以Voronoi为例的形态自主构形参数化设计研究

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1、以Voronoi为例的形态自主构形参数化设计研究StudyonthemorphologicalindependentconfigurationparametersofVoronoi学科专业：建筑学作者姓名：陈达指导老师：冯刚副教授天津大学建筑学院二零一七年十月中文摘要随着数字化技术的发展，建筑设计开始越来越多地与计算机编程联系在一起。当我们回过头来重新审视建筑图解时，就会发现图解这种构形方式与当代建筑设计的功能问题、环境问题、建造问题的回应方法都有着不同的描述方式。在数字化技术飞速发展的今天，人们对精确化设计的要求越来越高

2、。形态自主构形是一种基于数字化平台下的依据日照、受力、人流量等影响因子来生成建筑形体的操作方式。事实上以数字化技术为引导的形态自主构形将引发比以传统图解方式的人工设计更为开放、更为精确的设计方式。Voronoi作为一种经典的分形图形，由于其特殊的几何特性使得其在建筑领域有着相对广泛的应用。而根据生形原理的不同，生形的方式大致可分为数学生形、生物仿生生形和拓扑生形等，Voronoi图式则是典型的数学生形法。Voronoi图形的应用价值不仅仅在于其对建筑立面上表皮的美化作用，还在于其具有平面几何多边形边距Seed点最近的特点使

3、得其在在平面设计以及区域规划领域突出的应用优势，同时空间Voronoi图形在建筑内部空间上的应用则能让空间本身产生丰富有机的效果，尽管其被广泛应用于建筑设计中，但针对Voronoi的形态自主构形的研究却是很少，本文将从形态自主构形生成逻辑、Voronoi几何特性及应用潜力、Voronoi立面平面的应用实例、空间Voronoi的结构优化等几个方面来论述Voronoi自主形态构形在建筑设计领域的应用潜力。关键词：形态自主构形、Voronoi、空间结构、几何特性IABSTRACTWiththedevelopmentofthepa

4、rametrictechnology,architecturaldesignisincreasinglybeinglinkedtocomputerprogramming.Whenwelookbackatthearchitecturalillustrations,wefindthatthisapproachhasadifferentwayofdescribingthefunctionalproblems,environmentalproblems,andconstructionproblemsofcontemporaryar

5、chitecturaldesign.Withtherapiddevelopmentofparametricdesigningtechnology,people’srequirementoftheaccuratedesigniseagerandeager,theformautonomousconfigurationisakindofoperationmodebasedontheinfluencefactorssuchassunshine,stressandhumanflowinthedigitalplatform.Infac

6、t,theindependentconfigurationofparametrictechnologywillleadtomoreopenandmoreprecisedesignprocessthantraditionalgraphicdesign.Voronoiisaclassictypeoffractalshape,itsspecialgeometricalpropertiesmakeitwidelyusedinarchitecture.Accordingtothedifferenceofthebiomimeticpr

7、inciple,theformoftheshapecanbedividedintoseveralkinds,bionicbiomimeticandtopologicalforms,andtheVoronoiisatypicalkindofmathematicalform.TheapplicationvalueofVoronoiisnotonlythebeautificationofthefacadeofthebuilding,italsohasthecharacteristicsthatthedistancebetween

8、polygonalmarginandtheSeedistheshortest,whichmakesitprominentingraphicdesignandregionalplanning.TheVoronoi3Ddiagramcouldbeappliedtothespacedesignanditcou