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《科技馆展示设计中的非线性参数化应用》

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侯召洋（北京城市学院 101300）

摘要：科技馆展示设计中包含诸多设计类目及内容,设计过程复杂,专业性强,展示内容要科学性与艺术性兼备,并实现造价控制.当前,非线性参数化设计备受青睐.其对计算机和信息技术提出了很高的应用要求.非线性参数化在科技馆展示设计中极具适用性.本文对非线性参数化设计技术进行全面剖析,并提出具体应用方法,以达到良好的设计效果,提升科技馆整体设计品格.

关键词：科技馆；展示设计；非线性参数化

[课题项目]本文系2015年高职学生培养-财政现代职业教育质量提升计划中高职衔接会展策划与管理专业建设项目成果.

科技馆展示设计中包含诸多相关内容及类目,其将科学技术作为主要展示内容,兼顾区域性人文内容,内涵极为丰富.当前,大型科技馆设计中,除却艺术性之外,也要讲求人文性,为受众带来独特的观馆体验.但是,仍然存在设计过程繁杂,与环境契合度不高等问题.传统展示设计方法依从于设计师主观经验,很容易因变更增加额外工程量.而非线性参数化设计极具优势.设计初期,就要对设计过程中的影响因素进行考量,并进行参数化转译,实现算法模型构建.

一、非线性参数化设计技术剖析

参数化设计以非线性为基础,将设计中的复杂影响因素量化作为参数,进行参数模型构建,并辅助以计算机技术.其强调设计过程.具体设计实践中,将设计影响因素作为参数X,在关系式Y等于F（X）中进行带入,数值和曲线变化不同,与之相对应的生成形态也千差万别.该计算过程主要依托于计算机.

参数化设计软件类目比较多,各专业背景下的软件应用存在差异.大部分参数化设计主要借助Phino平台中的Grasshopper插件,实现与之相对应的参数化模型构建.其资源占用比较少,具备开源性,能够实现命令符自主编写.该特性使设计过程更加多元、随机、开放,且具备可调控性.设计流程是自下而上,而且极为灵活.

泰森多边形在非线性参数化设计中极为常用.因各泰森多边形内仅存在单一离散点数据,内部点与对应离散点之间的距离很短.而泰森多边形边上的点至两边离散点的距离一样.故而,在建筑和产品设计中极为适用.以水立方为例,选用参数化设计方法,使设计师对复杂设计样式及风格的驾驭更加自如,而且不再局限于单一的设计方案,实现了多种备选方案的生成,使科技馆展示设计中,无论是表层,还是结构,都极具可控性1.

二、非线性参数化展示设计中的应用

采用CAD软件,绘制标准几何图形,极为便利.该种操作方法,使设计师更倾向于选用CAD设计模式,从而使设计过程更加简单,引导他们形成良好的设计思维及习惯.

1.应用流程

在科技馆展示设计中,应用非线性参数化,首先要明确设计诉求,继而以数值的形式,将设计的影响因素呈现出来,实现设计主体基本样式和形态基础的确定.算法模型确定之初,要实现基础逻辑模型调试反馈构建,在各参数调节基础上,生成多种设计方案.经筛选之后,确定最终方案,将数据和图纸导出,继而用以具体施工中.

2.应用案例

以某地区科技馆展示设计中的某一展示项目为例,该展项的名称是生命的传递.具体实施过程中,展项需采用场景展示的方法,实现展品布置及容纳.该展区的设计脉络及构思是以人的身体特性为基础,使整体设计氛围体现出一种强烈的生命特征及意识.展示过程中,借助视频和图片等方式,向参观者介绍生命传递的过程.内容等,使整个展示过程更具综合性和立体特征.

将非线性参数化用以科技馆展示设计中,需以具体的任务书为参考,依据设计需求,明确设计思路及脉络,依照正确的流程,执行具体设计内容.该过程中,设计人员要依据科技馆主题,了解具体设计特性,并对关键性设计元素加以确定,从而明确设计方向.以此为背景和依据,执行各项细部化设计及工作内容.

依据设计流程,对设计过程中的影响因素,进行归纳和总结,既要明确大体设计形态,又要实现最初的参数化逻辑模型构建.采用正确的方法,对基础形态特征进行界定和分析.在设计之初,采用泰森多变形,依据具体设计脉络及思路,实现初步参数化逻辑模型构建.为了确保参观者的参展体验,应用异形的空间结构,对展示项目进行科学布局,使参观者和展项具备较好的融合性2.

科技馆展示设计过程复杂,涉及到的相关内容及实施要点比较多.具体实践中,经常因资金不足或技术不达标等,被迫对原有逻辑结构进行修整,改变三维空间结构构思,最终以二维形态呈现,降低加工难度,且易于成本控制.

因该展示项目的灵感源于人体构造,非线性参数化应用过程中,需要通过数据分析,对相关身高数据和人流量相关数值具备清晰的认识.在该过程中,此类数值可作为科技展示馆设计过程中的影响因素,继而实现展项空间尺寸控制.展项的空间结构特征是通道式,参观者的个体行为往往会受到人流量、空气流通性等影响.与此同时,也会对展项的外观设计产生干扰.设计人员可依据科技馆具体设计要求,选用通透的设计方法,实现通风,使参观者处于最佳视野状态.并且实现了人体内部血管形态的形象化模拟,诠释生命传递这一主题.将随机点生成应用到科技馆展示设计中,借助数值,对随机点的形状和分布等,进行确定和控制,而各个面的形态结构并不具备单一性,使展项的结构形式更加多样化,实现最终展项设计方案的生成.采用正确的方法,导出图纸,并将其应用到该科技馆的展示设计中,确保各要素都处于最佳应用、组合状态3.

综上所述,采用非线性参数化方法,对科技馆进行展示设计,具备其自身独特的个性特征.有助于提升设计人员的思维活跃度,从而优选出最佳设计方案.该种设计方法,也能够使展品和展馆更具契合度.但是,设计过程极为复杂,需要考量的相关要素及内容也比较多.设计人员要依据科技馆背景及设计要求,实现最佳设计状态,提升科技馆的整体设计品格.

注释：

1.周铃,邹欣.非线性参数化设计在科技馆展示设计中的应用研究[J].艺术科技,2016（04）：81+55.

2.黄蔚欣,徐卫国.参数化非线性建筑设计中的多代理系统生成途径[J].建筑技艺,2011（Z1）：42-45.

3.鲍成丽.科技馆展示设计的思路与创新[J].科技创新导报,2016（20）：127.

作者简介：

侯召洋,助教,硕士；研究方向：展示设计.

展示设计论文参考资料：