一级结构工程师辅导：论“空间句法”(三)

3.空
之间的实用配置分析方法配置分析首先要将空之间的系统转化为节点及其互连关系的图，其中每个节点代表空之间系统的一个组成单元。这个将整个空系统划分为其组成单元的过程称为空划分。将正面平面图形划分成小网格进行构形分析是完全理想的，以揭示构形的一些客观规律；如果将真实的复杂空系统划分成大小相等的网格进行分析，则没有实际意义[8]。
人们主要以运动和视觉体验的方式来构建实际空系统的配置。基于这样的认识，空之间的句法通过空之间基于可见性的感知分析，形成了空之间的多种切分方式，可以归纳为以下三类。
3.1空
的三种基本分割方法从认知的角度来看，空可分为大尺度空和小尺度空。大尺度空房间是超出个体定点感知能力，无法从一个定点完全感知的空房间；小尺度空可以从一点感知。人们通过对许多小尺度空的感知，逐渐形成了对大尺度空的认识(蒋斌，2002，41)。复杂的城市和建筑空可以看作是一个大型空房间。在空的语法中，可以分为小尺度空房间，分别是凸形、轴形和视区。
3.1.1凸性
凸性是一个数学概念。连接空中任意两点的直线位于空中，则空是凸的。所以凸性是“没有凹性的部分”的小尺度空。在认知意义上，凸空空间中的每一点都能看到整个凸空空间。这说明在同一个凸空中的所有人都能看到对方，从而达到充分稳定的理解和互动，所以凸空也表达了人们相对静态的使用和聚合状态。空之间的语法规定空之间的整个系统要用最少个数的凸性覆盖，然后把每个凸性看成一个节点。根据它们之间的联系，可以转化为上述的关系图，并对空之间的各种句法变量进行计算分析，然后用不同的颜色表示每个凸性空。
3.1.2轴
轴是从空中的一点所能看到的最远距离，每一个轴代表一个向一维方向延伸的小尺度空。同时，沿轴线方向行进也是最经济便捷的运动方式，所以轴线和凸形一样，也具有视觉感知和运动状态的双重含义。空的语法规定，最短和最长的轴覆盖空的整个系统，并经过每个凸空，然后将每个轴视为一个节点。根据它们之间的交接关系，可以转化为上图，计算分析空的各种句法变量。
3.1.3可视区域
简单来说，可视区域就是空中某一点所能看到的区域。可视区域是一个三维的概念，而通常所说的可视区域是二维的，是指视点在其水平面上的可视范围[9]。
质视区分析可以探讨不同空在整个空结构中的控制和影响，并探讨其社会文化意义。比如，有人对城市中不同广场或建筑中不同房间的“凸视区”[10]进行对比研究；还有“菱形空视区间”[11]分析研究人们日常活动区域的可视范围；用“立面视区”[12]分析重要建筑与城市的组合关系空。
视觉区域法分割空之间是指首先在空之间的系统中选取一定数量的特征点。一般选择道路交叉口和转折点的中心作为特征点，因为这些地方在空之间的转换中具有战略地位；然后求出每个点的可视区域，再根据这些可视区域之间的相交关系，转换成关系图，计算每个可视区域的句法变量。最后，图表可以用不同深浅的颜色显示每个点的句法变量的大小，并用等值线画出这些点之间的过渡区域。
3.1.4注释
轴和凸是空语法中使用的前两种方法。多年的实践证明它们是行之有效的，空 inter-syntax在建筑与城市研究中的许多成果，大多归功于这两种方法。但它们也有缺点:
(1)绘制过程相当复杂，尤其是对于城市这样的大规模空系统。虽然空之间有很多相关的语法软件，但是这些软件比如最常用的“Axman”只能计算变量和图形结果，轴还是需要在CAD中手工绘制。Batty和Rana(2002)试图通过视觉区域的最大直径来模拟轴，但他们无法准确地实现其自动识别和生成。
(2)有争议的是空语法中对凸性的“最小值和最大值”和对轴的“最小值和最大值”的定义。如何画出轴和凸的形状来证明满足上述要求？到目前为止，还没有公认的答案[13]。这样，不同的人对同一个空系统必然会有不同的解读，画出的轴和凸图也容易有差异，其可靠性和可比性难以保证。因此空之间句法的科学性受到了质疑。
在上面的视觉区域分割中，特征点的选取是主观的，对于弯曲的道路或者建筑物之间的复杂系统，很难保证唯一性空。因此，有学者提出用能覆盖整个空系统的最小可视面积来分割空之间，即寻找能看到空系统中每个角落的最小观测点。其实这类似于数学上的“美术馆问题”。Batty(2001)借鉴和改进了这个数学问题的相关算法，在泰特美术馆的空分析中做了尝试。
3.2空
之间的三种穷举分割方法为了保证空之间分割的代表性和唯一性，上面讨论的凸性、轴、视区分割都强调“最小”；与这种思路相反，从90年代开始，在空这三种基本分割方法的基础上，逐渐发展起来的重叠凸、所有线、可见图形分析方法都强调“最”，即穷尽某一定义下所有不重复的子[/k0/]，不考虑这些子[/k0/]的交集。这导致计算量很大，但定义清晰，所以在计算机的支持下，可以自动完成分析。
3.2.1穷举凸-重叠凸空
的分析按照这种方法，首先画出由实体边界定义的所有凸空空间，即每个凸必推至实体或边界，而这些凸空空间。两个凸空之间的重叠子区域一定是凸空，子区域可以同时看到两个凸空。这样就可以得到一定数量的重叠凸空间空，其可视范围较大，而非重叠区域的可视范围相对较小(Hillier，1996，125)。然后，根据所有这些凸性空之间的相互作用，就可以计算出上述的句法变量。
上面讨论的重叠凸分割和凸分割的区别是:
(1)重叠凸空之间的每条边都必须与实体边界共线，而凸分析只要求至少有一条边与实体边界共线；
(2)在凸性分析方法中，每个凸性空只能相邻，不允许重叠。所以重叠凸分割法强调的是实体的定义，而没有过多限制凸空之间的关系。这是其明确定义的关键。变形网格平面及其凸性和重叠凸性空的分析与比较。可以看出，两者的分析结果大致一致，显示了右广场与其相连道路的融合程度。
该方法分析过程复杂，人工操作难以保证准确性，多由计算机自动完成。但如果实体边界太多、太复杂或包含圆弧，计算量就相当大，经常出错，生成的重叠凸形也太乱。