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建筑生成學(xué)基礎(chǔ)教程（3）戚廣平

同濟大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院設(shè)計基礎(chǔ)學(xué)科組ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP

·規(guī)則在生成模型中，具有能動性的“空間意識”其實是設(shè)計者認知物質(zhì)性空間的一種圖式，為了方便地對這種圖式進行描述，我們引入“規(guī)則”的概念。所謂“規(guī)則”，就是設(shè)計者將對空間的認知，如空間構(gòu)成的規(guī)律、空間感知的體驗以及空間歷史的認同等通過條文的形式確定下來，具有一定的客觀性和普遍性，同時對空間的屬性和行為也具有一定的制約性。因此，在生成模型中，我們將主體的行為看成是由一組“規(guī)則”決定的。但這里需要聲明的是，在定義這些“規(guī)則”時，我們的意圖并不是宣稱我們能夠在真實世界中明確地找出這些主體的“規(guī)則”，“規(guī)則”只不過是用來在生成設(shè)計過程中選擇一種描述主體的策略。空間規(guī)則：空間單元的構(gòu)成方式（圍合、設(shè)立、覆蓋、凹、凸、架起、肌理等）空間單元的關(guān)系（并置、交融、包含等）空間組織方式（序列、并列、主從等）1，基于主體的模型：

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·適應(yīng)性對于一個給定的主體，我們能夠得到包含一系列規(guī)則類型的集合，但在生成設(shè)計系統(tǒng)中，我們并非需要用到所有的規(guī)則，我們只會選擇一些和生成設(shè)計當前狀態(tài)有關(guān)的規(guī)則，因此從這個角度講：生成設(shè)計的空間主體，并非是指真正的空間，因為我們所選擇的空間規(guī)則是有限的、不完全的，因此，空間主體其實是一種空間的“代理”，為此我們也將主體成為“代理主體”（agent）——一個經(jīng)濟學(xué)中具有自主性的個體。在生成設(shè)計所描述主體的一系列規(guī)則的集合中，我們將具有“適應(yīng)”能力的規(guī)則放在了首位。從生物學(xué)角度說，“適應(yīng)”是生物體調(diào)整自己以適合環(huán)境的過程。粗略地說，生物體結(jié)構(gòu)的變化是經(jīng)驗引導(dǎo)的結(jié)果，因此隨著時間的推移，生物體將更好地利用環(huán)境達到自己的目的。同樣，在生成模型中，任何特定的主體所處環(huán)境的主要部分，都由其他主體所組成，因此，任何主體在適應(yīng)上所做的努力就是通過調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)去適應(yīng)別的主體，同時也更好地利用其他主體的資源以最終達成自身的目的，否則，主體間的關(guān)系達不成和解，就意味著生成模型的解體，設(shè)計過程的中斷。因此，我們可以將生成設(shè)計模型看成是由規(guī)則描述的，相互作用的主體組成的系統(tǒng)。這些主體隨著時間的進程，靠不斷變換其規(guī)則來相互適應(yīng)。1，基于主體的模型：

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPA．設(shè)定初始狀態(tài)·空間-規(guī)則-適應(yīng)性：a．單元空間：模式一：四面圍合模式二：三面圍合、一面敞開模式三：兩面相對圍合、兩面敞開模式四：兩面相鄰圍合、兩面敞開模式五：一面圍合、三面敞開模式六：無圍合、四面敞開b．空間關(guān)系：模式一：相鄰關(guān)系模式二：相交關(guān)系模式三：相容關(guān)系c．空間路徑：模式一：橫向穿越模式二：縱向穿越d?？臻g模式：模式一：序列空間模式二：并列空間模式三：主從空間模式四：序列、并列及主從空間的混合（三）建筑生成設(shè)計綱要ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP豎向空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP空間關(guān)系A(chǔ)RCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平空間的模式ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP豎向空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP豎向空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP空間關(guān)系A(chǔ)RCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP豎向空間的模式ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP空間透視

文藝復(fù)興時期的人們發(fā)現(xiàn)空間具有神秘的幾何深度，并可以由藝術(shù)作品來進行表達。吉迪翁認為佛羅倫薩文藝復(fù)興的最大發(fā)明在于一個新的空間概念的產(chǎn)生，而這種空間概念由透視而被引入到藝術(shù)領(lǐng)域中來。接下來的五百年間，透視原則在藝術(shù)史中成為一種支柱性的要素。

在線性的透視中，物體按照它們在視覺上所看到的方式被描繪到平面上，而不用指征它們真正的形體和關(guān)系。整幅畫面由一個試點來校正它的正確與否，到15世紀，透視原理導(dǎo)致了一個完全與中世紀不同的空間概念，空間中的藝術(shù)表現(xiàn)轉(zhuǎn)變成為平面性的、浮動的布局。在透視中，每個空間要素都與一個中心試點有關(guān)，在一個平面上，精準地再現(xiàn)了空間中所視的畫面，科學(xué)和藝術(shù)開始被緊密地結(jié)合起來。ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP空間透視從拉斐爾和丟勒時起，便是以中心一點的中央透視法去描繪空間。中央透視法是以一個固定的視點作為依據(jù)，被描繪的空間也只能從這一點之外被觀察。由此使得幾個世紀的思維被支配和限制。古典建筑的靜態(tài)空間和內(nèi)外分離就在于此。正如吉迪翁所言：“沒有人可以用一個單獨的視點來完成空間的描述，盡管如此，透視法還是作為唯一的方法沿用了幾個世紀。在沒有把握這賦予立體派繪畫生命的靈魂之前，沒有人理解今日的現(xiàn)代建筑”。ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間在現(xiàn)代空間概念的演化過程中，一些建筑師和藝術(shù)家則采取了一種抵抗主義的態(tài)度。盡管幾何化的空間已經(jīng)全面充斥了整個社會和生活，但他們?nèi)匀涣D尋找回空間深度的意義性。尤其是塞尚，他開始分解他的繪畫題材，不再是由觀察視點構(gòu)成的花或風景，而是一個在顏色點和畫面之間產(chǎn)生的變換游戲，從中觀賞者可以根據(jù)自己的意愿去思考，純粹的外表留出了空間給觀者邏輯思維。ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間塞尚通過處心積慮地放棄物體的外部形式（形式充斥于現(xiàn)實主義和印象主義之中），來喚起一種新的深度（一種傳統(tǒng)表現(xiàn)主義所無法表達的深度）。藝術(shù)家的視野不再是一種外部的，僅僅與世界之間的“物理視覺”關(guān)系，正如梅洛·龐蒂在研究塞尚時所指出的，世界在他面前不再是通過透視方式來表現(xiàn)，而是通過畫家，通過集中所見的東西，才得以產(chǎn)生世界中的事物，因此，塞尚的作品顯示了一種時間化了的深度。作為抵抗主義態(tài)度之下的建筑和藝術(shù)作品首先是“自我建構(gòu)的”。以內(nèi)在的自我經(jīng)驗來進行敘述，而與外部環(huán)境無關(guān)，以不表現(xiàn)什么東西的態(tài)度來表現(xiàn)什么東西，這一點尤其是在塞尚之后大量的藝術(shù)家身上體現(xiàn)出來。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間畢加索：畢加索運用新的想法繼續(xù)發(fā)展出一種方式：一系列依次立著的平面，它們單獨記錄下唯一的物體。這些元素以簡單的立體的形式描繪，也因此這場藝術(shù)運動有了“立體派”之名?？虏嘉饕佑|到這個新的思維世界也決不是偶然。同時是建筑師、畫家和雕塑家的他找到了長時間以來尋找的東西，一種在空間的深層去發(fā)展建筑學(xué)的方式?？v深排列的平面，在繪畫中是一幅幻像，在建筑中卻可以真正地建造和產(chǎn)生?？v深排列的平面，在繪畫中是一幅幻像，在建筑中卻可以真正地建造和產(chǎn)生。這里觀察者可以圍繞和穿越對象。人們在之前的幾個世紀被唯一的視點固定并一定程度在外面呆著，現(xiàn)在可穿過這假想的界面向前邁進了。因此，在新建筑中人們開始討論“透明性”。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間柯布西耶：柯布西耶接觸到這個新的思維世界也決不是偶然。同時是建筑師、畫家和雕塑家的他找到了長時間以來尋找的東西，一種在空間的深層去發(fā)展建筑學(xué)的方式?？v深排列的平面，在繪畫中是一幅幻像，在建筑中卻可以真正地建造和產(chǎn)生?？v深排列的平面，在繪畫中是一幅幻像，在建筑中卻可以真正地建造和產(chǎn)生。這里觀察者可以圍繞和穿越對象。人們在之前的幾個世紀被唯一的視點固定并一定程度在外面呆著，現(xiàn)在可穿過這假想的界面向前邁進了。因此，在新建筑中人們開始討論“透明性”。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間柯林·羅和羅·斯魯茨基：何謂透明性？透明性最初作為一種藝術(shù)特質(zhì)從現(xiàn)代繪畫中被抽取出來，并逐漸演化為一種獨特的建筑形式和空間觀念。它起源于19世紀塞尚的探索和實踐，立體主義的目的在于追求物體新的體積表達方式和空間展示。在發(fā)展過程中，它首先打破了傳統(tǒng)繪畫中只能按照一個固定視點去表現(xiàn)，然后安排到一個繪畫平面上去的做法，并表現(xiàn)出了這么一種傾向：限制深度而把構(gòu)圖空間擠向圖畫平面，用各種手段消除畫面的三維空間錯覺，采用不透明色和對比色來加強空間的前傾感。正因深度空間的壓縮，從而帶來了一種新的視覺屬性：圖形的位置有了雙關(guān)的意義。形體的相交、重疊、連鎖和構(gòu)成更大的變幻不定的形態(tài)，構(gòu)成了立體主義多樣解讀的可能。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間當立體主義繪畫中原本處于不同深度的圖形被壓縮時，大腦追求完形的沖動傾向于在有關(guān)聯(lián)的圖形中去認識整體的空間深度。但巧妙的安排使圖形相互交疊而隸屬于變幻不定的不同空間深度上，造成了解讀的多樣性——我們可以任由視覺組織畫面中非固定的某幾個片段組而同時感受到畫面中不同深度的數(shù)個層面。此時，思維被迫在不同的參照系統(tǒng)間跳躍，從而形成一種迫使人反復(fù)閱讀的樂趣。ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間圖象交疊形成模棱兩可的形態(tài)，進而帶來促使不斷閱讀的樂趣。這種特質(zhì)被柯林·羅和羅·斯魯茨基等評論家發(fā)現(xiàn)并定義為透明性?！安煌膱D形相互交疊后而仍保持完整，此時便面對一種空間維度上的矛盾。于是新的視覺概念被賦予——透明性。透明暗示著更廣泛的空間秩序，它意味著不同空間層次的同時感知，在持續(xù)的運動中，空間后退且是波動的。無論遠近，不同位置的透明圖形具有相同的空間意義”。與通常意義上的透明，如玻璃等不同，此處的“透明性”描述的是一種空間上的秩序。前者在建筑學(xué)中被定義為“字面的透明”（literaltransparency），后者則被定義為“現(xiàn)象的透明”（phenomenaltransparency）。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間柯林·羅指出“現(xiàn)象透明性”在空間中出現(xiàn)的可能性。如同萊熱的畫作《三張臉》一般，柯布西耶在加歇別墅利用窗后的柱列、立面的大開口、屋頂側(cè)墻、突出物以及地面層樓梯扶手墻等，互為前景、背景的交互關(guān)系，營造出正立面與立體主義繪畫相似的一層又一層前后迭合垂直平面。(圖3)——由水平窗帶貫穿的建筑最外層面可看作第一層平面；第二層平面由后退的首層和屋頂平臺兩端的自由墻體限定；屋頂平臺的后墻面和位于頂層的閣樓則構(gòu)成了第三層平面。這里的每一個平面就其自身而言都是不完整的或者可以說是片段的，但是立面正是以這些平面作為參考而組織起來的并暗示了整體：一個垂直的層狀內(nèi)部空間，一個接一個的一系列側(cè)向伸展的空間。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間柯林·羅指出“現(xiàn)象透明性”在空間中出現(xiàn)的可能性。如同萊熱的畫作《三張臉》一般，柯布西耶在加歇別墅利用窗后的柱列、立面的大開口、屋頂側(cè)墻、突出物以及地面層樓梯扶手墻等，互為前景、背景的交互關(guān)系，營造出正立面與立體主義繪畫相似的一層又一層前后迭合垂直平面。由水平窗帶貫穿的建筑最外層面可看作第一層平面；第二層平面由后退的首層和屋頂平臺兩端的自由墻體限定；屋頂平臺的后墻面和位于頂層的閣樓則構(gòu)成了第三層平面。這里的每一個平面就其自身而言都是不完整的或者可以說是片段的，但是立面正是以這些平面作為參考而組織起來的并暗示了整體：一個垂直的層狀內(nèi)部空間，一個接一個的一系列側(cè)向伸展的空間。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間回顧透明性的定義：“不同的圖形相互交疊后而對共享的部分仍保持擁有權(quán)，此時便面對一種空間維度上的矛盾”，我們似乎已經(jīng)可以從建筑立面中得出透明的概念。但是，建筑中的透明性實際上在圖形或說參照系統(tǒng)在三維空間中的相互交疊發(fā)生后才真正完成。當我們試圖從平面再次閱讀別墅時，發(fā)現(xiàn)所得的結(jié)果完全背叛了上述層狀空間的結(jié)論:平面上的墻面、柱列及樓梯等對象，將建筑物內(nèi)部空間沿著“垂直”于正立面方向，切割成了五個區(qū)間(圖4)。這兩種不同的參考系統(tǒng)將空間如同魔方般地切割開來，使人在空間中沿任何一種參考系統(tǒng)的方向前進時，都不得不注意到另一個暗示著截然不同方向的參考系統(tǒng)之存在。正是這樣的強迫性持續(xù)閱讀，構(gòu)成了建筑空間中的透明性。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP印象派的空間1964年，霍斯利⑤在對《透明性》的注釋中指出：“透明性總是產(chǎn)生于空間中可以歸屬于兩個或多個參照系統(tǒng)的地方。在這里，保留著歸屬的不確定性和單一歸屬可能性的選擇的可能?！笨傊覀兛梢院唵蔚卣J為，柯布追求空間層次的疊加及序列組織，體現(xiàn)出現(xiàn)象的透明性（phenomenaltransparency）；而密斯的建筑通過材料的透明度，獲得的是直接（字面）的透明性（literaltransparency）。

ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間“透明性”總是產(chǎn)生于空間中可以歸屬于兩個或多個參照系統(tǒng)的地方。在這里，保留著歸屬的不確定性和單一歸屬可能性的選擇的可能?！盇RCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP豎向空間的模式ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPA空間咬合ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間疊加ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間咬合ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPABA空間咬合ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPBAAAA空間聯(lián)接ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPBAAAA空間聯(lián)接ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUPBAAAA空間聯(lián)接ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP元主體空間ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP單層框架結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性正交拉伸ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP框架結(jié)構(gòu)墻板結(jié)構(gòu)框架-墻板結(jié)構(gòu)墻板-框架結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP框架與墻板結(jié)構(gòu)的關(guān)系A(chǔ)RCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的減缺ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的延伸ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的減缺與延伸ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的傾斜ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的交叉傾斜ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP垂直構(gòu)件的傾斜ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP垂直構(gòu)件的傾斜ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件旋轉(zhuǎn)與垂直構(gòu)件的傾斜ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件旋轉(zhuǎn)與垂直構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP垂直構(gòu)件的轉(zhuǎn)換與架空ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP垂直構(gòu)件的轉(zhuǎn)換與懸掛ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的減缺ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP水平構(gòu)件的平移與垂直構(gòu)件的彎折ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP多片垂直墻板結(jié)構(gòu)ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP多束筒結(jié)構(gòu)水平與垂直結(jié)構(gòu)變換ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP剛性體與框架混合體系變換ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP

·動態(tài)生成過程生成模型是由規(guī)則描述的，相互作用的主體組成的系統(tǒng)，這些主體隨著隨時間逐步迭代，靠不斷變換其規(guī)則來相互適應(yīng)，因此，設(shè)計的生成過程具有典型的歷時性特征，我們所建立的生成模型其實是一種動態(tài)的模型。由于模型是動態(tài)的，所以我們將設(shè)計稱之為“過程”；支撐這個模型的機制“生成”了動態(tài)的行為；而事先規(guī)定好的機制間的相互作用“約束”或“限制”了這種可能性，就像游戲的規(guī)則約束了可能的棋局一樣，因此，生成模型的過程我們將其稱為“受限生成過程”：·首先，“受限生成過程”將由一系列狀態(tài)所定義，按照系統(tǒng)的迭代周期，每個周期又可分為“初始狀態(tài)、衍生狀態(tài)和臨界狀態(tài)”三個階段?！は鄳?yīng)地，主體也將隨著系統(tǒng)狀態(tài)的演化，經(jīng)歷“元主體、衍生主體和介主體”三個階段。·在受限生成過程中，系統(tǒng)將從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個狀態(tài)，為此，每個狀態(tài)我們都用相應(yīng)的規(guī)則來定義該狀態(tài)下的主體，隨著主體的迭代，規(guī)則依據(jù)“適應(yīng)性”來不斷進行調(diào)整，并衍生出新的規(guī)則。2，受限生成過程ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITYCAUP

·機制規(guī)則的“適應(yīng)性衍生”是生成設(shè)計得以進行的根本，為了揭示規(guī)則變化的深層結(jié)構(gòu)，我們借用“機制”來描述規(guī)則衍生的過程?！皺C制”就是規(guī)則的“生成器”，它的作用原理就是不斷調(diào)整規(guī)則，改變規(guī)則，并輸出規(guī)則。正是“機制”讓不同的規(guī)則發(fā)生相互的作用，從而產(chǎn)生了主體間復(fù)雜的有組織的行為，并最終構(gòu)成了一個完整的受限生成過程。有鑒于此，受限生成過程可以通過“機制”來這樣描述：·首先，“機制”可分為使主體發(fā)生變化的“轉(zhuǎn)換機制”和對主體進行評估的“評價機制”兩種類型。·系統(tǒng)的初始狀態(tài)：“機制”根據(jù)其它主體的行為（或信息）作出反應(yīng)，使元主體的規(guī)則對輸入進行接受；·系統(tǒng)的衍生狀態(tài)：“機制”使元主體的規(guī)則來對輸入的信息進行處理，并產(chǎn)生新的規(guī)則，衍生出新的主體；·系統(tǒng)的臨界狀態(tài)：“機制”通過新的規(guī)則將衍生主體的行為（或信息）輸出給其它主體，以便其它主體也作出相應(yīng)地調(diào)整，并暫時達成系統(tǒng)中各主體相對穩(wěn)定的臨界狀態(tài)?！ば碌牡芷冢合到y(tǒng)到達暫時的穩(wěn)定狀態(tài)后，通過系統(tǒng)的“評價機制”對各主體的“效能”進行評估，并標示信用等級，同時將進一步通過向系統(tǒng)“相關(guān)”主體輸入新的信息，使其作出進一步反應(yīng)，從而激活下一輪的初始狀態(tài)。2，受限生成過程ARCITECTURALGENERATINGTONGJIUNIVERSITY