凌龍，賈彥琴

（成都工業(yè)學(xué)院，四川 成都 610000）

1 研究背景

1.1 Grasshopper 應(yīng)用優(yōu)勢

Grasshopper 作為一款面向非編程人員的可視化Rhino 編程插件，其電池組件具有直觀顯示性，動態(tài)參數(shù)具有顯示的可調(diào)節(jié)性，運(yùn)算器和參數(shù)數(shù)據(jù)板塊是運(yùn)算模塊主要組成部分，因其具有實(shí)時視覺圖像呈現(xiàn)性的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)板塊中參數(shù)的變化可以直接作用于模型造型設(shè)計(jì)中[1]。設(shè)計(jì)者在操作設(shè)計(jì)過程中，不需要運(yùn)用軟件修改工具手動修改模型主體，只需改變其中的某個參數(shù)便可以對造型進(jìn)行大規(guī)模和批量化的調(diào)整。同時，Grasshopper 運(yùn)算器對于模型尺寸的調(diào)整更加快捷精準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)的導(dǎo)入輸出方面具有很大的優(yōu)勢，在將虛擬模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體產(chǎn)品中起到關(guān)鍵作用，在滿足前期設(shè)計(jì)創(chuàng)新造型的同時，對后期施工操作起到理論數(shù)據(jù)指引作用。

1.2 設(shè)計(jì)過程的動態(tài)記錄

在設(shè)計(jì)建模過程中，想要快速創(chuàng)建復(fù)雜的模型，并且可以迅速改變調(diào)節(jié)模型的形狀，通過找型來確定模型的最佳呈現(xiàn)形態(tài)，Grasshopper 提供了這樣一個便捷性。設(shè)計(jì)師只需要改變前端數(shù)據(jù)參數(shù)就能讓模型整個發(fā)生線性變化，讓設(shè)計(jì)建模過程不再只是二維線性轉(zhuǎn)化為三維模型的固定路徑，設(shè)計(jì)師可以在建模過程中輕松實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)作[2]。參數(shù)的修改可以推演模型的動態(tài)演變，精準(zhǔn)地記錄了方案的演變過程，使設(shè)計(jì)周期變短，提高了設(shè)計(jì)效率，讓設(shè)計(jì)過程更加理性便捷。

2 竹藝裝置參數(shù)化設(shè)計(jì)的流程實(shí)例

2.1 用戶需求分析

在對竹藝裝置設(shè)計(jì)需求的調(diào)研分析中可以清楚地得出：隨著成都建設(shè)公園城市的概念提出，人們對于竹藝裝置設(shè)計(jì)的期望值和傾向值有所增長。人們對于更多的公共藝術(shù)裝置趨向于環(huán)保生態(tài)有寓意、有創(chuàng)意的個性化造型。此次的竹藝裝置造型的設(shè)計(jì)，擺脫了傳統(tǒng)川西竹藝的穿斗結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新竹結(jié)構(gòu)造型與公園植物景觀呼應(yīng)，共同構(gòu)建獨(dú)具個性特征的景觀小品。方案設(shè)計(jì)對竹藝的裝置的造型有一定的要求，需同時滿足人在不同形態(tài)區(qū)域周圍觀賞的通透性，要體現(xiàn)出竹藝的韻律美感。這意味著此次的竹藝裝置需體現(xiàn)創(chuàng)意、個性化和人文情感等多重理念。

2.2 造型設(shè)計(jì)理念

設(shè)計(jì)前期是對竹藝裝置形態(tài)元素的分析、提取和收集，通過對概念形態(tài)和現(xiàn)實(shí)形態(tài)的分析分解，得出一些具有數(shù)學(xué)邏輯的抽象有機(jī)形態(tài)和幾何形態(tài)，同時也在具體自然形態(tài)中找到一些元素靈感，然后集中歸納，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，力求在創(chuàng)意階段找到最匹配的、能夠融入環(huán)境的形態(tài)屬性。

2.3 Grasshopper 模型調(diào)試

首先，根據(jù)提取元素，設(shè)計(jì)第一部分以線框?yàn)榻Y(jié)構(gòu)雛形，在Grasshopper 中用點(diǎn)來定位，再根據(jù)點(diǎn)構(gòu)成線作為基本框架，再根據(jù)向量和位移來直觀調(diào)節(jié)線的形態(tài)和位置，找到合適的形態(tài)。其次，在Curve 下使用Divide Curve,將線段等長度分段。再使用運(yùn)算器將每小段端點(diǎn)提取出來，進(jìn)行數(shù)據(jù)形式分析。最后，改變數(shù)據(jù)類型，用Flip Matrix 將數(shù)據(jù)連接導(dǎo)向改變，并且用flatten 對數(shù)據(jù)拍平后再將數(shù)據(jù)列表順序相反的進(jìn)行Reverse 命令，最后用Graft 進(jìn)行發(fā)芽生長，得到每段點(diǎn)位成組后的結(jié)構(gòu)，連接成線。詳情流程如圖 1 所示。

圖1 Grasshopper 設(shè)計(jì)流程圖

2.4 過程探究

在設(shè)計(jì)模型生成的整個流程中共有四個參數(shù)輸入端，分別是結(jié)構(gòu)線的弧度、位置、分段點(diǎn)的數(shù)量和形成遠(yuǎn)圓管的粗度和顏色。為了方便比較實(shí)驗(yàn)和后期制作生產(chǎn)，設(shè)計(jì)初始先預(yù)設(shè)鎖定竹藝裝置造型整體的高度參數(shù)不變，而其他參數(shù)可調(diào)節(jié)，推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中精確參數(shù)，實(shí)現(xiàn)竹藝裝置造型的整體美觀性和不同形態(tài)區(qū)域周圍觀賞的通透性。

由模型動態(tài)過程造型圖可以觀察得到，結(jié)構(gòu)線的旋轉(zhuǎn)弧度和大小，以及分段點(diǎn)的數(shù)目和形成圓管的粗細(xì)之間的關(guān)系。當(dāng)旋轉(zhuǎn)弧度過大，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相互穿插，圓管的粗細(xì)會影響透光性和整體質(zhì)感，反之亦然。動態(tài)設(shè)計(jì)過程如圖 2 所示。

圖2 動態(tài)模型

2.5 數(shù)據(jù)導(dǎo)出和施工對接

設(shè)計(jì)后期模型確定形態(tài)后，可直接在Grasshopper 里面導(dǎo)出所有模型組件的長度及弧度以及對應(yīng)圓管的半徑等數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)了模型和施工數(shù)據(jù)同時一體化輸出，方便設(shè)計(jì)端和施工生產(chǎn)端的無縫對接，同時為施工生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)模型和實(shí)物落地的一比一還原。

3 比較和探討

3.1 前期方案

在模型成型初期，進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案分析，最終根據(jù)竹藝造型美觀程度、現(xiàn)場施工工藝難度以及景觀場地適宜性等諸多因素，確定最終方案。

3.2 最終裝置意向說明

“舞動”竹藝裝置，以三條弧形線作為主引導(dǎo)線，作為上中下三個位置的架構(gòu)線，底部完全貼合地面，作為主支撐點(diǎn)，中部為造型曲線，控制著整個裝置的弧度和平滑曲率，上端的長弧線一頭貼地，作為支撐點(diǎn)，另一頭向半空掀起，具有動態(tài)的力量美感。整體造型像是舞動的精靈，也和公園植物景觀相呼應(yīng)，簡潔大方，造型獨(dú)特，具有輕盈的線條感同時又充分體現(xiàn)竹工藝編織的材質(zhì)肌理（本裝置設(shè)計(jì)線條均由竹篾、竹片和竹竿所制）。裝置意向圖如圖 3 所示。

圖3 裝置意向圖

4 結(jié)語

對于參數(shù)化設(shè)計(jì)在竹藝裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是基于參數(shù)化設(shè)計(jì)在建筑和產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的衍生。參數(shù)化在設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，有助于推動現(xiàn)有設(shè)計(jì)體系的發(fā)展，同時運(yùn)用參數(shù)化設(shè)計(jì)更利于設(shè)計(jì)師從中融入更多的創(chuàng)新交互形式，使設(shè)計(jì)推演過程演變?yōu)槿伺c虛擬物體之間的溝通，從而激發(fā)人更多的設(shè)計(jì)反思。人與物體的交互表達(dá)，使創(chuàng)造物體的基本訴求不只是具備使用功能，而是能夠在人自然使用過程中引發(fā)情感的共鳴。通過此次參數(shù)化竹藝裝置設(shè)計(jì)，明確了參數(shù)化的設(shè)計(jì)思維和設(shè)計(jì)流程，找到一種新的設(shè)計(jì)溝通方法，將會在未來的竹藝裝置設(shè)計(jì)領(lǐng)域開辟新的天地。