俞傳飛

一、引 言

2014年出現(xiàn)了一本書——《繪圖的消亡：模擬時(shí)代的建筑》(后文簡(jiǎn)稱《繪圖的消亡》，The Death of Drawing: Architecture in the Age of Simulation, SCHEER D R, 2014）[1]，以近乎宣言式的標(biāo)題，宣告繪圖在建筑中的式微乃至消亡（圖1）。而早在2008年，著名建筑師、當(dāng)年建筑電訊派（ARCHIGRAM）的代表人物彼得·庫(kù)克就曾出版過(guò)一本書，標(biāo)題與前者可算針鋒相對(duì)——《繪圖：建筑的原動(dòng)力》[2](Drawing: the Motive Force of Architecture, Peter Cook, 2008），旗幟鮮明地堅(jiān)稱繪圖在建筑設(shè)計(jì)中不可或缺的地位和作用（圖2）。

圖1：《繪圖的消亡：模擬時(shí)代的建筑》(The Death of Drawing: Architecture in the Age of Simulation, SCHEER D R, 2014）

圖2：《繪圖：建筑的原動(dòng)力》(Drawing: The Motive Force of Architecture, Peter Cook, 2008）

2012年在美國(guó)耶魯大學(xué)建筑學(xué)院，甚至舉辦了一場(chǎng)標(biāo)題為“繪圖消亡了嗎”的研討會(huì)。[3]會(huì)議一方面堅(jiān)持繪圖是建筑學(xué)專業(yè)的標(biāo)志性技能，但另一方面也不得不承認(rèn)數(shù)字工具的增值徹底改變了繪圖在建筑中的歷史角色。而邁克爾·格雷夫斯則在同一年仍然堅(jiān)持，建筑不能和繪圖分離，不管技術(shù)如何發(fā)展。[4]手繪草圖，是一種思維方式，它保留了思考和意愿的軌跡，是一種設(shè)計(jì)者與圖面的無(wú)縫交互，是手、眼、腦的共同協(xié)作；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的流程，缺乏手在筆端導(dǎo)出的情緒和感性，而只留下了所謂邏輯和理性。

相關(guān)討論的文論書籍當(dāng)然不止以上這些。但繪圖再現(xiàn)與數(shù)字模擬之爭(zhēng)，在筆者看來(lái)，其實(shí)關(guān)乎一個(gè)由來(lái)已久的問(wèn)題：在數(shù)字媒介日漸普及的當(dāng)代，建筑設(shè)計(jì)的主流媒介正在從傳統(tǒng)的繪圖轉(zhuǎn)向方興未艾的數(shù)字技術(shù)工具，新舊工具各自曾經(jīng)和正在發(fā)揮著怎樣的作用，媒介的轉(zhuǎn)換又給建筑的設(shè)計(jì)方法和流程，乃至建筑本身帶來(lái)怎樣的影響？要理解新工具帶來(lái)的變化，必須先了解繪圖的形式生成方法，以及相關(guān)建筑思想和實(shí)踐的實(shí)質(zhì)。筆者試圖通過(guò)前述相關(guān)代表性著作的深入解讀，從繪圖再現(xiàn)和運(yùn)算模擬兩個(gè)層面，對(duì)以上問(wèn)題展開討論，分析二者本質(zhì)性轉(zhuǎn)換的主要特征。

二、建筑的再現(xiàn)表達(dá)——繪圖

繪圖遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是一種“交流的媒介”，其實(shí)它創(chuàng)造了建筑學(xué)作為思想和活動(dòng)的專業(yè)領(lǐng)域所賴以存在的條件，乃至所有的可能性，過(guò)去五百年來(lái)一直如此。[5]

正如《繪圖的消亡》一書作者所認(rèn)同的，繪圖之于建筑師，既是媒介，也是手藝，還是產(chǎn)品。它強(qiáng)調(diào)眼、手、腦的配合互動(dòng)，傳達(dá)設(shè)計(jì)概念，是理念、設(shè)計(jì)和建造之間的聯(lián)系。繪圖在二維紙面再現(xiàn)三維空間，并以此傳達(dá)有關(guān)空間的抽象概念。繪圖因其天然特性保持對(duì)形式的強(qiáng)調(diào)；以表達(dá)和再現(xiàn)的方式訓(xùn)練建筑師。也正是繪圖，使建筑的設(shè)計(jì)從施工建造中分離出來(lái)，使建筑師得以用繪圖方式傳達(dá)施工信息。繪圖這樣的再現(xiàn)性設(shè)計(jì)思維，是基于符號(hào)和指代的系統(tǒng)。某種意義而言，如同建筑制圖一樣，建筑本身也是符號(hào)。

1.抽象性和知識(shí)性

“繪圖所擁有的更大的抽象性，使得它在彌合思想和空間體驗(yàn)的世界之間那微妙而難以言喻的鴻溝時(shí)，具有更大的靈活性?！盵6]

繪圖能夠以抽象形式同時(shí)表達(dá)設(shè)計(jì)的不同方面，而不僅僅只是建筑的形式；它能幫助設(shè)計(jì)者理解復(fù)雜問(wèn)題，在設(shè)計(jì)中摻入非空間信息，建立設(shè)計(jì)和施工建造之間的重要聯(lián)系。（實(shí)體）模型常常只能表達(dá)形式，它們太具象了。建筑與繪圖的體驗(yàn)方式其實(shí)并不相同，但圖紙常常作為中介，將建筑師的實(shí)踐（繪圖）轉(zhuǎn)化為抽象化的空間對(duì)象，將圖的體驗(yàn)和建筑的體驗(yàn)等同起來(lái)。[7]圖幫助建筑師（脫離或先于建造）對(duì)其設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行操作和理解（編碼），也幫助他人對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行解讀和體驗(yàn)（解碼）。

另外，繪圖不僅是一種傳達(dá)抽象建筑理念的工具媒介，它也是產(chǎn)生建筑學(xué)自身知識(shí)的方法手段。建筑學(xué)并非科學(xué)，但它也需要像科學(xué)運(yùn)用術(shù)語(yǔ)那樣，運(yùn)用繪圖的慣例，來(lái)進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的、交流和共享。我們的繪圖方式，影響著我們的思維方式，無(wú)論是個(gè)人的還是集體的思維方式。眾所周知，圖解和圖形能把不同類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯成空間關(guān)系，通過(guò)空間化和視覺化信息，揭示出其中隱含的秩序?？臻g邏輯的聯(lián)系可以被視覺化理解。繪圖就是通過(guò)空間邏輯的具象化，進(jìn)而創(chuàng)造有關(guān)空間的知識(shí)，為我們的理解增添全新的維度，從而為我們的學(xué)科知識(shí)作出貢獻(xiàn)；這種方式其他表現(xiàn)形式做不到。

2.幾何性與維度

“幾何以不同形式占據(jù)著我們的思想世界和物理現(xiàn)實(shí)，并為二者提供著關(guān)鍵聯(lián)系?！盵8]

理論上，任何形式都能夠被畫出來(lái)，并在場(chǎng)地中建起來(lái)。但實(shí)際上，太過(guò)復(fù)雜而很難描繪的幾何形式，因?yàn)闊o(wú)法建造，都被排除在建筑語(yǔ)匯之外。理想化的柏拉圖體，因其高度勻稱和一目了然的純凈形式，在建筑學(xué)中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。歐幾里得幾何曾因其美學(xué)上的簡(jiǎn)潔性、可測(cè)量性和實(shí)踐中的可行性而大行其道。17世紀(jì)晚期，歐氏幾何又被笛卡爾空間取而代之，后者可以通過(guò)一套描述性網(wǎng)格界定對(duì)象的方位；由此而來(lái)的畫法幾何極大拓展了建筑形式的可控范圍。羅賓·伊文斯在其著作（The Project Cast）中，把建筑學(xué)中的幾何應(yīng)用歸納為三種類型：測(cè)量性的、投影性的和象征性的。

繪圖是二維平面的，現(xiàn)實(shí)空間是三維立體的，乍一看這是個(gè)難題，但其實(shí)這恰是繪圖的優(yōu)勢(shì)所在。 雖然我們對(duì)建筑的體驗(yàn)是歷時(shí)性（diachronic）的，而繪圖是共時(shí)性（synchronic）的；但繪圖卻可以通過(guò)一系列共時(shí)性的畫面表現(xiàn)，捕捉到我們的歷時(shí)性空間感受，讓我們借此研究和討論其中的空間聯(lián)系。[9]

相對(duì)于三維媒介，二維媒介的處理，實(shí)際上更為經(jīng)濟(jì)，能夠舍棄冗余信息，抓住本質(zhì)特征，而不單純是一種受限的無(wú)奈選擇。立面圖和剖面圖那樣的二維投影，展現(xiàn)的是某種恒定的基于理性主義原則的幾何關(guān)系；透視圖則是從個(gè)別、偶然的視點(diǎn)反映空間在經(jīng)驗(yàn)和感覺上的秩序關(guān)系；軸測(cè)圖一方面兼具前面兩者的幾何信息和秩序關(guān)系，但更反映出現(xiàn)代藝術(shù)和現(xiàn)代主義建筑中獨(dú)特的觀看方式和對(duì)空間關(guān)系的理解，成為某種觀念和風(fēng)格的象征。[10]

不同的空間維度和空間概念，也體現(xiàn)在東西方不同的空間繪圖之中。吳蔥在其博士論文“在投影之外：文化視野下的建筑圖學(xué)研究”就曾提及，中國(guó)人的空間理解并非時(shí)空分離，而是一種審美的、詩(shī)性的、融入了時(shí)間因素的經(jīng)驗(yàn)時(shí)空；西方的歐幾里得幾何空間，則是一種抽象化、定量化的所謂均質(zhì)、連續(xù)、恒定的物理世界。因此，中國(guó)的再現(xiàn)是與具體時(shí)間、地點(diǎn)和意義相關(guān)聯(lián)的定性化的“存在空間”；西方的再現(xiàn)則是基于科學(xué)美學(xué)的、抽象精確的、基于數(shù)理邏輯的定量化投影。

3.手藝

繪圖能帶來(lái)歡愉和滿足，因?yàn)樗鼜浐狭司窈腿怏w的人為割裂，通過(guò)操作物質(zhì)（用筆作畫），傳達(dá)思想和情緒，給無(wú)生命的世界賦予意義。[11]

繪圖作為一門手藝，需要通過(guò)反復(fù)練習(xí)來(lái)獲得，可以讓繪圖者的手、眼、腦進(jìn)行天衣無(wú)縫的協(xié)作。這門手藝也讓建筑師重視繪圖過(guò)程中的概念和表達(dá)，對(duì)其中的不確定性和模糊性保持開放心態(tài)；讓建筑師超越自身現(xiàn)有知識(shí)，得以發(fā)掘新的知識(shí)并用之于設(shè)計(jì)。繪圖與設(shè)計(jì)是相互促進(jìn)、相互影響的。建筑師所掌握的繪圖技能，對(duì)于設(shè)計(jì)活動(dòng)而言，和建造同等重要，甚至有過(guò)之。

類似繪圖的傳統(tǒng)技藝，總是需要操作者和對(duì)象之間的物理連接，比如通過(guò)手對(duì)紙筆的運(yùn)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖和材料介質(zhì)之間通過(guò)身體產(chǎn)生互動(dòng)；而數(shù)字化媒介則通過(guò)計(jì)算機(jī)界面把設(shè)計(jì)和施工連接在一起，操作者身體在此過(guò)程中的作用遠(yuǎn)沒(méi)有那么重要。繪圖和數(shù)字運(yùn)算在另一個(gè)層面的區(qū)別是，傳統(tǒng)技藝的材料介質(zhì)，更像是向外部現(xiàn)實(shí)交流學(xué)習(xí)的工具，設(shè)計(jì)者運(yùn)用技藝完成對(duì)材料的思考和運(yùn)作；而數(shù)字化媒介則純粹是在自定的規(guī)則中對(duì)人造物的操作，是在虛擬的環(huán)境里對(duì)虛擬的對(duì)象進(jìn)行操作，是現(xiàn)實(shí)的模擬。數(shù)字媒介的非物質(zhì)性和人工性，必然導(dǎo)致它對(duì)操作對(duì)象的簡(jiǎn)化和抽象。純粹的運(yùn)算技藝，或數(shù)字化和材料操作的混合，很大程度上取決于所用的工具軟件。

三、建筑的模擬工具——建筑信息模型和運(yùn)算化設(shè)計(jì)

建筑信息模型（BIM）和運(yùn)算化設(shè)計(jì)，使得數(shù)字模擬方法有可能取代繪圖的再現(xiàn)表達(dá)。雖然相關(guān)技術(shù)還有待成熟和進(jìn)一步推廣，但以BIM和運(yùn)算為代表的技術(shù)在成本分析、可建造性評(píng)價(jià)和施工計(jì)劃方面存在不可忽視的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)的訴求，技術(shù)發(fā)展的自身規(guī)律和特性，以及建筑實(shí)踐對(duì)此的反應(yīng)，都將導(dǎo)致這種轉(zhuǎn)變。而這種轉(zhuǎn)變將會(huì)改變建筑師的專業(yè)要求，改變建筑師在建筑創(chuàng)作中的地位和作用，也將改變整個(gè)建筑學(xué)專業(yè)。

1.建筑作為信息

“把建筑理解為某種信息管理方面的運(yùn)作，傾向于將其焦點(diǎn)從結(jié)果轉(zhuǎn)向過(guò)程……建筑師的創(chuàng)作者身份，也變得像作曲和指揮之于交響樂(lè)團(tuán)的關(guān)系；其藝術(shù)成就不再僅只是某種預(yù)期成果，而更取決于一群特殊的創(chuàng)造性個(gè)體的共同表現(xiàn)?！盵12]

從建筑信息的內(nèi)容層面而言，設(shè)計(jì)的操作對(duì)象包括可量化信息和難以量化的信息。建筑設(shè)計(jì)和建造變成了大量相關(guān)專業(yè)信息的運(yùn)作，分工協(xié)作是其創(chuàng)作中的重要特征。如能把建筑信息變成可計(jì)算的數(shù)據(jù)，就可以對(duì)設(shè)計(jì)各個(gè)方面的性能表現(xiàn)進(jìn)行量化評(píng)估，還可以消除項(xiàng)目信息運(yùn)作中的模糊低效；而后者正是建筑繪圖領(lǐng)域的通病之一。當(dāng)然要完全實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，為時(shí)尚早?，F(xiàn)有的BIM平臺(tái)仍然需要輸出圖紙，而圖紙仍然是現(xiàn)有施工流程的關(guān)鍵信息載體。

從建筑信息的組織方式和操作序列而言，傳統(tǒng)方式可謂信息塊（階段性、線性先后），而基于BIM的數(shù)字運(yùn)算模型，則多屬于信息流（網(wǎng)狀、并行）操作。過(guò)去，只有建筑師作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，擁有對(duì)于項(xiàng)目的全局了解，也作為信息分配的決策者，決定著其他各專業(yè)在什么時(shí)間、以什么方式獲得怎樣的信息?；诶L畫制圖的信息塊，傳統(tǒng)建筑師的工作被分為方案、擴(kuò)初、施工圖、招投標(biāo)和合同管理等幾個(gè)界限分明的階段?；贐IM的項(xiàng)目，則融合了線性流程的不同階段，有可能最大限度地減少基于繪圖流程的各階段信息損耗，讓相關(guān)人員在流程的更早階段以更為精確的方式獲得重要的項(xiàng)目參數(shù)；并且依靠計(jì)算機(jī)工具的強(qiáng)大運(yùn)算能力，根據(jù)能耗、成本等性能指標(biāo)的多項(xiàng)比較分析，快速選取最優(yōu)計(jì)劃。

2.建筑信息模型的關(guān)鍵

“理解建筑信息模型(BIM）的關(guān)鍵，在于其根本目的，就是通過(guò)組織貫穿建筑生命周期的信息流，促進(jìn)建筑工業(yè)的商業(yè)流程?！盵13]

BIM，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一種能夠綜合集成模擬建筑各方面性能的計(jì)算機(jī)技術(shù)。BIM也可以定義為“用以建立、交流和分析建筑模型的一種建模技術(shù)及其相關(guān)流程”[14]。它尤其針對(duì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的可量化標(biāo)準(zhǔn)，包括氣候、環(huán)境、物理要求、工序流程、預(yù)算、規(guī)范等建筑工程施工（AEC）體系中的內(nèi)容，因?yàn)榻ㄖ缫炎兂闪嗽絹?lái)越復(fù)雜的技術(shù)對(duì)象，需要越來(lái)越多非形式特征的綜合信息；而基于傳統(tǒng)建筑價(jià)值觀的建筑制圖中，則多為形式等方面的信息，偏向于定性的、主觀的、表現(xiàn)性內(nèi)容。

BIM平臺(tái)，通常泛指基于參數(shù)化對(duì)象以不同格式建立建筑模型并加以顯示的軟件系統(tǒng)。承載著幾何限定和相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)則的計(jì)算機(jī)代碼，被稱為參數(shù)。包含參數(shù)信息的參數(shù)化對(duì)象組成的建筑模型，也就被稱為參數(shù)化模型。一個(gè)單一對(duì)象可以生成多個(gè)建筑組件；參數(shù)變量可以被用于運(yùn)算搜尋其他有用信息；而且它們不僅幫助設(shè)計(jì)者規(guī)避沉悶冗長(zhǎng)的重復(fù)性勞動(dòng)，還能幫助他們避免潛在的錯(cuò)誤。

BIM的根本目的，幾乎都是沖著建筑性能優(yōu)化處理及其可行性操作。它就是為了盡量減少制圖在信息傳達(dá)方面的低效沖突和文件編制方面的不充分，以便盡可能通過(guò)預(yù)先估算和周密計(jì)劃，降低成本并縮短項(xiàng)目周期，保證項(xiàng)目順利完成。往細(xì)里說(shuō)，BIM當(dāng)然還可以通過(guò)三維可視化增進(jìn)業(yè)主對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的理解，幫助設(shè)計(jì)者和承包商在投標(biāo)和項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)中提高效率、增強(qiáng)效益。歸根到底，BIM的發(fā)展和應(yīng)用并非建筑師的需求，而是整個(gè)行業(yè)體系和業(yè)務(wù)實(shí)踐共同推動(dòng)的。

運(yùn)用BIM技術(shù)的建筑師和基于繪圖方法的建筑師，需要具備不同的知識(shí)儲(chǔ)備和技能。BIM項(xiàng)目非常不同于基于制圖的項(xiàng)目，要想有效利用BIM技術(shù)，需要進(jìn)行工作流程、項(xiàng)目人員和計(jì)劃、甲方合約、軟硬件配備、員工培訓(xùn)、市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)等各方面的通盤重組。建筑師既要保持其創(chuàng)造性角色，又要適應(yīng)新的協(xié)作性要求，這取決于我們對(duì)技術(shù)的了解和把握程度。不同于傳統(tǒng)制圖與規(guī)范，建筑師的直接工作產(chǎn)品變成了數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息。同時(shí)，基于這些數(shù)據(jù)信息，利用數(shù)控機(jī)械設(shè)備，建筑師們可以直接制造可用于組裝建造的建筑構(gòu)件。

3.運(yùn)算化設(shè)計(jì)的分類和特點(diǎn)

BIM將建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從最終結(jié)果轉(zhuǎn)向了設(shè)計(jì)和建造的過(guò)程；它并不看重形式，除非形式會(huì)影響性能?！独L圖的消亡》一書的作者SCHEER D R強(qiáng)調(diào)，與此不同的是，運(yùn)算設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是形式的生成，而且極大地拓展了可建造形式的范疇；但其實(shí)形式仍非主要目標(biāo)，而是選擇過(guò)程的次要結(jié)果。運(yùn)算設(shè)計(jì)常常讓人想到那些奇奇怪怪的沒(méi)來(lái)由的曲線形態(tài)，但實(shí)際上它能夠通過(guò)視覺化分析和建構(gòu)形態(tài)的新方法，解決真正的實(shí)質(zhì)性的建筑問(wèn)題。

運(yùn)算設(shè)計(jì)被SCHEER D R分為手工建模、參數(shù)化設(shè)計(jì)（parametric design）和算法設(shè)計(jì)（algorithmic design）三種類別。手工建模雖然運(yùn)用軟件工具，但仍屬于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)范疇，是自上而下的先驗(yàn)式操作。參數(shù)化設(shè)計(jì)則通過(guò)自下而上的抽象規(guī)則控制調(diào)節(jié)和生成形式。算法設(shè)計(jì)將集群思維（population thinking）引入建筑設(shè)計(jì)。它不再滿足于通過(guò)單一設(shè)計(jì)追求獨(dú)一無(wú)二的理想化的解決方案；而是通過(guò)大量性的可能性方案集合，從中選擇提煉出最優(yōu)解。這和生態(tài)進(jìn)化中的自然選擇過(guò)程頗為類似，但其實(shí)又并不相同。

數(shù)字運(yùn)算只是適用于參數(shù)化和算法設(shè)計(jì)的媒介。它對(duì)設(shè)計(jì)的影響，類似于物理媒介之于繪圖和建造。但其思維方式截然不同于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，它要編程（programming）。編程成了建筑學(xué)的一部分，需要學(xué)習(xí)新的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，需要很高的精確度——不精確的程序代碼不會(huì)像不精確的手繪那樣產(chǎn)生模糊的影像，而是完全沒(méi)結(jié)果。編程運(yùn)算和基于制圖的設(shè)計(jì)方法完全不同；對(duì)后者而言，模糊性和歧義反而至關(guān)重要。

四、從再現(xiàn)到模擬的本質(zhì)性轉(zhuǎn)換

SCHEER D R總結(jié)了從表達(dá)再現(xiàn)（representation）到模擬（stimulation）的轉(zhuǎn)變帶來(lái)一系列影響，包括：性能標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中的主導(dǎo)；設(shè)計(jì)和施工界限的模糊；信息共享與合作對(duì)建筑師主導(dǎo)權(quán)的侵蝕；身體作為設(shè)計(jì)和體驗(yàn)的共同基礎(chǔ)的減弱；電腦操作的幾何意義的轉(zhuǎn)變；數(shù)字化合作與運(yùn)算對(duì)設(shè)計(jì)方式的改變。[15]

隨之而來(lái)的，是設(shè)計(jì)思維與流程方法的本質(zhì)性轉(zhuǎn)換。在參數(shù)化和算法設(shè)計(jì)中，空間形態(tài)結(jié)果無(wú)法預(yù)知，也無(wú)需預(yù)知。設(shè)計(jì)者的首要作用，是根據(jù)初始條件和項(xiàng)目要求建立運(yùn)算的規(guī)則和結(jié)構(gòu)，以生成足夠豐富的樣本集群；其次是要設(shè)立適當(dāng)?shù)倪x擇標(biāo)準(zhǔn)，以便在算法系統(tǒng)的迭代更替中有效篩選集群對(duì)象。這些一開始就需要明確的意向和要求，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中都是起初模糊，然后逐步明晰的。以下幾個(gè)方面的特征，應(yīng)該能夠概括上述變化。

1.所見即所得（WYSIWYG）[16]

以《繪圖的消亡》作者所見，再現(xiàn)利用符號(hào)指代現(xiàn)實(shí)，但又在符號(hào)和現(xiàn)實(shí)之間制造了模糊和歧義；模擬則完全不同，它直接用符號(hào)取代現(xiàn)實(shí)，或者被稱作“超現(xiàn)實(shí)”。模擬屬于“所見即所得”（WYSIWYG），操控性和有效性是其首要價(jià)值。以文丘里為代表的觀念是建筑的外形是承載意義的符號(hào)，這是典型的再現(xiàn)思維。但實(shí)際上大多數(shù)情況下，建筑就是它自己，無(wú)所謂意義；就好像沃爾瑪、麥當(dāng)勞的建筑和標(biāo)識(shí)那樣，僅是其作為商業(yè)建筑的直接存在。對(duì)于模擬而言，體驗(yàn)是編程的產(chǎn)物，雖然并非所有的體驗(yàn)都存在客觀標(biāo)準(zhǔn)。

建筑通過(guò)塑造我們的空間體驗(yàn)影響著我們。建筑師則把激發(fā)人們的情緒反映作為建筑的重要目標(biāo)。這有一個(gè)前提，就是對(duì)于形式的情緒反應(yīng)是共通的；這樣建筑師才能通過(guò)形式的操作組合預(yù)知公眾的反應(yīng)。但如今社會(huì)與文化對(duì)感知的影響已經(jīng)劇變，很難說(shuō)有什么共通的反應(yīng)。美學(xué)的判斷已經(jīng)變得極端個(gè)人化和飄忽不定。

人們沒(méi)法通過(guò)虛擬的對(duì)象進(jìn)行思考，而只有借助于可以感知的產(chǎn)品，比如可供觀看的顯像，可以觸碰的實(shí)體或三維打印模型等。因此為了展現(xiàn)計(jì)算機(jī)中的幾何操作，需要某種描述幾何的新方式——某種新的形式。運(yùn)算對(duì)于形式的生成是不透明的。SCHEER D R預(yù)測(cè)，也許將來(lái)建筑師們能夠直接看出代碼中指代的形式，就像我們能夠看著畫面感受空間，音樂(lè)家可以讀著樂(lè)譜聽到音樂(lè)那樣。另外，運(yùn)算幾何并非基于我們的日常體驗(yàn)，所以它生成的形式難以具備象征性意義。

2.自上而下和自下而上

再現(xiàn)和模擬這兩種不同的體驗(yàn)轉(zhuǎn)換，將會(huì)改變我們的思維方式。再現(xiàn)是先有概念、后有模型，所以也被稱為自上而下的思維方式；模擬則是先有模型、后有體驗(yàn)，因此可謂自下而上。二者關(guān)系是顛倒的。

再現(xiàn)可以帶來(lái)新的體驗(yàn)和知識(shí)；而模擬因其嚴(yán)格的操作性要求，只有操作性本身的理解，沒(méi)法提供有關(guān)方法和原因的知識(shí)。對(duì)于建筑師而言，就存在一個(gè)實(shí)際問(wèn)題——他們會(huì)受其所用模擬工具的限制和影響。建筑師用什么工具畫草圖，對(duì)其設(shè)計(jì)和概念的影響不大；但用什么工具建模模擬，方法和結(jié)果都會(huì)大相徑庭。這也帶來(lái)一個(gè)更深層的問(wèn)題，模擬中只有直白可操作的對(duì)象，才能被考量；建筑涵義的傳統(tǒng)基石，那些再現(xiàn)中模糊隱晦的東西，會(huì)被拋棄，并被新的標(biāo)準(zhǔn)所取代。

3.縱向工作流程的整合

繪圖影響甚至決定了建筑專業(yè)的討論和交流方式，以及建筑實(shí)踐的運(yùn)作方式。設(shè)計(jì)從施工中的分離，是因?yàn)槔L圖可以讓建筑師不必在施工現(xiàn)場(chǎng)就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)；而設(shè)計(jì)內(nèi)容向建造者的傳達(dá)，則有賴于施工圖所承載的建筑信息。盡管圖紙的類型和內(nèi)容不斷豐富，但這個(gè)傳統(tǒng)自文藝復(fù)興以來(lái)到現(xiàn)在，幾乎沒(méi)有多少改變。

隨著建筑技術(shù)和建筑問(wèn)題的日益復(fù)雜，建筑領(lǐng)域不斷細(xì)化的分工和不斷擴(kuò)展的合作，使得建筑師的核心作用不再是他們對(duì)于形式操作的知識(shí)，而是建筑行業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整所帶來(lái)的資源和信息整合要求。新的方法要求克服設(shè)計(jì)和施工的低效割裂。建筑行業(yè)從設(shè)計(jì)到施工等各領(lǐng)域、各環(huán)節(jié)，都需要不同類型的數(shù)據(jù)。鏈條上的每一個(gè)單獨(dú)環(huán)節(jié)都提供著部分?jǐn)?shù)據(jù)，卻沒(méi)有哪一個(gè)環(huán)節(jié)需要所有的數(shù)據(jù)。信息流中的不同環(huán)節(jié)、不同階段都有著各不相同的需求。從方案設(shè)計(jì)到施工建造，再到建筑設(shè)備管理，要想讓建筑生命周期的整個(gè)信息流程中大家都能各取所需、互為所用，需要一種具備互通性的通用數(shù)字格式，一種能夠被所有人自由取用的開放性標(biāo)準(zhǔn)。要做到這一點(diǎn)，則需要文件交換和聯(lián)合模型庫(kù)。所以，BIM應(yīng)運(yùn)而生。

4.橫向設(shè)計(jì)選集的極大豐富

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)總是憑借建筑師的經(jīng)驗(yàn)和判斷，在設(shè)計(jì)之初耗時(shí)費(fèi)力地提出數(shù)量有限的比較方案，以供發(fā)展和評(píng)判。而基于模擬的設(shè)計(jì)，則能根據(jù)關(guān)鍵因素的初步性能，快速、便利、清晰地生成并初選出大量的候選方案集合，因此也被稱為“基于集合的設(shè)計(jì)”（set-based design）。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)專注于有限數(shù)量甚至單一的設(shè)計(jì)對(duì)象，而基于BIM和運(yùn)算的設(shè)計(jì)則并非如此。BIM是基于集合（set）的設(shè)計(jì)，算法設(shè)計(jì)則基于群體（population），都能夠迅速生成、分析和處理大量可選方案；并能針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)比較方案在建設(shè)成本、暖通空調(diào)（HVAC）能耗等方面的性能。設(shè)計(jì)追求的是最佳性能，結(jié)果往往是在性能表現(xiàn)方面勝出的選項(xiàng)，而非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)理想目標(biāo)的效仿和回應(yīng)。

5.性能作為主要標(biāo)準(zhǔn)

“模擬以性能本身為目標(biāo)，意義被簡(jiǎn)化成了操作。”[17]

環(huán)境響應(yīng)和生態(tài)系統(tǒng)是基于性能表現(xiàn)的運(yùn)算模擬設(shè)計(jì)的核心價(jià)值之一。建筑性能指標(biāo)包含諸多方面，如結(jié)構(gòu)、熱工、能耗、成本、施工、功效、通用性等。建筑性能的標(biāo)準(zhǔn)正隨著技術(shù)進(jìn)步不斷增長(zhǎng)。建筑性能有些易于客觀評(píng)價(jià)，諸如結(jié)構(gòu)、成本、物理指標(biāo)等；有些則不能，尤其是涉及人文藝術(shù)方面的屬性。不同方面在實(shí)際操作中的平衡很難把持。運(yùn)算媒介，正像當(dāng)年的繪圖媒介一樣，漸漸同化建筑設(shè)計(jì)建造的流程，促使它們皈依性能化邏輯，變成第二性般的存在，拓展著建筑的認(rèn)知范疇，在設(shè)計(jì)中引介驚人的異質(zhì)元素。

傳統(tǒng)建筑問(wèn)題通常擁有雙重屬性，功能需求和表現(xiàn)形式。在模擬中，建筑的表現(xiàn)形式和其他東西一樣，都是操作的結(jié)果。因?yàn)楸憩F(xiàn)形式，不屬于性能評(píng)估的范疇；而模擬以性能效益為準(zhǔn)，運(yùn)算設(shè)計(jì)則利用項(xiàng)目的性能標(biāo)準(zhǔn)來(lái)直接找形，因此表現(xiàn)形式在設(shè)計(jì)中所占比重自然受限。

但是另一方面，SCHEER D R強(qiáng)調(diào)，如果說(shuō)性能目標(biāo)在道德上是中立的，只能說(shuō)這想法太幼稚了。這種基于集合的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)思維中以性能表現(xiàn)為主要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，幾乎沒(méi)給其他概念留下多少可能性，“它們?cè)诓蹲缴钥v即逝的概念方面顯得太慢，而在匆匆發(fā)展和評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方面又顯得太快”[18]?；谀M的BIM技術(shù)對(duì)建筑師的最大挑戰(zhàn)，恰恰是避免僅只把性能作為設(shè)計(jì)的首要標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)算設(shè)計(jì)把性能指標(biāo)作為一項(xiàng)正式需求，但建筑師還需要保持其他的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，把BIM置于一種多元語(yǔ)境之中，以便也能用再現(xiàn)的方式來(lái)看待設(shè)計(jì)。有時(shí)候，符號(hào)表現(xiàn)也能成為性能標(biāo)準(zhǔn)之一。

五、結(jié)語(yǔ)：機(jī)會(huì)與反思

1.繪圖再現(xiàn)與數(shù)字運(yùn)算模擬的互補(bǔ)

“從心理學(xué)層面講，長(zhǎng)久以來(lái)，建筑和繪圖之間的聯(lián)系作為建筑文化的基礎(chǔ)根深蒂固，很難讓在此環(huán)境中成長(zhǎng)起來(lái)的建筑師以其他方式想象和理解建筑?！盵19]

“模擬是一種現(xiàn)象，是具體社會(huì)和文化發(fā)展的結(jié)果。更直接些說(shuō)，模擬是大眾傳播媒體導(dǎo)致的結(jié)果，它教會(huì)人們把表象作為現(xiàn)實(shí)，滿足于沒(méi)有環(huán)境的體驗(yàn)，把一扇小窗擴(kuò)展為一整個(gè)世界……所以模擬讓建筑師不舒服的真正根源，是其塑造我們世界的基本作用。”[20]

從以上兩段引文推而廣之，其實(shí)設(shè)計(jì)與表現(xiàn)的媒介，也從來(lái)就不是中立的。設(shè)計(jì)者也不能簡(jiǎn)單委身為信息操作管理人員，而數(shù)字化運(yùn)算生成的充滿誘惑力的豐富圖像，更無(wú)法代替曾經(jīng)蘊(yùn)含在繪圖之中的批判性反思。繪圖的連貫性和整體性，保證了建筑師在建筑中表達(dá)自己的意圖。而作為建筑師思想的直接表現(xiàn)，繪圖比建筑本身更接近于他們的描繪。所以彼得·庫(kù)克堅(jiān)持認(rèn)為，繪圖常常獨(dú)立于它所表達(dá)的對(duì)象，甚至更能抵達(dá)建筑的本質(zhì)。[21]

而模擬就是它本身，模擬的背后沒(méi)有更深層的東西，無(wú)所謂概念。模擬追求量化，以建筑性能作為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的主要標(biāo)準(zhǔn)。作為媒介，模擬是非物質(zhì)性的。模擬需要處理大量各類相關(guān)信息——尤其是那些可運(yùn)算的數(shù)據(jù)信息，而非繪圖形式中的那些模糊的指代。因此它勢(shì)必削弱形式在繪圖中的特殊地位。模擬還會(huì)讓信息在不同環(huán)節(jié)流動(dòng)，共享那些曾經(jīng)專供于圖紙中的信息，模糊設(shè)計(jì)和施工之間的界限。運(yùn)用模擬方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的建筑師，就變成了信息的處理者，而非形式的操作者。

模擬運(yùn)用虛擬而非實(shí)體的對(duì)象，它不允許模糊性；而過(guò)多的精確性，可能誤導(dǎo)或過(guò)早扼殺設(shè)計(jì)的可能性。模棱兩可不僅富有建設(shè)性，有時(shí)候甚至是至關(guān)重要的。所以繪圖常常故意保留模糊性。虛擬幾何的一個(gè)顯著特性，就是人們能夠感知到其形式中潛在的秩序，而非僅只是隨意的形態(tài)。

以鼠標(biāo)、鍵盤和顯示器為主要設(shè)備的數(shù)字化設(shè)計(jì)工具，遠(yuǎn)未建立理想的人機(jī)界面。繪圖應(yīng)該也可以和數(shù)字化設(shè)計(jì)的流程相結(jié)合。問(wèn)題是它究竟在哪些環(huán)節(jié)會(huì)被數(shù)字工具所取代。畢竟，數(shù)字工具和繪圖以不同的方式整合著我們的手和腦。工具的轉(zhuǎn)換，必然會(huì)極大影響我們的手眼腦之間的關(guān)系，也必然帶來(lái)建筑思維和理念的轉(zhuǎn)換。

在運(yùn)用BIM和運(yùn)算設(shè)計(jì)的同時(shí)，若想保留再現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，關(guān)鍵在于把它們和其他媒介聯(lián)系在一起。當(dāng)計(jì)算機(jī)模型和圖版、分析性圖解、物理模型、材料樣板、案例和環(huán)境圖片，甚至人的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等一起，以綜合多樣的方式幫助人們理解一個(gè)項(xiàng)目，它也就具備了再現(xiàn)的特性。

2.設(shè)計(jì)流程與方法的變化帶來(lái)思維的轉(zhuǎn)換

“很多建筑師似乎仍然執(zhí)著于作為一個(gè)決策者的傳統(tǒng)形象，掌握著評(píng)判一個(gè)給定形式是否可取或正確的權(quán)力；但評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)已經(jīng)從根本上改變了?！盵22]

“我們需要重新尋找和建立新的專業(yè)基礎(chǔ)；需要重新思考建筑的意義，思考建筑環(huán)境怎樣影響人類乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)；需要繼續(xù)用真正的杰作挑戰(zhàn)人類；需要理解和反思模擬帶來(lái)的影響。繪畫或許仍然是達(dá)到這些目標(biāo)的有力工具?！盵23]

過(guò)程操作和性能標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)改變了建筑師工作的基礎(chǔ)。建筑師著作權(quán)和話語(yǔ)權(quán)的基礎(chǔ)，正被模擬所摧毀?；贐IM的建筑師可以更加有效地利用信息，以過(guò)去無(wú)法想象的廣泛性和復(fù)雜度來(lái)展開分析、引導(dǎo)設(shè)計(jì)；運(yùn)算設(shè)計(jì)則使得建筑師用一種截然不同于繪圖的方式思考形式，從聯(lián)系和約束條件生成形式，而非直接用圖像來(lái)繪制形式。這些新技術(shù)新方法不僅是以更快的方式完成任務(wù)，而是以前所未有的方式來(lái)完成任務(wù)。設(shè)計(jì)者需要不同以往的重要技能：信息管理，團(tuán)隊(duì)協(xié)作等；而且這些技能并非只是建筑師獨(dú)有。

我們可以預(yù)見，將來(lái)的多層級(jí)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以在一個(gè)充分集成、合作的設(shè)計(jì)/施工/運(yùn)營(yíng)流程中，通過(guò)一個(gè)對(duì)等的平臺(tái)共享和使用信息。團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者，有可能是甲方的代表、總承包商、施工管理者，或者建筑師。甲方最關(guān)心的不再只是最低的投標(biāo)價(jià)，而是項(xiàng)目的成本和計(jì)劃。建筑師憑借建筑生命周期的全面信息，將能夠提供更為廣泛的專業(yè)服務(wù)。建筑的設(shè)計(jì)思維方式，也將從基于形式的再現(xiàn)性設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谛阅艿哪M性設(shè)計(jì)。

伴隨新技術(shù)涌現(xiàn)的多種特性改變著體驗(yàn)和設(shè)計(jì)。諸如GPS、衛(wèi)星地圖、移動(dòng)應(yīng)用和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)和應(yīng)用，微妙地影響著城市和建筑環(huán)境，并且和傳統(tǒng)意義上的城市心理地圖——?jiǎng)P文·林奇界定的經(jīng)典城市空間結(jié)構(gòu)要素——產(chǎn)生了競(jìng)爭(zhēng)。而那些復(fù)雜、靈活的偽智能計(jì)算機(jī)工具，正轉(zhuǎn)變著建筑師的設(shè)計(jì)思維。

運(yùn)算幾何和人類感知之間的關(guān)系，也是問(wèn)題之一?；谶\(yùn)算的設(shè)計(jì)和衍生的形式，使得建筑生成的依據(jù)和理由，不再來(lái)自傳統(tǒng)的形式本身，而是來(lái)自關(guān)系和過(guò)程。進(jìn)化演變的適應(yīng)取決于非常簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)：生存和復(fù)制的能力。建筑的適應(yīng)性更為豐富，選擇標(biāo)準(zhǔn)也更為復(fù)雜，包含了作為性能類別的社會(huì)和文化因素。

另一個(gè)角度而言，當(dāng)前的形勢(shì)和這樣的時(shí)刻，也是前所未有的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和機(jī)會(huì)。經(jīng)過(guò)MIT媒體實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建者Nicholas Negroponte宣稱的整合到常規(guī)設(shè)計(jì)流程中的“可調(diào)節(jié)”和“可適應(yīng)”階段，數(shù)字化設(shè)計(jì)已經(jīng)成熟?，F(xiàn)在正在“可進(jìn)化”階段的邊緣。[24]在這個(gè)階段，數(shù)字化流程輔助設(shè)計(jì)者推進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的常規(guī)可能性，同時(shí)也通過(guò)先前無(wú)法想象的概念、表現(xiàn)和傳達(dá)范式，改變著對(duì)于設(shè)計(jì)和施工流程的傳統(tǒng)理解。

注釋

[1]SCHEER D R.The Death of Drawing: Architecture in the Age of Simulation [M].Routledge, 2014.

[2]本書在國(guó)內(nèi)已有電子工業(yè)出版社的何守源譯本，標(biāo)題為“繪畫：建筑的原動(dòng)力”。但考慮到中文“繪畫”一詞多對(duì)應(yīng)于英文的painting，而作為建筑設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)媒介，對(duì)應(yīng)英語(yǔ)Drawing一詞，也多作“繪圖”或“制圖”；因此為免歧義，本文統(tǒng)稱繪圖。

[3]Is Drawing Dead? Symposia Spring 2012，J.Irwin Miller Symposium，YSOA （Yale School of Architecture），Thursday–Saturday, February 9–11, 2012.

[4]Michael Graves.Architecture and the Lost Art of Drawing.http://www.nytimes.com/2012/09/02/opinion/sunday/architecture-and-the-lost-art-of-drawing.html.

[5]同[2]：50.

[6]同[2]：50.

[7]喬納森·希爾 著.馮煒 譯.追逐陰影:非物質(zhì)建筑[J].建筑師, 2005(6）:9-15.

[8]同[2]：63.

[9]同[2]：58.

[10]吳蔥.在投影之外：文化視野下的建筑圖學(xué)研究[M].天津大學(xué)出版社, 2004.

[11]同[2]：83.

[12]同[2]：114.

[13]同[2]：106.

[14]同[2]：107.

[15]SCHEER D R.The Death of Drawing: Architecture in the Age of Simulation [M].Routledge, 2014.

[16]WYSIWYG，是What You See Is What You Got（所見即所得）一句英文首字母的縮寫。

[17]同[2]：226.

[18]同[2]：182.

[19]同[2]：184.

[20]同[2]：226.

[21]Peter Cook.Drawing: the motive force of architecture [M].Chichester England: John Wiley & Sons, 2008.

[22]同[2]：98.

[23]同[2]：227.

[24]同[4]。

圖片來(lái)源

圖1 ：參考文獻(xiàn)[1]。

圖2：參考文獻(xiàn)[2]。