Archiwum

Archiwum dla ‘GC’ Kategoria

Warsztaty projektowania parametrycznego – reportaż

kwiecień 1st, 2012 2 comments

Cztery weekendy zmagań z oprogramowaniem, modelami CAD,  laserowo ciętą tekturą, klejem i sklejką –  tak w skrócie wyglądało szkolenie warsztatowe, które zakończyło się pod koniec marca na Wydziale Architektury Politechniki Wrocławskiej. Szkolenie obejmowało  podstawy obsługi specjalistycznego (ale ciągle darmowego) oprogramowania CAD  poprzez tworzenie parametrycznych modeli fasad, dachów i brył budynków. W grupie uczestników znalazły się osoby z każdego zakątka Polski, praktykujący architekci, studenci i projektanci form.

Co było nowego w podejściu do tematu tym razem ? Z pewnością było to upakowanie w czterech weekendach wiedzy o kilku różnych platformach projektowych (Generative Components, Rhino Grasshopper oraz Processing). Nie bez znaczenia był też fakt, iż zajęcia były prowadzone przez trzech różnych prowadzących (Przemysław Jaworski, Michał Piasecki oraz Mateusz Zwierzycki) co dało ciekawy wgląd w różne, czasem zupełnie odmienne sposoby myślenia o projektowaniu z użyciem parametrów. W połączeniu ze zróżnicowanym tłem i doświadczeniem uczestników w grupie stworzył się bardzo ciekawy mikroklimat sprzyjający networkingowi, wymianie wiedzy oraz wzajemnym inspiracjom.

Zaczęło się od kilku prezentacji na temat użycia cyfrowych narzędzi w architekturze. Uczestnicy krok po kroku zostali wprowadzeni w kulisy najciekawszych realizacji architektonicznych ostatnich lat, z wyjaśnieniem technik parametrycznych użytych w każdej z nich. Przybliżono także dostępne metody wytwarzania elementów architektonicznych, oraz wyjaśniono na czym polega dostosowanie modelu 3D do cyfrowej fabrykacji. Przykłady obejmowały wszystko od wielkoformatowego cięcia CNC, poprzez frezowanie CAM na druku 3D kończąc.

Kolejne spotkania wprowadzały dalej w arkana sztuki tworzenia geometrii architektonicznej. Uczestnicy przerobili solidną dawkę przykładów po czym wyprodukowali serię modeli do wycinania laserowego. To z kolei stało się ciekawym początkiem kolejnego spotkania. Składanie cyfrowo wykonanych struktur żebrowanych z pewnością nie należy do typowych ćwiczeń projektowych na uczelniach architektonicznych, tutaj więc dało okazję do pełniejszego zrozumienia podstawowej korelacji wirtualny projekt – fizyczny model. Każda krzywizna, niuans, czy błąd w geometrii został odzwierciedlony w materiale.

Kolejne spotkania przynosiły nowe spojrzenia na temat, między innymi dzięki Michałowi Piaseckiemu i Mateuszowi Zwierzyckiemu, którzy wtajemniczyli wszystkich w kolorowy i ciekawy świat Grasshoppera i Rhino. Przykłady przeplatały się z podobnymi zadaniami zrobionymi w GC (Generative Components), co dawało dużo barwniejszy obraz strategii modelowania parametrycznego pod kątem fabrykacji.

Kulminacją parametrycznej gimnastyki było ćwiczenie z zaprojektowaniem wieży z heksagonalnym komponentem jako częścią fasady. Czy się udało ? Oceńcie sami na podstawie zdjęć. 200 elementów ciętych na ploterze CNC i sklejanych kolektywnie przez dwie godziny zaoowocowało ciekawym wizualnym efektem. Fasada sprawia wrażenie płynności, giętkości, mimo swojego rygoru i matematycznej regularności. Sprzężenie tych dwóch przeciwności stworzyło niebanalną architektoniczną kompozycję.

Tutaj właściwie przygoda powinna się zakończyć, ale pozostał jeszcze ostatni, czwarty weekend. Mogło by się wydawać, że temat został już wyczerpany – ale dopiero tutaj nabrał rumieńców. Po dobrym poznaniu podstawowych technik parametrycznych otworzył się niesamowity świat zaawansowanych technik, takich jak teselacja Voronoia, systemy cząsteczek-agentów symulujących siły fizyczne, czy algorytmy optymalizacji i samo-organizacji. Oczywiście jeden weekend to za mało, żeby je zgłębić, ale przećwiczenie kilku najprostszych przykładów ‘przyprawiło’ całe szkolenie odpowiednią dawką egzotyki.

Czy to wystarczyło aby zaszczepić uczestnikom chęć do zgłębiania tematu ? Czy zdobyta wiedza wypłynie na wierzch w postaci nowych fascynujących projektów ? Czas z pewnością pokaże :-) A póki co – zapraszamy na kolejne warsztaty, już w czerwcu !

O warsztatach można też przeczytać po angielsku na portalu 3d-dreaming.com

 

Categories: GC, Grasshopper, Processing, warsztaty Tags:

Generative Components na youtube

marzec 17th, 2012 Brak komentarzy

Firma Bentley Systems, producent GC postanowiła zacząć ostro promować swój produkt na YouTube. Od niedawna można tam oglądać sporo różnych materiałów video, które dotychczas były jedynie do obejrzenia na stronie Bentleya (po zalogowaniu się(!)). Mamy więc teraz dostęp między innymi do tutoriali video pokazujacych budowanie parametrycznych modeli, wywiadów z prowadzącymi warsztaty Smart Geometry 2011 oraz do  filmów rekomendowanych wstawionych przez innych użytkowników.

Pojawił się też ‘kinowy’ trailer GC :-)

 

Categories: GC, generalnie Tags:

Warsztaty z projektowania parametrycznego – półmetek

Warsztaty z projektowania parametrycznego trwają już od prawie miesiąca, postanowiliśmy więc pokrótce przedstawić materiał przerobiony przez uczestników. Zajmowaliśmy się głównie zagadnieniami bazującymi na geometrii krzywoliniowej, takimi jak dachy i fasady, a także przystosowaniem takich struktur do cyfrowej fabrykacji. Jednym z ważniejszych ćwiczeń było tutaj użycie przecinających się żeber aby stworzyć przestrzenną geometrię dachu :

Przerobiliśmy także techniki panelizacji i tworzenie parametrycznych komponentów :

O ile pierwsze i drugie spotkanie obfitowało w podstawowe techniki takie jak panelizacja, tworzenie żebrowań i przekrojów, kolejne weekendy przyniosą trochę inne zagadnienia niż dotychczas. Po pierwsze poruszone zostaną tematy związane bliżej z technikami generatywnymi (agregacja, rekurencja, samo-organizacja i tym podobne) – po drugie uczestnicy zostaną wprowadzeni w techniki tworzenia algorytmów w środowisku Processing. Wszystko oczywiście pod kątem cyfrowej fabrykacji.

Kurs trwa do końca marca (po jego zakończeniu i wykonaniu finalnych modeli nie omieszkamy opublikować kolejnego foto-reportażu).

Categories: GC, warsztaty Tags:

Eksperymentalnie i wysoko – czyli jak zaprojektować parametryczny wieżowiec

wrzesień 25th, 2011 Brak komentarzy

Nowoczesne wieżowce w Polsce zazwyczaj kojarzą się z kanciastymi bryłami, nieciekawymi formami, lub po prostu szklanymi prostopadłościanami na wzór boomu budowlanego, którego doświadczyły amerykańskie metropolie w latach 80tych. Chyba jedynym wyjątkiem jest tutaj Złota 44, łagodnie opisana krzywiznami przypominającymi z daleka żagiel. Rzeczy takie jak dostosowanie formy budynku do trajektorii słońca po niebie, a także użycie zakrzywionych powierzchni fasad to ciągle jeszcze rzadkość.

Postanowiliśmy więc przećwiczyć temat projektowania ultranowoczesnych form wysokościowców. Razem z grupą studentów z III roku Architektury i Urbanistyki PWr, podczas zajęć z zaawansowanego projektowania parametrycznego spróbowaliśmy stworzyć adaptywny i organiczny wieżowiec. Miał on w założeniu adaptować swoją formę do orientacji słońca, a fakturą fasady odpowiadać na kwestie związane z ekologią – naturalną wentylacją, naświetleniem wnętrz oraz chronić budynek przed przegrzewaniem/wychłodzeniem, w zależności od temperatury.

Czy ćwiczenie się udało ? Oceńcie to sami :-)

Jako działkę wybraliśmy grunt we Wrocławiu, przy Galerii Dominikańskiej – a dokładniej miejsce, gdzie ma powstać Hotel Hilton i apartamenty Ovo. Nie jest to próba konkurowania z istniejącym już dla tego miejsca projektem – a jedynie użycie istniejącego, ciągle jescze wolnego miejsca na eksperymentalną koncepcję architektoniczną, dobrze zakorzenioną w otoczeniu.

Najpierw poświęciliśmy kilka zajęć, żeby zbudować parametryczny model wpasowujący się w zadaną działkę, a potem zaczęliśmy się ‘bawić’ w wizualizację oraz budowanie parametrycznych komponentów :

Powyższa wizualizacja pokazuje usytuowanie budynku. Na niższych piętrach znajduje się rozbudowana galeria handlowa i przestrzenie biurowe. Powyżej – wieża z apartamentami. Podstawowy model to zbiór kilku powierzchni krzywoliniowych BSpline zamykających bryłę w jedną, spójną całość. Na podstawie tych powierzchni, nanieśliśmy na poszczególne fragmenty wieży takie rzeczy jak pionowe podziały oraz zarysy pięter. Wszystko jest sterowane za pomocą punktów kontrolnych, oraz kilku zmiennych (suwaków), które pozwalają nawet w zaawansowanym stadium zmienić np. wysokości poszczególnych pięter, czy ilość pionowych elementów konstrukcyjnych na fasadzie.

Parametryczny model został stworzony w środowisku Generative Components, i wygląda mniej więcej tak :

Jednym z najważniejszych aspektów tego ćwiczenia projektowego było stworzenie fizycznego modelu wieży. Chodziło o to, żeby oprócz wirtualnych obrazków (które przy dzisiejszych narzędziach projektowych nie są niczym trudnym do wykonania) wykonać namacalny model, który będzie przekonujący i ciekawy w odbiorze. Chodziło także o to, żeby poprzez jego przygotowanie do procesu wycinania laserowego, a potem jego składanie, zrozumieć jakie są ograniczenia i wyzwania przy prawdziwych realizacjach tego typu.

Niestety, nie wszystko co ładnie wygląda na ‘cukierkowej’ wizualizacji da się zbudować – stąd duży nacisk na tworzenie namacalnych modeli projektowych przy projektowaniu parametrycznym. Bez tego trudno mówić tutaj o prawdziwej nauce nowoczesnych technik modelowania 3D (!).

Po przygotowaniu przekrojów pięter i rozwinięciu krzywoliniowych kolumn na płaszczyznę, wycięliśmy wszystko na wycinarce laserowej i zabraliśmy się za składanie :

Skończony model z białej tektury wygląda tak :

Jako część ćwiczenia parametrycznego, wykonaliśmy także specjalny wydruk rozwinięć powierzchni przeszklonych – zwyczajnie rozkładając je na płaszczyźnie jako prostokąty. Po naniesieniu go na przezroczystą folię, można je było wyciąć i przykleić na fasadę segment po segmencie (zdjęcie powyżej).

Nie było to zadanie proste ani szybkie – ale dzięki użyciu modelu parametrycznego, każdy segment pasował idealnie do obrysu pięter i przestrzeni między kolumnami. Wszystko było oczywiście odpowiednio ponumerowane i odwołując się na bieżąco do komputerowego modelu mogliśmy namierzyć i dopasować każdy fragment – co bardzo przypomina już zaawansowane użycie tej technologii w dużej skali. Podobne numerowanie i indeksowanie elementów wykorzystują dzisiaj duże pracownie architektoniczne takie jak Zaha Hadid, Frank Gehry czy Foster+Partners, wzbogacając projektowanie parametryczne także modelami BIM oraz rozbudowanymi trójwymiarowymi bazami danych elementów.

Po tym wstępnym ustaleniu bryły budynku oraz stworzeniu modelu, zabraliśmy się za studiowanie różnych generatywnych wariantów fasady – z naciskiem na adaptatywność komponentów, np z uwzględnieniem pozycji słońca.

Powyżej praca Anety Rejdych, pokazująca komponent zbudowany na siatce prostokątów nałożonych na powierzchnię BSpline. Zbudowany na tej podstawie układ trójkątnych paneli szklanych rozbija złożoną geometrię na proste pod-elementy, które pełnią rolę podwójnej fasady. W założeniu ma być ona dostosowana do warunków środowiskowych, umożliwiając efektywne chłodzenie budynku latem, a zminimalizowanie strat ciepła zimą.

Trochę dalej w swoim projekcie poszedł Krzysztof Ciok, którego pomysł na fasadę to adaptywne otwory pozwalające na selektywne doświetlenie i zacienienie poszczególnych części budynku. Komponenty używają też różnych materiałów w zależności od funkcji.

Na powyższej pracy Wojciech Mazan zastosował romboidalną siatkę ‘diamentów’ złożonych z trójkątów, spośród których niektóre są odchylone tworząc ‘piramidki’ i stymulując naturalną wentylację. Pomaga to w chłodzeniu fasady latem. Niższa, komercyjna część budynku jest przekryta standardową siatką prostokątnych podziałów i obłożona szklanymi panelami.

Ciekawą formę wybrał też Piotr Halczuk, projektując oplatającą wieżowiec siatkę sinusoid, pełniących funkcję nośną dla drugiej warstwy fasady (przeszklenia). Dużo bardziej rygorystyczna, lecz adaptująca się do zmieniającego się obwodu wieży, wizualnie dodaje jej charakteru i klarowności, nadając jej niemalże ‘ikoniczny’ i monumentalny wygląd.

—————–

Eksperyment pokazuje jak przy jednym projekcie można dotknąć całego spektrum zagadnień – koncepcyjnego szkicowania formy za pomocą parametrów, wstępnych i zaawansowanych wizualizacji projektu (a także fotomontaży), budowania reaktywnych komponentów oraz oczywiście budowy fizycznego modelu. Studia takie jak te wykonuje się w dużych międzynarodowych biurach przy każdym projekcie – tzn koncepcyjne modele form, wizualizowanie w kontekście otoczenia, i tworzenie ‘mockupów’ czyli modeli, często z wykorzystaniem drukowania 3D lub wycinania laserowego.  Bez tego typu ćwiczeń (wykonywanych często wiele razy) nie można w pełni odkryć całego potencjału leżącego w sytuacji i orientacji bryły architektonicznej, którą studiujemy (dlatego też podobne ćwiczenia mają duży potencjał dydaktyczny!).

Mam nadzieję, że budowanie parametrycznych modeli oraz tworzenie ich fizycznych reprezentacji za pomocą druku 3D lub wycinania laserowego/CNC wejdzie już wkrótce do kanonu zadań projektowych na polskich uczelniach architektonicznych. Zainteresowanie tym tematem rośnie, a urządzenia do cyfrowej fabrykacji tanieją z roku na rok (‘made in China’ bardzo w tym pomaga ;-) , tak więc boom na nowoczesne techniki projektowe w dużej skali dopiero się zacznie. Oby jak najszybciej !

O wykorzystaniu taniego druku 3D i drukarek RepRap, oraz innych technikach fabrykacji w architekturze już wkrótce, w osobnym artykule !

Kurs projektowania parametrycznego i cyfrowo wspomaganej fabrykacji – finał

czerwiec 10th, 2011 3 comments

Michał Ciepły, parametryczna wieża z komponentem reagującym na pozycję słońca

Krzysztof Mielczarek, żebrowanie struktury dachowej

W weekend 5/6 czerwca zakończył się reklamowany od marca czteroweekendowy, specjalistyczny kurs projektowania prowadzony przez Przemka Jaworskiego i Michała Piaseckiego. Zajęcia zorganizowano i przeprowadzono we współpracy z Politechniką Wrocławską i Laboratorium Skanowania i Modelowania 3D oraz firmą Bentley, producentem darmowego oprogramowania Generative Components.

Pierwsze spotkanie miało za zadanie przybliżyć uczestnikom techniki projektowania parametrycznego, i obfitowało w prezentacje projektów i technik ukazujących kulisy wykonawcze i projektowe wielu budynków z całego świata. Zawarte pomiędzy prezentacjami bloki ćwiczeniowe pomagały praktycznie zrozumieć zastosowanie poszczególnych technik, i wykonać podobne projekty własnoręcznie. Pod koniec drugiego dnia uczestnicy zaprojektowali i przygotowali do wycinania model parametrycznego dachu, który został złożony na początku kolejnych zajęć.

Drugie spotkanie minęło pod znakiem cyfrowej fabrykacji, gdzie na samym już początku Michał Piasecki zaprezentował najpopularniejsze technologie, poczynając od wycinania laserowego, kończąc na układaniu cegieł za pomocą robotów (nie zapominając oczywiście o drukowaniu 3D!). Bloki ćwiczeniowe rozbudowywały techniki poznane na poprzednich zajęciach, i koncentrowały się głównie na mapowaniu elementów na krzywoliniowych powierzchniach fasad, np budynków wysokościowych.

Zajęcia zakończyły się, podobnie jak poprzednio, tworzeniem parametrycznego modelu pod kątem fabrykacji za pomocą lasera.

Trzeci weekend rozpoczął się prezentacją dotyczącą bardziej rozbudowanych, generatywnych technik projektowych i ich potencjalnym zastosowaniem (na podstawie przykładów). Omówiono między innymi automatyczne mierzenie powierzchni na podstawie zewnętrznej geometrii budynku, oraz specjalną technikę tworzenia planarnej panelizacji z zachowaniem współkrawędziowości elementów (nawet przy podwójnie zakrzywionej geometrii dachu lub fasady).

Złożono także uprzednio przygotowane i wycięte laserem modele parametrycznych wież.

Podczas czwartego, i ostatniego już weekendu, uczestnicy poznali bardziej zaawansowane techniki, takie jak scripting oraz nieliniowe projektowanie generatywne, z użyciem losowości, atraktorów i agregacji. Poruszono także tworzenie systemów sterowanych sztuczną inteligencją i systemami agentów (w środowisku Processing). Na koniec zaś odbyła się krótka prezentacja drukowania 3D za pomocą drukarki RepRap, używającej plastiku ABS.

Na zakończenie uczestnicy dostali certyfikaty ukończenia kursu, oraz książki wydawnictwa Bentley Press (w tym rozlosowano książkę-biblię projektowania parametrycznego ‘Architectural Geometry’, oraz książkę ‘Space Craft: Developments in Architectural Computing’).

Kolejne warsztaty na jesień, zapraszamy !

 

Michał Ciepły, animacja parametrycznego komponentu reagującego na słońce