沐鸣2登陆,从世界上第一台计算机诞生开始,数字化信息技术的优势就日益凸显,深入到各行各业,在建筑领域参数化设计的应用取得了实质性的突破,较为理性科学的数理逻辑编程让流畅有机的复杂建筑造型得以展现在世人面前,在工业设计方面的开发及应用极大丰富了产品多样性,物质需求的富足使社会背景下人们热衷于更高层次的需求——精神追求。因此对产品的需求标准也更趋于完美,玩具作为产品设计的一大门类,逐渐以传统满足儿童娱乐的单一属性向复合型社会属性的角色过渡来融入社会,以满足多元化社会需求。研究数据显示,玩具产品造型所营造的视觉空间在很大程度上决定了消费者对产品第一印象的属性定义及购买欲。玩具造型设计在玩具产品同质化的今天显得十分重要,而参数化设计的动态数理逻辑所衍生出的随机自然形态必然为玩具造型设计注入新鲜血液。因此,造型新奇且体验良好的玩具造型尤为重要。参数化设计在建筑界的成功案例令参数化设计的独特优势被释放出来并引起设计师们的高度关注,参数化设计将成为未来产品的一大趋势,为产品形态注入更多理性的科学因子,将感性与理性、艺术与技术巧妙结合,解放设计师的思维束缚,为产品形态提供了更多可能性。
「参数化」顾名思义就是运用数字符号,以非线性科学为理论基础,通过计算机逻辑运算编程在关键数字符号间建立起相应的参数关系,进而形成参变量,由参变量的变动引起其他参数的联动变化生成一系列参数化造型,作为设计备选方案以满足不同设计需求。
参数化设计(Parametric Design)最多运用在建筑领域,但其概念的缘起要早于建筑。作为一种计算机辅助设计手段在 20 世纪 80 年代占据主导地位。从字面意思来看,其所传达的是一种数学上的运算形式,即运用数学符号的编码、变换、运算、试错、检验,进而得到较为合理的数字化模型的动态运算过程。
参数化设计是一种颠覆传统的全新设计方式,可以理解为是一种基于程序算法的方式而进行自组织的一种过程,该过程是复杂、抽象、动态稳定、无唯一解的[1] 。形象地说,就是在一端输入条件,另一端输出形象,随着输入条件的改变,逻辑程序的内部结构则相应发生联动变化,进而影响直观的图像变化,获得参数模型[2] 。因此,参数化设计之于传统造型设计更为严谨、科学、合理、人性化,它将传统不可逆的设计过程变成一种随时修改的动态可持续设计过程,符合当下产品设计趋势。简化设计步骤,优化设计流程,减少设计师在造型设计过程中因过度依靠经验而反复修改模型参数的两难现象,减少无用功,让设计师们更多地致力于设计本身,回归数据,以参数的方式实现多元化的造型结果,优化设计方案。
Grasshopper 作为时下热度最高的参数化建模辅助技术,被应用的范围越来越广(建筑、汽车、工业产品、服饰、珠宝、家具、景观、灯具等),与人们的生活越来越密切,它并不是一个独立的个体而是作为一个插件(Grasshopper)依附于 Rhino 三维建模软件的程序内,形成「Rhino+Grasshopper」模式。客观上,Grasshopper 工具本身相比 Rhino 具有灵活的设计方式及简易的参数算法编程为设计生型提供更多选择、减少设计周期、节约成本、方便修改、电池块永久存储等明显优势;主观上就设计师而言不管是参数化设计这一技术本身还是参数化设计思维方法,都能有效改善设计师对产品造型问题的思考方式,打破思维惯性,解放思想束缚,提供更开阔的创作空间。
参数化设计的方法、思路有别于一般的产品设计方法,这也是参数化设计本身的魅力所在。简言之,就是将所有设计因素用参数的方式表现并根据需要建立各参数间的多重对应关系,在动态效果中修改对应参数使之呈现理想的造型效果。在这一过程中,一切都由计算机参数控制,参数是随机可变的,这也就意味着设计师也不确定最终输出的产品形态,就像是「世界上没有两片完全相同的树叶」一样,模拟自然界有机形态、纹理,在参数化的世界里可以赋予产品这一特性。以产品设计为例,其基本方法可以分为以下内容:(1)通过前期的调查与研究将设计要求数据化,形成参变量;(2)设计参数关系的基本参数模型和算法;(3)软件中基本模型的建立;(4)软件中丰富模型的基本内容;(5)设计参数化的结构系统和解决在构造逻辑中的材料与工艺问题[3] 。
如今,个性化需求的消费诉求日益增多,每个人都想拥有与众不同的产品和标签,与之相对同质化产品充斥着市场,对设计师的造型能力提出了更高的要求,自然的形态是可贵的,它有着独一无二的自然属性,在参数化的世界里流畅自然的有机曲面可以清晰呈现,参数化设计的引入将为产品造型设计创造更多可能性。
(二)更客观的设计过程:从理论上来讲,「数据」是参数化设计的本质,一切设计活动都围绕数据展开,是设计师借助计算机以主观设计目的展开的客观设计过程,设计师需要对影响造型的关键因素做出大致的方向把握。因此,参数化设计是一种较为理性、科学的计算机辅助设计手段,其设计过程就是建立特定关系,依托这种关系通过元素中某些数据中的变化带来结果的变化[4] 。相比较传统静态的设计过程参数化设计是一直处于动态变化的稳定结构,在这一过程中随着参变量的修改,因变量数据也会发生改变,而这一系列变化将客观地反映在三维动态模型上,会产生「牵一发而动全身」造型效果。换句话来讲,如果参变量一直变动,这一过程将会产生无数个相似但又存在细微差别的造型效果,直到设计师找到认为相对满意、合理的造型效果。因此,设计结果只不过是处在设计过程中某个阶段的合理化节点,是产品生命周期的前期雏形。设计师无需刻意在脑海中构思最终形态,而是在计算机生成的大量方案中选择形态,设计的形态处理工作也由「构形」转变为「找形」[5] 。

