平面·构成·设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

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出品人:

页数:98

译者:

出版时间:2010-7

价格:42.00元

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isbn号码:9787512303850

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• 图书馆
• 平面设计
• 构成原理
• 设计基础
• 视觉传达
• 设计思维
• 形式美学
• 设计元素
• 版式设计
• 色彩理论
• 图形设计

好的，这是一份关于一本名为《几何之维：空间与物质的重构》的图书简介，该书内容与《平面·构成·设计》完全无关，专注于更宏大的结构、哲学和新材料的探索。 --- 图书简介：《几何之维：空间与物质的重构》 书名： 几何之维：空间与物质的重构 (The Dimensions of Geometry: Reconstruction of Space and Matter) 作者： 艾伦·卡斯特 (Alan Kaster) 出版社： 苍穹学术出版社 页数： 620 页 定价： 188.00 元 --- 导言：超越二维的界限 《几何之维：空间与物质的重构》并非一本关于视觉艺术或传统设计原理的教科书。它是一次深入物质世界最基本构造与人类感知极限的哲学探险。本书的立足点在于探究“形式”如何从纯粹的数学抽象转化为可触摸、可感知的物理现实，以及这种转化过程中，空间本身所扮演的角色。 在现代科学和工程学的交叉领域中，几何学早已超越了欧几里得平面上的线条与角度。本书将读者从二维的平面概念中抽离出来，引导他们直面四维时空结构、非欧几里得拓扑，以及新兴的超材料所带来的几何学挑战。作者卡斯特教授，一位跨学科的理论物理学家和建筑理论家，以其独特的视角，将高深的数学概念转化为可供建筑师、工程师、材料科学家乃至哲学家深入思考的框架。 第一部分：拓扑的回归与非欧几何的物质化 本书的第一部分，聚焦于对传统几何学范式的颠覆。我们首先审视了黎曼几何和双曲几何在描述真实世界现象中的必然性。 1. 从流形到结构： 传统的空间概念通常被简化为三维笛卡尔坐标系，但作者指出，在微观尺度和宏观引力场中，这种简化是具有误导性的。第一章详细解析了微分几何如何为理解弯曲空间提供数学工具。更关键的是，本部分探讨了如何将这些抽象的“流形”概念，映射到实际的物质结构上。例如，理解晶格缺陷、高分子链的缠绕，乃至宇宙背景辐射的微小波动，都依赖于对局部空间曲率的精确计算。 2. 拓扑学在物质中的体现： 拓扑学关注的是那些在连续形变下保持不变的性质。本书深入探讨了“亏格”（Genus）如何在材料的连通性中体现。从对多孔介质（如陶瓷或泡沫金属）的孔隙结构分析，到理解DNA螺旋的拓扑保护机制，拓扑学不再是纯粹的数学游戏，而是决定物质性能的关键因素。我们分析了如何通过控制拓扑特征，例如引入“环”或“手性”，来预设材料的力学响应和电磁特性。 第二部分：超材料的几何逻辑——负空间与有效介质 第二部分是本书的核心创新所在，它将几何学的抽象讨论，直接链接到了21世纪最前沿的材料科学——超材料（Metamaterials）。超材料的魔力在于，它们的属性并非来源于其组成元素的化学性质，而是来源于其内部周期性排列的结构几何。 3. 负折射率与反直觉的几何学： 卡斯特教授详细阐释了如何通过精密的几何排布，实现对电磁波、声波甚至热流的“操纵”。这涉及对“有效介质参数”（Permittivity $epsilon$ 和 Permeability $mu$）的几何控制。本书通过大量三维建模和有限元分析的案例，展示了光子晶体和共振结构体如何实现负的折射率。这不是平面上的图案叠加，而是对三维空间中介质结构的精细雕刻。 4. 几何的“空洞”与物质的重构： 本书大胆提出了“负空间即有效物质”的观点。传统设计关注的是“物”的形态，而本书则将注意力转向了物与物之间定义的“空隙”。例如，如何通过设计特定的空气腔体或微纳尺度的通道，来制造出比任何已知合金都更坚固的结构，或者实现对特定频率声波的完全隐形。这要求设计者将几何思维从实体推向边界条件和空间限定。 5. 几何拓扑在声学与力学中的应用： 本部分还拓展至声学超材料和机械超材料。作者分析了“力学类比”（Mechanical Analogy）的概念，解释了如何通过设计具有特定几何拓扑的单元结构，模拟出在传统材料中无法实现的力学行为，如应力集中点的引导、能量的定向消散，乃至实现结构拓扑的自适应变化。这不再是关于表皮的修饰，而是关于内在几何骨架对整体功能的主导。 第三部分：尺度、信息与认知边界 最后一部分，本书将视角从物质构造提升至信息处理与人类认知的层面，探讨几何学在跨尺度系统中的作用，并触及了信息论与物理实在的关系。 6. 尺度不变性与分形边界： 虽然本书主旨是三维及以上，但分形几何作为一种描述复杂边界和不规则性的工具，在理解介观尺度现象中不可或缺。本章探讨了如何将分形几何的原理，应用于优化散热器的表面积、提高催化剂的效率，以及理解混沌系统的状态空间。这里的重点是区分“统计学上的相似性”与“物理上的尺度不变性”。 7. 认知几何学：从感知到构建： 卡斯特教授最后探讨了人类大脑如何处理和构建高维信息。当我们面对复杂的空间数据，如三维扫描、体数据可视化（Volume Rendering），我们如何将这些数据转化为可操作的物理模型？这部分引入了认知科学的研究，讨论了人类对非欧几里得环境的直觉局限性，以及如何设计交互界面来弥补这种局限，实现对复杂几何系统的有效控制。 结语：面向未来的结构语言 《几何之维：空间与物质的重构》是一部挑战固有思维的著作。它要求读者将几何学视为一种关于可能性的语言，而非仅仅是对既有形式的描述。全书的论证建立在严谨的数学基础上，但最终目标是激发读者思考：如果我们能够用几何来定义物质的属性，那么我们设计的未来世界，其物理形态和功能将如何被重塑？ 本书适合：理论物理学者、材料科学家、结构工程师、从事复杂系统建模的研究人员，以及对高维空间和物质本质有深刻兴趣的跨学科思想家。它为探索下一个技术前沿——由结构本身定义功能的时代——提供了必要的理论基石。阅读本书，就是掌握重构我们周围世界的几何钥匙。

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