一个小例子，告诉你什么是衍生式设计

之前好多小伙伴想让我介绍介绍Dynamo与衍生式设计，奈何最近太忙了，实在没时间弄这些~趁着端午节，今天用一个小案例，先简单让大家对衍生式设计有个初步认识，之后有时间，我再多写几篇关于这方面的文章，好了，接下来进入正题：

一、计算设计

在了解衍生式设计之前，先来了解下什么是计算设计。计算设计不是任何一种你可以应用的算法或现成的过程。相反，我们将其描述为一种方法，设计师通过定义一系列指令、规则和关系，精确地确定实现设计及其结果数据或几何所需的步骤。

这里，最主要的，是这些步骤必须是可计算的，这意味着可以通过计算机来理解和计算这些步骤。

当进行计算设计时，设计师会专注于开发创建设计的程序，而不是设计本身。遍历选项和数据的过程转移到计算机。这节省了时间、金钱和精力，让设计师专注于设计过程的创造力。

二、衍生式设计

区别于计算设计，一般我们认为：衍生式设计是人类和计算机之间的协作设计的过程。在此过程中，设计人员定义设计参数，计算机生成设计方案（备选方案），根据设计人员设定的可量化目标对其进行评估，使用以前的结果和设计人员的反馈改进研究，并根据设计的原始目标对结果进行排名。

这个过程中，涉及了很多的算法，例如遗传算法，后面有时间的话，我们可以深入聊聊这部分内容。
 

三、举个例子

我们举一个非常简单的例子，来简单试用下Revit2021的衍生式设计功能。
 

假设平面上有三个点，他们能够围成一个三角形。我们希望，在一定的范围内，让计算机帮我们画出三角形，使得面积与周长的比值最大。
 

接下来，我们打开Revit2021和Dynamo2.5，现在把三角形做出来。
 

首先创建三个点，分别用参数控制每个点的XY值：
 

然后将三个点串联成线，并求周长：
 

接下来封闭曲线成面，并求面积：

最后计算面积和周长的比值，并用一个watch节点输出结果：
 

到这里，一个基本的三角形就创建完成了，我们可以调整参数，生成不同的三角形，接下来如何来用这个程序测试衍生式设计呢？
 

首先，衍生式设计需要有输入和输出，我们需要把控制点XY值得滑块作为输入，最后的watch节点作为输出：

到这里，Dynamo程序就算真正的完成了，接下来就要利用衍生式设计工具了，点击菜单栏衍生式设计按钮，单击导出以用于衍生式设计...

然后在弹出的菜单里设置说明和图标：

点击导出后，会提示导出完成：

 

接下来点击，衍生式设计菜单下的“创建分析”命令，就会弹出创建分析对话框：
 

选择我们之前导出的三角形，进入定义分析对话框：

定义分析的时候，首先需要选择分析的方法，工具里内置了四种方法，分别是：Optimize（最优化）,Cross Product（跨产品）,Randomize（随机化）和 Like This（相似）。

最优化：迭代以实现目标

生成针对您的目标进行优化的设计。Generative Design运行多次设计生成。每个后续生成都基于之前的结果进行进化和改进。

 

随机化：使用范围内的随机值

使用此方法进行探索，以浏览分析类型可以生成的广泛的可能解决方案样例。

跨产品：在范围内均匀分布值

尝试不同的变量组合。使用等间距值生成指定数量的结果。

相似：探索首选结果的变化

要达成目标，但想要调整设计？查看对选定变量的细微更改如何更改设计。使用此方法可以浏览首选结果的不同变体。

这里我们选择用Randomize（随机化），让程序快速创建多个备选方案，供我们选择。同时勾选所需的变量，这里默认列出之前我们在Dynamo设置的输入。设置生成方案的数量，默认为40个。

之后点击生成，就会自动生成分析结果，并跳转到浏览结果界面：

同时我们可以切换散点图和平行坐标图，以不同的方式查看结果。

 

到这里，一个基本的衍生式设计流程，我们已经走了一遍，当然，这只是简单的尝试一下这个流程，想要真正的进行衍生式设计，需要更复杂的逻辑，配合Dynamo编写更复杂的程序，来执行衍生式设计。

当然了，有小伙伴肯定会问，节点库里，还有GenerativeDesign节点包，根本没用到啊！没关系，下次有时间，我会专门介绍下，相关的节点有什么用途，其实真正对我们有意义的，只有Data.Gate和Data.Remember两个节点，很有意思，下次我们继续聊~
 

 

好了，今天的分享就到这里了，主要是想给大家简单介绍一下衍生式设计的工作流程，当然还需要大家自行尝试，有不对的地方，请指正哈！