数字时代的生成设计俞泳作者单位：同济大学建筑与城市规划学院（上海，200092）Generative Design in Digital Times——Considerations of an Exercise of Joint Teaching on Basic Architecture Design数字时代的生成设计——一次建筑设计基础联合教学及其思考俞泳Yu Yong摘要生成设计是数字时代的一种设计方法。

从一个关于形态设计训练的中德联合教学出发，结合当代建筑及艺术领域的数个实例，探讨生成设计的概念、背景及其对当前建筑设计的影响。

关键词生成设计语言的转译程序设计方法论ABSTRACT Generative design is a design approach in digital times. With an exercise of form study and several examples of architecture and art work, this paper expatiates on the concept and background of generative design and its influence to contemporary architectural design.KEY WORDS generative design，language interpretation，program，design approach theory中图分类号TU201.4文献标识码B文章编号1000-3959（2008）03-0004-06一“网格渐变”2003年，德国伍伯塔尔大学（University of Wuppertal）工业设计系诺伯特·托马斯（Norbert Thomas）教授给同济大学建筑设计基础教学团队带来一个名为“网格渐变”的作业。

这个作业曾被带到多个国家，借以比较不同文化背景下思维方式的差异。

托马斯教授长期从事网格和线条的形态生成研究。

例如有一份作业显示的正方形线条构图，是通过设定画面分割和线条位置的控制方式而生成（图1a）。

另一份作业是同一思路下的另两个平面构成作品：画面中隐含着正方形网格，通过设定每个正方形网格中左右或上下两条色带的参数（红=1、黑=2、无=3），并选择不同的参数编码方法，产生无数结果，从中选择出最优图案（图1b）。

网格渐变的设计过程分两阶段：第一阶段在两张互为图底关系的网格图案中，插入10～15张过渡图案，使首尾两张图案之间形成均匀连续的渐变。

要求每张过渡图案本身不得存在对称轴；第二阶段截取其中一张过渡图案的整体或局部作平立转换，制作立体构成模型。

由于均匀过渡和自身非对称的要求，学生需要计算出每张过渡图案的黑白比例，再设定一套渐变规则来控制图案中每个局部变化的位置和数量。

在作业的过程中，需要决定两件事情，一是变化的规则，二是结果的优选。

最终，在一种近乎游戏的设计过程中，两张十分简单的网格图案，借助不同的演变规则，获得了千变万化的结果（图2）。

如此丰富的结果，源于这个作业所运用的设计方法——生成设计。

它与传统设计方法的区别在于：不直接设计最终结果，而是通过设计一系列演变规则，生成大量可能的答案，最后从中选择最优结果。

其优势在于，它找到了一条打破头脑中固有的“形式霸权”、探索未知形式、获得最优设计的道路。

这个简单题目中所包含的思路，成为解读当今“非线性设计”、“动态建筑”、“观念艺术”等词汇的一把钥匙。

二语言的转译著名小说家余华曾经在一篇短文——《音乐影响了我的写作》中，记录了他中学时代的一段有趣的经历：“我不知道是出于什么原因（对简谱发生了兴趣），可能是我对它们一无所知。

不像我翻开那些语文、数学的课本，我有能力去读懂里面正在说些什么。

可是那些简谱，我根本不知道它们在干什么，我只知道我所熟悉的那些歌一旦印刷下来就是这副模样，稀奇古怪地躺在纸上，暗暗讲述着声音的故事。

无知构成了神秘，然后成为了召唤，我确实被深深地吸引了，而且勾引出了我创作的欲望。

我丝毫没有去学习这些简谱的想法，直接就是利用它们的形状开始了我的音乐写作，这肯定是我一生里唯一的一次音乐写作。

我记得我曾经将鲁迅的《狂人日记》谱写成音乐，我的做法是先将鲁迅的作品抄写在一本新的作业簿上，然后将简谱里的各种音符胡乱写在上面，我差不多写下了这个世界上最长的一首歌，而且是一首无人能够演奏，也无人有幸聆听的歌。

这项工程消耗了我几天的热情，接下去我又将语文课本里其他的一些内容也打发进了音乐的简谱，我在那个时期的巅峰之作是将数学方程式和化学反应也都谱写成了歌曲。

然后，那本作业簿写满了，我也写累了。

这时候我对音乐的简谱仍然是一无所知，虽然我已经暗暗拥有了整整一本作业簿的音乐作品，而且为此自豪，可是我对着音乐的方向没有跨出半步，我不知道自己胡乱写上去的乐谱会出现什么样的声音，只是觉得看上去很像是一首歌，我就完全心满意足了。

”另一个有趣的例子是艺术家徐冰创作的“方块英文书法”。

徐冰，这个曾经在北京图书馆善本书库消磨了4年时光研究文字构成方法并因其大型装置《天书》而闻名的艺术家，旅居美国四年后，延续《天书》中造字的方法，于1994年再次创作了著名的“方块英文书法”。

早年《天书》出现在西方艺术世界时，正值西方语言学和解构学兴起，徐冰的“天书”被视为从新的角度对语言学进行的探讨。

为此，徐冰还被专门安排与语言学大师德里达开了个研讨会。

“方块英文书法”与“天书”是同父异母的兄弟，都徒有中国文字的外壳，但它是一种真正的文字，可以识别，可以学习。

作品在纽约现代博物馆展出时，徐冰甚至开设了“英文书法教室”，有课本，有字帖，有人用他的新文字给他写信，也有中学向他订购书法课本……对懂得英文的人们来说，方块英文的阅读、书写都极具游戏性。

“新英文书法”将博物馆变为教室，使西方观众不必学习中文便可学习书法，传统的高级文人艺术变为普及文化的实用工具。

徐冰于2001年用“新英文书法”为“美术同盟”题写了网名：“ART UNION”（图3）。

在2005年日本爱知世博会中，大部分展览关注的重点已经由实物转向“影像”，标新立异的影像表现手段把原本静态的展览变成了一场互动娱乐。

捷克馆展示了一系列观众互动生成图案的装置。

其中一架经过改造的钢琴能够将观众弹奏的过程转换为水池波纹的变化，并将波纹图案投射到巨大的天花板上（图4）。

不同的旋律，不同的演奏者，获得的图案千差万别，实现了行为、音乐向图形的转译。

在建筑领域，建筑师伯纳德·屈米（Bernard Tschumi）较早便开始关注“事件”向“空间”转译的可能性。

《演员鲍里斯卡尔洛夫的家》（1978）是屈米“仪式（Ritual）”系列的第一个作品，这个系列探讨的是把“行为运动”转化为“空间”的可能性。

在与导演埃里克洛梅尔（Eric Rohmer）和演员鲍里斯卡尔洛夫（Boris Karloff）的一次夜谈中，屈米尝试了一种将电影场景中人的行为直接转化为建筑空间的创作手法。

屈米选择了三个场景进行转换：①舞蹈：将演员A的脚步动作的范围记录下来，沿着这个轨迹立起墙体，墙体所围合出来的空间即建筑师所设计的第一个空间。

②追逐：电影记录了A和B两个人的追逐情景，根据演员的跑步路线设计出一个带有侧门的狭长空间。

③搏斗：A、B、C三人之间的搏斗。

建筑师记录下三人由分开、挥拳到紧抱在一起的过程，以之为基础形成一个由弧线（抡拳方向）和直线（人的冲击方向）交错在一起的复杂空间。

这样就形成了三个性格迥异的空间，彼此加以连接，便形成最终的作品（图5）。

尽管这个作品不是一个实际项目，所有设计只停留在纸上，但其思维方式是地道的生成设计。

1992年落成的柏林犹太人博物馆，其立面窗体的设计，通过一些看似杂乱无章的线形拼合，传递出与大屠杀有关的动荡不安的气氛。

丹尼尔·里布斯金（Daniel Libeskind）的做法是：从波恩取得两厚本“纪念录”，其实是两本犹太死亡者的名单，上面密密麻麻地记录着死亡者的姓名、生日、送往集中营的日期以及可能的死地。

他选出死亡者的名字和死地，将他们进行连接，编制出一种图形肌理，再将这些肌理图形复制到建筑的立面上去（图6）。

在这里，“事件”通过设定的规则转译为建筑形态。

与以往那些只可意会不可言传的创作方法不同，生成设计的转译方法强调的是“直译”而非“意译”。

广义来说，语言作为一种交流工具，必定有其构成逻辑。

转译，则是同一构成逻辑在不同语言形式——文字与文字、文学与音乐、行为与空间等等——之间进行转化。

“转译生成”寻找的是一套简单直接的编码方法，它打通了艺术与科学、建筑与非建筑之间的专业壁垒，苦思冥想的设计变成了轻松愉快的游戏。

三打破形式的“霸权”生成设计提供了一条通往未知形态的道路。

它有别于传统设计方法的最大优势是，能够打破头脑中固有“形式霸权”而获得超越想象的结果。

2002年，位于伦敦海德公园的蛇形画廊邀请伊东丰雄（Toyo Ito）设计一座临时展厅。

该画廊受英国政府的资助，每年委托一个实验性建筑项目，旨在展示那些尚未在英国建造一个完整建筑作品的当代国际知名建筑师。

这类建筑主要关注于设计的构思以及材料和建造技术的水准，其作为“建造实验”的意义远远大于其作为展厅的实际功能，建成3个月之后即加以拆除。

可以说是对当前建筑专业技术水准的检阅。

伊东丰雄设计的展馆是一个17.5 m见方的方盒子，盒子的6面均由交错的白色钢板焊结成结构构架，嵌以单独切割的玻璃以及白色铝板。

立面、顶面、地面的线条完全连续。

仔细分析这个看似杂乱的网格状构图，可以找到一系列中心相同、不断旋转和放大的正方形，它们旋转的角度和放大的倍率实际上非常严谨地生成于一个数学公式——“互除法”（图7）。

起初，伊东丰雄只是在纸上画了一些随意的线条，但该项目的结构师——ARUP公司副总裁贝尔蒙德（Cecil Balmond）却建议采用数学的方法来生成构图：“随机画线的方法并不能导致新空间的产生，相反却容易陷入常规的空间中去……人类对于随机形式的思考总是很有限的，而通过…算法‟的理论，却可能产生出人们意想不到的结果”[1]。

四生成设计的开放性生成设计的另一优势在于转译规则的开放性，设计过程中允许各种事件、人员甚至设计工具参与进来，获得与以往不同的设计结果。

2003年落成的澳大利亚联邦广场，以其富于变化而统一的设计，将一组功能各异的公共建筑整合成墨尔本的城市新中心（图8）。

英国建筑实验室（Lab Architecture Studio）的建筑师彼得·戴维森（Peter Davidson）借用“分形几何”的数学方法来构建这个庞大而复杂的建筑群体：“整个联邦广场看起来很复杂的外立面都是由一种尺寸固定的小三角形，5个一组构成比例相同的大三角形，然后这些大三角形再五个一组构成比例更大的三角形，如此反复，就可以得到想要的东西。