設計形態(tài)學

第1篇　設計形態(tài)學思維方法與知識體系 001
第1章　緒論 003
1.1　設計形態(tài)學產生的背景與條件 003
1.1.1　設計研究與未來的挑戰(zhàn)   003
1.1.2　著眼學科交叉與知識融通 003
1.1.3　聚焦基礎研究與前沿創(chuàng)新 004
1.2　設計形態(tài)學研究的目標與范圍 005
1.2.1　確定設計形態(tài)學研究的目標 006
1.2.2　規(guī)劃設計形態(tài)學研究的范圍 006
1.3　設計形態(tài)學研究的價值與意義 008
1.3.1　為設計學探索研究拓寬道路 008
1.3.2　為多學科知識融通建構平臺 008
1.3.3　為協(xié)同創(chuàng)新奠定堅實的基礎 009
1.3.4　為設計實踐提供新的方法論   010
第2章　設計形態(tài)學的基本概念與理論基礎 012
2.1　設計形態(tài)學的基本概念   012
2.1.1　形態(tài)與造型 012
2.1.2　形態(tài)學與設計形態(tài)學 013
2.1.3　智慧形態(tài)與第三自然 016
2.1.4　原創(chuàng)設計與協(xié)同創(chuàng)新 018
2.2　設計形態(tài)學的理論基礎 020
2.2.1　形態(tài)分類法  020
2.2.2　形態(tài)建構的邏輯 024
2.2.3　設計形態(tài)學的基本屬性 027
2.2.4　形態(tài)的元形化與數(shù)字化 033
2.2.5　基于協(xié)同創(chuàng)新的原創(chuàng)設計 034
第3章　設計形態(tài)學的思維范式 036
3.1　設計形態(tài)學與交叉學科思維范式 036
3.1.1　交叉學科的分類與思維范式 036
3.1.2　設計形態(tài)學與交叉學科 037
3.2　設計形態(tài)學與科學世界觀  038
3.2.1　人類感官與儀器檢測 038
3.2.2　歸納主義與否證主義 038
3.2.3　理論范式與科學革命 040
3.2.4　研究綱領與客觀規(guī)律 040
3.2.5　科學思維與工程思維 041
3.2.6　中國古代科學思想及專著 042
3.2.7　設計形態(tài)學的科學觀與思維范式 044
3.3　設計形態(tài)學與人文世界觀 045
3.3.1　哲學思維 045
3.3.2　美學思維 051
3.3.3　心理學思維 053
3.3.4　語言學思維 055
3.3.5　設計形態(tài)學的人文觀與思維范式 057
3.4　設計形態(tài)學與藝術設計思維 058
3.4.1　藝術學思維 058
3.4.2　設計學思維 061
3.4.3　藝術與設計思維對設計形態(tài)學思維的啟示 064
3.4.4　設計形態(tài)學思維的建構 064
第4章　設計形態(tài)學的邏輯與方法論 069
4.1　邏輯學與方法論 069
4.1.1　邏輯學 069
4.1.2　方法論 073
4.2　科學與工程學研究的方法論 077
4.2.1　科學研究的方法論 077
4.2.2　工程學研究的方法論 078
4.2.3　跨學科研究的方法論 079
4.3　設計學與設計形態(tài)學的方法論 084
4.3.1　設計學研究的方法論 084
4.3.2　設計形態(tài)學研究的方法論 091
第5章　設計形態(tài)學的知識體系建構 098
5.1　設計形態(tài)學知識建構的方法與途徑 099
5.1.1　設計形態(tài)學的核心知識建構 100
5.1.2　設計形態(tài)學的一般知識建構 102
5.1.3　設計形態(tài)學的跨學科知識建構  103
5.2　設計形態(tài)學知識體系與范式 105
5.2.1　學科知識體系的建構模式 105
5.2.2　設計形態(tài)學的知識體系范式 106
5.2.3　基于設計形態(tài)學的生態(tài)系統(tǒng)與類生態(tài)系統(tǒng) 107
5.2.4　基于設計形態(tài)學的真實世界與虛擬世界 110
第2篇　設計形態(tài)學的科學屬性 113
第6章　科學屬性之概論 115
6.1　形態(tài)探究的重要途徑 115
6.1.1　由物及理的探究模式 115
6.1.2　演繹推理的探究模式 115
6.2　形態(tài)建構的主要方法 117
6.2.1　自然的數(shù)學化 117
6.2.2　實驗科學法 118
6.2.3　博物的傳統(tǒng) 119
6.3　本篇研究框架 120
第7章　形態(tài)內在的本質性 122
7.1　形態(tài)的表達方式 122
7.1.1　形態(tài)的幾何表達 122
7.1.2　形態(tài)的場域表達 124
7.2　形態(tài)的建構要素  126
7.2.1　形態(tài)的物質：材料  126
7.2.2　形態(tài)的組成：結構 129
7.2.3　形態(tài)的實現(xiàn)：工藝 132
第8章　形態(tài)建構的邏輯性 140
8.1　演繹推理 140
8.1.1　基本邏輯 140
8.1.2　升維推論 141
8.2　數(shù)理實踐  145
8.2.1　自然的數(shù)學化 145
8.2.2　機械的自然觀  147
8.3　博物觀察 150
8.3.1　聚焦個體  151
8.3.2　經驗習得  154
第9章　科學屬性之總結 158
9.1　認知形態(tài)的本質 158
9.1.1　描述方法 158
9.1.2　建構要素 158
9.2　建構形態(tài)的理性  159
9.2.1　由理性及理性 159
9.2.2　由物質及理性 159
9.2.3　由經驗及理性 159
9.3　現(xiàn)狀與展望   159
9.3.1　經驗與理性的局限 159
9.3.2　內外約束性的局限 160
9.3.3　基于智能制造的展望 160
9.3.4　基于材料智能的展望 160
9.3.5　基于交互經驗的展望 161
第3篇　設計形態(tài)學的人文屬性 163
第10章　人文屬性之概論 165
10.1　人文屬性的研究范疇、價值和意義 165
10.1.1　人文屬性研究的范疇 165
10.1.2　人文屬性研究的價值和意義 165
10.2　基于人文視角的形態(tài)分類 166
10.2.1　原生形態(tài) 166
10.2.2　意象形態(tài)  168
10.2.3　交互形態(tài)  169
第11章　形態(tài)的人文性研究 171
11.1　形態(tài)的符號學研究 171
11.1.1　形態(tài)與符號學 171
11.1.2　基于設計形態(tài)學的符號學研究 172
11.2　形態(tài)的美學研究 174
11.2.1　形態(tài)與美學 174
11.2.2　設計形態(tài)學中的美學研究  175
11.3　形態(tài)的心理學研究 177
11.3.1　形態(tài)與基礎心理學 177
11.3.2　基于設計形態(tài)學的基礎心理學研究 179
第12章　基于形態(tài)認知的人文屬性研究 182
12.1　原生形態(tài)的感知與同構 182
12.1.1　原生形態(tài)的感知 182
12.1.2　原生形態(tài)同構的研究 187
12.1.3　原生形態(tài)的探索 190
12.2　意象形態(tài)的創(chuàng)造與移情 192
12.2.1　意象形態(tài)的創(chuàng)造 192
12.2.2　意象形態(tài)移情的研究 196
12.2.3　意象形態(tài)的探索 200
12.3　交互形態(tài)的生成與體驗 203
12.3.1　交互形態(tài)的生成 203
12.3.2　交互形態(tài)體驗的研究 205
12.3.3　交互形態(tài)的探索 210
第13章　人文屬性之總結 214
13.1　設計形態(tài)學人文屬性研究概述 214
13.2　設計形態(tài)學人文屬性研究的價值與意義 216
第4篇　設計形態(tài)學與真實世界 219
第14章　真實世界的建構 221
14.1　真實世界的認知 221
14.1.1　真實世界認知的起源 221
14.1.2　農業(yè)革命的福音 222
14.1.3　向“微觀”探索 223
14.1.4　交叉學科的必然 223
14.2　真實世界的形態(tài) 224
14.2.1　真實世界中的形態(tài) 224
14.2.2　自然形態(tài)與材料分類 224
14.2.3　人造形態(tài)與材料制備 225
14.2.4　智慧形態(tài)與材料探索 225
第15章　形態(tài)與組織構造 226
15.1　萬物皆由形態(tài)元構成 226
15.1.1　基本粒子的認知 226
15.1.2　生物和非生物的基本元素認知 227
15.1.3　形態(tài)元構筑了真實世界 228
15.2　自然形態(tài)的研究范疇及意義 228
15.2.1　生物形態(tài)及其分類 229
15.2.2　非生物形態(tài)及其分類 232
15.2.3　類生物形態(tài)及其分類 233
15.3　人造形態(tài)的組織構造 234
15.3.1　從師法自然開始 234
15.3.2　改造與模仿 235
15.3.3　人造合成 236
15.3.4　人造形態(tài)發(fā)展的具體嘗試 237
15.4　智慧形態(tài)與建構方法 239
15.4.1　基于未知自然形態(tài)的智慧形態(tài) 239
15.4.2　基于未產生人造形態(tài)的智慧形態(tài) 243
15.4.3　智慧形態(tài)的未來 245
第16章　設計形態(tài)學的材料分類與研究 246
16.1　材料分類與性能 246
16.1.1　材料來源分類 246
16.1.2　材料性能分類 247
16.1.3　設計形態(tài)學下的材料分類 247
16.2　生物材料的研究 249
16.2.1　生物材料的定義 249
16.2.2　生物材料的優(yōu)異性能 250
16.2.3　設計形態(tài)學下的生物材料研究方法 250
16.3　人造材料的研究 251
16.3.1　仿生材料 251
16.3.2　現(xiàn)有仿生材料研究 252
16.3.3　仿生材料的研究脈絡 252
16.3.4　向天然生物材料學習的難點 253
16.3.5　仿生材料的研究挑戰(zhàn) 254
16.4　材料的可編程化 254
16.4.1　可編程的概念 255
16.4.2　可編程力學超材料 255
16.4.3　基于可編程力學超材料的設計形態(tài)學方法研究 256
第17章　真實世界之總結 261
17.1　真實世界的構建 261
17.1.1　真實世界的認知 261
17.1.2　真實世界的形態(tài) 261
17.1.3　真實世界的組織構造 261
17.1.4　設計形態(tài)學視角下材料的分類方式 262
17.1.5　設計形態(tài)學視角下材料的研究方法 262
17.2　材料研究的成果與方法 262
17.2.1　設計形態(tài)學下的材料研究框架與流程  263
17.2.2　設計形態(tài)學下天然材料和人造材料的研究方法 264
17.2.3　設計形態(tài)學思維下智慧材料的研究方法 265
第5篇　設計形態(tài)學與數(shù)字世界 267
第18章　數(shù)字形態(tài)研究概論 269
18.1　數(shù)字形態(tài)研究介紹 269
18.1.1　研究框架 269
18.1.2　數(shù)字形態(tài)研究基礎 269
18.1.3　數(shù)字形態(tài)發(fā)展歷程 270
18.2　數(shù)字形態(tài)研究與應用前沿 274
18.2.1　數(shù)字形態(tài)相關概念 274
18.2.2　數(shù)字形態(tài)應用前沿 276
18.3　數(shù)字形態(tài)研究對設計形態(tài)學的意義 279
第19章　數(shù)字形態(tài)構建原理 280
19.1　設計形態(tài)學與數(shù)字形態(tài) 280
19.1.1　從“數(shù)的形態(tài)化”到“形態(tài)的數(shù)化” 280
19.1.2　從“自上而下”到“自下而上” 281
19.1.3　從“形態(tài)模擬”到“形態(tài)探索” 282
19.2　形態(tài)數(shù)字化 284
19.2.1　形態(tài)數(shù)字化原理 284
19.2.2　數(shù)字形態(tài)的基本構建類型 284
19.3　數(shù)字形態(tài)可感化 289
19.3.1　數(shù)字形態(tài)感知原理 289
19.3.2　數(shù)字形態(tài)顯示原理 292
19.3.3　數(shù)字形態(tài)著色原理 293
19.4　數(shù)字形態(tài)運算化 294
19.4.1　數(shù)字形態(tài)程序原理 294
19.4.2　數(shù)字形態(tài)模擬算法 296
19.4.3　數(shù)字形態(tài)探索算法 298
第20章　數(shù)字形態(tài)生成方法研究 302
20.1　參數(shù)化數(shù)字形態(tài)研究 302
20.1.1　參數(shù)化數(shù)字形態(tài)介紹 302
20.1.2　參數(shù)化數(shù)字形態(tài)生成方法 304
20.1.3　參數(shù)模型的構建 307
20.1.4　應用案例：人體工程學座椅 308
20.2　運動數(shù)字形態(tài)研究 310
20.2.1　運動數(shù)字形態(tài)介紹 310
20.2.2　運動模擬計算方法 311
20.2.3　運動數(shù)字形態(tài)中的物理模擬 312
20.2.4　運動數(shù)字形態(tài)中的自然模擬 314
20.2.5　應用案例：一體化金屬打印底盤 317
20.3　人工智能數(shù)字形態(tài)研究 320
20.3.1　人工智能數(shù)字形態(tài)介紹 320
20.3.2　基于搜索的數(shù)字形態(tài)生成方法 323
20.3.3　基于學習的數(shù)字形態(tài)生成方法 326
20.3.4　應用案例：數(shù)字形態(tài)3D打印優(yōu)化 333
第21章　數(shù)字世界之總結 335
21.1　數(shù)字形態(tài)研究成果 335
21.2　數(shù)字形態(tài)研究的創(chuàng)新點、價值與意義 336
21.2.1　數(shù)字形態(tài)研究的創(chuàng)新點 336
21.2.2　數(shù)字形態(tài)研究促進了設計形態(tài)學的研究與創(chuàng)新 336
21.2.3　數(shù)字形態(tài)研究推進了設計的信息化和數(shù)據(jù)化 337
21.2.4　數(shù)字形態(tài)研究促進了設計與生產的順利對接 337
21.3　數(shù)字形態(tài)的未來展望 338
21.3.1　數(shù)字形態(tài)“向內”探索機遇  338
21.3.2　數(shù)字形態(tài)“向外”尋求發(fā)展 339
第6篇　設計形態(tài)學的研究成果與發(fā)展趨勢 341
第22章　研究價值與意義  343
22.1　對設計形態(tài)學的總體認識  343
22.1.1　設計形態(tài)學的三原則 343
22.1.2　設計形態(tài)學與哲學三論 344
22.1.3　設計形態(tài)學與科學三論 348
22.2　設計形態(tài)學研究的學術貢獻和現(xiàn)實意義 350
22.2.1　第一篇的學術貢獻及其意義 350
22.2.2　第二篇的學術貢獻及其意義 352
22.2.3　第三篇的學術貢獻及其意義 353
22.2.4　第四篇的學術貢獻及其意義 354
22.2.5　第五篇的學術貢獻及其意義 355
22.2.6　設計形態(tài)學研究的主要學術貢獻匯總 356
第23章　發(fā)展趨勢與前景  359
23.1　基于設計形態(tài)學的國際高水平研究成果發(fā)表概況 359
23.1.1　關鍵詞共現(xiàn)分析 359
23.1.2　文獻耦合分析  359
23.1.3　共被引分析  359
23.1.4　共同作者分析 359
23.1.5　本節(jié)結論 365
23.2　設計形態(tài)學未來的發(fā)展趨勢和前景 365
23.2.1　設計形態(tài)學思維與方法主導的學科深化 365
23.2.2　設計形態(tài)學未來的發(fā)展與思考 366
23.2.3　設計形態(tài)學未來發(fā)展之前景 367
結語 368
參考文獻 372