参数化设计在古建筑设计的应用研究——以基于GDL技术的清代官式建筑大木作的参数化设计为例.pdf

重庆大学
硕士学位论文
参数化设计在古建筑设计的应用研究——以基于GDL技术的清代
官式建筑大木作的参数化设计为例
姓名:谭洁
申请学位级别:硕士
专业:建筑技术科学
指导教师:曾旭东
20060301
中文摘要
摘要

计算机辅助设计(CAD)近十年来在我国建筑设计领域的应用日益普遍,越
来越多的设计单位和企业采用这一技术来提高设计效率、产品质量和改善劳动条
件。除了从国外引进 CAD 软件,国内的一些科研机构、高校和软件公司也都立足
本土,开发自己的 CAD 软件,投放市场,景象喜人。而 CAD 技术在经历了从二
维平面绘图到三维产品建模,然后到三维线框造型、曲面造型以及实体造型技术之
后,参数化技术、变量化技术和特征造型技术已成为当今 CAD 的主流技术。
传统的应用于建筑设计上的 CAD 技术用基于坐标的同一等级的几何元素去创
建图像实体,实际上模型的都是一些单一的 2D 图形,虽然随着软件的发展,通过
图形实体的组合可以表现一些设计元素了,但它们仍然是基于坐标的几何实体,在
生成图纸时也只是从模型中提取坐标而后生成单一的 2D 图形。而且模型与图纸的
联系很少,几乎不可能实现图纸与模型的同步。同时在设计过程中不可避免要反复
修改,于是更改这些单调的图形不仅很枯燥而且容易出错。这样的设计系统不支持
初步设计的过程,设计周期长、费用高,存在大量的重复劳动,严重影响设计效
率,无法适应市场的发展需求。这种情况下,参数化设计方法应运而生。
参数化设计是指通过改动图形某一部分或某几部分的尺寸,自动完成对图形中
相关部分的改动,从而实现尺寸对图形的驱动,其中进行驱动所需的几何信息和拓
扑信息由计算机自动提取。参数化设计则可以避免传统 CAD 技术的先天不足,通
过改动模型中一个或一组参数,自动完成模型中相关部分的改动,从而实现参数对
模型的驱动。而这个驱动的过程则是根据计算机提供的各元素之间的约束关系来实
现的。因此,在古建筑设计中建筑师对于那些有标准化建造法的古建筑进行参数化
设计。
参数化设计自出现以来在机械上的应用较为广泛,慢慢渗透到各行各业。目前
国外已经开始应用这项技术建筑设计领域中来,而且是否能实现参数化已经成为评
价 CAD 系统优劣的一项重要指标了。然而我国对参数化技术用于建筑设计的研
究还不是很成熟,与国外相比,我国在此课题的科研进展还有很大的差距。因此,
本课题亟待做一些系统的研究。

关键词:参数化设计,古建筑设计,GDL 技术



I
英文摘要

ABSTRACT

puter-aided design (CAD) mon applied increasingly in architectural
design domain of China recent ten years, more and more design department and
enterprise use this technology to enhance the rated capacity, product quality and improve
the work condition. It is gratifying that in addition to introduce CAD software overseas,
some domestic scientific research institutions, universities and pany develop
and launch own CAD software base the native place. Parameter technology, variable
technology and characteristic modeling technology have e the mainstream
technology nowadays going through the process of two-dimensional surface, three
dimensional product modeling, three dimensional line frame modeling, parameter
technology, variable technology and characteristic modeling technology.
Traditional application of CAD technique in architecture