李 晶，王 濤，卞綺瑋，于蘇誠，陳樂彥（南京林業(yè)大學(xué)， 江蘇 南京 210037）

1 參數(shù)化設(shè)計

1.1 參數(shù)化設(shè)計及國內(nèi)外研究概況

設(shè)計的參數(shù)化和參數(shù)化設(shè)計是兩個不同的范疇。只有建立在充分利用參數(shù)運算，精確約束和改變形式、反映系統(tǒng)特性、驅(qū)動系統(tǒng)變化的基礎(chǔ)上，形成運算-生成的集合體，以達到設(shè)計目的，才能稱為參數(shù)化設(shè)計[1]。而如果僅僅是涉及參數(shù)化，量化運算程度低的如建筑信息模型（building information modeling,BIM）、數(shù)字化、非線性設(shè)計等，都同參數(shù)化設(shè)計有本質(zhì)的區(qū)別。

參數(shù)化設(shè)計的發(fā)展建立在設(shè)計思維發(fā)展和計算機科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)之上，是技術(shù)革命帶來的設(shè)計方式演進。從早期的草圖思維表達、認識論上的反思實踐到計算機輔助設(shè)計再到如今設(shè)計工具上算法、人工智能和數(shù)據(jù)庫的引進。每一次設(shè)計方式的發(fā)展都建立在對前一階段的批判吸收和最新技術(shù)成果的運用之上，參數(shù)化設(shè)計也是如此。

綜合相關(guān)文獻[2]，目前參數(shù)化設(shè)計的發(fā)展有 3 個條件：參數(shù)化思維發(fā)展成熟、幾何學(xué)和其他相關(guān)理論引入、計算機科學(xué)和算法生成的發(fā)展和應(yīng)用。參數(shù)化設(shè)計還擁有三個特點，即對設(shè)計思維和復(fù)雜客體的參數(shù)化探索、場地性能導(dǎo)向的參數(shù)化設(shè)計、將理性思考與科學(xué)參數(shù)相結(jié)合。

1.2 參數(shù)化設(shè)計的哲學(xué)來源

參數(shù)化是后現(xiàn)代思潮關(guān)于結(jié)構(gòu)主義的生動體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)主義的代表人物是法國后現(xiàn)代哲學(xué)家吉爾德勒茲，建筑學(xué)中，其“褶皺、圖解、生成”等概念對建筑參數(shù)化思維的形成發(fā)展有著深刻的影響。風(fēng)景園林學(xué)所注重的差異、多元和動態(tài)聯(lián)系等設(shè)計要求，對德勒茲的哲學(xué)思想也有著天然的呼喚。

褶皺（Fold）理論以“褶皺”作為德勒茲觀念中的世界構(gòu)成基礎(chǔ)，以褶皺的概念形式融合了微觀單位和宏觀世界，世界關(guān)于多元化的要求來自微觀單位與宏觀世界的“褶皺”式不確定聯(lián)系。塊莖理論則強調(diào)對原始思維框架的“跳躍”，以新靈感、新思維作為解決“想解決而未解決、想做到卻未做到”的突破口，是在一定條件下，對可忽視領(lǐng)域的入侵和僵化思維的突圍[3]。

目前風(fēng)景園林學(xué)所注重的城市微更新、多元性能要求的共享空間營建，體現(xiàn)了“無根式” “去集中化”的“塊莖”和“圖解生成”思維，旨在營建良性小氣候和綜合體。這實質(zhì)是在已經(jīng)碎片化的城市空間范圍內(nèi)，通過對具體障礙沖突聯(lián)系的解構(gòu)、再建構(gòu)，達到處理各種“利益”（人與自然、人與社會、場地與外環(huán)境、場地與社會）之間關(guān)系[4]，并使之臻于和諧的行為。這與德勒茲哲學(xué)思想不謀而合，為探索景觀參數(shù)化設(shè)計提供了思路。

1.3 參數(shù)化設(shè)計的科學(xué)來源

21 世紀將是復(fù)雜性科學(xué)的世紀，這是霍金對復(fù)雜科學(xué)的評價。復(fù)雜性科學(xué)是指以復(fù)雜性系統(tǒng)為研究對象，以超越還原論為方法論特征，以揭示和解釋復(fù)雜系統(tǒng)運行規(guī)律為主要任務(wù)，以提高人們認識世界、探究世界和改造世界的能力為主要目的一種“學(xué)科互涉”的新興科學(xué)研究形態(tài)，其代表之一便是參數(shù)化設(shè)計[5]。新世紀后，復(fù)雜科學(xué)以跨學(xué)科形態(tài)方式為設(shè)計學(xué)提供復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)成為設(shè)計學(xué)者關(guān)注的一大焦點，風(fēng)景園林學(xué)也必不例外。

2 風(fēng)景園林景觀設(shè)計的參數(shù)化實現(xiàn)

2.1 園林景觀設(shè)計參數(shù)化實現(xiàn)的政策支持

2020 年 7 月住建部等九部門發(fā)布了《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》[6]，為景觀設(shè)計在推進新技術(shù)、理念的革新方面提供了政策支撐。

新時代以來，哲學(xué)、政治、經(jīng)濟、文化等多元化發(fā)展重塑了人們的價值觀，人們對景觀的需求與對景觀藝術(shù)的理解達到了一個新的高度，這就給景觀設(shè)計行業(yè)帶來了新的問題和新的挑戰(zhàn)，這些新問題和新挑戰(zhàn)以復(fù)雜性、交織性為特征，對原有經(jīng)典的設(shè)計工具、方法和理念產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。而參數(shù)化設(shè)計以其非線性、過程化、自下而上的思維為特征，對于把握復(fù)雜性需求具有突出優(yōu)勢。

2.2 景觀參數(shù)化設(shè)計的邏輯建構(gòu)：生成邏輯

與理性的人作為設(shè)計主體的傳統(tǒng)景觀設(shè)計方式不同，參數(shù)化景觀設(shè)計將相當(dāng)一部分的場地形成的邏輯任務(wù)交給了計算機，這就要求將以功能、形式為特征的景觀價值進行邏輯分類，以期待計算機使用數(shù)字手段對設(shè)計影響因素進行綜合考量[7]。

在辯證法中，內(nèi)容是事物內(nèi)部聯(lián)系的集合，形式是外部聯(lián)系的集合。內(nèi)容決定形式、形式促進內(nèi)容。在景觀設(shè)計中，基于其價值分類，也可將價值生成過程看為形式生成和內(nèi)容生成的統(tǒng)一體。而問題的焦點就在于如何“統(tǒng)一”和統(tǒng)一后的新事物是否能、為什么能滿足生態(tài)、城市、人的需求。

景觀參數(shù)化設(shè)計以場地性能要求為導(dǎo)向，通過對人設(shè)計思維和復(fù)雜客體的標準和要求的量化，生成計算機邏輯，以“自下而上”的運營思路，精確地回應(yīng)場地和人的需求。在策略方面，基于功能和美學(xué)形式建構(gòu)出符合辯證思維的“內(nèi)容生成邏輯”和“形式生成邏輯”，二者相互區(qū)別又相互統(tǒng)一，區(qū)別在于二者分別回應(yīng)不同范疇的場地需求，統(tǒng)一在于二者結(jié)合能夠共同構(gòu)建出功能完備、價值突出、風(fēng)景優(yōu)美的設(shè)計作品。

2.3 景觀參數(shù)化設(shè)計的形式生成過程

在參數(shù)化設(shè)計中，所謂“生成”的范疇，就是對某一元素進行認識基礎(chǔ)上的抽象化過程或者邏輯基礎(chǔ)上的描述過程。在景觀價值的計算機參數(shù)化表達上，基于對象元素的不同，劃分為形式和內(nèi)容生成過程。其中，當(dāng)元素是對景觀本身概念的直接表達時，這些表達就是形式生成過程。

與建筑學(xué)的幾何形式邏輯不同，景觀的形式邏輯表達注重對空間布置的安排，這種安排可以在大自然中找到其外在的形式表達。南京林業(yè)大學(xué)校園綠化在“普遍綠化”的影響下，加之農(nóng)林院校的學(xué)科特征，南林老校區(qū)的綠化模式早期以群植、片植為主，形成“林”的格局。1956 年于整個校園內(nèi)栽植了喬、灌木共 91 科、315 屬、1 000 種，成為標本林教學(xué)實習(xí)場所。1979 年在原有環(huán)境基礎(chǔ)上進行重要節(jié)點的美化整修。1985 年鋪設(shè)草坪 1.8 萬 m2，栽植各種花灌木和綠籬 680 m 以及杜鵑園、珍貴樹木園等，初步形成“校中有園、園中有校、公園外貌、科學(xué)內(nèi)容”的美麗校園。1995 年以來草坪面積增至 5.4 萬 m2。20 世紀 90 年代后期，連續(xù)幾年對校園進行綠化和整修。為降低軸線中部四塊綠地過高的郁閉度，移去其中部分喬木，修建石子路，設(shè)置座椅，栽植花卉，以營造優(yōu)美、安全的晨讀環(huán)境。4 片綠地邊緣行列式的圓柏被保留了下來，蘇聯(lián)模式的特征因此得以延續(xù)。21 世紀，對教學(xué)區(qū)、學(xué)生生活區(qū)、教職員住宅區(qū)、紫湖溪沿岸、新運動場周邊等進行綠化工程與景觀建設(shè)，總面積達 8.9 萬 m2，形成了以“林”為面、以“園”為點的森林公園式校園[8]。在本案例中，背后隱含的生成邏輯是在人腦中完成的。其堅持“普遍綠化”“森林公園式校園”中穩(wěn)定內(nèi)涵的總需求，通過空間布置和植物生長預(yù)測、回應(yīng)不同時間的小需求變化，最終完成長時間線的景觀營建，這一點在景觀形式的設(shè)計過程中具有普遍性。在參數(shù)化設(shè)計中，基于這一普遍的景觀設(shè)計生成邏輯換算計算機語言，以空間布置及空間布置算法、植被生長一般規(guī)律構(gòu)建系統(tǒng)，通過對這一系統(tǒng)的參數(shù)化預(yù)測就能夠生成最終的景觀形式。

不僅如此，在算法表達的過程中，生成本身也具有過程性，這種過程性同樣能對景觀形式產(chǎn)生影響。在校園綠化整體生成過程中，具體經(jīng)歷了從無到有、由少到多、由整變亂的過程（局部可能是逆向的）。但是我們的認識對它的反映還只是靜態(tài)的消極反映，很多情況下不夠具體。園林種植的自然生成是永續(xù)運動的變化過程。因此在景觀形式生成過程中，我們還必須引入虛擬時間。時間演變和空間布置是形式生成過程的兩大基本要素。在算法構(gòu)建中，形式生成的空間布局在時間軸上的具象變化有助于深入理解形式生成過程，并能夠通過科學(xué)的參數(shù)標準進行合理修正。由此，我們可以得到建立在三維空間中，不斷利用空間布置算法和一般性植被生長規(guī)律算法生成景觀，利用時間演進算法合理修正景觀形式的生成系統(tǒng)。

2.4 景觀參數(shù)化設(shè)計的內(nèi)容生成過程

內(nèi)容生成過程是形式生成過程的基礎(chǔ)，作為因素之一影響形式生成過程。一般情況下，對內(nèi)容生成過程的邏輯建構(gòu)應(yīng)先于形式生成過程，也比形式生成過程更加重要。內(nèi)容生成過程是指設(shè)計要素在蘊含意義、影響因素、功能表達等抽象層面進行的間接構(gòu)成過程[9]。

內(nèi)容生成過程反映的是設(shè)計的人文要素，要求以人為本，力求達到人與自然和諧共生。內(nèi)容生成區(qū)別于形式生成，雖然二者者密不可分。在對內(nèi)容生成過程的參數(shù)化過程中，要注意區(qū)分主觀和客觀的內(nèi)容要素。主觀內(nèi)容要素包括文化、精神、歷史等?？陀^內(nèi)容要素包括自然條件、功能、人、政策等。相比較形式生成過程，內(nèi)容生成過程具有要素多元化、參數(shù)復(fù)雜化、系統(tǒng)開放化的特征。我們期望構(gòu)建的參數(shù)化內(nèi)容生成系統(tǒng)在哲學(xué)層面涉及價值及價值評價的問題，并以價值評價為基準，對設(shè)計要求進行反饋。

相比較于形式生成過程，內(nèi)容生成過程的要素更多、要素間的聯(lián)系也更復(fù)雜，要素更新和發(fā)展也更頻繁。對內(nèi)容生成系統(tǒng)價值評價的算法生成應(yīng)該擺脫認識框架，而從設(shè)計過程和體驗過程進行描述，從而進一步量化。在對所有要素的描述中，場地與人是基礎(chǔ)，植被的生長規(guī)律等是客觀條件。參數(shù)化可以基于人的感官對場地的環(huán)境、氛圍、序列間交流的反應(yīng)來表達。還可以通過對人行為的判斷來區(qū)別空間的開放或是私密、靜或者是動。內(nèi)容生成的參數(shù)標準以主客觀來區(qū)分，一般情況下，自然條件的參數(shù)以點參數(shù)為基準，主觀條件的參數(shù)以范圍為度量。

3 結(jié) 語

設(shè)計生成系統(tǒng)的平衡是景觀參數(shù)化設(shè)計的最終要求，具體表現(xiàn)為設(shè)計結(jié)果對設(shè)計期望的正反饋和設(shè)計結(jié)果的自洽。在景觀參數(shù)化設(shè)計過程中，錯綜復(fù)雜的場地要素和景觀序列被統(tǒng)一和量化為參數(shù)邏輯。建立在計算機系統(tǒng)內(nèi)在的自洽即“糾錯”和“感性”人機交互的參數(shù)化反饋基礎(chǔ)上，符合場地實際、符合以人為本的動態(tài)平衡系統(tǒng)被建立起來。該系統(tǒng)有三個特征：參數(shù)化內(nèi)容生成和形式生成相互促進，動態(tài)平衡系統(tǒng)發(fā)展自洽達到預(yù)期要求，獲得的一般特征參數(shù)化數(shù)據(jù)被保留并能參與下次設(shè)計。