奠基人：George Stiny & James Gips

Stiny, G., & Gips, J. (n.d.). SHAPE GRAMMARS AND THE GENERATIVE SPECIFICATION ’OF PAINTING AND SCULPTURE. 36.

1 背景

对于“形状（Shape）”的形式主义（formalism）定义来源于模式识别（Pattern Recognition），模式识别本身就是以结构（structurally）和句法（syntactically，或者翻译成“语法”，为了和grammar区分开此处翻译成“句法”）为导向的。句法系统（syntactic system）最早是语言学领域的研究，在1961-1962年被引进模式识别领域。

Pattern Recognition模式识别

一种计算机技术。所谓模式识别的问题就是用计算的方法根据样本的特征将样本划分到一定的类别中去。

句法方法

又称结构方法或语言学方法。其基本思想是把一个模式描述为较简单的子模式的组合，子模式又可描述为更简单的子模式的组合，最终得到一个树形的结构描述，在底层的最简单的子模式称为模式基元。在句法方法中选取基元的问题相当于在决策理论方法中选取特征的问题。
（百度百科）

Computing 和 Calculating 的区别

INTRODUCTION TO SHAPE GRAMMARS-SIGGRAPH 2008

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2 抽象艺术作品的构成

抽象的艺术作品由Structural和Material两个部分构成。（S，M）
Structural：表面意思是结构，内涵是“骨架”“构成”->“艺术作品的构成规则”
Material：表面意思是材料，内涵是“物质”“肉体”->“艺术作品的组成成分”

3 基本语法

形状语法（简称SG）是一个四元组image.png
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  • image.png中出现在（u,v）或 I 中的元素被称作“末端形状元素”（terminal shape elements）或者叫“端子”（terminals）。
  • image.png中的元素被称作“非末端形状元素”（non-terminal shape elements）或者叫“标记”（markers）
  • R 被叫做“形状规则”（shape rules），写作u->v（u到v的映射）
  • I 被叫做“初始形状”（initial shape），一般包含一个u

【生成过程】
从I开始寻找R中和I的某个部分匹配的u，然后用对应的v替换这个u，递归，直到没有可以应用的R。

【语言（Language）】
最后生成的不带image.png元素的结果就是语言，写作image.png，是有限形状构成的无限集合。一个“语言”包含从简->繁无限的形状结果。
【例子】

  • R1翻转+缩小
  • R2增加末端形状元素
  • R3用来去除标记图形

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【二维以上的L（SGI）】
因为三维的例子不好在纸上表现所以这个研究没有举三维的例子。
【讨论】
形状语法允许三种类型的规则（R1，R2，R3）。形状语法还可以被用在生成音符，流程图，化合物的结构描述中。

4 参数化形状文法 Parametric shape grammars

Introduction to shape and shape grammars,G Stiny,Environment and Planning B, 1980, volume 7, pages 343-351

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5 “形状语法”在绘画和雕塑中的实践

【绘画paintng】
一类绘画是由一个二元组定义（S，M）。

  • S指的是形状语法，定义了二维形状的语言和一个选择规则（selection rule）。
    • selection rule：引入层级（level）的概念。一个层级相当于一个由短语构成的句子，起始形状规定为Level 0，其中两种规则应用后生成封闭图形记为下一级，另一种规则应用后生成的图形不记新的一级（具体哪个规则文中指代不是很明确，所以具体的筛选方法也没太看懂）。
  • M指的是形状的物质表现规则（specification of material representations）+绘画规则（painting rules）的有限列表+一个画布形状（canvas shape）（限制形状limiting shape）。

【筛选结果】
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根据selection rules将图案分层，并定义上色规则
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【结果】
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【三维的雕塑和二维的绘画类似】
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6 进阶语法

Palindrome回文

Jowers, I., Earl, C., & Stiny, G. (2019). Shapes, structures and shape grammar implementation. Computer-Aided Design, 111, 80–92. https://doi.org/10.1016/j.cad.2019.02.001

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7 从计算形状到计算事物

Knight, T., & Stiny, G. (2015). Making grammars: From computing with shapes to computing with things. Design Studies, 41, 8–28. https://doi.org/10.1016/j.destud.2015.08.006

把人为的工业/设计活动解构成“Doing”“sensing”“stuff”和“things”四个部分。
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以结绳为例将结绳的过程拆解并总结出了Doing和sensing两个过程的“语法”，还以水彩绘画为例总结出了对应的“语法” 。
强调了“万物”皆可有语法，皆可被计算。
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