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内容摘要：本文以施工图过程中的优化调整工作为切入点，介绍并分析南昌县文化中心项目屋顶部分的参数化设计过程，希望从中挖掘出部分可供其他项目参考借鉴的经验；
同时，参数化方法以怎样的方式参与方案或施工图的设计，也是本文试图探讨的内容。
关键词：参数化设计、犀牛、grasshopper、方案及施工图设计
●工程简况
●南昌县文化中心项目，从可研到施工图及施工图的几轮优化，历经了三年多的时间；项目由主要的五个单体建筑组成建筑群，虽然体量大小不一，但每个单体建筑的造型逻辑是一致的；
●施工图最终的优化阶段，从方便结构计算、优化结构受力，完善美化屋顶造型等几个方面出发，进行综合调整；涉及到建筑专业的工作需要在短时间内进行较多的造型微调、挑选并返给结构专业计算再反提回来给建筑专业、最终确定造型且需达到施工精度要求等几个主要方面的问题；
●面对这样一系列的较为繁琐且难度较高的工作，需要一整套高效的方法；
●设计难点
●最初的想法是把满足结构专业进行施工图设计需要的深度的模型，完全以参数化的形式实现；
●实现的过程费了些周折，换了几次生型的思路，难度主要在gh的编写中；
●建模思想
●从大到小，逐级实现：比如先把决定屋顶造型轮廓的主要线条生成出来，再分组生成曲面；
●前面提到的后续修改细化包括，在两翼曲面上增加镂空部分：提供给结构专业的成果只是一定范围内的均分的连线即可，这就需要在gh中体现出如下的细节：需要增加一定的参数，使得对其进行调节时，可以看到镂空部分的范围随之变化，同时均分的连线也要相应的显现出来；
●主要曲面
●曲面组成曲线之一：脊线即中心对称轴
●生成逻辑：最初的一点（简单起见，选择了原点），分别以y轴正向为移动方向，进行两次位移，生成的两点连线（gh中的line电池功能）形成的平面曲线，作为辅助线（也许之后不会用到，依过程中的实际情况而定）；
●上一步中的两点，再分别以z轴正向为移动方向，进行两次位移，生成的两点连线（gh中的catenary电池功能）形成的空间曲线，即为脊线；
●以上两根曲线，分别由相应的特定点出发，选择对应的命令，给以适当（有一定合理的取值范围，其上下限的选取也需要进行一定的测试反馈，以规避程序意外跳出等结果）的参数，边调整边观察边生成。
●外轮廓曲线 2（短端边缘曲线），与上面的外轮廓曲线1完全相同的生成逻辑，以下部分不再展开描述。
●外轮廓曲线 1 与主脊线于挑起端“倒圆角”形成的小段曲线 1'
●外轮廓曲线 2 与主脊线于挑起端“倒圆角”形成的小段曲线 2'
总结提炼
经过一段时间的修改，甚至推倒重来，整个电池组最终形成，在使用和调试的过程中，遇到的一些问题都解决了，但并不意味着这就是最优解；而是，限定在此部分改动内容的精度要求下的，可以解决一些问题的解之一；这也是参数化方法参与到设计中的优势之一，即灵活多变，扩展性、适应性强；
针对本造型的全参数化模型，难点及对应的最终解决方式如下：
主要曲面部分
1，经过一些尝试（包括直接在空间中生成主要曲面，需要更多的参数、辅助线、辅助面，还有较多的bug）之后逐步确定最终的实现方案：用反推的思路，以终为始，由最终的曲面造型的特点，以顶视图为主要视角，找到空间曲面和顶视图投影之间的拓扑关系，即空间曲面拍平（所有元素z轴归零）就得到了其平面形态；而反过来也成立，也就是给定对应的这个xy平面上的拍平了的曲面的的每个点的z轴方向向量，曲面也就可以立体化了；
实现上一步的关键是曲面生成命令Sweep2（双规扫略），因为如果把xy平面上的二维平面的所有或具有一定密度的点，分别给以z轴方向的向量，是做不到的，只能用间接的方式：即先生成空间曲面的轮廓曲线，再用Sweep2命令生成空间曲面；
Sweep2命令，需要三根曲线，分别是作为轨道的两条曲线和截面曲线，其生成过程是：截面曲线同时沿着两条轨道曲线从头至尾移动，同时被两条曲线约束，最终截面曲线运行经过的状态连续起来就形成了一个空间曲面；而截面曲线可以有数条，本例将脊线作为截面曲线，就简化了结果，每次只能生成唯一的曲面，便于调整取舍；
结合本例综合来看，需要比较多的条件汇聚在一起，才有可能在一个项目中应用到参数化的设计方式；项目周期长短、项目复杂程度、设计人的工具软件熟练度也是影响参数化实现的重要因素；针对这些点，可以在平时就多观察、思考、积累，先从自身水平的提高做起，一旦有了需要用到参数化设计工具的时候，才有顺利实现的可能：门槛高，难度大等等，这些也可以归为缺点吧；
再说优点，全参或部分全参的这种设计方式，其过程比传统的纯手工的用软件以一系列命令的累加的进行建模的方式更有逻辑性，在电池的拉结过程中，随时注意电池排列的有序、整齐、模块化，并做好必要的注释，这样操作后的成果，无论是过程版还是最终版都可以比较方便的再进行调整修改，或者转交他人继续操作；而更大规模的模型，可以考虑拆分成多个部分由不同的设计人完成，最后再拼接到一起。这样的工作方式，和软件工程十分相像，毕竟参数化的实质也是编程，只是gh的呈现方式比一般软件编译器的纯代码行界面更直观，这也在一定程度上降低了设计人的入门门槛；
本例只是对建筑单体的局部运用了参数化设计的方式，距离更大规模的运用还有数量级的差距，但已经可以从这次应用中体会到参数化设计的潜力；“运用参数化建筑设计时，要想将其融入到传统建筑的设计中，需要弥补设计工作中存在的不足。在必要的前提下，需要对既定方案进行重新设计，以此来更新完善参数化建筑设计方式。 ”[2] 现在正是这样的一个过渡期，充分尝试，广泛使用，是积累经验的必要过程；
参数化设计方式还在多个领域被广泛尝试中，也有新的用法被不断挖掘出来，比如诺亚（Noah）（诺亚，国内首款全参化建筑规划及设计解决插件）系列，就是大型化、规模化的gh电池组，由数十人的开发团队参与开发，并持续更新调整升级、不断增加新的功能。简单的可以将其理解为，更多的本例这样的电池组模块结合在一起，用来实现更复杂的功能，目前可以完成日照强排，总图布局，立面生成，等等从方案总图阶段到方案初设深度总图阶段的全参数化模型的秒生成：即给定用地轮廓曲线（用地红线）并输入一定的限定性参数（如用地退红距离、容积率、层高范围等等）后，由诺亚经过短暂的运算，就可以生成数个方案，方案呈现的效果由对应的随机因子决定，最终方案由设计人根据项目特点和自己的理解、偏好等选定；这样的设计方式完全颠覆了之前的传统“手工”设计方式，把一些经验化的步骤、浪费时间的操作都交给了计算机完成，大幅提升了设计效率；也因为成果的出产量被成几何级数的放大，也更容易从中选出更多的趋近“完美”的方案，且不费时间，之后设计师可以从中继续筛选或直接交由甲方挑选，进一步节省时间，且更直观更容易让甲方找到满意的方案；
参数化的设计方式，规模小如本例，大如诺亚可协助参与的大型规划项目，可以节省掉的无脑绘图时间是不太好量化的；但少些纯绘图的时间环节，就意味着多出了时间可以用来体会思考深入到设计本身，这样最终的设计成果只能比传统的设计流程作出的结果更优化。
结语
综上所述，参数化设计方法是充满挑战的，也能带来更多更好的成果；希望更多的设计师参与进来，共同促进提高我们的建筑设计。
参考文献：
[1] 祁鹏远.参数化设计教程 [M].北京：中国建筑工业出版社，2017：51.
[2] 徐慧平.对参数化建筑设计的本土化应用的分析 [J].居业，2019，（08）：56-57.