侯召洋 （北京城市學院 101300）

科技館展示設(shè)計中的非線性參數(shù)化應(yīng)用

侯召洋 （北京城市學院 101300）

科技館展示設(shè)計中包含諸多設(shè)計類目及內(nèi)容，設(shè)計過程復(fù)雜，專業(yè)性強，展示內(nèi)容要科學性與藝術(shù)性兼?zhèn)?，并實現(xiàn)造價控制。當前，非線性參數(shù)化設(shè)計備受青睞。其對計算機和信息技術(shù)提出了很高的應(yīng)用要求。非線性參數(shù)化在科技館展示設(shè)計中極具適用性。本文對非線性參數(shù)化設(shè)計技術(shù)進行全面剖析，并提出具體應(yīng)用方法，以達到良好的設(shè)計效果，提升科技館整體設(shè)計品格。

科技館；展示設(shè)計；非線性參數(shù)化

[課題項目]本文系2015年高職學生培養(yǎng)-中央財政現(xiàn)代職業(yè)教育質(zhì)量提升計劃中高職銜接會展策劃與管理專業(yè)建設(shè)項目成果。

科技館展示設(shè)計中包含諸多相關(guān)內(nèi)容及類目，其將科學技術(shù)作為主要展示內(nèi)容，兼顧區(qū)域性人文內(nèi)容，內(nèi)涵極為豐富。當前，大型科技館設(shè)計中，除卻藝術(shù)性之外，也要講求人文性，為受眾帶來獨特的觀館體驗。但是，仍然存在設(shè)計過程繁雜，與環(huán)境契合度不高等問題。傳統(tǒng)展示設(shè)計方法依從于設(shè)計師主觀經(jīng)驗，很容易因變更增加額外工程量。而非線性參數(shù)化設(shè)計極具優(yōu)勢。設(shè)計初期，就要對設(shè)計過程中的影響因素進行考量，并進行參數(shù)化轉(zhuǎn)譯，實現(xiàn)算法模型構(gòu)建。

一、非線性參數(shù)化設(shè)計技術(shù)剖析

參數(shù)化設(shè)計以非線性為基礎(chǔ)，將設(shè)計中的復(fù)雜影響因素量化作為參數(shù)，進行參數(shù)模型構(gòu)建，并輔助以計算機技術(shù)。其強調(diào)設(shè)計過程。具體設(shè)計實踐中，將設(shè)計影響因素作為參數(shù)X，在關(guān)系式Y(jié)=F（X）中進行帶入，數(shù)值和曲線變化不同，與之相對應(yīng)的生成形態(tài)也千差萬別。該計算過程主要依托于計算機。

參數(shù)化設(shè)計軟件類目比較多，各專業(yè)背景下的軟件應(yīng)用存在差異。大部分參數(shù)化設(shè)計主要借助Phino平臺中的Grasshopper插件，實現(xiàn)與之相對應(yīng)的參數(shù)化模型構(gòu)建。其資源占用比較少，具備開源性，能夠?qū)崿F(xiàn)命令符自主編寫。該特性使設(shè)計過程更加多元、隨機、開放，且具備可調(diào)控性。設(shè)計流程是自下而上，而且極為靈活。

泰森多邊形在非線性參數(shù)化設(shè)計中極為常用。因各泰森多邊形內(nèi)僅存在單一離散點數(shù)據(jù)，內(nèi)部點與對應(yīng)離散點之間的距離很短。而泰森多邊形邊上的點至兩邊離散點的距離一樣。故而，在建筑和產(chǎn)品設(shè)計中極為適用。以水立方為例，選用參數(shù)化設(shè)計方法，使設(shè)計師對復(fù)雜設(shè)計樣式及風格的駕馭更加自如，而且不再局限于單一的設(shè)計方案，實現(xiàn)了多種備選方案的生成，使科技館展示設(shè)計中，無論是表層，還是結(jié)構(gòu)，都極具可控性1。

二、非線性參數(shù)化展示設(shè)計中的應(yīng)用

采用CAD軟件，繪制標準幾何圖形，極為便利。該種操作方法，使設(shè)計師更傾向于選用CAD設(shè)計模式，從而使設(shè)計過程更加簡單，引導(dǎo)他們形成良好的設(shè)計思維及習慣。

1.應(yīng)用流程

在科技館展示設(shè)計中，應(yīng)用非線性參數(shù)化，首先要明確設(shè)計訴求，繼而以數(shù)值的形式，將設(shè)計的影響因素呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)設(shè)計主體基本樣式和形態(tài)基礎(chǔ)的確定。算法模型確定之初，要實現(xiàn)基礎(chǔ)邏輯模型調(diào)試反饋構(gòu)建，在各參數(shù)調(diào)節(jié)基礎(chǔ)上，生成多種設(shè)計方案。經(jīng)篩選之后，確定最終方案，將數(shù)據(jù)和圖紙導(dǎo)出，繼而用以具體施工中。

2.應(yīng)用案例

以某地區(qū)科技館展示設(shè)計中的某一展示項目為例，該展項的名稱是生命的傳遞。具體實施過程中，展項需采用場景展示的方法，實現(xiàn)展品布置及容納。該展區(qū)的設(shè)計脈絡(luò)及構(gòu)思是以人的身體特性為基礎(chǔ)，使整體設(shè)計氛圍體現(xiàn)出一種強烈的生命特征及意識。展示過程中，借助視頻和圖片等方式，向參觀者介紹生命傳遞的過程。內(nèi)容等，使整個展示過程更具綜合性和立體特征。

將非線性參數(shù)化用以科技館展示設(shè)計中，需以具體的任務(wù)書為參考，依據(jù)設(shè)計需求，明確設(shè)計思路及脈絡(luò)，依照正確的流程，執(zhí)行具體設(shè)計內(nèi)容。該過程中，設(shè)計人員要依據(jù)科技館主題，了解具體設(shè)計特性，并對關(guān)鍵性設(shè)計元素加以確定，從而明確設(shè)計方向。以此為背景和依據(jù)，執(zhí)行各項細部化設(shè)計及工作內(nèi)容。

依據(jù)設(shè)計流程，對設(shè)計過程中的影響因素，進行歸納和總結(jié)，既要明確大體設(shè)計形態(tài)，又要實現(xiàn)最初的參數(shù)化邏輯模型構(gòu)建。采用正確的方法，對基礎(chǔ)形態(tài)特征進行界定和分析。在設(shè)計之初，采用泰森多變形，依據(jù)具體設(shè)計脈絡(luò)及思路，實現(xiàn)初步參數(shù)化邏輯模型構(gòu)建。為了確保參觀者的參展體驗，應(yīng)用異形的空間結(jié)構(gòu)，對展示項目進行科學布局，使參觀者和展項具備較好的融合性2。

科技館展示設(shè)計過程復(fù)雜，涉及到的相關(guān)內(nèi)容及實施要點比較多。具體實踐中，經(jīng)常因資金不足或技術(shù)不達標等，被迫對原有邏輯結(jié)構(gòu)進行修整，改變?nèi)S空間結(jié)構(gòu)構(gòu)思，最終以二維形態(tài)呈現(xiàn)，降低加工難度，且易于成本控制。

因該展示項目的靈感源于人體構(gòu)造，非線性參數(shù)化應(yīng)用過程中，需要通過數(shù)據(jù)分析，對相關(guān)身高數(shù)據(jù)和人流量相關(guān)數(shù)值具備清晰的認識。在該過程中，此類數(shù)值可作為科技展示館設(shè)計過程中的影響因素，繼而實現(xiàn)展項空間尺寸控制。展項的空間結(jié)構(gòu)特征是通道式，參觀者的個體行為往往會受到人流量、空氣流通性等影響。與此同時，也會對展項的外觀設(shè)計產(chǎn)生干擾。設(shè)計人員可依據(jù)科技館具體設(shè)計要求，選用通透的設(shè)計方法，實現(xiàn)通風，使參觀者處于最佳視野狀態(tài)。并且實現(xiàn)了人體內(nèi)部血管形態(tài)的形象化模擬，詮釋生命傳遞這一主題。將隨機點生成應(yīng)用到科技館展示設(shè)計中，借助數(shù)值，對隨機點的形狀和分布等，進行確定和控制，而各個面的形態(tài)結(jié)構(gòu)并不具備單一性，使展項的結(jié)構(gòu)形式更加多樣化，實現(xiàn)最終展項設(shè)計方案的生成。采用正確的方法，導(dǎo)出圖紙，并將其應(yīng)用到該科技館的展示設(shè)計中，確保各要素都處于最佳應(yīng)用、組合狀態(tài)3。

綜上所述，采用非線性參數(shù)化方法，對科技館進行展示設(shè)計，具備其自身獨特的個性特征。有助于提升設(shè)計人員的思維活躍度，從而優(yōu)選出最佳設(shè)計方案。該種設(shè)計方法，也能夠使展品和展館更具契合度。但是，設(shè)計過程極為復(fù)雜，需要考量的相關(guān)要素及內(nèi)容也比較多。設(shè)計人員要依據(jù)科技館背景及設(shè)計要求，實現(xiàn)最佳設(shè)計狀態(tài)，提升科技館的整體設(shè)計品格。

注釋：

1.周鈴，鄒欣.非線性參數(shù)化設(shè)計在科技館展示設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].藝術(shù)科技，2016（04）：81+55.

2.黃蔚欣，徐衛(wèi)國.參數(shù)化非線性建筑設(shè)計中的多代理系統(tǒng)生成途徑[J].建筑技藝，2011（Z1）：42-45.

3.鮑成麗.科技館展示設(shè)計的思路與創(chuàng)新[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016（20）：127.

侯召洋，助教，碩士；研究方向：展示設(shè)計。