如何为沿海低地快速城镇化村庄寻找适合的城镇形态，并满足当前大规模更新规划需求？通常追溯复杂城镇形态发生动因相对困难，当前生成式城市设计主要采用概念验证模型设置简单规则，通过过程中的反馈机制模拟复杂形态。元胞自动机(CellularAutomata，CA)可基于邻域规则实现上述思路，但形态结果的预见性较差，也难以从目标形态中总结规则，因此在地块和建筑尺度的CA邻域规则多由试错法给出。本文分别从空间功能和目标形态角度，实验了适用于CA的规则定义方法，探索了密度约束下的村镇肌理生成途径。通过绘制和提炼32个天津沿海地区村镇路网、地块和建筑要素，给出了空间形态丰富度参数的图式定义方法，并参照历史卫星影像图推断村庄形态形成原因，对村镇肌理进行分类。借助形状语法（ShapeGrammar，SG）总结村镇合院建筑的自生长规则和限制条件下的适应性规则。基于CA进行了3个形态生成实验：1）应用随机孔洞率法快速生成城市设计意向方案，发现简单定义转换规则即可基本实现低层高密度镇肌理；2）使用嵌套的9m和3m层级CA，以日照、通风、交通等功能为约束条件定义CA邻域规则，并利用SG生成多样化的建筑平面，可获得居住、公建混合的多层建筑镇肌理；3）以某高密度村庄平面为目标形态，利用SG定义CA规则，依次使用元胞极权规则和元胞一般规则生成基本形态并进行细化调整，再现了高密度形态。结果显示，将层级CA引入村镇形态生成过程，丰富了空间粒度，但依照现行日照规范制定的CA规则又很大程度影响空间形态的丰富度。利用SG定义CA邻域规则，可提高生成形态与目标形态的吻合度，增强了形态控制力，但由于缺乏严格的数学表达，实验结果的可重复性不足。