63、拓扑运算：实现可检索设计操作的新方法（上）

拓扑运算：实现可检索设计操作的新方法（上）

在建筑设计领域，如何高效地表达和实现设计想法一直是重要的研究方向。传统的设计方法在描述复杂几何形状和实现多样化设计方面存在一定的局限性，而拓扑运算为解决这些问题提供了新的思路。

1. 现有方法概述

目前，有多种方法用于建筑设计中的形式表达和操作：
- 形状语法 ：能描述复杂几何，但一些应用主要以二维方式翻译形状规则，设计替代方案有限。例如，帕拉第奥语法和安妮女王风格房屋语法主要通过二维形状的拉伸和组合来实现。
- 参数化方法 ：是基于维度的链式系统，通常与布尔运算和拓扑结合使用。比如，DigiWo 插件通过自动化参数方法生成住宅建筑体量，EvoMass 插件将参数系统与布尔运算集成，但生成的形式特征较为有限。
- 体素方法 ：March 和 Steadman 提出的基于体素的方法，利用矩阵进行布尔运算来表示建筑体量，类似于雕刻过程。
- 拓扑库 ：NMT 概念被实现为名为 Topologic 的几何库，主要用于基于图类中的拓扑关系查询几何元素，通常与参数化结合使用。

2. 图基表示的重要性

图基表示在搜索建筑解决方案和表示抽象空间特征方面具有显著效果。Frank Lloyd Wright 通过三个不同的住宅项目，实验了形式表达与空间连通性之间的关系，证明了图表示的价值以及与建筑形式表达的相关性。图基表示与设计操作的集成，为实现可检索的设计操作提供了机会。

3. 方法介绍

通过定义与