參數(shù)化智能設(shè)計(jì)在當(dāng)代公共藝術(shù)中的價(jià)值與應(yīng)用

（南京林業(yè)大學(xué) 210000）

參數(shù)化設(shè)計(jì)是數(shù)字智能設(shè)計(jì)的一個(gè)領(lǐng)域，它的發(fā)展受到了混沌理論、涌現(xiàn)理論、褶子理論的重要影響，在信息技術(shù)的支撐下，參數(shù)化設(shè)計(jì)起到了顛覆性的作用，參數(shù)化設(shè)計(jì)更多的是引導(dǎo)我們用微觀的視角去觀察視覺(jué)形態(tài)的多維空間變化，并運(yùn)用不同數(shù)量和質(zhì)量特征的要素在特定空間結(jié)構(gòu)中復(fù)合疊加生成新的形式。參數(shù)化革命性的非線邏輯給設(shè)計(jì)、藝術(shù)帶來(lái)了更多的可能和更大的變化。當(dāng)代公共藝術(shù)的創(chuàng)作主體已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ù蟊姡菜囆g(shù)要能發(fā)揮更大作用，就必須要加強(qiáng)大眾參與互動(dòng)，參數(shù)化設(shè)計(jì)則因具備了參與性、可控性、多樣性、多變性等特點(diǎn)，使其適合作為公共藝術(shù)的新創(chuàng)作手段，參與構(gòu)建公共藝術(shù)的互動(dòng)性表達(dá)的過(guò)程中去。

一、參數(shù)化智能設(shè)計(jì)的發(fā)展

1.智能化設(shè)計(jì)的基本概念

“智能化”是指由匯集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信信息技術(shù)、AI人工智能技術(shù)等技術(shù)在某個(gè)鄰域的某種應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上具有感知能力、學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力、記憶力、行為決策能力的系統(tǒng)是為智能化系統(tǒng)。而智能化的實(shí)現(xiàn)依賴于廣義的數(shù)字化。

“數(shù)字化”（Digital）這個(gè)詞源于美國(guó)麻省理工學(xué)院教授尼梅洛龐帝（Nicholas Negroponte）的《數(shù)字化生存》（《Being Digital》）一書(shū)。經(jīng)過(guò)數(shù)十年研究，數(shù)字技術(shù)得到迅猛發(fā)展，數(shù)字技術(shù)影響涉及社會(huì)各個(gè)層面，特別是在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍更大，在數(shù)字化設(shè)計(jì)不是局限于計(jì)算機(jī)處理上的邏輯判斷關(guān)系，而直接干擾或者誘發(fā)設(shè)計(jì)者創(chuàng)作靈感并拓展思考維度，是一種典型的智能拓展，這場(chǎng)革命，正直接影響著人類(lèi)文明的發(fā)展。

參數(shù)化設(shè)計(jì)（Parametric Design）基于數(shù)字化設(shè)計(jì)，是數(shù)字化設(shè)計(jì)發(fā)展進(jìn)程中一種類(lèi)型，“參數(shù)化”（Parametric）最初出現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。參數(shù)化設(shè)計(jì)首先需要設(shè)立一定的邏輯，強(qiáng)調(diào)的是參數(shù)的輸入和輸出相對(duì)應(yīng)，通過(guò)改變和修正參數(shù)輸入，得到輸出多元的結(jié)果，雖然參數(shù)影響結(jié)果，但不改變?cè)榷x的邏輯。參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種高效、革新的設(shè)計(jì)方法和思維，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法具有顛覆性意義，可以使我們?cè)诟鼜V闊的認(rèn)知領(lǐng)域中尋找設(shè)計(jì)表達(dá)。

2.非線性設(shè)計(jì)的基本概念

“線性”（Linear）原本是數(shù)學(xué)概念，是線性函數(shù)的統(tǒng)稱，其概念是線性函數(shù)的抽象和泛化。線性的系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)變量均按一定比例均勻變化，系統(tǒng)內(nèi)部各部分之和等于整體，疊加和轉(zhuǎn)變僅僅是量的變化而并非質(zhì)的躍遷，線性演化的結(jié)束具有確定性和必然性，線性內(nèi)部子系統(tǒng)性質(zhì)決定整體演變軌跡。

“非線性”（Non-linear）相對(duì)于線性概念而出現(xiàn)。非線性系統(tǒng)表征為各變量變化不均勻也不成比例，變量之一的微小改動(dòng)將可能轉(zhuǎn)化為整體性突變。各變量、元素組成的整體性能不等于疊加之和，子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立又互相滲透，制約的同時(shí)又相互協(xié)同，系統(tǒng)具有不確定性、隨機(jī)性和偶然性。

“線性”代表對(duì)客觀存在的簡(jiǎn)單感知。在線性學(xué)科中，其原則是簡(jiǎn)化和割裂對(duì)象，用規(guī)律演進(jìn)法來(lái)推導(dǎo)存在的規(guī)律和現(xiàn)象，以此來(lái)認(rèn)識(shí)復(fù)雜事物。在這種思維橫式下，客觀存在被描述為穩(wěn)定、規(guī)則、中心、秩序、可預(yù)測(cè)。而“非線性”則與之相反，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)存在的隨機(jī)、混沌、多中心、不穩(wěn)定、不確定，這些特征恰恰是物質(zhì)世界的本質(zhì)。非線性研究的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)觀察和理解客觀事物的方式，同時(shí)加深了對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知。

3.參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展

參數(shù)化的設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展于1990年代中后期。最初的研究和應(yīng)用始于一些建筑院校和設(shè)計(jì)事務(wù)所，如英國(guó)AA建筑學(xué)院、美國(guó)麻省理工學(xué)院建筑學(xué)院、SOM、 Norman Foster事務(wù)所等，這其中最具代表性和影響力建筑師的是扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）。今天參數(shù)化設(shè)計(jì)，這個(gè)已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向?qū)嵱玫男略O(shè)計(jì)思潮和技術(shù)，正深刻影響著設(shè)計(jì)、藝術(shù)的大多數(shù)領(lǐng)域。而扎哈（Zaha Hadid）事務(wù)所的合伙人舒馬赫（Patrik Schumacher）更將這種設(shè)計(jì)思潮稱為“參數(shù)化主義”（Parametricism）。參數(shù)化技術(shù)運(yùn)用的意義在于提供了從設(shè)計(jì)到施工的一體化數(shù)字生產(chǎn)過(guò)程，即從智能設(shè)計(jì)到智能生產(chǎn)，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，它是具有革命性的。

二、參數(shù)化設(shè)計(jì)發(fā)展的背景

1.基于當(dāng)代數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，為參數(shù)化智能設(shè)計(jì)提供了源泉和動(dòng)力。設(shè)計(jì)輔助軟件系統(tǒng)如 Revit Architecture、 Rhinoceros和Grasshopper、Maya等；數(shù)字計(jì)算軟件如Mathemetica、Matlab、Maple、K3dsurf等；程序語(yǔ)言軟件如C、C++、Java、VB、Python、Processing等，以上這些技術(shù)和設(shè)計(jì)工具，具有強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模擬能力。參數(shù)化軟件在模擬“生成”過(guò)程中，由設(shè)計(jì)者通過(guò)設(shè)定參數(shù)值的變化來(lái)進(jìn)行控制，從而生成所需要的具有不確定性和復(fù)雜性的設(shè)計(jì)結(jié)果。

參數(shù)化設(shè)計(jì)所模似的物質(zhì)世界的復(fù)雜性是一般傳統(tǒng)建造方法無(wú)法實(shí)施的，必須借助數(shù)控設(shè)備來(lái)完成，這一過(guò)程我們稱之為“數(shù)字建造”。從1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世以來(lái)，數(shù)控自動(dòng)化帶動(dòng)了整個(gè)制造工業(yè)的迅猛發(fā)展，目前常被用于參數(shù)化設(shè)計(jì)數(shù)字建造的主要有以下幾類(lèi)：數(shù)控機(jī)床，包括激光切割機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、多軸機(jī)床、高壓水雕機(jī)等；3D打印機(jī)；工業(yè)機(jī)器人等。

2.基于有關(guān)理論的發(fā)展

“混沌理論”（Chaos theory）用以探討動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中（如：生物結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)、氣象變化、社會(huì)行為等）無(wú)法用單一數(shù)據(jù)，而必須用整體、連續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)系，才能加以解釋及預(yù)測(cè)的行為，是一種研究復(fù)雜非線性變化規(guī)律的理論。混沌理論認(rèn)為，初始條件非常細(xì)微的變化，通過(guò)不斷放大，其未來(lái)的狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生巨大差異。混沌學(xué)的特點(diǎn)，在于其確定性的內(nèi)在隨機(jī)性，混沌就是在確定性的系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的隨機(jī)性。混沌思想改變了人們認(rèn)知物質(zhì)世界的已有經(jīng)驗(yàn)，揭示了客觀存在的真實(shí)形態(tài)和結(jié)構(gòu)。比如對(duì)建筑學(xué)而言，混沌理論揭示了建筑并非單一的現(xiàn)代主義機(jī)械模式，而是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)體系，顛覆和重構(gòu)了傳統(tǒng)建筑美學(xué)思想，使建筑轉(zhuǎn)向多元、異質(zhì)和流變。

涌現(xiàn)理論對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)影響巨大，無(wú)序中的內(nèi)在控制邏輯是兩者的共通之處。約翰·霍蘭德（John Holland）的“涌現(xiàn)”（Emergency）理論，是一種對(duì)事物復(fù)雜性的理解和研究方法。該理論認(rèn)為“涌現(xiàn)”是一種從低層到高層的轉(zhuǎn)變，可以基由微觀基礎(chǔ)，在宏觀系統(tǒng)上突變，這一過(guò)程中舊質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為新質(zhì)。涌現(xiàn)理論認(rèn)為涌現(xiàn)現(xiàn)象是以相互作用為中心的，復(fù)雜是由單體構(gòu)成的，但不是單體的簡(jiǎn)單累加，集成的單體遵守共同的、非常簡(jiǎn)單的若干規(guī)則，最終產(chǎn)生動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的有序性系統(tǒng)集群行為。而一旦把系統(tǒng)分散成為部分或單體，復(fù)雜性就不復(fù)存在。過(guò)程是涌現(xiàn)的關(guān)鍵，從單體到系統(tǒng)，在連續(xù)不斷過(guò)程中生成和演化。相比較形式結(jié)果的千差萬(wàn)別，過(guò)程則具有普遍的有機(jī)的自組織原理和規(guī)律，自組織過(guò)程擁有自生長(zhǎng)、自適應(yīng)、自更新、自修復(fù)等功能。自然萬(wàn)物的涌現(xiàn)性特性為當(dāng)代公共藝術(shù)創(chuàng)作提供了更加豐富的可能性。

法國(guó)后現(xiàn)代哲學(xué)家吉爾·德勒茲（Gilles Louis Rene Deleuze）在德國(guó)哲學(xué)家萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）“單子”（Monads）理論（所謂單子，按照菜布尼茲的解釋?zhuān)澜缟系娜f(wàn)物都是由單子構(gòu)成，物質(zhì)是單子的外部表現(xiàn)。）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡釋并提出"褶子”（Fold）的概念。德勒茲認(rèn)為世界是折疊的，空間和時(shí)間在展開(kāi)與折疊中往復(fù)，從而生。物質(zhì)的基本特性是在向外及向內(nèi)的雙向折疊中形成的，本質(zhì)上沒(méi)有內(nèi)外之分，如德勒茲認(rèn)為建筑表皮和結(jié)構(gòu)本質(zhì)上沒(méi)有差別，表皮既可以構(gòu)成建筑，結(jié)構(gòu)也可以擁有表皮的特性。這種思想為后現(xiàn)代建筑空間消解固有模式，開(kāi)拓新建筑語(yǔ)言提供了理論基礎(chǔ)，對(duì)構(gòu)建數(shù)字時(shí)代的新建筑美學(xué)產(chǎn)生了很大的推動(dòng)作用。

“生成”（Devenir）是德勒茲另一個(gè)非常重要的概念，這一理論否定了柏拉圖的理想世界，消解了真實(shí)虛假、原像模像的二元對(duì)立。“生成”理論認(rèn)為，我們感知的一切即時(shí)存在，都只是一個(gè)生成過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。“生成”是事物的根本屬性，不是結(jié)果，是一個(gè)生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。數(shù)字技術(shù)介入建筑學(xué)后，生成成為虛擬現(xiàn)實(shí)的必然訴求，如同德勒茲所言新的現(xiàn)實(shí)就意味著新的虛擬，就意味著新的創(chuàng)造性進(jìn)化和生成。基于此，參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種注重對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的關(guān)注，尋求開(kāi)放、自由和自下而上的設(shè)計(jì)。

3.基于人類(lèi)的當(dāng)代生存狀態(tài)

今天，隨著城市的發(fā)展和人類(lèi)社會(huì)物質(zhì)文明程度的提高，人類(lèi)生存危機(jī)的陰霾卻一直揮之不去。污染的環(huán)境、壓抑的空間、有限的資源、快節(jié)奏的生活使人們生出疲憊、厭倦和緊張，城市中不可避免地充斥著不健康和亞健康的大量身心，隨之產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)降低了整個(gè)城市的人居生活質(zhì)量。如何達(dá)成人類(lèi)與城市、自然共同協(xié)調(diào)發(fā)展，成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

生態(tài)主義、有機(jī)城市更新等理論不再遵循現(xiàn)代主義以來(lái)的線性邏輯，破除狹隘和片面思維方式，將城市作為一個(gè)有機(jī)整體，城市交通、綠地系統(tǒng)、氣候、地理、建筑、人等要素會(huì)綜合地產(chǎn)生互動(dòng)變化，即使任何一個(gè)單一問(wèn)題的解決也都是在考慮到其它要素特性的情況下實(shí)現(xiàn)的。而參數(shù)化設(shè)計(jì)的那種考慮各祌變量，然后建立可反饋的機(jī)制，最后實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡的方案，正式對(duì)人類(lèi)的當(dāng)代生存需求的回應(yīng)和契合。

三、當(dāng)代公共藝術(shù)概念的變化與擴(kuò)展

自工業(yè)革命以來(lái)，隨著人類(lèi)社會(huì)政治民主化、法制化、程序化的逐步發(fā)展與確立，由封建威權(quán)時(shí)代的權(quán)威階層（包含部落首領(lǐng)、宗教領(lǐng)袖、皇帝國(guó)王、權(quán)臣將領(lǐng)、文人士大夫）所掌控的公共藝術(shù)話語(yǔ)權(quán)分解于基于大眾的多元群體，實(shí)現(xiàn)了從“一維”到“多維”的轉(zhuǎn)換。當(dāng)代公共藝術(shù)的社會(huì)功能從威權(quán)時(shí)代對(duì)個(gè)人和少數(shù)群體的歌功頌德進(jìn)步成民主時(shí)期為社會(huì)主體民眾服務(wù)，陶冶人們的情操，提升公眾的精神生活質(zhì)量。因此，最大限度地為公眾謀福利的訴求，符合大眾最根本利益的原則成為當(dāng)代公共藝術(shù)的價(jià)值取向。

今天世界已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，信息網(wǎng)絡(luò)的作用日益強(qiáng)大而廣泛。隨著數(shù)字智能技術(shù)對(duì)人類(lèi)感知模式和社交模式的改變，當(dāng)代社會(huì)結(jié)構(gòu)因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的存在而發(fā)生改變，在公共性開(kāi)放方面的面貌方面亦產(chǎn)生了重要變化。這對(duì)當(dāng)代公共藝術(shù)觀念的開(kāi)放性、體驗(yàn)的交互性提出了明確的要求：

1.開(kāi)放性

當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到當(dāng)代社會(huì)的特性是大眾的、多維的，世界是非線性的，并試圖追求普遍性真理時(shí)，就必然會(huì)向各個(gè)維度尋求多樣性的解決辦法和結(jié)果。公共藝術(shù)的創(chuàng)作實(shí)踐者只有采用開(kāi)放的態(tài)度與思維，盡可能地滿足大眾的多樣性需求，最大程度地引導(dǎo)大眾介入、干預(yù)作品，才能使公共藝術(shù)品獲得更廣泛、更具意義的社會(huì)效應(yīng)，這便是當(dāng)代公共藝術(shù)的開(kāi)放性。

2.交互性

大眾作為公共藝術(shù)主體，不只是被動(dòng)接受的主體，更是主動(dòng)參與的主體。公共藝術(shù)與公眾的互動(dòng)就是對(duì)這種角色轉(zhuǎn)化的滿足。公眾通過(guò)互動(dòng)參與到藝術(shù)活動(dòng)和創(chuàng)作中，其價(jià)值不在結(jié)果而在過(guò)程，即是強(qiáng)調(diào)受眾的主觀能動(dòng)性、參與性、雙向性與反饋性的過(guò)程，這符合了公共藝術(shù)作品向事件轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。當(dāng)代公共藝術(shù)主要通過(guò)人與機(jī)器之間的數(shù)據(jù)或力學(xué)交換來(lái)實(shí)現(xiàn)交互響應(yīng)、沉浸體驗(yàn)，以機(jī)器裝置和數(shù)據(jù)程序結(jié)合的公共藝術(shù)作品，通過(guò)交互拉近了作者、作品與觀眾之間距離，弱化了藝術(shù)家個(gè)人在作品中的作用和地位，強(qiáng)調(diào)了觀眾的參與性、創(chuàng)造性、主體性，藝術(shù)作品本身也具有了更多的維度和內(nèi)涵。

四、參數(shù)化設(shè)計(jì)在當(dāng)代公共藝術(shù)中的應(yīng)用

參數(shù)化設(shè)計(jì)正是在復(fù)雜多元的文化系統(tǒng)中應(yīng)運(yùn)而生。它不僅只是人與信息數(shù)字世界的中介，也是一個(gè)載體。由它所產(chǎn)生的一系列設(shè)計(jì)語(yǔ)言和設(shè)計(jì)邏輯，不僅具有國(guó)際文化符號(hào)的特點(diǎn)，也滿足了本土文化與全球文化、傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文化相容并存的需求，豐富了視覺(jué)文化的內(nèi)涵，增加了人們審美選擇和精神消費(fèi)的多樣性需求。

科學(xué)界任何重大的探索成果都會(huì)對(duì)藝術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。正如工業(yè)革命帶來(lái)了現(xiàn)代主義和包豪斯一樣，當(dāng)代公共藝術(shù)遭遇數(shù)字智能技術(shù)時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生符合新技術(shù)語(yǔ)境的藝術(shù)邏輯和設(shè)計(jì)方法。事實(shí)上，自1970年代以來(lái)，在非線性科學(xué)的引導(dǎo)下，參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念與思想已在藝術(shù)學(xué)、建筑學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)有所影響，參數(shù)化設(shè)計(jì)對(duì)簡(jiǎn)單與復(fù)雜、確定和隨機(jī)、有序和無(wú)序等概念的重新理解和界定，也促使越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家試圖顛覆傳統(tǒng)的線性思維所帶來(lái)的確定性和單調(diào)性，致力用隨機(jī)性與偶然性去詮釋新的藝術(shù)設(shè)計(jì)概念。

在當(dāng)代公共藝術(shù)創(chuàng)作中，藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師可以利用計(jì)算機(jī)設(shè)定邏輯性的參數(shù)化程序，由藝術(shù)參與者操作這些程序生成公共藝術(shù)行為，在這個(gè)過(guò)程中傳播、改變、結(jié)果完全是開(kāi)放的，可調(diào)整的，并且是非線性，而不是按部就班地完成。在藝術(shù)活動(dòng)中，大眾的參與性行為能夠創(chuàng)造出超越藝術(shù)家個(gè)體局限的多維度的群體性藝術(shù)體驗(yàn)過(guò)程，這種藝術(shù)過(guò)程，具有非常典型的“涌現(xiàn)”和“生成”特征，從無(wú)到有，從低級(jí)到高級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，是互動(dòng)、行為、自組織。這種藝術(shù)與強(qiáng)調(diào)作品本身的傳統(tǒng)藝術(shù)相比，是對(duì)當(dāng)下人類(lèi)生活方式和生存范式發(fā)生改變的反饋，滿足了藝術(shù)家和藝術(shù)參與者雙方的需求，是全新的藝術(shù)觀念、藝術(shù)邏輯、藝術(shù)語(yǔ)言。

五、結(jié)論

參數(shù)化智能設(shè)計(jì)的各種具體表現(xiàn)不僅是某些風(fēng)格的代表，更代表了與技術(shù)相適應(yīng)的理念，即與現(xiàn)代設(shè)計(jì)思維方式不同的非線性思維方式。數(shù)化設(shè)計(jì)為我們帶來(lái)了全新的思維方式去看待和認(rèn)識(shí)我們的藝術(shù)和文化，引領(lǐng)著世界對(duì)于非線性的關(guān)注和發(fā)展。參數(shù)化智能設(shè)計(jì)在公共藝術(shù)中的運(yùn)用呈現(xiàn)出手段多樣、形式多元、意義多重、審美重構(gòu)的全新特質(zhì)，與傳統(tǒng)藝術(shù)創(chuàng)作不同，這類(lèi)作品己不再是由藝術(shù)家所完全占有，公眾大量地參與互動(dòng)，審美客體可以得到自由發(fā)揮和分享。基于這些巨大的進(jìn)步與優(yōu)勢(shì)，當(dāng)代公共藝術(shù)的數(shù)字智能審美構(gòu)成了科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合后的新指向。