当代表皮设计趋向于借助数字化工具,追求复杂性美学效果,但设计的数理逻辑常离不开几何学原理的支撑。在各种几何类型中,镶嵌由于内在逻辑性及外在艺术性的特征,在建筑表皮设计中具有巨大的应用潜力。同时,几何算法作为常用的参数化设计方法,在提高设计效率,快速调整设计形态等方面具有优势。因此,本文重点对基于镶嵌原理与几何算法的表皮设计方法进行研究。论文首先针对建筑学领域目前对于镶嵌问题的模糊认识,通过大量的文献研究,从基础学理层面指出镶嵌原理在几何学中属于离散几何范畴,并初步讨论离散几何学及相关原理在建筑设计应用潜力。在此基础上,从离散几何视角梳理镶嵌基础性质,并对镶嵌类型进行深入分析,重建对已知镶嵌模式的认识框架。仔细辨析镶嵌原理与其它几何分支的联系与差异,奠定表皮形态设计的理论基础。随后,从几何算法这一参数化设计思想出发,重点研究干扰算法、Voronoi算法、剖切算法及几何折叠算法与镶嵌原型相结合的表皮设计方法。基于不同的设计思维与原理,分别对这些几何算法的优势与局限进行讨论。最后结合既有案例的参数化设计流程,总结基于镶嵌原理与几何算法的表皮设计方法。本文从基础学理入手,建立对于镶嵌的系统化认识,以几何算法为操作工具,研究复杂性表皮的设计方法,并结合实践探讨这种方法在建筑设计中的应用。研究重视作为原型的几何学原理,并尝试打破常用的以单元叠加生成表皮的设计思路,提供一种操作性强,与模件化建造接轨的系统化表皮设计方法,希望对创作思维的拓展有所助益。