科技館展示設(shè)計(jì)中的非線性參數(shù)化應(yīng)用

侯召洋 （北京城市學(xué)院 101300）

科技館展示設(shè)計(jì)中的非線性參數(shù)化應(yīng)用

侯召洋 （北京城市學(xué)院 101300）

科技館展示設(shè)計(jì)中包含諸多設(shè)計(jì)類目及內(nèi)容，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，專業(yè)性強(qiáng)，展示內(nèi)容要科學(xué)性與藝術(shù)性兼?zhèn)洌?shí)現(xiàn)造價(jià)控制。當(dāng)前，非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)備受青睞。其對計(jì)算機(jī)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(jì)中極具適用性。本文對非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行全面剖析，并提出具體應(yīng)用方法，以達(dá)到良好的設(shè)計(jì)效果，提升科技館整體設(shè)計(jì)品格。

科技館；展示設(shè)計(jì)；非線性參數(shù)化

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

科技館展示設(shè)計(jì)中包含諸多相關(guān)內(nèi)容及類目，其將科學(xué)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(dāng)前，大型科技館設(shè)計(jì)中，除卻藝術(shù)性之外，也要講求人文性，為受眾帶來獨(dú)特的觀館體驗(yàn)。但是，仍然存在設(shè)計(jì)過程繁雜，與環(huán)境契合度不高等問題。傳統(tǒng)展示設(shè)計(jì)方法依從于設(shè)計(jì)師主觀經(jīng)驗(yàn)，很容易因變更增加額外工程量。而非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)極具優(yōu)勢。設(shè)計(jì)初期，就要對設(shè)計(jì)過程中的影響因素進(jìn)行考量，并進(jìn)行參數(shù)化轉(zhuǎn)譯，實(shí)現(xiàn)算法模型構(gòu)建。

一、非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)剖析

參數(shù)化設(shè)計(jì)以非線性為基礎(chǔ)，將設(shè)計(jì)中的復(fù)雜影響因素量化作為參數(shù)，進(jìn)行參數(shù)模型構(gòu)建，并輔助以計(jì)算機(jī)技術(shù)。其強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程。具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中，將設(shè)計(jì)影響因素作為參數(shù)X，在關(guān)系式Y(jié)=F（X）中進(jìn)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(jì)算過程主要依托于計(jì)算機(jī)。

參數(shù)化設(shè)計(jì)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(jì)主要借助Phino平臺中的Grasshopper插件，實(shí)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(jì)過程更加多元、隨機(jī)、開放，且具備可調(diào)控性。設(shè)計(jì)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(jì)中極為常用。因各泰森多邊形內(nèi)僅存在單一離散點(diǎn)數(shù)據(jù)，內(nèi)部點(diǎn)與對應(yīng)離散點(diǎn)之間的距離很短。而泰森多邊形邊上的點(diǎn)至兩邊離散點(diǎn)的距離一樣。故而，在建筑和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中極為適用。以水立方為例，選用參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)師對復(fù)雜設(shè)計(jì)樣式及風(fēng)格的駕馭更加自如，而且不再局限于單一的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了多種備選方案的生成，使科技館展示設(shè)計(jì)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(jì)中的應(yīng)用

采用CAD軟件，繪制標(biāo)準(zhǔn)幾何圖形，極為便利。該種操作方法，使設(shè)計(jì)師更傾向于選用CAD設(shè)計(jì)模式，從而使設(shè)計(jì)過程更加簡單，引導(dǎo)他們形成良好的設(shè)計(jì)思維及習(xí)慣。

1.應(yīng)用流程

在科技館展示設(shè)計(jì)中，應(yīng)用非線性參數(shù)化，首先要明確設(shè)計(jì)訴求，繼而以數(shù)值的形式，將設(shè)計(jì)的影響因素呈現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)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(jì)中的某一展示項(xiàng)目為例，該展項(xiàng)的名稱是生命的傳遞。具體實(shí)施過程中，展項(xiàng)需采用場景展示的方法，實(shí)現(xiàn)展品布置及容納。該展區(qū)的設(shè)計(jì)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(jì)氛圍體現(xiàn)出一種強(qiáng)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(gè)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(jì)中，需以具體的任務(wù)書為參考，依據(jù)設(shè)計(jì)需求，明確設(shè)計(jì)思路及脈絡(luò)，依照正確的流程，執(zhí)行具體設(shè)計(jì)內(nèi)容。該過程中，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)科技館主題，了解具體設(shè)計(jì)特性，并對關(guān)鍵性設(shè)計(jì)元素加以確定，從而明確設(shè)計(jì)方向。以此為背景和依據(jù)，執(zhí)行各項(xiàng)細(xì)部化設(shè)計(jì)及工作內(nèi)容。

依據(jù)設(shè)計(jì)流程，對設(shè)計(jì)過程中的影響因素，進(jìn)行歸納和總結(jié)，既要明確大體設(shè)計(jì)形態(tài)，又要實(shí)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(jìn)行界定和分析。在設(shè)計(jì)之初，采用泰森多變形，依據(jù)具體設(shè)計(jì)脈絡(luò)及思路，實(shí)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(yàn)，應(yīng)用異形的空間結(jié)構(gòu)，對展示項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)布局，使參觀者和展項(xiàng)具備較好的融合性2。

科技館展示設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，涉及到的相關(guān)內(nèi)容及實(shí)施要點(diǎn)比較多。具體實(shí)踐中，經(jīng)常因資金不足或技術(shù)不達(dá)標(biāo)等，被迫對原有邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)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(xiàng)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(rèn)識。在該過程中，此類數(shù)值可作為科技展示館設(shè)計(jì)過程中的影響因素，繼而實(shí)現(xiàn)展項(xiàng)空間尺寸控制。展項(xiàng)的空間結(jié)構(gòu)特征是通道式，參觀者的個(gè)體行為往往會受到人流量、空氣流通性等影響。與此同時(shí)，也會對展項(xiàng)的外觀設(shè)計(jì)產(chǎn)生干擾。設(shè)計(jì)人員可依據(jù)科技館具體設(shè)計(jì)要求，選用通透的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，使參觀者處于最佳視野狀態(tài)。并且實(shí)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(jī)點(diǎn)生成應(yīng)用到科技館展示設(shè)計(jì)中，借助數(shù)值，對隨機(jī)點(diǎn)的形狀和分布等，進(jìn)行確定和控制，而各個(gè)面的形態(tài)結(jié)構(gòu)并不具備單一性，使展項(xiàng)的結(jié)構(gòu)形式更加多樣化，實(shí)現(xiàn)最終展項(xiàng)設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)行展示設(shè)計(jì)，具備其自身獨(dú)特的個(gè)性特征。有助于提升設(shè)計(jì)人員的思維活躍度，從而優(yōu)選出最佳設(shè)計(jì)方案。該種設(shè)計(jì)方法，也能夠使展品和展館更具契合度。但是，設(shè)計(jì)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(jì)人員要依據(jù)科技館背景及設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)狀態(tài)，提升科技館的整體設(shè)計(jì)品格。

注釋：

1.周鈴，鄒欣.非線性參數(shù)化設(shè)計(jì)在科技館展示設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)的思路與創(chuàng)新[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016（20）：127.

侯召洋，助教，碩士；研究方向：展示設(shè)計(jì)。