作品名称：“熵”参数化构造

搭建方式：四边形自承结构

队名：组长说的都队

指导教师：张旺、杨满丰

团队成员：柳佳霏、李俊、祁晓盼、杨梓铭、童晨、张嘉璐、宋大可、陈达礼

材    料：纸板、pp板、橡皮筋

小组设计作品“熵”以虫洞为隐喻，进行构造搭建设计，突出未来的不可知性和科技连接未来的重要性,尝试建立能够将时间与空间在构筑物中进行内外的对话。

概念灵感

其结构和光线在同一时间轴上呈现不同的画面感：外景与内景、开放与紧致、社交与艺术等等双重空间表达。且两个界面并非孤立，通过孔洞式的造型达成空间对话，穿插于其中的纸板和PC板链接内外关系，来构建虫洞的意向。

以长方形瓦楞纸板片作为基础形，按照顺序依次首尾相接穿插围成的四边形，运用这种组合形式结构作为基础单元形，经过相互的穿插，形成最终的这种结构框架，充分体现出了单元结构与整体造型之间的相互衔接交错的关系，阐述出了参数化造型的结构美学。

在方案初期，我们尝试了许多种可能：嵌板结构、互承结构、多种结构结合使用等等。在8月20日大赛方案预选时，老师对于作品能否成功搭建落地、整体技术难易程度等方面为我们确定了采用互承结构的大方向，因为这次构造大展不仅仅要求我们在形态结构上进行创新，更重要的是能否实现，这一指导也使我们更加明确了之后要如何做，结构搭接方式确立了接下来就是基础面形态，在9月9日大赛方案正式初选时，与其他小组相较整体形态有些单调是我们最大的问题，这对我们也是一种考验，老师就此为我们提出一些解决办法，通过大小、疏密、位置等因素来改变单个单原件使整体更加丰富，与此同时加入一些装饰材料如PP板等使作品更加出彩，对此我们做出了一些改变，调整了基础面造型的曲率，在每块单元格中加入圆边方形的PP板材作为装饰，通过灯带展示整体光影效果，使作品在夜间展现出别样之美，最终在9月12日确定了整体形态以及结构。

方案草图

接下来在计算机中进行建模，并使用参数化设计工具推演细节。

步骤1：生成基础面

依据rhino调整的基础面，通过grasshopper里kangraoo插件进行力学上的模拟与优化调整，使作品构建的力学特性更加合理稳固。

步骤2：提取网格结构线

由基础面生成对应uv网格，调整网格段数以达到零件尺寸与零件数量的平衡，在易于搭建的前提下尽最大可能去还原曲面的曲率变化与动势。将网格面根据UV方向的不同分组，将网格炸开为近100个单独四边网格，

步骤3：旋转延长网格边缘

提取炸开后的每个四边网格的边，取其中点投影到基础面上，求得该点所在的对应的工作平面，将每个边旋转24度得到粗略的四面网格互承结构的基础线，将曲线延长一定距离，

步骤4：优化线段长度

依据提前分好的数据结构进一步处理，求得四边网格中两条相邻线段的最近点，将最近点连线得到优化长度的线段，此时的线段为两条，其中线段有一部分重叠，需要进一步优化。依据每个线段所在的数据结构的位置进行两两分组，既将在一个直线上的有重叠部分的线段分到同一组内，提取其终点起点用由点云生成线段运算器重新生成线段。再将线段起点终点投影到基础面上以减少与曲面之间的误差，至此四边面互承结构基础线已优化完成。

步骤5：生成自承结构单元体基础面

由每一条基础线的中点投影到基础面上，求得线段中点对应在基础面上的向量，挤出基础线并以z轴高度给其干扰，零件宽度从低向高由大变小，使构筑物上部分重量减轻优化受力。

步骤6：旋转基础面，形成四边互承结构

以基础线为轴，结合之前步骤分组数据结构，将挤出的平面旋转45度，以z轴高度给其旋转角度大小的干扰，以一个网格的四边形成方台的穿插结构以固定其四角的角度，使四边面的穿插结构能够像三角网格一样稳固，再进行进一步操作求得四边面之间的交线重新loft生成零件基础面，一个零件上两端有为插销留的小插槽，固定用，中间两个是大插槽，穿插大零件。

步骤7：细节

但是软件中的模型还有许多瑕疵，我们在实验性搭建的过程中又发现了许多bug，手动调整后重新出图纸。

将每个零件根据在曲面上的位置与方向进行排序编号，利用排料插件排版切割，15块800x1200的瓦楞纸板就能完成主体结构的出料。

在本次比赛搭建之前，全体队员展开了关于比赛中的可能会出现的突发情况的讨论以及针对各类问题情况的解决办法。例如我们在遇到单一零件损坏状况时就需要及时统计，进行上报并且重新打印、及时调整更正数据等。通过演练的方法不仅给大家传输了危机意识、并且训练了我们在应对紧急状况时的反应能力，为我们最终比赛的成功搭建提供了良好的基础。之后我们在搭建比赛前检查了零件和连接件数量与质量以确保大赛时不会出现意外。

现场搭建过程中，我们在大致方向上是按照计划的搭建方式和时间进行的，由两组人员进行分工搭建，确保速度的同时也确保了质量。先根据模型图纸编号与纸板序号从下往上对应搭接，利用插销进行加固。再穿插pp板，并用橡皮筋连接固定，最后安装底座和灯光。

开始大家都比较紧张，在模型单元的排序和方向出现几次问题，在小组成员的协力配合下都调整过来了。在模型搭建到四分之一的时候，老师在皮筋与单元片的连接上给了我们更加合理优化的建议，调整了皮筋连接方式优化了外观效果。

中午11点左右，我们的pp板的连接完毕，整体模型建造进度完成一半，并在下午1点左右除了底座和灯光以外全部搭接完毕。因我们的底座需要临时更改，所以一直到3点半左右我们才开始连接底座和模型，在4点前顺利完成所有的搭建。在底座固定部分时，老师提出正确建议并且在组长正确及时的调度人员下，我们把直插加固了螺栓，不仅在规定时间内完成了整个模型的搭建，并且优化了作品效果。

灯光设计采用led柔性暖光灯条，顺应构筑物底部的曲线走势。在比赛之前，组员们进行了好几次灯光的实验，我们终于在晚上8点左右完成了最后的灯光。

在这次构造大赛中，我们很荣幸得到大赛评委的肯定与支持，获得了“匠心构筑作品”。在高兴之余不禁回想这两个月左右的参赛过程 ，让人感慨万千。这两个月的参赛准备 ，让我们经历了很多，也学到了很多知识。

在本次构造大赛活动中，从刚开始准备组织团队时的一脸茫然到最后的成品出炉，小组的每个成员都花费了很多时间与精力。我们带着求知的欲望和不怕吃苦的精神，用心的探索和推敲好每个方案，不断尝试，做好每个细节。同时作为我们小组在大学生涯的第一次参赛的特殊经历，我想这其中会是非常有意义的。这段一起学习交流的美好回忆，会成为我们共同成长的足迹。同时也提醒着我们要团结互助、虚心请教、脚踏实地、认认真真每一份本职工作。最后愿我们小组每个成员不忘初心，也方得始终。