埃琳娜·曼费尔迪尼工作室学生作业

美国南加州建筑学院

在埃琳娜·曼费尔迪尼（Elena Manferdini）[1]的工作室中，学生都以不同的方式参与其中，3种不同的参与方式为：第一种是由指导老师主控，主导思想和设计方式都由老师决定，体现为个人化作品，而学生的参与方式是协助老师完成最终结果。这种方式往往能够使得最终结果具有相当的深度，以至于学生无法单独完成。在这个过程中，学生主要通过观察老师的工作过程而得到学习；第二种方式是通常意义上的工作室的方式，老师设定设计课内容，由学生完成，老师起指导作用；第三种方式是老师以教授公共课的方式，设定某个研究课程，学生分组进行实验并积极参与讨论。每组的实验内容不同，最后汇总形成一个丰富的多方面的结果。最终结果共享给所有的学生。由于他们每组的工作内容都不同，他们渴望看到其他组的工作，使得他们更大程度上相互学习。第一个作品“超出媒介”是一个个人化设计的装置，但由学生帮助建造组装。第2个作品 “2GBX_”是埃琳娜在美国南加州大学建筑学院的学生工作室中，指导学生完成的。“综合”是埃琳娜在美国南加州大学建筑学院指导的一门视觉研究研讨班，学生分组完成并汇总成最终结果。

1 线状原始脚本、三维化、最终模块图案

2 最终“视觉墙”

3 墙面产生的丰富的光影效果

超出媒介/Beyond Media

学生：Loke Chan; Christy Coleman; Robbie Eleazer; Sona Gevorkyan; Kristofer Leese; Jaitip Srisomburananont; Jairo Vives

指导教师：Elena Manferdini, Alexis Rochas

“视觉墙”由南加州建筑学院的一个学生小组建造，他们做了成本预算、结构分析、展开墙面并用激光切割墙体。学生在工作室积累了丰富的经验，并更好的理解了设计和建造之间内在的逻辑关系。“视觉墙”是关于脚本、建造与新材料影响力的众多研究中的一部分，埃琳娜·曼费尔迪尼和亚历克西斯·罗查斯在以上这些研究领域的建筑教学方面处于领先地位。“视觉墙”的组装过程与埃舍尔的插画没有什么不同，也遵循一般的“平面镶嵌[2]”原则。镶嵌“Tessella”本意是指由小的玻璃片组成的马赛克。

构成“视觉墙”的组件是通过运行脚本获得的。沿着既不重叠也无缝隙的墙做轴向平面运动，将获得的两组原始数据混合起来，构成脚本。构成组件的每个单元的尺寸和韵律通过一个基本的全栅格确定。这个脚本不是基于逆矩阵算法的原理（即依靠两个模块平铺出整个平面），而是遵循从一个单元到另一个单元的线性变形。因此，栅格内的每个组件之间是完全连锁咬合的，但与周围的组件又有所差异（图1）。由于这种差异，最终的数学图示呈现出了图形的可视性与数学逻辑之间的张力。这些最初的二维平面单元之后被用来创造出三维的单元系统及布尔运算开口，并由这些构成了最终的“视觉墙”（图2）。

建造“视觉墙”的塑料先被镀上一层3M公司的辐射薄膜（这种薄膜具有表面偏光处理的作用，贴膜塑料随着观察角度的不同而改变颜色），然后才用于搭造组件。墙面经过复杂的几何切割，并镀上了光学材料，最终创造出迷人的反射与色差效果。墙体周围的图像经过墙体切割面的反射，切割面上的光影相互映射叠加，产生了一系列深浅不同的迷人的光影畸变（图3）。

4 场地位置：日本东京东京表参道大街

5 平面、剖面图

6 最终渲染图

7 模型

时尚博物馆/2GBX

学生：Jiahao Lu , Thomas Cheng

指导教师：Elena Manferdini, Marcelo Spina,Tom Wiscombe

该项目位于日本东京港区青山街道的表参道大街。这条特殊的大街聚集了世界上最好的时装公司，其中坐落着著名建筑设计师如安藤忠雄、伊东丰雄、MVRDV、赫尔佐格和德梅隆等设计的建筑。因此，表参道大街是一个时尚博物馆，这一地点与高级时装和设计界密切相关（图4）。

因此，这次挑战包括设计一座100m高的塔式博物馆，它将成为东京的新地标。博物馆中设有20世纪时尚发展史的展区。

2GBX工作室分为3个部分。主题、整体概念、工具与技术在整个工作室是一致的。3个部分之间的组织结构、项目进度和设计精神共享，积极地促进了3个部分之间的互动与交流。然而，工作室在部分方法上的差异是期待和希望能够在当代建筑实践的一个特定阶段内，增加对于不同角度但又相互关联的理念的积极认识。

工作室的运作类似于一个小的研究和设计单位，而不是常规的设计工作室。学生将在工作室中针对具体项目独立完成工作。项目组最多由2－3人组成，组员在工作室的同一部分工作。每一周或两周，工作室会组织气氛活跃的论坛，供大家讨论和协作。

这个项目使用“脚本处理”作为创造建筑聚集型的表皮的基本设计方法。它是对于建筑表面流体流动行为——三维等值面特性的研究。脚本通过定位特定的点来创造等值面，并最终生成建筑形式。当目标点位置被确定后，表面就得到了延展。表面根据目标点的位置被合并到一起，从而构成更大范围的表面。作为设计策略，表面的形成方法“聚集” 被用作建筑的建构计划。等值面成为内外空间的边界（墙系统）。外部和内部结构框架的形成和花板的设计均是基于等值面拓扑生成。外墙系统和聚集型的表皮共同创造了连续的整体，通过等值面拓扑生成的方法，成就了优雅的造型（图5－7）。

综合/Synthetic

学生：共有28位同学参与课程。学生分为若干小组，两人一组。每组的实验对象不同，大的方向分为水果、羽毛、动物皮肤。

指导教师：Elena Manferdini

这个研讨班的目的是通过发明新品种的人工材料，探索建筑物表皮的可能性，以产生不同的效果。学生们通过研究人工合成材料，寻求文学情欲、视觉想像的效果，通过研究、模拟和数字化的过程都被当做创新设计的媒介。通过三维扫描调整材料的肌理、凹凸和颜色，之后变成主要的设计素材。图纸成为展示人工材料的细节的手段，而不仅仅是建筑表现的工具。扫描充当了一种新的绘图方式，是收集物质切片和三维信息的手段。

学生们在研习班开始时，学习扫描动物、植物、水果表皮的几何图形。三维扫描仪分析现实世界的物体，收集相关物体形状和外观的数据，其所收集的数据可以用来构建数字3D模型。通过扫描物体表面的过程，学生能够收集被扫描物体表面的几何变量的点云数据，之后这些点云数据可用来推算物理的形状和纹理。三维扫描的图像呈颗粒状的视觉效果，空间中的每个坐标系类似于像素和模型的关系，由点[3]构成，对细节具有高水平的复杂描摹和限定。

学生们利用综合数字处理技术进行设计和建造。他们独立工作，在精心编排的一系列实验中，利用3D扫描材料与数字化设计同步进行。

学生们利用从动物表皮扫描得到的肌理特性，结合使用几种实验性的软件技术（如玛雅建模和Z-brush[4]软件）以及加工制造技术，衍生出新的方法，用以创造高度铰接式的表皮。□（国家自然科学基金资助，项目批准号51078218，靳铭宇 编译，刘颖慧 校）

8 用角瓜作为研究对象进行扫描并三维化，并最终实体化

9 SCI－Arc的激光扫描仪

10 在UNIBO工程系使用美能达扫描羽毛

11 Zbrush 软件界面

注释：

[1] 埃琳娜·曼费尔迪尼女士在过去的8年中除了领导设计实践，一直在美国南加州大学建筑学院执教，为本科生和研究生开设了建筑设计工作室和工程技术研讨班，如今她是南加州建筑学院毕业论文评审组的成员。

[2]“Tessellation”这个英文单词直译为“镶嵌”，也就是在顶点与顶点之间自动嵌入新的顶点。Tessellation经常被意译为“细分曲面”，因为在自动插入大量新的顶点之后，模型的曲面会被分得非常细腻，看上去更加平滑致密。它是一种能够在图形芯片内部自动创造顶点，使模型细化，从而获得更好画面效果的技术。“Tessellation”能自动创造出数百倍与原始模型的顶点，这些不是虚拟的顶点，而是实实在在的顶点，效果是等同于建模的时候直接设计出来的。

[3] 点云数据：点云（Point Cloud）是在同一空间参考系下可以表达目标空间分布的XYZ坐标集合，还可以包括如激光反射强度或RGB真彩色等其他信息（Mills and Barber 2003）。

点云数据结构（ASCII）:

X Y Z Intensi ty R G B 100.1 212.3 20.45 245 233 12 255

[4] Z-Brush是一个数字雕刻工具，它结合3D/2.5D建模，纹理和绘画。它使用“pixol”技术，商店的灯光、色彩、材质，并在屏幕上所有对象的深度信息。它的功能包括3D刷子、Polypaint、插图、移调等。