本书的研究对象为“数字形态”，其可以按照设计形态学中关于形态的定义分为三类： ①基于“本体论”属性的“数字自然形态”；②基于“认识论”属性的“数字人工形态”；③基于“本体论+认识论”属性的“数字智慧形态”。 本书基于的数字设计研究方法为“设计空间”，它是将实际的设计问题转化为数字镜像空间的优化设计方法。“设计空间”的两个核心研究问题是“探索”与“优化”，即运用“设计空间探索”在设计空间中产生大量的设计方案，进而通过“设计空间优化”对设计空间中的设计方案进行优化及定量评价，以选出最佳设计。 将“设计空间”方法应用于“数字形态”的三个不同的形态类别，得到三类不同属性的设计空间：①基于数字自然形态的“生成”式设计空间，其在“探索”阶段强调以“设计变量”为核心的研究方法，在“优化”阶段适用于“功能、性能”优化问题；②基于数字人工形态的“计算”式设计空间，其在“探索”阶段强调以“规则系统”为核心的研究方法，在“优化”阶段适用于“视觉、美学”问题的优化；③基于数字智慧形态的“生成+计算”式设计空间，其在“探索”阶段强调“人机协同”的设计创新方法，在“优化”阶段侧重于“主观决策与评价”问题的研究。 基于上述理论建构与方法提炼，本书以“通过设计做研究”的方式，探索人机协同设计的创新方法。 读者对象：工业设计专业师生、从业者、机构．设计形态相关研究的学者．建筑师、产品设计师等。

序
前言
符号和缩略语说明
第1章 概述
1.1 研究背景
1.1.1 数字双生，平行世界
1.1.2 形态双形，找形造形
1.1.3 自然双维，智慧形态
1.2 概念界定
1.2.1 设计空间
1.2.2 数字形态
1.3 研究内容与创新点
1.3.1 研究问题
1.3.2 研究意义
1.3.3 研究方法
1.3.4 本研究主要创新点
1.4 研究路径与全书写作结构
第2章 数字形态设计空间相关理论及发展沿革
2.1 本章概述
2.2 数字形态的相关理论与发展历程
2.2.1 数字形态发展历程
2.2.2 数字形态发生
2.2.3 数字形态学
2.2.4 数字智慧形态
2.3 数字形态设计空间
2.3.1 相关领域的“设计空间”概念
2.3.2 数字形态设计空间概念界定
2.3.3 数字形态设计空间现有研究方法梳理
2.3.4 数字形态设计空间现有研究工具梳理
2.3.5 数字形态设计空间研究现状
2.4 相关领域研究现状
2.4.1 机器学习
2.4.2 机器人(机械臂)制造
2.4.3 3D打印技术
2.5 本章小结
第3章 数字形态设计空间探索与优化方法研究
3.1 本章概述
3.2 数字形态设计空间研究问题
3.2.1 设计空间探索
3.2.2 设计空间优化
3.3 数字形态设计空间研究框架
3.4 数字形态设计空间研究方法
3.4.1 数字形态设计空间“探索”研究方法
3.4.2 数字形态设计空间“优化”研究方法
3.5 数字形态设计空间研究工具
3.5.1 “生成”式设计空间研究工具
3.5.2 “计算”式设计空间研究工具
3.5.3 “生成+计算”式设计空间研究工具
3.6 数字形态设计空间研究内容
3.6.1 “数字形态发生”——“生成”式设计空间探索与优化
3.6.2 “数字形态学”——“计算”式设计空间探索与优化
3.6.3 “数字智慧形态”——“生成+计算”式设计空间探索与优化
3.7 本章小结
第4章 数字形态发生“生成”式设计空间案例研究
4.1 本章概述
4.2 生成式设计空间方法应用
4.3 基于“自然科学数据变量”的设计空间“探索”实践案例
4.3.1 案例简介
4.3.2 设计变量
4，3.3 规则系统
4.3.4 设计空间探索
4.3.5 设计结果
4.4 基于“用户身体变量”的设计空间“探索”实践案例
4.4.1 案例简介
4.4.2 设计空间探索
4.4.3 案例研究总结
4.5 基于“用户行为变量”的设计空间“探索与优化”实践案例
4.5.1 案例简介
4.5.2 研究问题
4.5.3 设计空间探索与优化
4.5.4 案例研究结论
4.5.5 讨论及展望
4.6 本章小结
第5章 数字形态学“计算”式设计空间案例研究
5.1 本章概述
5.2 计算式设计空间方法应用
5.3 基于“形状语法”的设计空间“探索”实践案例
5.3.1 案例简介
5.3.2 设计空间探索
5.4 基于“4D设计”的设计空间“探索”实践案例
5.4.1 案例简介
5.4.2 设计空间探索
5.4.3 案例研究结论与讨论
5.5 基于“接受美学”的设计空间“探索与优化”实践案例
5.5.1 案例简介
5.5.2 研究问题
5.5.3 优化目标相关理论挖掘
5.5.4 设计空间探索与优化
5.5.5 讨论与结论
5.6 本章小结
第6章 数字智慧形态“生成+计算”式设计空间案例研究
6.1 本章概述
6.2 “生成+计算”式设计空间方法应用
6.3 “机器学习+手绘”的设计空间“探索”实践案例
6.3.1 案例简介
6.3.2 设计空间探索
6.3.3 讨论与结论
6.4 “机器学习+计算”的设计空间“探索”实践案例
6.4.1 案例简介
6.4.2 设计空间探索
6.4.3 讨论与结论
6.5 “机器学习+评价”的设计空间“探索与优化”实践案例
6.5.1 案例简介
6.5.2 设计空间探索
6.5.3 设计空间优化
6.5.4 讨论与结论
6.6 本章小结
第7章 后记
7.1 设计空间的探索与优化
7.2 数字形态的定义与分类
7.3 数字形态设计空间的框架与方法
7.4 讨论
7.5 未来工作与展望
附录 本书中的参数化设计程序
参考文献
致谢