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目录 前言 1 绪论 /1 1.1 研究背景 /1 1.2 现实意义 /5 1.3 研究对象和研究框架 /7 1.3.1 研究对象——城市形态、自然形态、参数化设计 /7 1.3.2 研究框架 /10 1.3.3 创新点 /10 2 城市形态学方面的理论综述 /12 2.1 概述 /12 2.2 概念——从“形态”到“城市形态” /12 2.2.1 形态 /12 2.2.2 城市形态 /13 2.3 城市形态研究背景与历史 /14 2.3.1 当前国际研究状况 /14 2.3.2 国际研究的历史 /15 2.3.3 国际研究的分类 /17 2.3.4 国内研究的历史 /18 2.3.5 国内研究的分类 /29 2.3.6 目前城市形态研究中存在的问题 /29 3 城市设计中的自然形态及其来源 /30 3.1 区域尺度的自然形态设计 /31 3.1.1 以自然地理为框架的天然自然形态 /31 3.1.2 以人类活动为框架的自发式自然形态 /35 3.2 城市尺度的自然形态设计 /39 3.2.1 概述 /39 3.2.2 继承——从城市历史文脉出发的自然更新 /40 3.2.3 叠合——恢复基地原有的绿色环境 /44 3.2.4 创造——新自然形的产生 /47 3.3 分区尺度的自然形态设计 /52 3.3.1 概述 /52 3.3.2 仿生与隐喻 /52 3.3.3 “句法生成”方法 /55 3.3.4 参数化设计 /57 3.4 节点尺度的自然形态设计 /61 3.4.1 概述 /61 3.4.2 自然形态的景观 /62 3.4.3 自然形态建筑 /63 3.4.4 将建筑和景观融为一体的城市新节点 /66 3.5 本章小结 /67 4 传统城市中的自然形态 /70 4.1 概述 /70 4.2 西方传统城市的自然形态 /73 4.2.1 从远古至古典时期的城市 /73 4.2.2 早期伊斯兰教城市 /76 4.2.3 中世纪城市中的自然形态 /77 4.2.4 文艺复兴城市 /80 4.2.5 巴洛克城市 /81 4.3 中国传统城市的自然形态 /82 4.3.1 城市的低密度 /82 4.3.2 建筑群的内向性 /84 4.3.3 对自然的抽象和理性认识——“风水” /84 4.3.4 因地制宜的山水城市 /85 4.4 本章小结 /86 5 城市自然形态设计的几何基础 /88 5.1 几何学对自然形态城市设计的意义 /88 5.2 几何学在自然形态城市设计中的运用 /89 5.2.1 欧氏几何的应用 /89 5.2.2 解析几何的应用 /92 5.2.3 “找形法”与索引曲面 /94 5.2.4 微分几何与样条曲面（包括NURBS曲面） /97 5.2.5 分形几何的应用 /100 5.2.6 拓扑几何的应用 /110 5.3 本章小结 /115 6 （关联）参数化方法 /116 6.1 建筑领域应用（关联）参数化设计方法的历史 /116 6.1.1 西方早期的应用——盖里和格雷姆肖等建筑师的实践 /116 6.1.2 国内 (早期) 实践 /118 6.2 参数化设计思路的发展 /119 6.2.1 几何约束 /119 6.2.2 几何关联 /121 6.2.3 意义关联 /122 6.2.4 人工智能和复杂科学 /124 6.3 参数化设计软件 /125 6.3.1 “参数化设计软件生态圈”的概念 /125 6.3.2 参数化绘图软件 /126 6.4 城市自然形态设计与参数化方法的结合 /136 6.4.1 来源于自然界本身的自然形态 /136 6.4.2 来源于感性艺术创造的自然形态 /137 6.4.3 来源于市民互有偏差的个性化活动的自然形态 /137 6.5 本章小结 /137 7 传统设计方式与参数化设计方式的结合 /138 7.1 草图和草图数字化 /139 7.1.1 草图和草图数字化的意义 /139 7.1.2 各种草图数字化技术 /140 7.2 手工模型的三维扫描 /144 7.2.1 手工模型的价值 /144 7.2.2 自由曲面形式模型的制作方法 /144 7.2.3 三维扫描 /145 7.2.4 三维扫描的计算机输入 /151 7.3 替代三维扫描的近景摄影测量方法 /151 7.3.1 近景摄影测量和PhotoModeler软件的工作原理 /151 7.3.2 利用PhotoModeler完成项目的步骤和方法 /152 7.3.3 PhotoModeler替代三维扫描的现实意义 /159 7.4 数控加工和快速成型 /160 7.4.1 针对模型的快速数字加工技术 /160 7.4.2 针对实际建筑的数字加工技术 /162 7.5 本章小结 /164 8 结合地形的城市设计及地形数字化表达与分析 /165 8.1 自然化的城市地形设计方法 /165 8.1.1 顺应天然地形的城市选址和总体布局安排 /166 8.1.2 顺应天然地形的道路和交通设计 /173 8.2 城市自然地形设计的图形表达——从“平子样”至数字高程模型DEM /174 8.2.1 地形的图纸表达 /174 8.2.2 地形的实物模型表达 /176 8.2.3 地形的数字化表达 /176 8.3 GIS平台下的地形分析和设计 /180 8.3.1 数字地形分析基础及三维GIS系统的发展状况 /180 8.3.2 数据读取、转化和三维TIN的生成 /181 8.3.3 高程、坡度和坡向分析 /182 8.3.4 数字地形的三维可视化和剖面操作 /183 8.3.5 ArcView辅助下的竖向设计 /186 8.4 本章小结 /188 9 基于分析和模拟的城市自然形态优化 /190 9.1 概述 /190 9.2 分析和模拟方法的沿革 /191 9.2.1 实物模型模拟 /191 9.2.2 简单的和线性的模拟、分析 /192 9.2.3 复杂的和非线性的模拟 /192 9.3 计算机分析和模拟的尺度性 /195 9.4 区域和城市尺度的分析和模拟 /195 9.4.1 静态的城镇体系和城市功能布局模型 /195 9.4.2 动态模拟城市人口、交通、用地和开发策略之间的关系 /196 9.4.3 城市用地适宜度的叠图评价 /199 9.4.4 区域绿廊的网络指标分析方法 /200 9.4.5 区域和城市尺度的小结 /201 9.5 分区尺度的分析和模拟 /202 9.5.1 公共开放空间的拓扑分析（空间句法） /202 9.5.2 城市机动车交通和人行交通的模拟 /209 9.5.3 城市基础设施模拟 /209 9.5.4 各类环境指标模拟 /209 9.5.5 小结 /214 9.6 节点尺度的分析和模拟 /214 9.6.1 建筑环境和景观环境的视景仿真 /214 9.6.2 建筑受力结构模拟 /217 9.6.3 建筑构造模拟 /219 9.6.4 能耗和建筑物理环境模拟 /225 9.6.5 经济性模拟 /225 9.6.6 小结 /226 9.7 一个运用了计算机模拟方法的城市设计案例——Holcim竞赛方案“与鸟有约” /227 9.7.1 项目背景和构思 /227 9.7.2 方案设计 /228 9.7.3 分析和模拟 /228 9.7.4 对计算机分析和模拟价值的反思 /229 9.8 本章小结 /230 10 针对居民参与的多选择造型 /231 10.1 概述 /231 10.2 居民参与的理论 /231 10.2.1 居民参与的几种方式 /231 10.2.2 “定制”用于城市设计的困难 /232 10.3 参数化辅助设计的技术概述 /234 10.3.1 参数（Parameters） /234 10.3.2 参数化设计软件圈 /235 10.3.3 技术流程 /236 10.4 结合实例说明如何用参数化技术辅助居民参与社区设计 /237 10.4.1 基地 /237 10.4.2 步骤一：由未来居民通过“动态地图”来共同决定方案的功能和布局 /237 10.4.3 步骤二：生成可扩展性高的路网系统 /241 10.4.3 步骤三：定制符合居民个性的住宅 /247 10.4.4 步骤四：塑造丰富多彩的社区空间 /255 10.4.5 结论 /255 10.5 本章小结 /255 11 总结与展望 /256 11.1 总结 /256 11.2 讨论 /256 11.2.1 城市设计中的自然形式与设计的生态效果之间的关系 /256 11.2.2 参数化设计是否一定能提高设计工作效率 /257 11.3 思考与展望 /257 参考文献 /259 图片来源 /272 表格来源 /281 致谢 /282 |
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