导师简介

• 马海东:ikuku.cn创始人, mahaidong@live.com https://github.com/caadxyz
• 毕业于苏黎世联邦理工学院(ETHZ) CAAD MAS 2009-2010, 十多年的建筑设计与编程经验

课程简介

• 课程为10周，主要内容是计算机辅助建筑设计(CAAD),算法研究与自动生成。
• 学生可以通过脚本与编程语言(Python, Grasshopper)的学习去探求新的设计方法及手段。
• 掌握与编程相关的辅助设计方法后,学生可以丰富其原有的设计能力,从而开创新的建筑设计领域。

课程结构

1. CAAD & Scripting 简介
2. 基于Rhino的参数化插件 Grasshopper
3. Rhino.python 脚本编程
4. 经典算法讲解

资格要求

1. 学生已经掌握一些基本的rhino知识或者其他类似的3d建模软软件
2. grasshopper零基础，python零基础
3. 学习期间要求学生提交的主要课程作业有:
   • Grasshopper 参数化几何形体建模
   • Rhino.python 算法设计
   • Final Project(期终作业)

适合人群: 建筑设计领域的学生与从业人员, 设计与制造相关领域的学生与从业人员

日程安排及学费

• 线上腾讯课堂
• 2020年12月05日-2021年2月06日,每个周日的晚上20:00-23:00, 总学时30个课时
• 节假日可以与学生商量具体合适的时间
• 学费: 1500元
• 学员: 不超过30人

CAAD及脚本简介(共一周)

第一周

CAAD简介

1. 参数化设计与脚本编程基础
2. 通过面向对象编程范式来生成及扩展设计领域
3. 数字建造, CNC, Physical Computing: 真实世界与传感器

Scripting简介

1. Grasshopper(数据流可视化脚本编程): 建筑设计师可以将设计问题分解为一系列的深层次的关系，并将这些关系映射成相关图形和程序, 在这样的图解系统中, 这些图示与程式可以相互关联互动.
2. python: 是一种通用的易于读写的编程语言, 功能强大，可用于构建工具及生成自动化脚本.
3. Rhino.python
   • 算法及交互式脚本
   • 创建自定义的Rhino命令
   • 创建Rhino插件
   • 创建自定义的Grasshopper组件
   • 读写自定义的数据及文件
   • 与云应用交互
   • 创建与其他程序的实时关联
   • 在Rhino文件中存储用户自定义的数据信息
4. .net & RhinoCommon
   • Rhinocommon是Rhino平台的底层SDK, 面向中高级程序员.
   • 在Python Scripts中可以使用RhinoCommon, 并访问到.NET框架及运行环境
5. Hello world & fun
   • python help
   • 你第一个Rhino.Python脚本

Grasshopper101 & python 101 （共两周)

作业: 2D/3D 参数化编程

第二周

• Gh: 界面, Grasshopper组件
• Gh: 数据结构及流程控制
• Py: python help
• Py: 数据类型与变量,条件判断与循环
• Py: 函数定义及调用(1)
• Git & VsCode

第三周

• Gh: Range & Series & Interval
• Gh: 数据流匹配
• Gh: Datatree
• Py: Tuples,List,Dictionaries,Set: Points and Vectors
• Py: io & error
• Py: 函数定义及调用(2)
• Py: 面向对象简介　
• Py: 算法一:递归与分形,树

点线面 （共三周)

几何形体: https://developer.rhino3d.com/guides/rhinopython/primer-101/8-geometry
作业1：自由形体脚本建模
作业2：2D/3D 算法编程

第四周

• 矢量基础:vector,matrix,plane,xform
• 类与对象的使用及如何定义(1)

第五周

• 曲线类型:Spline, NURBS
• 类与对象的使用及如何定义(2)

第六周

• 曲面类型: Surface, Mesh
• 算法二:field & force
• 类与对象的使用及如何定义(3)

Rhino.python（共两周）

作业: 开发一个Rhino命令及Grasshopper组件

第七周

• rhinoscriptsyntax
• scriptcontext: object, selection, command
• data & json
• Eto & Event
• 算法三: 粒子系统

第八周

• Python脚本与Grasshopper组件交互
• 交互界面: Rhino命令行定制, Grasshopper组件定制
• Dotnet & RhinoCommon
• kangaroo2, ladybug

Final Project (期终作业)（共两周）

参考案例:

• caad4rhino: 一个辅助建筑设计的工具类python库
• PolisFramework: 一个自动化生成建筑的框架

第九周

• 常用第三方图片处理模块: OpenCV, PIL, System.Drawing
• 在revit API & dymamo环境中python编程
• 算法四: 元细胞自动机

第十周

• FinalProject总答疑
• 项目策划/算法评估
• 文档组织/docFile
• 编程与调试/unitTest

教学案例

grasshopper组件: 数据流

python基础: patten

python基础: 递归与分形

python, grasshopper: 遍历数组,datatree

python基础: 图片数据读取与分析

python面向对象编程: 物理模拟

python面向对象编程: 物理模拟

python面向对象编程: 元细胞自动机

工具库开发: 画墙线,开门窗,标尺寸
https://github.com/caadxyz/caad4rhino

参考资料

• 建筑师为什么要会python编程?
• 漫谈算法设计(computational design)与脚本语言(grasshopper, python)

Q & A

上课形式是怎么样的？

• 腾讯课堂，线上直播+录播视频。
• 报名后加入课程专属交流群，主讲老师会在群里做课后答疑。
• 课程涉及的grasshopper文件及python源码等都会提供。
• 并提供多个由导师亲自编写或相关的openscource源码库。

我的rhino水平零基础可以上课吗？

• 课程要求学员对rhino有粗略的了解,如果学员零基础可以通过自学一下资源达到对rhino的初步了解:
  • rhino level1 中文pdf教材 https://www.rhino3d.com/download/rhino/6/training-level-1
  • 官方英文教程(包括视频): https://www.rhino3d.com/tutorials

我是设计专业领域但不是建筑设计,可以上课吗?

• 可以, 查看教学大纲, 你会发现课程中会有大量的点线面方面的编程知识, 以及经典算法的学习, 大纲中80%以上内容都是与设计专业息息相关,不仅仅局限于建筑设计领域.
• Final Project 鼓励大家自选题目, 老师会协助辅导. 如果没有自己的题目, 老师会建议选PolisFramework(一个自动化生成建筑的框架), 这是一个设计类通用框架,但是大部分已有构件代码是与建筑相关的.

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