计在形态结构、构造节点、建筑表皮、建造过程、3D建模等很多方面都被广泛运用。

参数化设计的根本是把影响设计的主要因素组织到一起，把影响设计的因素看作一个变量或参数形成参数模型，并用计算机语言进行描述，以此得到一种新的规则或关系，并且通过计算机把变量、参量数据转化为图像。这样的设计更像是用一种没有形式逻辑的设计过程来得到一个意料中的形式结果，在结果产生的过程中，根据各种制约性的条件产生意料之外的设计变化，比如模型的定位、曲度、长度等因素都会在设计过程中产生详细的数据，因为模型的改变和参数化信息的变动，模型的零部件信息就会自动更新和调整，这样通过参数化的设计就会让设计模型不断改变，得到想要的最终状态，大大节约了设计成本和时间成本。

1 参数化设计在国内外设计领域的研究现状

参数化设计在过去十几多年探索过程中，涌现了多位建筑师大师的作品。人们逐渐开始意识到参数化在设计领域的极大潜力，通过计算机编程技术融入艺术设计的数学演化，运用几何规律、算法逻辑、编程设计等参数化思维方式作为设计的原动力进行数字化的探索，为艺术设计领域的发展指引新的方向。

参数化设计在过去十多年的探索过程中，涌现出了多位建筑师大师的作品。西方参数化建筑教育已经相对成熟，计算机在设计领域的极大潜力逐渐被人们意识到。参数化工具在具体项目中的应用方法在新一代数字艺术设计师身上充分拓展了，大量人为无法处理的信息在参数化软件的处理中只需要短暂的时间。

目前，参数化设计团队大多存在于全球先锋的建筑事务中，这是因为在建筑设计领域中，建筑结构、建筑表皮的模型设计需要结合创意思维进行多套数据模型的导出和调整，如扎哈的Computer Design小组，主要研究如何将设计师作品的风格同参数化技术结合在一起，这其中包括计算机建模、计算机软件运用、数据库建立、软件开发等研究性工作。通过从数字模型中导出技术参数和施工图数据来实现参数化设计以及建造过程的数字化信息控制。国外知名的设计公司都致力于参数化设计的软件，使之能更好地控制复杂建筑形体在建造过程中的成本和时间。同时，设计团队会从概念设计一直到施工现场，参与到设计的所有阶段。三维建模的每一个构件都必须定制，这为整体设计提供了更为准确的数据，同时也极大地提高了施工效率和生产速度。

中国的建筑设计环境正在经历一个快速发展的阶段，新生力军大多也是从Berlage、UCL、AA等国外知名建筑院校毕业的海归派建筑师。参数化设计在中国的十年发展，数字建筑展已经到了第五届，未来的10年，我们很难想象中国的参数化设计会发生什么样的变化。在互联网的联通下，计算机技术与全球化的教育不断加速新知识新文化的传播，这使得国内的设计领域也都受到了不同方面的影响，国际化的设计风潮也不断涌入国内。在中国，参数化设计的方法大多被海外归来的设计师、留学生应用，国内的参数化设计还不能够提供更为专业和系统的研究平台，很多参数化设计领域的知识和内容还是以个体为单位展开，更多的是学习国外的先进技术，但是新一代的设计师更多的是对其创新，通过互联网的手段加速这一设计风潮的延续。

2 参数化设计的特征

参数化设计发展到今天，已经将图像、文本、声音、音频、动画等多种元素或形式融合在一起，形成了以多种学科为载体的一门技术，为当代艺术设计的发展提供了新的发展思路和方向，为艺术设计的创新提供了设计介质、设计行为、新材料、新工艺。同时，参数化设计在艺术设计的运用中也越来越多要求学科之间的综合和交叉，在新时代的背景下，参数化设计作为一个综合性很强的方法系统和一种全新的设计方法，新的设计形式和设计方式打破了传统学科之间的专业界限，在形式中结合最新数字技术的参数化设计，给人们带来无限的新鲜感。在数字艺术时代，参数化设计有着强烈的艺术设计特征。

2.1 参数化设计师的认知与表达的提升

社会的进步、技术的发展、互联网的传播、信息的膨胀让设计师清醒地意识到要在数字艺术时代不断地提高自我认知。参数化艺术设计的结合离不开计算机技术与传统的艺术设计理论，设计师必须在技术信息与艺术信息之间以大量的实践来填补技术空白。技术的更新和软件的更新也要求设计师要不断地提升自我认知以适应新时代下的挑战，无论是软件的进一步改良改进还是硬件性能的进一步攀升。

2.2 参数化设计的表达与创新

随着参数化设计的迅速发展，多种艺术设计表现形式不断涌现，计算机硬件软件的发展也不断地配合参数设计的发展。参数化能够从传统的二维表现到数字技术的三维空间表达到在复杂的思维空间、动态空间、多维度空间形象而直观地表达出来，在今天来说已经是一件非常简单的事情。随着参数化设计的创新，设计表达方式不断得到突破。在未来势必会有更多的表达形式及技巧出现在艺术设计作品中。

2.3 参数化设计的审美特征

参数化时代的到来为艺术设计提供了更为广阔的设计手段和空间。在设计过程中，形式与功能、空间与体量、人与物的关系都将是艺术家在作品中着重处理的部分。参数化时代下设计工具、设计行为、设计介质等与传统审美标准不大相同，产生了一种使得当代设计具有了区别于以往的新的审美形式。这种审美环境下必须注重创造性思维的提高和作品的意义，不能过于依赖数字技术带给我们的无穷变化，虽然美学范式和新艺术观念已经产生，但他们还是以传统艺术为本质特征的。

3 参数化与艺术设计的结合

数字化艺术设计更趋向对“非物质性”的描绘或设计，看起来是真实的，但是现实中不一定存在。数字技术使艺术设计创作不必拘泥于传统设计形式，这扩大了设计创作的空间。这也要求传统的艺术设计院校能够推陈出新，加强数字化专业教学，将参数化与艺术设计结合在一起朝着更广阔更高层次发展。

艺术设计在数字技术的推动下了更大范围地扩張，数字技术在新兴的专业方向中更加活跃，其他艺术设计领域如室内设计、产品设计、服装设计也都在教学内容中推陈出新。在参数化设计的教学和理论应用中，建模过程中创意思维更加灵动也会到导致理性思维的随意性，尤其是理论基础较薄弱的学生，这就要求在加强培养数字技术的同时，还要对建构有较强的控制力，将自身的创意思维和创造力通过扎实的数字机能综合表现出来，增强教学的体验性。

3.1 参数化与建模工作的结合

除了在游戏、建筑、工业产品的应用之外，参数化设计同样被艺术家们所关注。对于艺术家来说，计算几何模型可以做更胆大的设计，通过参数的调节可得到更个性化的形态，这其中包括装置艺术、行为艺术、概念设计等，当然也包括更细致的尺寸。三维建模的工作大概分为两个部分，一个是对方案里面复杂形体的一些参数化设计和性能进行分析，另外一个就是简单建模下的大众化设计。二者的技术含量虽然不同，但为当代艺术设计和结构设计提供了一个共存的关系，甚至所有的设计和制作流程中所运用的软件，都会通过独特的参数化模式派生而来。

3.2 参数化与平面艺术设计的结合

参数控制同样可以控制产品的装饰图案，这就解决了图案复杂程度、图案色彩变化、图案肌理密度、图案样式等。图案的逼真程度往往是由点的数量决定的，一个图像的控制参数既包括点的厚度又包括点的数量，点的数量的选择在图案设计的参数化设置中至关重要，图案想要更细致精确，点的数量也就要越多，反之，图案质量会下降。

3.3 参数化与新媒体艺术设计的结合

多种数字媒体带来视觉、听觉上的互动，新的传达形式对旧媒体形式产生巨大的冲击，从而极大地丰富了设计创作形式。新媒体艺术设计在参数化设计的运用中会使数字动画、网页设计、电子游戏等行业的外延艺术设计有更广的发展领域。参数化设计在艺术设计领域是一个新的设计风潮，未来的艺术和设计将被程序、数字、规律所解释、演绎和替代，参数化设计将是艺术设计的一个新时代。

4 创意产业与参数化艺术设计结合的意义

参数作为一种前沿的建筑设计手段是将设计中的各种条件利用计算机数字技术进行改变，使设计结果发生改变，设计效果焕然一新。参数化设计颠覆了传统的思维方法和创作方式，让设计师的思路和个性和有了更广阔的发挥空间，它还是技术层面的革新。在参数化设计方法中同样也没有抛弃传统设计方法，更多的是在一定程度上解放了设计师的头脑，提高设计师工作效率和控制力。在某些领域中是以理想设计方式用新的数字技术加以实现。运用“文化+科技”的创意产业模式，成功地构建了以动漫、网络影视、音乐制作出版、时尚设计、软件服务、开发，建筑设计、景观设计等方面具备发展潜力的文化创意产业链。

由于参数化设计环境在国内不成熟，被人们认为是以计算机技术对于复杂体面形态的机构和表皮进行计算，得到基本数据，它只是把根深在程序或函数的关系作用于建筑建模或相关技术延伸本身。也因为理论教学的不深刻导致设计类学生对参数化设计有很多误解。但是随着教育方式的发展和改变，国内的很多专业类院校已经开始意识到这一“新潮”的技术，这来自于工作的需要和世界的大同，参数化设计虽然目前还不能承担设计的全部意义和工作，却是一个非常有潜力的思路，为未来开拓设计行业更广阔的领域做好了准备。

参考文献

[1] 邵韦平.数字化背景下建筑设计发展的新机遇[J].建筑设计管理，2011（3）：25-28.

[2] 高岩.参数化设计出现的背景[J].世界建筑，2008（5）：22-27.

[3] 黄蔚欣，徐卫国.参数化非线性建筑设计中的多代理系统生成途径[J].建筑技艺，2011（Z1）：42-45.