Grasshopper在建筑建模中起什么作用

Grasshopper是3D建模软件Rhino的内嵌参数化模块。在Rhino手工建模的基础上，辅以参数化的设计思路和手段可以做出很多不同于以往的设计。其简明的电池连线框架也被更多的设计师认可，并逐步在工业、交互、建筑设计等不同领域得到广泛的应用。

由于Grasshopper的入门门槛相对比较高，再加上各种神乎其神的不实传言，让很多同学对Grasshopper参数化产生了不少误解。其中最大的误解就是让很多人以为ZAHA设计的建筑是用grasshopper参数化算法生成出来的，比如下图的这种造型。

如果你真的这么认为，那我只能说你对Grasshopper参数化设计还不够了解。参数化确实可以帮助我们做很多事情，也能为我们的设计提供很多便利，但还没有神奇到自动生成设计的地步。所以本文主要讨论一下真实的Grasshoper到底是干什么的，在建筑设计中有哪些应用，以便大家能够更好的理解Grasshoper在建筑设计当中起到的作用。

首先Grasshopper提供给我们的是一个基于RHINO手工建模逻辑的全新的设计平台。需要注意的是Grasshopper自己并不会做设计，做设计的永远是设计师。那些妄想用Grasshopper自动生成ZAHA风格设计的同学可以洗洗睡了。

以下内容我会为大家简单总结一下Grasshopper在建筑设计中的典型应用。最常见的也是被大家熟知的就是建筑物曲面外表皮的参数化设计，如下图这种。

这一类应用有个明显的特征，就是在设计好的曲面上构建一些特殊结构或者造型。图中的案例是在曲面上做随机的镂空线条处理，即兼顾了实用的采光需求，又做到了提升曲面的流线造型的作用。还有一类应用就是构建如下图这种特定的模块化结构。

这种结构造型貌似和曲面没有关系，但仔细分析模型的结构后还是可以找到一个相对明显的曲面逻辑的，只不过模型的结构更复杂，数量更多而已。下图就是模型构建的基础结构面。

除了可以基于曲面生成模型结构，有时我们还会利用Grasshopper的数据批量处理能力制作大批量的重复构件，如下图：

图中的构建看起来尺寸和旋转角度都不太一样，模型构件之间存在明显的变形的逻辑。这种造型的构件如果用手工方式去生成的话是十分不现实的，庞大的数量和造型尺寸上的差异都是手工建模难以把控的。

现在有了Grasshopper参数化的手段，我们就可以轻松的对这些重复数据进行处理和调整，比如每根构件的高度、宽度和旋转角度等进行精准的控制。整个过程中所有的数据完全可控并实时反馈，让设计师能够第一时间得到最满意的设计效果，工作效率得到极大的提升。建筑设计中还有一类结构是带有互动属性的，比如位于阿布扎比的巴哈尔塔，如下图：

整个建筑外立面大面积的覆盖着一种可动的模块结构。模块可以根据不同的阳光角度变化在开启和闭合之间进行形态转换，以此达到节能的效果。

这种结构带有明显的交互和机械属性。传统的手工很难模拟出整个系统的结构和运作机制。现在Grasshopper的太阳辐射分析模块就可以模拟出不同时间段的光照情况，并根据光照数据对模型进行交互调整，实时预览整个系统的运作情况，为设计的落地实施提供了有利的数据支撑。

上面的案例中提到的太阳辐射分析也是Grasshopper在建筑设计中的一个非常重要的应用方向。通过相应的功能模块，我们可以清楚的观察目标地域建筑物在某一时间段的实际太阳辐射情况。在此基础上可以对建筑物的采光、节能等方面进行有针对性的设计和调整，为设计的科学性提供有力的数据支持。

最后总结一下：Grasshopper提供给我们的是一种区别于以往的辅助设计手段，可以是复杂的模型构建，也可以是大批量的数据处理分析。在实际应用过程中Grasshopper并非像大家想象的那样，只要输入和调整几行数字就可以完成一个非常酷炫的设计。

更多的时候是作为一种提高工作效率的手段，如大批量重复的数据的处理和模型构建。且整个处理过程都是以设计师主导的，设计师要把设计思路完美的转化成为电脑能够理解的数学逻辑，经过不断的测试调整才能够达成最终的设计目标。

最重要的是Grasshopper是基于RHINO平台开发的设计的，运行逻辑也完全遵照了Rhino应用规则，所以想要掌握Grasshopper这种高效的辅助设计手段需要认真学好Rhino的基础模型构建理论。