包瑞清，西安建筑科技大学建筑学院讲师
　　城市规划与设计专业博士，任教于西安建筑科技大学建筑学院，主攻计算机辅助设计应用研究，从作为设计者的角度寻找和融合编程与建筑、风景园林、城乡规划等设计规划学科之间的关联，建立面向设计师的编程设计知识系统，力图使编程设计成为设计领域的基础环节，探索未来设计的方法。
　　2012 年，作为caDesign 设计创始人之一，以“编程让设计更具创造力！”的信念为指引，分享研究成果，发展面向设计师的编程设计知识系统网络服务体系。

　　编程景观是基于计算机技术的，工欲善其事，必先利其器，因此设计师步入这个领域的首要要求就是必须会使用编程设计工具，例如节点式编程语言Grasshopper 、经常作为脚本语言的Python以及多智能体仿真平台NetLogo等，而不是传统意义上AutoCAD 的操作命令，因此需要首先明确编程设计不是单纯的计算机操作，而是一门新的学科，一个能够辅助设计、拓展设计、变革设计甚至主导设计的设计领域，一个基于传统的设计方法并与之并行的分支，一种研究程序语言、数学几何、逻辑构建和设计统计、数据分析并用于辅助及主导设计的方法。
　　《面向设计师的编程设计知识系统PADKS：编程景观》提出了形式模块逻辑构建的概念，强调设计师利用编程设计的思维建立适于设计师自身辅助设计的程序，例如通过建立改善地形设计、道路、种植和置石等程序，智能化解决设计的相关问题。
　　“编程地形”部分讲述了使用Grasshopper智能化梳理.dwg格式等高线、自动化标准的程序。阐述如何利用磁场的方式建立自动衍生地形的程序，并结合Python编写高程重分类、土方计算、土地平整、计算坡度、坡向、起伏度，以及水文分析、提取山顶点、影响因子的权重评定和可视区域分析等内容；
　　“编程种植”部分探索辅助植物种植的程序，并初步尝试模拟植物生成演替的过程；
　　“编程道路、置石与台阶”部分编写相关园林要素建立的程序，并探索A*寻路算法在求取最近路径上的应用；
　　“景观规划协作处理基本流程”部分主要试图探索将基于ArcGIS的地理信息系统平台的信息化与基于Grasshopper平台的参数化设计方法相融合的途径，以及多智能体仿真平台下NetLogo中地理信息数据分析研究的方法；
　　“编程建筑”以一个系统的案例，阐述编程设计方法应用的一个基本流程，从概念的建立、方案深化、标注数据到结构优化和表皮展平；
　　“寻找基本图式”部分初步探索形式衍生的方法，为进一步的设计提供形式参考。

　　做个有编程能力的设计师
　　风景园林学科专业的高度交叉性，使设计师需要具备更广泛的领域知识，例如生态、植物、美术、文学、建筑、规划、计算机辅助设计技术等，但是其中计算机辅助设计部分涉及的内容包括AutoCAD、Photoshop、SketchUp等，在设计企业招聘风景园林设计师时对计算机辅助设计的要求也是如此，这种状态说明目前国内主要的风景园林专业在计算机辅助设计领域的内容和设计方法依旧是传统的，尚未在此基础上拓展编程设计领域，仅有几所大学与几个企业在尝试着这方面的探索。
　　编程设计并不是传统的计算机辅助设计制图，而是一个对设计方法进行创新式探索的新领域，但其并非要替代传统的设计方法，仅是设计方法研究领域中又一拓展的分支，这是一个多元化的途径。
　　编程设计是基于计算机技术的，工欲善其事，必先利其器，因此设计师步入这个领域的首要要求就是必须会使用编程设计工具，例如基于Rhinoceros的节点式编程语言Grasshopper和Python，Grasshopper与Python都是编程语言，而不是传统意义上AutoCAD的操作命令，因此需要首先明确编程设计不是单纯的计算机操作，而是一门新的学科，一个能够辅助设计、拓展设计、变革设计甚至主导设计的设计领域，一个基于传统的设计方法并与之并行的分支，一种研究程序语言、数学几何、逻辑构建和设计统计数据分析并用于辅助及主导设计的方法。
　　设计方法的改变对设计师能力架构的调整提出了要求，除非是基于传统的设计方法，否则在拓展更广阔的设计领域时，需要将编程设计方法纳入学科架构，以利于设计过程中的交互，这也是解决目前掌握该领域知识的设计师相对寥寥无几而不易进行团队合作的尴尬境地的最佳方式。对这一困境的改变，是对学科教学体系的调整，在大学本科阶段风景园林专业已经要求开设一门计算机编程语言，例如有部分学校选择了VB语言，但是这门课程的开设仅是大学基础教育的一个环节，还没有预测到编程语言竟然能够在设计领域起到如此大的作用，对编程设计领域的研究建议将VB语言教学更改为在三维设计，地理信息系统领域更广泛使用的Python语言教学，并同时将其与设计领域结合，改变传统单纯的学习过程，这将有助于编程设计的普及和未来团队间的协同合作。
　　深入的编程设计课程也应该在研究生阶段开设，毕竟这不是仅学习一个软件的问题，而是一个新领域的探索。编程设计基于传统的设计方法并与之并行，强调不同设计方法的共存。在对参数模型构建方法(编程设计包含)的褒贬不一的讨论中，掌握该领域的知识才能够看清楚参数化的本质，才具有正确的评判能力和发言权。目前存在几个讨论的焦点，一是参数化是高端的、遥不可及的技术，那只是学科架构的问题，既然大学阶段已经开设了编程语言课程，就可以将其与参数设计相结合，而且越来越多的义务教育课程已经开始语言程序的学习；二是参数化处理的都是扭曲的、高端的、不切合实际的建筑，那是因为在传统方法根本无法解决的情况下，夸大了参数化在该方面的作用而忽略了参数模型构建在处理传统设计形式方面具有同样的优势；三是参数化只是一门类似传统AutoCAD的计算机操作技术，是技术人员的事情，但这是给自己寻找的一个借口，在条件允许的情况下，每个人都应该成为一名具有编程能力的设计师，即运用编程能力辅助及主导设计应该是学科教育体系的一个必要环节，并使之成为一个常态的存在而不是全新的、鲜为人知的事物，这个方向是确定的。
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9 形式模块的逻辑构建
10 1 参数智能化设计策略下实践项目概述
11 2 改善地形设计的体验
11 2.1 概念阶段地形设计方法的逻辑构建
13 2.2 建立方案阶段辅助地形设计的逻辑构建程序
14 3 改善道路、置石和种植设计的体验
14 3.1 改善道路的设计体验
15 3.2 改善置石的设计体验
16 3.3 改善种植的设计体验
18 4 服务设施逻辑构建程序的建立
18 4.1 随机拼接木平台的逻辑构建
19 4.2 逻辑构建程序具有更强的场地适应性
20 5 结语
23 编程地形
25 1 梳理.dwg 格式等高线
25 1.1 .dwg 格式的等高线的问题
26 1.2 将.dwg 格式文件导入到Rhinoceros 平台
26 1.3 基本的处理程序编写
34 1.4 生成三维地形表面
40 2 根据主要等高线构建地形
41 3 调入地理信息高程与坡度数据
44 3.1 调入高程数据生成地形表面
45 3.2 调入坡度数据并赋予分类颜色
48 4 逻辑构建过程下设计思维方式的转变
50 4.1 地形设计( 磁场版)
59 4.2 高程重分类的封装
61 4.3 土方计算、平整土地与标注
66 4.4 高程、坡度、坡向、起伏度和重分类
80 4.5 提取山顶点
82 4.6 水文分析
91 4.7 基于NetLogo 的水文分析
101 4.8 影响因子的权重值评定
106 4.9 可视区域分析
111 编程种植
112 1 辅助种植制图
112 1.1 单株种植
114 1.2 列植
115 1.3 片植
118 1.4 灌木
119 1.5 三维树木（L-System 系统）
122 1.6 种植标注
124 2 植物生长演替
129 3 植物群落
131 编程道路、置石与台阶
132 1 编程道路
132 1.1 辅助道路制图
135 1.2 寻找坡度相同的路径
138 1.3 基于动力学道路线汇聚推衍
141 1.4 A* search algorithm A* 寻路算法
154 2 编程置石
154 2.1 单独置石
158 2.2 汀步
163 3 编程台阶
165 景观规划协作处理基本流程
167 1 统一坐标（WGS84)
176 2 三维空间分层
180 3 数据的关联
186 4 节点空间设计融合
191 5 在NetLogo 中加载GIS 数据与分析研究
217 编程建筑
219 1 编程建筑
219 1.1 基本结构线的建立
223 1.2 建筑的深化设计
232 1.3 标注数据
233 1.4 展平表皮
237 1.5 结构优化
249 2 编程构筑
249 2.1 逻辑构建过程
252 2.2 Grasshopper 程序
257 寻找基本图式
259 1 基于泰森多边形的空间图式
264 2 肌理的抽象提取
266 3 建筑布局与角点连线
271 4 基于多智能体仿真模拟白蚁搬运获取自然形态