湖北美术学院关于实验室申请报告

关于环境艺术设计系信息模型与建筑技术实验室急需图形工作 站的请示报告 Content 1. Vision and Mission 2. Direction in Lab 3. Directors 4. Teaching Methodology 5. Collaborator 6. Appendix 1 2014 年学院实验室设备购置经费预算表 7. Appendix 2 参数化建筑未来发展趋势

8.

1．

Vision and Mission

2．

DIRECTIONS IN LAB

Name 1 Parametric Design

Description Most generative design is based on parametric modeling. It is a fast method of exploring design possibilities that is used in various design fields such as Art, Architecture, Communication Design, and Product Design. This parametric design methodology has been a fast and unprecedented in taking over the traditional design method.

2 3D Printing/ 3DP and 3DS is a upcoming way to input and export 3D information from and to between the digital and physic 3D Scanning world. In terms of design technology, it requires the designer to think much more in 3D space and to quickly product design prototypes.

3 Interactive Design

DIRECTORS Directors

In design, human–computer interaction, and software development, interaction design, often abbreviated IxD, is "about shaping digital things for people’s use", alternately defined as "the practice of designing interactive digital products, environments, systems, and services." Like many other design fields interaction design also has an interest in form but its main focus is on behavior.

Overall Director- as our laboratory director, managing and making decision for equipments, modules, research and events encouraging digital design in the facility. University vice, he should also would advise on industrial type prototyping for other facilities.

Research Director- related to research and technical field. Manage and coordinate research related activities like paper submission, software and hardware‌ Event Director- organize and arrange events related to the studio.

1

2 3 4

Name Cho Chung Man

Position Overall Director

Hua Ling Zhang Ting

Resident Director Research Director Event Director

Responsibility To give general direction of studio, including equipment order, member, vision and mission

TEACHING METHODOLOGY

Method of teaching As a top university in Central Part of China, it is urgent for us to push our focus towards this direction through two direction. One is a integrate research learning, putting enough modules and lesson towards this direction and two is to introduce the meta research laboratory with amble equipments for exploration in the school. The formal require an input of expert from local and external resources, including our recent encounter with Professor Cho Chung Man from Huazhong University.

1. Module 2. Laboratory 3. Workshop

Description Integration with University and teaching course. To integrate or lead on a particular area for Research Lab with about 10 researcher related to this area Invited special tutors or guest people to share and teach their experience

Duration 4 months (weekly) Ongoing 2-7 days

COLLABORATORS The plan is also to integrate workshop style modules into the faculty through collaboration with other universities and institutes. Potential collaborators below.

Logo Faculty Teacher 1

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全称：湖北美术学院环境艺术设计系 meta 参数化实验室 湖 北 美 术 学 院 环 境 艺 术 设 计 系 meta 参 数 化 设 计 实 验 室 （ 以 下 简 称 实 验 室） 独立存在与环艺系 拥有独立自主选拔工作室成员权以及申报和 possible 操作实验项目基金权

Appendix 1 2014 年学院实验室设备购置经费预算表（一） （拟建、在建实验室）

Meta Research Group 2013.09.23

系部：环境艺术设计系 实验室名称

陈设实验室

实验室设备名称

实验室负责人 数量

单价

（品牌、型号、规格） 照相机 CANON EOS 5DMARKⅢ

1

（万元） 2.8

三脚架曼富图 458B

1

0.5

柔光箱 U2-1500X600

2

0.6

镜头 CANON EF 50mm f/1.2L USM

1

1.05

镜头 CANON EF 24-70mm f/2.8L USM

1

0.97

拍摄台长城 QH-Y100

1

0.5

布景（组）

5

2

灯具（组）

3

5

家具（组）

4

20

饰品（组）

5

6 140.32

合计 实验室项目功能分区施工

预算经费

（配套工程大项合计） 实验室粉刷、走线等

50000 元

合计

50000 元

系主任签字：_________

系部盖章：

吴宁 用途

2014 年学院实验室设备购置经费预算表（二） （已建实验室补充购置设备） 2013.09.23 系部：环境艺术设计系 实验室名称

空间图形实验室

实验室负责人

张进

数量

单价

用途

（品牌、型号、规格） 迷你魔 PROXXON 电动丝切割机

6（台）

（元） 2000

TUERMOCUT 电动螺丝刀（两电一充）

2（把）

650

木工房套装

20（套）

300000

花园工具套装

10（套）

20000

补充设备名称

322650

合计 系主任签字：_________

系部盖章：

2014 年学院实验室设备购置经费预算表（三） （实验室教学耗材） 2013.09.23 系部：环境艺术设计系 实验室名称

空间图形实验室

实验室负责人

张进

数量

单价

用途

（品牌、型号、规格） 迷你魔割线

8

（元） 200

迷你魔 10 齿粗牙 125MM 长线锯 6 件

10

70

迷你魔 18 齿粗牙 125MM 长线锯 6 件

10

70

迷你魔圆线锯 6 件

10

58

2 迷你魔 4 齿带锯

2

250

迷你魔 80MM 超硬钢锯片

4

720

大、中、小号十字口起子

40

50

大、中、小号平口起子

40

50

砂纸 5 件 80 号

2

230

砂纸 5 件 150 号

2

230

设备耗材名称

11880

合计 系主任签字：_________

系部盖章：

注：教学耗材系实验室设备使用中所需常规耗材，以必修课程中学校公共支出 部分为依据。（学生自费耗材除外）

2014 年学院实验室设备购置经费预算表（二） （已建实验室补充购置设备） 2013.09.23 系部：环境艺术设计系 实验室名称

灯光照明实验室

补充设备名称

实验室负责人 数量

单价

（品牌、型号、规格） 空调 3P 柜机

1

（元） 6000

办公椅（两种类型）

12

1000

合计

系主任签字：_________

18000

系部盖章：

顿文昊 用途

2014 年学院实验室设备购置经费预算表（二） （已建实验室补充购置设备） 实验室名称

信息模型与建筑技术实验室

补充设备名称（品牌、型号、规格）

实验室负责人 数

单价

量

（元）

何凡 用途

i7 PC 工作站

15

20000

Makerbot 3D Printer

2

50000

Makerware Software package (free)

2

0

Scanner Power3D

1

100000

geomagic

1

10000

美的 3P 挂机

2

6000

REVIT 2014

1

10000

RHINO5.0+GRASSHOPRER

1

10000

T-spline

1

v-Ray

1

Processing (free)

10

0

LUMION (free)

10

0

Adruino

10

500

Unity3D (free)

10

0

Solid Works

1

3DMAX

1

Maya

1

门禁监控系统

1

6000

中晶扫描仪 1600XLPLUS

1

9500

黑白打，复一体机（A3) 富士施乐 1050

1

4500

1

50000

实验室项目功能分区施工（配套工程大项合计） 实验室粉刷、走线等

2982000

合计

系主任签字：_________

系部盖章：

Appendix 2

参数化建筑未来发展趋势 参数化设计（Parametric Design)是一种建筑设计技术。利用这 种方法，把建筑设计中所用到的因素都转变为某一个函数变量。通过 不断改变变量，从而获取不一样的建筑设计方案，也形成不同的建 筑风格。这种技术的兴起受益于建筑业的蓬勃发展，在计算机的辅助 设计下，利用软件编程所产生的数字化模型，完全突破了传统的建 筑工艺，这种参数化设计方法大大延伸了人们的思维空间，让建筑 师们有了更多的选择余地。所以，参数化设计已经成为现在建筑界最 为热门的发展趋势。

1、 参数化设计在我国的应用状况 目前我国建筑设计技术发展整体较为落后，效率低下。大多数 设计公司、国企仍将Auto CAD 作为主流设计工具。实际操作中， 在建筑动态分析、视觉模拟及在网络环境中的状态也只是极少数 建筑师的实验方法。这些还没和工程建设融为一体，以至于在建 筑工程实施过程中还不能表达设计意图，图纸样式表达不清晰。 然而我国亦有一些设计院开始推广参数化软件，在一些大城市，

比如北京、广州、上海，它们已经利用这种软件完成了一些产品。 最为著名的应该是2008年北京奥运会的鸟巢体育场，搭建的复 杂内部钢制结构正是在Digital Project软件的准确控制下完成的。

1、参数化建筑中3D打印与扫描的应用 3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基 础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来 构造物体的技术。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造 工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造， 已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设 计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、 教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。 北京时间2013年3月，美国3D打印机厂商MakerBot CEO布瑞·佩 蒂斯(Bre Pettis)在SXSW互动大会上展示了3D扫描仪的原型品。佩 蒂斯表示，MakerBot正在开发一款桌面3D扫描仪，名为Digitizer， 帮助用户更方便地将现实世界物品转换成为可用于3D打印的数据。

扫描是获取3D物品可打印设计文件的三种方式之一。除扫描之外， 用户还可以下载其他人创建的文件，或使用软件从头开始设计模型。

商用的3D扫描仪已经出现，但价格高达数千美元。此外用户也可以 自己动手，利用3D成像装置，例如微软Kinect中的摄像头，自制这 样的扫描仪。

图1：工业级3D打印机市场份额（按制造商分类）

图2：Wohlers预测2021年3D行业产值达108亿美元

目前为止，3D打印机在建筑的领域中主要用于模型的思考和推 敲，短期内是无法打印出直接能使用的建筑的。3D打印机一般使用 的是一些塑料粉末或者金属粉末作为打印的原料，目前大多用于模 具或者设计模型等等。 在没有3D打印时经常切硬纸板KT板木板非常的不方便也不准确， 涂上U胶拼成小有想法和设计的建筑模型，来直观的感受一番自己 设计的建筑作业，特别是异形建筑。若用上3D打印和扫描，在学校 拿来做建筑模型时，模型数据输入3D打印机，就可以直接打印出建 筑模型。 2、参数化建筑应用的互动设计

互动设计是一个新的领域：是审美以及文化、技术以及人类科学 的融合。他所关心的设计是包含这些技术是否能给予服务，以及和他 们互动经验的质量。互动设计将会符合信息以及沟通技术的发展--今 日的关键经济以及社会挑战一。 社会的挑战是数字区隔的危险：这些技术会延伸专业知识工作者 的能力，…，好的互动设计会让数字技术更容易使用以及更亲近。在 参数化建筑中，我们把互动设计很好的运用其中，则会带来意想不 到的效果。 经济上的机会是结文化以及设计，我们生活在非物质价值的世 界中将会变得更重要（时尚、广告、娱乐）以及在一个快速的全球化 市场的生产地方将会到劳工成本较低的区域。我们的经济未来将会依

靠一个新的能力来构思、发展以及生产货物以及具有高度的沟通以及 文化价值服务。 今天，要建造成功的建筑，好的技术是不够的。他们必须符合简 单的、优雅的以及能够享受变成每天生活以及文化的结构。他们需要 被期望以及使用、容易接近而且具有力量，这就是互动设计的角色。 要对这些挑战定位，我们必须发展文化研究以及发展的精致的 （sophisticated ）策略；要重新定义以及结合科学的以及人类的知 识来定义今日的参数化建筑。 2、 实施建筑参数化设计的意义和必要性 现在中国正处在工业化和城镇化快速发展的关键阶段，房地 产业已经成为国家重要的支柱产业之一。新提出的建筑业十项新 技术中就包含了信息技术的发展应用。 对于大型的建筑工 程项目，从最开始的立项、设计规划、项目施工、完工验收到最后 的交付使用是漫长的过程。其中存在着大量的不确定性因素，那 么为了更好的克服施工的各种缺点，采取参数化设计技术是一 项重大突破。它对于建筑设计、建造及运作管理进行详细的预制， 将繁杂的建筑信息编织为一个整体，贯穿在建筑施工的整个周 期过程中。利用这种数字化技术建立起建筑信息模型，对于空间 项目的几何信息、管理信息、空间功能信息及所运用的各种专业

设备的相关数据量进行集成，实现一体化管理目标。参数化方法 的应用，将为建筑事业的发展带来更高的利益，让整个工程的 设计规划、施工、运作管理的质量和监理效率获得显著的提高。 结合计算机辅助措施，实施参数化设计技术，让建筑工程项目 更具有预见性，对于引领建筑信息化技术的发展，提高建筑业 管理的集成化都有重大的意义。 3、 参数化设计在国内外现状及发展趋势 十多年来，建筑信息化模型构建技术在发达国家及地区的建筑界 取得了丰富的应用成果。如前文所述，我国也有不少具有高度战略眼 光与前瞻性的建筑施工企业已经开始利用这种方法来提升工程管理 质量与企业的核心竞争力， 并获得的颇丰的成果。 这项技术的 最大功能在于贯穿建筑施工的整个生命周期。伴随工程的进度发展， 各种建筑信息从设计、施工、管理各个阶段不断得到补充、丰富、完善、 升级。它最核心的价值，例如：数据管理、数据共享、可持续化设计、 工作协同、质量控制、造价预算等也充分的发挥出来。 在我国普遍认为建筑数字化模型设计只是利用某一个软件，它主 要是设计院在建筑工程设计阶段多利用的工具。实际上，参数化设计 技术的应用是按照不同功能及不hudongshe同施工阶段的软件组合 而成。它的价值在整个施工阶段，诸如：规划设计、施工、运营管理等 不同的阶段都比传统的监理管理更具有价值，这些数据都可以体现 在具有关联性的三维建筑信息模型中，具有更强的显性控制力。 四、建筑参数化设计对于建筑业发展的作用及影响 大多数设计是基于参数化建模生成的。这是一个探索设计可能性的 快速方法,用于各种艺术设计，体系结构、通信设计和产品设计等领 域。这种参数化设计方法一直在以快速的进程接替传统设计方法。 在 传统的建筑施工项目中，由于整个过程参与的单位较多，各种信息 传递流程较长，效率不高，因此造成建筑信息的丢失，从而也提高 了建筑工程的造价。然而，通过数字化模拟技术，可以有效的把整个 周期中各个施工阶段的信息进行高度的集成，确保上一个阶段的信 息内容可以准确的传递到下边的各个阶段中，从而让各方面的专业 工程人员取得准确的数据，及时的实施工程质量管理，最终达到协 同交流、协同管理的目的。在运营管理的每一个环节中，有效的发挥 了各种应有功能，让建筑施工构成一个完善的整体，也有效的延伸 了大型建筑的使用年限。 五、促使不同产业之间的关联，体现整合价值

在大型的建筑工程项目中，参与单位较多。例如：工程设计院、工 程施工企业、工程监理单位、开发及业主单位等。引入建筑参数化设计 手段，实施建模信息化技术，能从最初的规划设计单位开始，建立 空间几何模型信息、出示建筑材料信息等基本内容，在施工阶段，各 个建筑方都借助这个平台，编入各方在管理操作中所产生的大量数 据，这些数据都为后边的运营维护奠定基础。同时，在施工阶段的运 营维护也借助这个平台，对数据进行处理，输入相应的管理数据。总 之，通过这些信息化管理技术运用，可以把产业中的各个参与企业 合理的组合联系在一起，科学协同性的开展工作，对于保障大型共 建项目的建设有积极意义。 三、建筑参数化技术的发展未来 随着建筑业的不断发展，各地也不断涌现出一些奇特的地标性建筑 群。这似乎预示着建筑设计业要面对新的技术革新，这种革新可以依 托建筑参数化技术的发展应用。但国内大部分建筑还是“形式跟随功 能”。各种建筑设计院好像自动销售机器，你把条件及费用塞进去， 它会机械的吐出方案。因为主要依照政府标准进行，所以不同设计院 所给的设计方案也基本一致。当然这是一种比较低级的参数化设计。 在未来人们会逐渐认识到参数化设计的核心功能，即最大化延伸人 们的思维认识，提供出更多的选择机会，所有的变量都有浮动的范 围，可以比较直观的让设计师根据需要不停的调节参数，让建筑方 案在可控的范围内实现最佳状态，让一切都变得更加可控。 相 对于传统的建筑方式，它们有共同的问题就是结合现状，提出设计 规划方案。伦敦大学比尔教授的“空间句号”理论认为：各种空间现 状都可以利用数学语言描述，进而得到某种数据结构。但是建筑学作 为艺术门类，从本质上讲，又是反对逻辑及理性认识的。美学中常说 到：There is no debate for taste.所以在一定程度上，参数化设计等 学科的手段，它的知识背景与传统建筑学相比是不同的。在这种方法 设计出的结果与传统建筑以风格为主的设计亦没有可比性。然而我们 也应该清醒的认识到参数化认知是对于过去，参数化设计面向着未 来，存在这更多不确定性因素，这对于设计师来说更具有意义。利用 参数化设计方法，创造出更多的不确定性建筑方案，在这种具有工 具启发下，它生成了众多的无法预想的形式，或许更加吸引人们的 眼球。

作为一个在中国顶尖大学的核心部分，迫在眉睫的是我们需 要把我们的注意力通过两个方向引向这个位置。一个 researchlearning集成，把对探索研究实验室学校设备足够的重视朝 着这两个模板的方向发展。并且要求从本地和外部提供专家资源，包 括和我们最近有交流的华中科技大学的赵忠民教授。

从他的指导来看，我们将认定他作为实验室主任，主要负责 设备的管理和决策，处理一些模板和突发事件以及其他的数学设计 设施。大学副教授，曾教授还建议以工业类型为原型处理其他设施。 该计划也将车间风格的模块集成到各个教师，并与其他的大学 和学院经过合作达到可以互相交流和共事的高度。这也可以开发出其 他的潜在合作者。 总之，建筑学伴随社会进步是不断完善发展的，未来的参数 化设计定能为建筑学科带来重大影响和变革，让我们拭目以待。

[参考文献] [1]淮建峰;基于参数化BIM建筑设计技术[J];《现代装饰(理论)》 2012 年05期 [2]邵韦平;数字化背景下建筑设计发展的新机遇——关于参数化设计 和BIM技术的思考与实践[J];《建筑设计管理》2011年第03期 [3]于洋贾新锋;试论参数化设计对建筑设计的影响[J];《建筑知 识》2012年第06期 [4]维普网 [5]中商情报网(http://www.askci.com/)

[6]中国论文网（http://www.xzbu.com/2/view-3979793.htm）