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編輯推薦

適讀人群 ：學生，設計師
　　摺疊的過程令人著迷，一張簡簡單單的紙通過摺疊可以構建韆變萬化的形式，這個過程本身就是形式創造的一種方法。總會拿起一張紙開始把玩，雖然實際摺疊過程為設計創作提供瞭一種設計形式研究的手段，但是如何把這多變的形式轉化為實際的建造，能否通過實際的摺疊研究齣基本的形式再在計算機中直接構建最終的結果呢？如果在信息化技術已經發展到目前的階段水平下，還在使用“靜態”構建的方法已經錶現齣設計本身的固守或者對於編程設計知識體係的茫然。設計的過程是創造的過程，實際摺疊的過程纔是設計的根本，而不是摺疊的結果，因此在計算機中使用編程的方法直接開始摺疊過程的研究而不是摺疊結果的構建。
　　《麵嚮設計師的編程設計知識係統PADKS：摺疊的程序》以Paul Jackson 編寫的《從平麵到立體——設計師必備的摺疊技巧，Folding Techniques for Designers:From Sheet to Form》為基礎研究摺疊的方法，但是放棄傳統用紙摺疊的方式，進而尋求應用計算機程序摺疊的途徑。通過Grasshopper+Kangaroo+Python 編寫摺疊的過程，研究實際摺疊過程中無法達到的更深入形式探索的領域，精確控製施加的力，甚至施加具有正弦函數特徵的力；精確的捕捉摺疊過程中任意時刻；方便計算摺疊形式的尺寸、角度，以及在基本形式下各種實際建造的變化，例如作為牆體錶皮的形式、幕牆的形式、建築的空間、地形的變化等等與實際結閤的方法。

內容簡介

　　也許是受到傳統計算機輔助設計的影響，大部分設計者總會將目前的計算機輔助設計停留在某個命令如何操作的基礎上，也許是種無奈。基本的命令操作很重要毋庸置疑，但是編程輔助設計的方法本身已經不再是某個基本的命令，而是一個編程設計的知識係統。設計者應該具有編程的能力來創造性地設計和研究設計的過程，使用編程的方法探索設計的各類問題。
　　《麵嚮設計師的編程設計知識係統PADKS：摺疊的程序》是麵嚮建築師編程設計知識體係研究的一個方嚮，是使用編程的方法研究摺疊的過程，以此拋磚引玉改變傳統設計意識的束縛，從根本的方麵闡述編程輔助設計的方法。
　　《麵嚮設計師的編程設計知識係統PADKS：摺疊的程序》開篇主要闡述編寫摺疊的程序核心的Grasshopper模塊動力學模擬Kangaroo，通過翻譯設計者Daniel Piker的幫助文件，對Kangaroo的使用方法有較深入的理解；
　　“開始摺疊的程序”、“基礎褶皺”、“其他褶皺”、“V 形褶皺”、“拱形與拋物綫形”和“無摺縫或一條摺痕”部分都是以Paul Jackson 編寫的《從平麵到立體——設計師必備的摺疊技巧，Folding Techniques for Designers:From Sheet to Form》為基礎研究摺疊的方法，但是通過程序的編寫實現摺疊的過程；
　　除瞭對於摺疊程序的探討，在“ 基於動力學設計方法探索”中，通過程序探索索膜結構、極小麯麵與無限周期極小麯麵和展平的程序方法；
　　用程序的方法重新詮釋摺疊的過程並不僅僅是換種思維來錶述摺疊，同時也並不僅僅是為瞭熟練掌握Grasshopper 加Kangaroo 動力學模塊，更重要的是編程設計的思維。對於很多設計師應該能夠根據前文闡述的摺疊程序發展齣很多齣色的設計形式，一方麵是根據摺疊方法的研究，創造齣更多的摺疊形式；另一方麵是根據摺疊的形式衍生齣建築形式。“摺疊的建築”部分正是利用前文闡述的一個程序，加以梳理完成一個建築概念的設計。

作者簡介

　　包瑞清，西安建築科技大學建築學院講師
　　城市規劃與設計專業博士，任教於西安建築科技大學建築學院，主攻計算機輔助設計應用研究，從作為設計者的角度尋找和融閤編程與建築、風景園林、城鄉規劃等設計規劃學科之間的關聯，建立麵嚮設計師的編程設計知識係統，力圖使編程設計成為設計領域的基礎環節，探索未來設計的方法。
　　2012 年，作為caDesign 設計創始人之一，以“編程讓設計更具創造力！”的信念為指引，分享研究成果，發展麵嚮設計師的編程設計知識係統網絡服務體係。

內頁插圖

目錄

9 動力學與摺疊的程序
10 1 摺疊的過程
13 1.1 構建具有摺痕的“紙”
13 1.2 力對象與解算的幾何對象
15 1.3 解算與幾何對象的輸齣
18 2 關於Kangaroo
18 2.1 作者
18 2.2 什麼是粒子係統Partical System ？
19 2.3 Kangaroo 的主引擎組件（Kangaroo Physics Engine）
19 2.4 Kangaroo 設置（Kangaroo Settings）
20 2.5 工具（Utilities）
21 2.6 Kangaroo 的力（Forces）
27 開始摺疊的程序
28 1 變換鏇轉
29 1.1 構建具有摺痕的“紙”
30 1.2 力對象與解算的幾何對象
30 1.3 解算與幾何對象的輸齣
33 2 對稱重復
33 2.1 平移
40 2.2 反射
46 2.3 鏇轉
51 2.4 滑動反射
56 3 拉伸和傾斜
56 3.1 構建具有摺痕的“紙”
59 3.2 力對象與解算的幾何對象
60 3.3 解算與幾何對象的輸齣
61 基礎褶皺
62 1 手風琴式
62 1.1 綫型
66 1.2 鏇轉
68 1.3 圓柱體
70 1.4 圓錐體
72 2 刀片褶皺
72 2.1 綫型
74 2.2 鏇轉
77 2.3 反射
80 2.4 圓柱體
82 2.5 圓錐體
83 3 盒形褶皺
83 3.1 綫型
87 3.2 鏇轉
90 3.3 圓柱體
92 3.4 圓錐體
93 4 增量褶皺
95 其他褶皺
96 1 螺鏇褶皺
96 1.1 簡單的螺鏇
99 1.2 盒形螺鏇
107 2 聚集褶皺
107 2.1 手風琴褶皺
112 2.2 刀片褶皺
121 2 扭麯褶皺
125 V 形褶皺
126 1 基礎的V 形褶皺
126 1.1 沿中軸摺疊
132 1.2 沿對角綫摺疊
138 2 變形
138 2.1 移動對稱綫
140 2.2 改變V 形褶皺的角度
142 2.3 打破對稱
144 3 V 形疊加
144 3.1 重復
148 3.2 平行但不相等
149 3.3 隨機的對稱綫
150 3.4 變形
152 4 圓柱體V 形
161 拱形與拋物綫形
162 1 拱形
162 1.1 X 形拱形
166 1.2 V 形拱
173 2 拋物綫
177 無摺縫或一條摺痕
178 1 無摺縫
181 2 一條摺痕（摺縫）
183 基於動力學設計方法探索
184 1 基於Kangaroo 官方摺疊案例
194 2 索膜結構
194 2.1 關於索膜結構
205 2.2 索膜結構形式探索
232 3 展平
243摺疊的建築

精彩書摘

　　用程序詮釋“紙”摺疊過程的魅力
　　在不經意間看到Paul Jackson 編寫的《從平麵到立體——設計師必備的摺疊技巧，Folding Techniques for Designers:From Sheet to Form》時，作者就産生用程序編寫的方法研究摺疊過程的想法，編寫完《學習Python——做個有編程能力的設計師》之後，就開始編寫《摺疊的程序》這本書。《摺疊的程序》不僅涉及基本的Grasshopper 節點式程序編寫，同時以Grasshopper 的動力學擴展組件Kangaroo 為基礎，並使用Python 編寫大量輔助程序。這也是為什麼閱讀《摺疊的程序》需要具備Grasshopper、Kangaroo 以及Python 這三個方麵的知識係統。在caDesign 設計構建的“麵嚮建築師的編程知識係統”中，如果需要學習Grasshopper 的基礎知識可以閱讀《參數化邏輯構建過程》，如果需要學習Python可以閱讀《學習Python——做個有編程能力的設計師》，而Kangaroo 部分直接閱讀本書《摺疊的程序》。
　　摺疊的過程令人著迷，一張簡簡單單的紙通過摺疊可以構建韆變萬化的形式，這個過程本身就是形式創造的一種方法。總會拿起一張紙開始把玩，雖然實際摺疊過程為設計創作提供瞭一種設計形式研究的手段，但是如何把這多變的形式轉化為實際的建造，能否通過實際的摺疊研究齣基本的形式再在計算機中直接構建最終的結果呢？如果在信息化技術已經發展到目前的階段水平下，還在使用“靜態”構建的方法已經錶現齣設計本身的固守或者對於編程設計知識體係的茫然。設計的過程是創造的過程，實際摺疊的過程纔是設計的根本，而不是摺疊的結果，因此在計算機中使用編程的方法直接開始摺疊過程的研究而不是摺疊結果的構建。
　　開始使用Grasshopper+Kangaroo+Python 編寫摺疊的過程，並且研究實際摺疊過程無法達到的更深入形式探索的領域。在實際摺疊過程中並不能精確地控製施加的力，也並不能方便地施加多種形式的力，或者施加具有正弦函數特徵的力，這些在實際摺疊過程中無法實現的使用程序編寫的方法卻可以輕易做到；在實際摺疊過程中精確地捕捉摺疊過程任意時刻也很難做到，但是計算機的模擬可以在任何迭代的時刻停止甚至記錄下每一時刻的形式變化；更加讓設計者頭痛的是實際摺疊的形式結果如何轉變為實際的建造，基於編程的摺疊過程研究本身就是基於數據，因此可以很方便地計算摺疊形式的尺寸、角度，以及在基本形式下各種實際建造的變化，例如作為牆體錶皮的形式、幕牆的形式、建築的空間、地形的變化等等與實際結閤的方法。
　　摺疊的過程並不是動力學形式研究全部，僅是動力學形式研究的一種，因此Kangaroo所提供的動力學組件並不會全部使用，摺疊的過程也不是某個組件的學習，而是一種設計形式研究的方法探索。設計是一種創造，編程設計也是一種創造，一種改變設計過程的創造。
　　“紙”在程序中錶現為Mesh 的格網，在研究摺疊的過程構建具有摺痕的“紙”是模擬研究的基礎。構建各種形式的格網大部分程序的組件使用Grasshopper 的Mesh 組件部分，但是很多富於變化的摺痕藉助Python 會更加方便，因此摺疊過程研究中積纍瞭大量使用Python 組織數據的方法，例如組織頂點的排序、組織索引值、樹形數據的模式分組等，這些Python 程序提供瞭構建Mesh 格網的一種方法，可以更加方便和容易地構建具有摺痕的“紙”。
　　研究本身是一種樂趣，作為設計形式探索的一種方法——摺疊在編程輔助設計研究的基礎上，實現更具有創造性的研究過程。
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前言/序言

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