パラメトリック、アルゴ リズミック、デジタル・ファブリケーション

2011/11/8(火)、”コンピューテーショナル・デザインの建築設計への応用について、フランスやアメリカでの最新の動向を踏まえ実践方法を紹介する。”という内容で、パラメトリック、アルゴ リズミック、デジタル・ファブリケーションというシンポジウムが開催されます。
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圳宝安国際空港（Shenzhen Bao'an International Airport）

中国の圳宝安国際空港空港（Shenzhen Bao'an International Airport）ターミナルのデザインの例がYoutubeで公開されています。
一昨年の、３D modeling Symposium in Berlin　で、紹介されたものを見ましたが、コンピュテーショナルデザインの良い例でしょう。
自由曲面形状を持つ建物のパネルをハニカム構造で製作するさいにいかに、部材を共通化してコストも抑えるという前段階の検証を、RhinoでEXCEL（Grasshopper以前）で行っていたようです。
このムービーを見るだけでも多くの事が分かります。

ムービーはこちら

コンピュテーショナルデザイン・モデリングも、意匠段階から製造の段階でも威力を発揮しそうです。

Essential Mathmatics 日本語版

Grasshopperのサイトに、Essential Mathmatics　for Computational Designの日本語版がアップされました。

このドキュメントでは、3次元形状を操作するために必要なベクトル、行列、アフィン変換等が、Grasshopperを使用して分かりやすく説明してあります。またNURBSの基礎知識にも網羅されています。Grasshopperを使用したコンピュテーショナルデザインは、これらの知識が必要となりますので、是非、一読してください。

海外のGrasshopperチュートリアルから

海外では、様々なRhinoやGrasshopperのSNSサイトがあり、情報交換やチュートリアルやサンプルがアップロードされています。
英語ですから敬遠される方もいるかと思いますが、下記のチュートリアルは説明がなくても良く分かります。












ジュエリーデザイナー向けに２つアップされています。
http://www.gjd3d.com/video/defining-a-parametric-weave
http://www.gjd3d.com/video/modeling-a-parametric-rosette

GH サンプル アップロードその9

Grasshopperサンプルその９をアップロードしました。
ＯｒｉｅｎｔＯｎＳｒｆ　Ｅｘａｍｐｌｅ　サンプルダウノロード

ファイルを解凍すると、2つのＧＨ定義ファイルがあります。これらはＲｈｉｎｏデータを必要としません。
この定義ファイルでのキーポイントは2つです。
１つは、”Surface>Freeform>Surface from Points”コンポーネントによる点群からのサーフェスの作成です。
この例では、点群を”Panel”コンポーネントに入れ、その点群を入力としています。この例では、U列を”７”にしています。このコンポーネントに入力する点群の数は、必ず、Ｕ列ｘＶ列の数に等しくなる必要があります。



次に、”Transform>Euclidean>Orient”コンポーネントで、ベースサーフェスに配置するオブジェクトを指定しますが、この時、”Surface>Analysis>Evaluate Surface”コンポーネントで、ベースサーフェス上に配置するUV値から、法線方向の平面を取得し、配置する方向を指定します。





この例では、UV値の値を変えてシミュレーション出来る様になっています。
また、配置後のオブジェクトに対して、スケールを実行し、配置後のオブジェクトサイズのシミュレーションも行っています。




このシミュレーションのアニメーションはYoutubeにアップされています。

Voronoi パターンシミュレーション

前回のVoronoi　パターンを利用した建築モデリングの補足です

”Reduceコンポーネント”の、S-入力に、数値を指定によって、乱数によって削除される点群が変わります。

左の例は、S-入力の、0から100までのスライダーを接続しています。これを変えていくと残される点群が変化してゆきます。

緑色の点が、初期値、白の点群が、乱数で削除されさらに、X-Y方向に乱数で移動させたもの。



ここで、スライダーを右クリックして、コンテクストメニューから、”Animate”を選択すると、スライダーの数値の変化に対応したアニメーション画像を作成出来ます。








画像出力するビュー、解像度、フレーム数を指定して画像を作成します。後は、ビデオエンコーダーを使用して、AVIやMPEGファイルを作成します。

もし”Bongo”を持っていれば、Bongoのビデオエンコーダーを使用しても良いでしょう。

数値スライダーの変化によって、ビューのイメージが変わって行きます。

このシミュレーションのアニメーション画像はYoutubeにアップされています。

Voronoiパターンを利用した建築モデリング

今回は、4月28日の大阪のセミナーで紹介したボロノイパターンを利用したモデリングの例を紹介します。

Voronoi Example サンプルダウンロード










ボロノイ図は、良く建築系で使用されるパターンです。
ボロノイ詳細

”Mesh>Triangulation>Voronoiコンポーネント”に、点群を入力しセルの半径指定をするとその点群に応じたボロノイ図を作成します。





では、ここでは多くの点群を扱うために、まず”Vector>Grids>SqGridコンポーネント”で、任意の、MxN列の点群列を生成しておきます。








次に、”Sets>Sequence>Reduce(Randamn　Reduce)コンポーネント”と、”Sets>Cull(Cull Index)コンポーネント”を使用して、残す点群をランダムに設定出来るようにしておきます。
減らす数を指定し、ランダムさに関しては、”Reduceコンポーネント”の、S-入力に整数値を指定し、削除するパターンを決めます。





さらに残った点群を”Sets>Sequence>Randomコンポーネント”を使用して、X-Y方向にランダムに移動させます。
生成された点群を”Voronoiコンポーネント”に接続し、好みのボロノイ図が出来るまで調整します。
尚、ここまでのプロセスは外部の点群データを取り込むか、自分で配置しても構いません。




次に、出来たボロノイ図を、内側にオフセットしておきます。
オフセットしたカーブを、全て分解し”Divideコンポーネント”で中点と端点を抽出しておきます。







抽出した点群を、”Crvコンポーネント”で制御点指定の周期カーブを作成します。
前の工程に戻り、点群の数、間引き数、点群の位置、オフセットの距離を気に入ったパターンが出来るまでシミュレートします。






パターンが出来上がったら、一度、Rhinoのオブジェクトとして、Bakeし、さらに形状を調整します。
Grasshopperで出来たパターンのみ使用する場合は、このプロセスは必要ありません。






出来上がった、ボロノイ図を、”Transform>Morph>Map to Surfaceコンポーネント”を使用してサーフェスにマッピングします。
マッピングしたカーブで、サーフェスを分割します。
尚、この工程が、RhinoでApplyCrvコマンドを使用しても同様のことが可能です。