chupa.group andrea pancini david raveggi nicola roncoli fabio semeraro
PROGETTAZIONE GENERATIVA
che cos è come funziona strumenti chi ne parla chi la usa progetti analisi software grasshopper
CHE COS E’
La progettazione generativa, è un approccio avanzato della progettazione architettonica come sistema dinamico non lineare, una metodologia progettuale che gestisce la complessità contemporanea del costruito operando attraverso sequenze logiche progressive. Il progetto viene, dunque, costruito come struttura operativa logica attraverso codici di trasformazione dell’esistente verso un possibile che soddisfi la qualità cercata.
lizzano molti studi, si sviluppano idee e gradualmente i dettagli cominciano a trovare il loro posto.
L’idea non è automatizzare la progettazione. Non si tratta di diventare capaci di completare un progetto con un clic del mouse. Lo scopo è chiarire aspetti del processo che fin ora restavano indeterminati, in modo da comprendere meglio ciò che si vuole davvero. Si tratta di ottenere una qualità superiore, non una maggiore efficienza. È importanLo scopo non è scoprire una forma, te che sia migliore, non più veloce. ma ricercare nuovi modi di progettare la città attraverso architetture Questa idea non implica che il comche forniscano soluzioni migliori ai puter trovi un gran numero di soluproblemi che il mondo deve affron- zioni fra cui scegliere né che sia netare e, allo stesso tempo, offrano cessario servirsene per creare forme maggiore libertà all’immaginazione. strane. Quando viene utilizzato così, un computer non altro che un’estenLa progettazione inizia essenzial- sione della matita. Anziché usare i mente con la selezione di una singola computer per pensare, occorre utilinea di condotta. Non si tratta solo di lizzarli come estensioni della mente. scegliere un metodo qualsiasi, bensì un metodo specifico, l’unico possibi- In realtà non si tratta solo di generare le. Pianificazione urbanistica e pro- forme con il computer. Fondamentagettazione architettonica, superfici, le è che il programma proponga soforme e materiali sono tutti deter- luzioni per le situazioni di progetto. minati da questa linea d’azione. Questo metodo ha qualcosa in coTale procedimento comincia con mune con la scienza delle complesl’esame della situazione. Si rea- sità: le sue procedure assomigliano al processo di scoperta di strutture
nascoste nei sistemi urbani e sociali. La scienza della complessità ha portato alla luce principi semplici nascosti all’interno di ciò che sembrava essere soltanto disordine assoluto. Usare la teoria del caos e i frattali non significa creare forme particolari con curve dai profili frastagliati. È il processo che contribuisce al progetto, non le forme. In questo senso, possono contribuire anche la vita artificiale, gli algoritmi genetici e i programmi di connessioni neurali. Cio’ apre una nuova era nel design e nella produzione industriale: la sfida di una nuova naturalita’ dell’oggetto industriale come evento unico ed irripetibile, specchio dell’unicita’ ed irripetibilita’ dell’uomo e della natura. Ancora una volta l’uomo emula la natura, come e’ proprio del fare arte. Dopo duecento anni dell’era veteroindustriale di oggetti clonati per limiti tecnologici, l’oggetto unico diventa una nuova risposta al bisogno umano, a lungo disatteso, di ritrovarsi in un mondo che rispecchi, in ogni evento artificiale, l’unicita’ ed irripetibilita’ di ogni uomo. In un’epoca segnata da ripetuti tentativi di clonazione del naturale, il design ritrova, in campi tecnologicamente avanzati come i sistemi dinamici non lineari,
la vita artificiale e l’intelligenza artificiale, il piacere estetico ed etico di confrontarsi con i processi ed i caratteri propri della natura. I modelli tridimensionali generati con il software, risultati plurimi dell’idea espressa, sono utilizzabili direttamente dalle macchine industriali manifatturiere a controllo numerico e dai robot che gia’ rappresentano le tecnologie attuale della produzione industriale. Questa riprogrammazione generativa ed automatica dei robot consente di produrre oggetti unici con gli stessi macchinari e con costi paragonabili a quelli di oggetti tutti uguali; come una stampante che, con lo stesso costo, stampa pagine tutte uguali o pagine diverse. Si e’ cosi improvvisamente aperta la possibilita’ di ritrovare campi possibili della creativita’ umana impensabili senza gli stumenti informatici. Se questi, all’inizio dell’era informatica, potevano sembrare strumenti che portassero a limitare o addirittura ad estinguere la creativita’ umana, oggi, permettendo di agire creativamente e direttamente sui codici dell’armonia, divengono strumenti di apertura verso nuovi confini e di rilancio della creativita’ intesa come connubio indissolubile tra arte e scienza.
COME FUNZIONA
Nella storia dell’architettura, stili architettonici diversi hanno presentato differenti tipi di geometria e logica di articolazione e ogni periodo ha saputo trovare un modo per affrontare i suoi problemi geometrici. Dal momento in cui i computer hanno iniziato ad aiutare architetti, simulando lo spazio e le articolazioni geometriche, sono diventati uno strumento fondamentale nel processo di progettazione. Geometria Computazionale diventa un soggetto interessante per lo studio e per la combinazione di algoritmi di programmazione con la geometria, ha dato geometrie algoritmiche noto come algoritmi generativi. Sebbene software 3D aiutano a simulare quasi tutto lo spazio visualizzato, è la nozione di algoritmo generativo che porta le possibilità attuali del design, come ‘progettazione parametrica’ nel campo dell’architettura. Architetti iniziano ad utilizzare le curve di forme libere e superfici per progettare e studiare gli spazi al di là delle limitazioni di geometrie convenzionali dello “spazio euclideo”. La progettazione architettonica è oggetto di potenzialità di calcolo algoritmico, geometrie con le gerarchie multiple ad alto livello di complessità. La progettazione e la modellazione di superfici free-form e curve, quali elementi costitutivi che sono associati con componenti diversi e hanno più pattern non è un lavoro facile da fare con i metodi tradizionali. Questo è il potere di algoritmi e gli script che vengono avanti superando i limiti. E ‘ovvio che, anche riflettendo su una geometria complessa, abbiamo bisogno di strumenti adeguati, in particolare software, che sono in grado di simulare queste geometrie e controllare le loro proprietà. Come risultato, gli architetti sono interessati a utilizzare algoritmi genetici per generare modelli algoritmici e andare oltre la paletta attuale delle forme e degli spazi disponibili. L’orizzonte è un catalogo ricco di complessità e molteplicità che unisce creatività e ambizione insieme.
Modellazione parametrica di Computazione Evolutiva e Genetic Algorithm
Un passo avanti porta a incorporare le proprietà dei sistemi materiali in algoritmi di progettazione,che sembra essere più possibile in questo concetto parametrico. Guardando gli effetti materiali e le loro risposte all’ambiente hosting in fase di progettazione, ora le potenzialità intrinseche dei componenti e sistemi devono essere applicati ai modelli parametrici del design. Non solo questi algoritmi generativi devono trattare con la generazione di forme, ma c’è anche un grande potenziale per incorporare la logica dei sistemi materiali in loro. La logica alla base della progettazione parametrica può essere strumentalizzata qui come un metodo di design alternativo, quello in cui il rigore geometrico di modellazione parametrica può essere distribuito prima a integrare i vincoli di produzione, le logiche di montaggio e caratteristiche dei materiali nella definizione di componenti semplici, e poi al proliferare delle componenti nei più grandi sistemi e le assemblee. Questo approccio utilizza l’esplorazione delle variabili parametriche per capire il comportamento di un tale sistema e quindi utilizza questa conoscenza per elaborare strategie di risposta del sistema alle condizioni ambientali esterne e le forze. Per lavorare con oggetti complessi, il processo di progettazione di solito inizia da un livello molto semplice e poi per gli altri livelli sono aggiunte forme complesse che sono costituite da diverse gerarchie, ciascuno associato ad una sua logica e dettagli. Questi livelli sono interconnessi e i loro membri si influenzano reciprocamente in questo senso. Quindi, fondamentalmente il punto finale di una curva potrebbe essere il punto centrale di un altro cerchio e ogni modifica della curva avrebbe cambiato il cerchio di conseguenza. Fondamentalmente questo metodo si occupa del design, con un enorme quantità di dati e calcoli, attraverso il flusso degli algoritmi. Il punto è che tutte queste geometrie sono facilmente regolabili, dopo il
processo. L’architetto ha sempre accesso agli elementi di progettazione di un prodotto dal punto di partenza fino ai dettagli. In realtà, poiché il prodotto di design è il risultato di un algoritmo,gli ingressi dell’ algoritmo possono essere cambiati e il risultato verrebbe anche aggiornato di conseguenza. Ora è possibile tracciare digitalmente un modello generare centinaia di varianti di progetto, regolando parametri geometrici di base. E’ importante e vitale per incorporare le proprietà dei sistemi materiali,strutturare vincoli di fabbricazione e di assemblaggio in logiche di parametri. Il design parametrico permette il riconoscimento di modelli di comportamento geometrici e le relative capacità performative e tendenze del sistema. In un feedback continuo con l’ambiente esterno, queste tendenze comportamentali possono informare lo sviluppo ontogenetico di un sistema specifico attraverso la differenziazione dei parametri nei suoi sub-luoghi.
STRUMENTI Attraverso la rete è possibile avere una panoramica molto ampia per quanto riguarda i software utilizzati per la progettazione generativa. Sono molti, infatti, le plug-in e i programmi che si possono scaricare, gratuitamente e non, dalla rete e che permettono, in affiancamento a programmi di progettazione come CAD e similari, di generare forme nuove e molto complesse.
I software più utilizzati nel campo della progettazione generativa sono principalemte cinque:
• • • • •
PARACLOUD GRASSHOPPER BENTLEY GM GEOMATIC STUDIO K3DSURF
ParaCloud è una soluzione software che trasforma un foglio di calcolo di Excel in un potente modellatore parametrico che fa funzionare i CAD tools supportati e ne estende le capacità. ParaCloud fornisce a Rhinoceros le abilità per la progettazione generativa ed il controllo parametrico per editare in modo accurato ed intuitivo i propri progetti per studi performativi, di fabbricazione e costruzione. ParaCloud potenzia Rhino con: la modellazione dal comportamento parametrico, lo sviluppo di superfici e nervature, le strutture shell e nervature parametriche, la propagazione dei componenti parametrici, la propagazione generativa dei blocchi di Rhino, il controllo numerico semplificato sulla geometria spaziale.
Questo programma rappresenta un nuovo approccio verso la progettazione generativa. Funziona facilmente come il rendering di immagini e texture di una superficie o la creazione di veri modelli 3D di superfici geometriche. Il modello 3D può essere controllato parametricamente per realizzare la propria idea di design. Questo plug-in lavora con programmi quali SketchUp (Free e Pro), Maya, 3DSMax, Rhino e qualsiasi supporto CAD OBJ, STL, DXF e COLLADA.
PREZZO ParaCloud|GEM - Academic License (1 CPU) 155 Euro (Windows or Mac OS X) ParaCloud|GEM - Professional License (1 CPU) 399 Euro (Windows or Mac OS X) TIPOLOGIA Sofware shareware CONTATTI E-mail:info@paracloud.com ParaCloud UK: +44 207 193 8221
Per i progettisti che stanno esplorando nuove forme utilizzando algoritmi generativi, Grasshopper ® è un editor grafico algoritmo strettamente integrato con gli strumenti di modellazione di Rhino 3-D. A differenza di RhinoScript, Grasshopper non richiede alcuna conoscenza di programmazione o di scripting, ma consente ancora ai progettisti di costruire generatori di forma da i piu semplici a i più complicati.
PREZZO Gratis TIPOLOGIA Plug-in Freeware CONTATTI http://grasshopper.rhino3d.com/ http://www.rhino3d.com/developer.htm
GenerativeComponents, noto anche come GC, è un programma parametrico e associativo di progettazione del sistema che offre nuovi modi per esplorare scenari di design alternativo. GenerativeComponents consente ai grafici di lavorare tutto graficamente, o di combinare grafica con scripting e programmazione. Questo programma, GenerativeComponents, fornisce la possibilità di esplorare nuove opzioni per il design. Con questo software un progetto complesso può essere creato da più istanze di una funzionalità e questa funzione si può adattare alle condizioni date dal progettista.
GenerativeComponents, inoltre, può riconfigurare automaticamente ogni singolo piano dopo aver cambiato l’altezza e la forma di un edificio, o dopo aver modificato la sua impronta. GenerativeComponents (GC) consente agli architetti e agli ingegneri di creare disegni e raggiungere risultati che erano praticamente impensabili prima. I progettisti possono indirizzare la loro creatività verso nuove forme per offrire edifici sostenibili che sono più liberi nella forma e nell’uso di materiali innovativi. GC facilita questo, consentendo l’esplorazione rapida di una vasta gamma di alternative anche per gli edifici più complessi.
I disegni possono essere raffinati da una modellazione dinamica e si può manipolare direttamente la loro geometria mediante l’applicazione di regole. Si può, inoltre, atturare le relazioni tra elementi di costruzione, o attraverso la definizione di forme di costruzione e sistemi complessi tramite algoritmi espressi in modo conciso. GC è integrato con il Building Information Modeling (BIM), questo permette di avere a disposizione infinite combinazioni di texture su
materiali da costruzione, oggetti e ambiente. Questa integrazione consente l’elaborazione di disegni in modo preciso ed efficiente fino alle produzione dettagliate e di fabbricazione. GenerativeComponents sta già consentendo ad importanti architetti e ingegneri di tutto il mondo di fornire ispirazione per la progettazione di edifici sostenibili. Tra loro ci sono Arup, Buro Happold, Foster + Partners, Grimshaw Architects, HOK, Kohn Pedersen Fox, Morphosis, e Architetti SHOP.
PREZZO Nd. TIPOLOGIA Software shareware CONTATTI © 2010 Bentley Systems, Incorporated 1-800-BENTLEY or +1-610-458-5000 http://www.bentley.com/it-IT/Solutions/ Buildings/
Progettato per gestire le piĂš esigenti richieste di progettazione e design, Geomagic Studio trasforma i dati della scansione 3D in modelli 3D molto accurati. Un complemento perfetto per il CAD, CAE CAM e gli strumenti giĂ disponibili. Geomatic Studio supporta i formati standard tra cui STL, IGES, STEP e i nativi dei file CAD.
PREZZO Nd. TIPOLOGIA Software shareware CONTATTI Email Technical Support support@geomagic.com
Phone Technical Support United States (Toll Free): 800.251.5551 Americas: +1.919.474.3036 Asia: +86.21.6432.0776 Europe: + 49.89.32.72.98.24
K3DSURF K3DSurf è un programma per visualizzare e manipolare i modelli matematici in tre, quattro, cinque e sei dimensioni. K3DSurf supporta equazioni parametriche e isocurve. F O R M AT I S U P P O RTAT I I formati supportati sono: Povscript: POV-Ray è il migliore ray tracer disponibili in rete ... ed è gratuito. VRML2: da utilizzare con la maggior parte dei browser attuali attraverso un apposito plug-in. OBJ: un formato di file noto sostenuta dalla maggior parte delle applicazioni 3D (Blender, Maya e Moray ...).
K3DSurf Utilizzo K3DSurf può essere utilizzato da tutti interessati a funzioni di disegno 3D matematiche e non richiedono competenze particolari da parte degli utenti. Questo programma è stato progettato con l’intenzione di rendere K3DSurf il più semplice possibile, ma non a discapito dell’efficienza: K3DSurf è stato sviluppato per essere utilizzato anche da utenti con un basso livello di conoscenze in scienze matematiche, per poi rende rizzare le immagini con Povray. Aggiungere e rimuovere alcune funzioni dalle equazioni e visualizzare i nuovi risultati è il modo migliore per capire i comportamenti delle immagini 3D. K3DSurf può anche essere utilizzato in scene complesse. La creazione di equazioni per rappresentare le forme specifiche può essere un pò’difficile e richiede esperienza sia in campo Matematica e programmazione 3D, ma la maggior parte “dell’esperienza” è la creazione di formule specifiche che corrispondono a comportamenti specifici in Hyperspace (4D/5D).
K 3 D S u r f Pa n o r a m i c a Parametric
superfici
/
curva:
K3DSurf utilizza delle descrizioni parametriche dei suoi modelli fisici. Qualsiasi posizione nel piano, e quindi qualsiasi posizione sulla superficie, può essere univocamente determinata da due coordinate, e quindi la superficie è parametrizzata da tali coordinate. Le equazioni parametriche possono essere sia “implicita” o “esplicito”: ** Equazioni esplicite: i parametri sono U e V. Esempio: U = X, Y = U + V, Z = cos (v + u) ** Equazioni implicite: solo le equazioni implicite come Z ^ n = f (X, Y) con (n mod 2 = 1) sono supportate da K3DSurf. Esempio: Z = exp (x ^ 2 + y ^ 2), Z ^ 7 = exp (x * cos (y ))...
PREZZO Nd. TIPOLOGIA Software shareware CONTATTI Nd
PARLA NE CHI il tema della progettazione generativa è tuttora poco conosciuto. Questo tipo di progettazione, infatti, nn riveste, soprattutto in italia, quel ruolo ke meriterebbe visti i risultati ottenuti da quei pochi architetti ke usano questo metodo di progettazione. Va inoltre sottolineato ke nn ci sn molti siti internet dedicati a questa tecnica. Ci sn, infatti, solo alcuni blog ke trattano questo argomento e tra i piu famosi citiamo..... w w w. b e n t l e y. c o m / i t - I T / S o l u t i o n s / B u i l d i n g s w w w. d i g i c u l t . i t / d i g i m a g / a r t i c l e . a s p ? i d = 6 1 w w w. g e n e r a t i v e d e s i g n . c o m / p r o g e t t a z i o n e g e n e r a t i v a 2 0 0 3 w w w . g e n e r a t i v e d e s i g n . c o m W W W . a n d r e a g r a z i a n o . b l o g s p o t . c o m w w w. t e s i o n l i n e . i t / d e f a u l t / t e s i . a s p ? i d t = 2 9 9 0 7 w w w . p a r a c l o u d i n g . c o m / G E M www.architetturagiovanile.com/?tag=software-di-progettazione
P R O G E TT I
Stazione della Metropiltana Iidabashi M a koto Sei Watanabe
Luogo: Tokyo Anno : 2000 La stazione della metropolitana progettata da Makoto Sei Watanabe, la Iidabashi Station della Tokyo Oedo Line, è forse il primo esempio di architettura organica generata ed evoluta al computer. Un’architettura seme, una stazione radice, una torre di ventilazione vegetale.La struttura portante dell’edificio è realizzata in acciaio.
Stazione Shinkansen Luogo: Minamata Anno : 2004 Il tetto e le pareti della stazione consistono in una raccolta di pezzi rettangolari, che continuano gli uni negli altri senza distinzione. La forma e lo stato delle strutture, sono stati esaminati per determinare la quantità di pioggia che potrebbe essere sostenuta, la quantità di vento,la quantità d’ombra che può essere fornita, e quanto rumore di treni potrebbero essere trattenuti. Dopo numerose ripetizioni, uno stato che soddisfa i requisiti fu scelto e questo divenne il design. I vari pezzi che corrono paralleli tra loro hanno angolature diverse, angolazione differenziata e diverse riflessioni di luce.
M a koto Sei Watanabe
Kashiwanoha-Campus Station M a koto Sei Watanabe
Luogo: Tsukuba Anno : 2004/05
Questa stazione ha una pelle architettonica esterna che copre la struttura vera e propria. La struttura architettonica è indipendente dagli elementi di ingegneria. Questa struttura ibrida, come viene chiamata, è una nuova configurazione che non si trova nelle stazioni ferroviarie convenzionali. La forma conseguente complessiva è racchiusa da due schermi che sono indipendenti dalla struttura di ingegneria. Il problema era come costruire queste due schermate. Dal posto di rilievo dei dipartimenti di scienze naturali nella comunità, è stato chiesto qualche riferimento alle scienze naturali. La vicinanza del Parco Kashiwanoha chiamato anche per l’immagine della natura. La soluzione era quella di prendere i due temi delle scienze naturali e della natura, e si sovrappongono sotto il tema del flusso.
Tokyo house M a koto Sei Watanabe Luogo: Tokyo Anno : 2006
Shangai house Makoto Se i Wa t a n a b e Luogo: Shangai Anno : 2004 Il sito è in un quartiere nel centro di Shanghai con molte residenze databili intorno al periodo coloniale. Per rispetto di tali circostanze storiche, il lato strada è gestito in un modo che risponde alla comparsa dei dintorni. L’altezza e la profondità hanno le stesse dimensioni degli edifici vicini. La strada è stretta e fiancheggiata da alberi di grandi dimensioni, che non permette di visualizzare l’intera facciata in un solo sguardo.Più che un lavoro di architettura ,dalla strada, questa residenza dà l’impressione di una raccolta frammentaria di pareti, finestre e colori intravista tra gli alberi.
In altre parole, si potrebbe dire che questa architettura non ha facciata. Dato che il tutto non è mai visibile da qualunque punto,la costruzione si integra perfettamente con il quartiere.
L’idea è di godersi la vita in mezzo a queste variazioni spaziali mentre giocano contro le variazioni del tempo e della stagione. “In una mattina di sole con brezza che soffia, uno spazio completamente aperto, senza distinzioni tra dentro e fuori sarà piacevole. In un pomeriggio di pioggia, le pietre bagnate dei muri sarà pieno di luce come la superficie di un lago. In una sera di neve, riflessi dalla neve tra le stanze farà il bagliore massimali in un colore oro pallido.” Il soffitto della sala principale racchiude le travi in una superficie leggermente curva. Il soffitto è bianco, con spruzzato su polvere di rame a raccogliere la luce. A seconda dell’angolo della luce incidente, si può notare una luce delicata, una sorta di luminosità attenuata. Il granito nero del tokonoma nella increspature stanza giapponese come la superficie di un corpo idrico. Questa superficie increspata è stato riprodotto su un computer come l’interferenza fra le onde concentriche di due cerchi adiacenti.
Monumento cittadino M a koto Sei Watanabe
Luogo: Minamata Anno : 2005
Due scopi sono stati coinvolti. Uno era quello di progettare un oggetto per esprimere la Stazione ShinMinamata, la nuova porta d’ingresso alla città di Minamata. L’altro era di generare l’oggetto con un programma che integra generazione delle forme e della meccanica strutturale. Il risultato, “ShinMinamata MON”, è probabilmente la prima architettura al mondo ad essere prodotta da una “generazione + modulo di ottimizzazione strutturale (aptimization)” programma. (‘Mon’, la ‘porta’ in giapponese) Il programma consente al progettista di applicare carichi in qualsiasi punto, in aggiunta al carico del vento e del carico morto. I carichi utilizzati nei calcoli reali rappresentate da i poli verde nella parte superiore del monumento completato. Il materiale è in acciaio spessore 32 mm, con larghezza limitata a 120, 90 e 50. (Un numero limitato di membri uso spessore 38 mm in acciaio.) In origine, l’uso dei laser a ritagliarsi membri da una piastra di acciaio unico stato considerato, ma l’idea è stata scartata perché la lavorazione è difficile in questi spessori. Invece, abbiamo deciso di utilizzare i
membri indipendenti, saldati insieme. Il programma può anche gestire superfici curve, ma in vista della immagine del monumento come un cancello si è deciso di utilizzare una combinazione di superfici piane per la struttura vera e propria. Il programma generativo opere di estendere il modello di crescita dall’origine, le superfici verticali sono così semplicemente le estensioni del modello verso l’alto in direzione della crescita. La forma complessiva del “ShinMinamata MON” può sembrare un boschetto di alberi. Ma va notato che questa non è affatto a causa di imitazione dell’aspetto esteriore degli alberi. Questa forma non è originale,. I risultati delle regole generative semplicemente, si sono rivelate essere qualcosa che assomiglia agli alberi. In senso stretto, non sono esattamente come gli alberi. (I rami degli alberi si dividono a parte e solo raramente si incontrano di nuovo.) Si potrebbe dire che il “ShinMinamata MON” raggiunge una forma simile alle piante e alla struttura ossea attraverso una sorta di evoluzione convergente.
Tokyo house M a koto Sei Watanabe Luogo: Venezia(biennale) Anno : 2000 FIBRA serie Wave sono il dispositivo per rendere il vento visibile. Attraverso questi progetti è stato realizzato solo la specifica dei materiali, e non è stato progettato il modulo stesso. Le forme vengono dal vento invisibile. FIBER WAVE preleva il codice esistente a livello della natura.
Fiber tower
Il sito è all’intersezione di diverse strade. Recentemente le piazze più piccole tendono a trasformarsi in parcheggio, ma la costruzione di piazze per le persone è una tradizione della città. In omaggio a questa tradizione, il livello del suolo del sito è aperto come una piazza. Invece di racchiudere lo spazio funzionale in una scatola,è fatto galleggiare in aria, in modo che il livello del suolo diventa una piazza aperta a chiunque, in grado di funzi-
onare come teatro per molte attività diverse. Come un fascio di fili di luce stretto ondeggiante al vento, la struttura della fibra sostiene fermamente la propria presenza, ma permette anche di mostrare lo scenario in background. Riflettendo la luce solare, guadagnando espressività dalle luci notturne, mostrando variazioni di forma e di trasparenza per le attività al suo interno, e con un quadro che oscilla al vento, fornisce un campo di vista che non è mai esistito fino ad oggi. E ‘lì e non c’è, visibile e invisibile, e fornirà un panorama nuovo per la Milano di domani. Una condizione essenziale, è chel’edificio non si muove. Il vento può essere forte, ma l’edificio non si muove. Se si verifica un terremoto, lo sopporta senza muoversi. Per fare questo, ha bisogno di una grande struttura. Per contro, la struttura della fibra si piega al vento e si muove in un terremoto. Ma questo movimento è assorbito da ammortizzatori attivi. Ci sono ammortizzatori controllati dal computer che continuamente compensano il movimento, in modo che gli spazi dedicati alle attività umane non si muovono. La struttura periferica si muove in risposta a forze esterne, ma gli spazi interni sono sempre fermi. Gli spazi interni sono chiamati bolle. Essi sono composti da materiali elastici e flessibili. Il cambiamento della forma delle bolle varia a seconda della natura e delle condizioni di attività al suo interno. A volte sono una massa di grandi dimensioni, a volte sono lunghe e strette e, talvolta, sono compresse in un certo numero di spazi. I pavimenti all’interno delle bolle formano una spirale continua, consentendo loro di rispondere a questi cambiamenti. La superficie delle bolle è una “pelle funzionale” che risponde al mondo esterno. La trasparenza dei materiali di superficie, fatto di cristalli liquidi inserita in plastica, cambia a secon-
M a koto Sei Watanabe Luogo: :Milano Anno : 2004 da delle attività al suo interno. In alternativa, la pelle può diventare uno schermo visivo, comunicando in tempo reale con la gente per strada. La combinazione di spazi flessibili “bolla” con la struttura flessibile della fibra, consente un’architettura che respira come un organismo vivente.
Versione 1-CURVA TAGLIATA La prima proposta è stata quella di adottare una superficie curva chiusa e tagliarla con un’altra superficie curva così come per lasciare una forma che soddisfa i requisiti minimi di una conchiglia. Approfittando della configurazione del sito, sono stati scolpiti posti a sedere per il pubblico nel terreno, il guscio è stato progettato in modo che solo la sua cresta è visibile dalla strada , con la sua piena estensione che entra in vista gradualmente ai visitatori attraverso un percorso tortuoso attraverso il parco. Ma la città ha voluto un disegno che poteva essere facilmente visto dalla strada. Versione 2-FORMA GUIDATA DAI PERCORSI La seconda proposta era quella di allungare una superficie in modo indipendente tra due diversi percorsi. Il risultato è stato un nastro che danza lungo i due percorsi, cambiando la sua larghezza e l’altezza. Le linee dei due percorsi sono state determinate dal progettista, ma non la superficie che è stata generata dai percorsi. In definitiva, il girotondo della superficie nasce dalle intersezioni dei tracciati. In un caso come questo, il lavoro di progettazione è composto dalla manipolazione dei percorsi per ottenere un comportamento di superficie che soddisfa le diverse esigenze funzionali e gli obiettivi spaziali del progettista. Il cliente era soddisfatto dallo spazio che risultava da questa proposta. Ma non è mai stato costruito, a causa di limitazioni relative alla progettazione strutturale di Taiwan e a questioni di costi. Versione 3 –NASTRI ONDEGGIANTI La terza proposta, che è stata scelta per la costruzione, è intitolata “nastri”. Si compone di cinque nastri ondulati. Ciascuno dei nastri è una semplice superficie 3D curva con l’aggiunta di una piccola quantità di torsione. Anche se nessun programma di computer speciale è stato sviluppato per questo progetto, il principio è coerente con il principio di base di algoritmica DESIGN, ovvero che le operazioni semplici applicate a un numero limitato di voci può produrre risultati complessi. Un teatro è un luogo di cuore, mescolando performance e interpretazi-
Ribbon oni che suscitano le nostre emozioni. Forme come queste, che risuonano in sintonia con le funzioni richieste, sono adatte per un tale spazio. Le onde contribuiscono ad un senso di eccitazione e di anticipazione di ciò che sta per verificarsi.
M a koto Sei Watanabe Luogo: :Taichung( Taiwan) Anno : 2009
Lansdowne Road Stadium HOK and Buro Happold Luogo: : Dublino Anno : nd
Setun Hills Business Park Bothe Richter Teherani Luogo: : Mosca
The Lagoons T h o m p s o n Ventulett Stainback and Associates
Luogo: Minamata Anno : 2005
Quad Meshes in Architecture Benjamin
Schneider
Luogo: : Vienna
Dostyk Project NBBJ with E / Y E D e s i g n Luogo: : Almaty
Dostyk Project Arch. : AA Emergent Technologies and Design AA
“Rectangular” Stadium Cox Architects Luogo: Melbourne Anno : 2010
Swiss Re HQ Foster + Pa r t n e r s Luogo: London Cliente: Swiss Re Anno : 2004
Generato da un piano radiale, con un perimetro circolare, l’edificio si allarga nella base e si assottiglia verso il suo apice.
Questa forma distintivo risponde ai vincoli del luogo: l’edificio appare più sottile di un blocco rettangolare di dimensioni equivalenti; le riflessioni sono ridotte e la trasparenza è migliorata. Rispettoso dell’ambiente, il suo profilo riduce la quantità di vento al suolo deviato rispetto a una torre rettilineo di dimensioni analoghe, contribuendo a mantenere il comfort dei pedoni al livello della strada, e crea differenze di pressioni esterne che vengono sfruttate per guidare un unico sistema di ventilazione naturale. La struttura ,controventata in diagonale, consente di eliminare l’ingombro a pavimento, senza colonne, e una facciata completamente vetrata, che apre l’edificio alla luce e a punti di vista.
Proposta per un edificio ad uso commerciale/ residenziale edificio a Teheran Faulders s t u d i o Luogo: : Teheran
Teheran, con 12 milioni di abitanti, è una delle metropoli più dipendenti dall’ automobile sulla terra, e una delle più verdi con le sue reti di viali alberati. La proposta riguarda un ambiente altrettanto ricco con una miscela di spore di piante. Situato sulla strada Valiasr, l’edificio Byophyte è continuamente ombreggiato da alberi altissimi, e diventa terreno fertile per la propagazione naturale del muschio di superficie coltivata sul suo involucro esterno. Un sistema di riciclo d’acqua forniscecontinua umidità di superficie, che riesce a depurare l’aria inquinata.
MOCA@LBC Faulders s t u d i o Luogo: Luther Burbank Center, Sonoma Il nuovo museo è parallelo ad una superstrada e offre l’opportunità per la facciata di servire come icona visiva per l’istituzione. In risposta alla prospettiva di un guidatore dalla strada, i dati di superficie della costruzione del testo, colore, e le aperture architettoniche emergono in modo leggibile, solo andando in una posizione completamente diversa. La pelle tubolare può essere scolpita per creare varie profondità di superficie, e a causa delle leggi geometriche di accatastamento tubolare, è unica in tutto il mondo. Come una pelle intelligente, il lato ovest del fabbricato offre la sua ombra proprio per ridurre il guadagno solare. L’intero edificio è sollevato sopra una striscia lineare di
vetro per allineare perfettamente le linee del sito da parte dei visitatori e il cortile interno al punto di vista delle
automobili al di là degli organismi l’effetto è di un edificio che con leggerezza aleggia su vettori in movimento.
Suspensed field Faulders studio Luogo: Cincinnati, Ohio
La proposta per un parcheggio a Cincinnati, Ohio, destina una superficie luminosa flessibile e resistente in grado di sopportare il contatto con le automobili senza incidenti. Trasformare il parcheggio in ambiente spazialmente definito, la struttura è composta da “arance” sospese ad un altezza standard comunemente usata per i parcheggi. Mentre le automobili viaggiano negli spazi aperti , i pedoni sono in grado di camminare liberamente in tutti i punti con facilità. Da fuori, le automobili parcheggiate appaiono mascherati e ricoperte da una spessa superficie , che dissipa visivamente al momento dell’entrata
traduzione: CHUPA.GROUP
STEP00. IDEA + + Creare un quadro + + Da linee di superficie
+ + Polilinee Generate triangolari dalla superficie • • Nota triangolo ordine di sequenza
+ + Definizione di un componente + + Prendi un baricentro di una superficie triangolo
+ + Ottenere una linea in direzione normale + + Spostare e ridimensionare la superficie di base del triangolo
+ + unire i vertici di due superfici triangolari + + Disegna 3 curve su 3 gruppi di 4 punti
+ + Offset 3 curve
+ + Spostare e ridimensionare la superficie di base triangolare + + Congiungere i vertici delle superfici
+ + disegna 3 curve su 3 gruppi di 4 punti
+ + Unisci i vertici di due superfici + + Disegna 3 curve di 3 piani di 3 punti
+ + Disegna 3 linee
+ + Ottenere punti
+ + Disegnare curve di interpolazione di punti
+ + Spaziare 2 binari per ottenere le superfici di fondo
+ + Soppalco transitorio
+ + Spazia 2 binari laterali per ottenere 3 superfici
+ + Applicazione di componenti su quadro
+ + Duplicare e capovolgere le curve triangolari per fare una struttura ad incastro
+ + Rhino disegnare curve + + Collegare le curve con un oggetto curva GH e quindi loft
+ + uno numero di scivoli per la divisione delle superfici + 2 oggetti in funzione di una variabile sia per U e V • • Per U, set 4 * x • • Per V, serie 2 * x
+ + Dividere la superficie piani
+ + VB oggetto script con 3 schede di ingresso e 4 uscite • • 'Punti' come lista di 3d point divU • • divV come interi
+ + Mappa1: elenco dimensionale lineare su 2 dimensioni • • = ptsList elenco della lista dei 3d point (elenco dimensionale, U & V)(2) • ptsRow • = elenco di 3dpoint (lista dimensionale, in direzione di V)(1)
• • 1 lista: (N) • • 2 lista: (U) (V)
+ + Fare la tabella dei punti + + Fare le polilinee con il punto delle tabelle + + Impostare le polilinee come uscita A
+ + Ripetere per l'uscita B
+ + Ripetere per l'uscita C
+ + Ripetere per l'uscita D
+ + In uscita: 4 set di polilinee triangolari
STEP02. COMPONENTE + + Per evitare che i dati corrispondenti entrino in conflitto, iniziare con due polilinee triangolari invece di uno + + connettere le curve di Rhino con le curve GH + + Connettere Graft Tree con le curve GH • • Nota: i dati di diverse strutture • • con l'innesto, ogni elemento è ora nella stessa gerarchia, invece di essere un membro di una di lista, permetterà di avere un maggiore controllo su di essi
+ + ottenere i centroidi
+ + Disegna linee utilizzando un SDL Line
+ + Per avere vettori normali ad ogni centroide, unire le SrfCP e EvalCrv • • SrfCP serve per ottenere un punto UV superficie che è il più vicino da un certo. Di solito, il punto non deve necessariamente essere sulla superficie. Tuttavia nel nostro caso, dal momento che il baricentro si trova sulla superficie stessa, SrfCP converte semplicemente il sistema di coordinate del baricentro dal mondo in UV.
+ + Esplodere le superfici per ottenere lunghezze di margine + + Convertere le curve di bordo in linee per utilizzare il metodo aperto di lunghezza NURBS + + Allegare script VB per avere il bordo pi첫 lungo
+ + La lunghezza delle linee(altezza dei componenti) sono il 75% della lunghezza dei bordi
+ + Valutare (L = 0.2) le linee per ottenere punti di riferimento per muoversi
+ + Spostare la base delle superfici dai punti di riferimento che abbiamo appena ricevuto
+ + Scala le superfici dello 0,2
+ + Portare i vertici fuori dalle superfici in scala: esplodere e quindi recuperare i vertici usando i modelli di riforma (TFF / FTF / FFT)
Ripetere + + per le superfici inferiori
+ + Fare i punti con 4 curve di grado 3, non periodico + + Connettere i punti(parametro) per Crv seguendo l'ordine
0 3 0 4 0 2
+ + Connettere i punti all'oggetto Crv • • Nota: il punto di collegamento per 03 04 02 01
+ + Non riesce a disegnare curve
+ + Per avere la stessa struttura dei dati, allegare gli oggetti con Graft tree, come mostrato
+ + Ripetere per le altre curve
+ + Allegare offset alle curve
+ + Le distanze di offset sono il 10% del bordo pi첫 lungo
+ + Posiziona offset sui piani di base
+ + Ripetere per il resto delle curve + + Le curve di fondo sono fatte
+ + Per ottenere le curve laterali, spostare la base delle superfici con una linea centrale per i punti L = 1, L = 0.6, L = 0,4 e L = 0,2
+ + Posizionare i fattori di scala: 0.2/0.2/0.3/1.0
+ + Esplodere le superfici e recuperare i vertici
+ + Ripetere per il resto delle superfici
+ + Mettere le curve attraverso punti
+ + Ripetere per le altre curve + + Le curve laterali sono fatte
+ + Per ottenere le curve di mezzo, spostare la base delle superfici nei punti L = 0,4 e L = 0,2 + + Impostare i fattori di scala: 0.3 / 1.0
+ + Esplodere le superfici inferiori e recuperare i vertici
+ + Esplodere le superfici di superiori e valutare i margini di L = 0.5 per ottenere punti medi
+ + Recupera punti
+ + Realizzazione di curve a 3 punti con 2 grado
+ + Ripetere per le altre curve + + Realizzato con le curve medie
+ + mettere le curve in cima
+ + Spostare le superfici di base a L = 1.0 e abbassare la scala di 0,2
+ + Recuperare i bordi + + Le cime delle curve sono fatte
+ + Ora, abbiamo bisogno di alcune curve in pi첫 per costruire le superfici di fondo + + In primo luogo, abbiamo bisogno delle curve mostrate nella figura. Per evitare confusione, estrarre quelle curve utilizzando il tasto ricevitore
+ + In secondo luogo, abbiamo bisogno dei punti centrali, mostrati nella figura, in modo da ottenere da eval dal passaggio precedente
+ + Inoltre, abbiamo bisogno della base per ottenere i vertici dellesuperfici
+ + Allinearli per aver maggior chiarezza
+ + Ottenere i punti di mezzo dalle curve (L = 0.5)
+ + Posizionare i vertici fuori dalla base delle superfici
+ + Fare le curve interpolari tramite 3 punti + + Non funziona
+ + Confrontare le strutture di dati
+ + Per ottenere un identica struttura dati, attaccare dei Graft Tree nei punti corrispondenti
+ + Completare le curve interpolari
+ + Dividere le curve utilizzando il tasto esplodere
+ + Ripetere esplodere
+ + Esplodere le curve interpolare
+ + Ottenere i valori utilizzando il tasto CrvCP • • CrvCP è fondamentalmente lo stesso tasto di SrfCp, ma funziona sulle curve
+ + Ripetere esplodere
+ + Realizzate le curve di lavoro
+ + Ora siamo pronti per ottenere lesuperfici
+ + Ottenere le superfici di fondo con uno sweep a 2 binari • • Nota: l'ordine di ingresso della curva
+ + Non succede niente + + La struttura dati in entrata sembra buona
+ + Per controllare la direzione dei binari delle curve , sistemare e controllare le loro direzioni
+ + I binari delle curve sono in esecuzione nelle direzioni sbagliate
+ + Ruotare i binari delle curve
+ + Ripetere lo sweep a 2 binari
++ Mettere le superfici centrali da lofting
+ + Ripetere lofting
+ + Mettere le superfici laterali nello sweep a 2 binari
+ + Le curve esterne non sono in esecuzione nella stessa direzione
+ + Preparare le curve di profilo per controllare le loro direzioni
+ Ruotare la cima delle curve
+ + Realizzati i componenti
STEP03. Componente applicativa + + Collegare i componenti e il quadro (A e B)
+ + Usare il tasto offset per i piani delle superfici (superficie di base per il quadro)
+ + Ruotare le polilinee triangolari (solo C e D) e collegarli alle componenti per fare un blocco unico con la struttura del sistema
STEP04. SISTEMA Di MODIFICA + + Disegnare alcune curve libere a piacere
+ + Posizionare le curve come input multipli
APPROFONDIMENTI • Humana Pietas- L’uomo e l’arte generativa • Reverse engineering e modellazione parametricaMetodologia per progettazione architettonica
• Il contributo della geometria all’architettura contemporaneaesempi di architetture generative e utilizzo della geometria in fase di progetto
• • • • •
Brochure presentazione Paracloud Depliant Paracloud- Presentazione casa produttrice GEM 2010 Generative Algorithms- guida all’utilizzo di Grasshopper Manual Grasshopper- Manuale di Grasshopper in lingua spagnola Grasshopper TutorialEsempi di forme generate dall’applicativo di Rhinoceros
• Generative Components- Stadio Rugby Cracovia • The Lagoonspresentazione del progetto per la realizzazione di torri, a Dubai
• • • • •
Depliant Geomagic- presentazione casa produttrice Studio Innovative Technology- Stadio calcio, rugby a Melbourne Marina Bay front- Ponte pedonale per Singapore Residential Gallery- Progetto residenze a Gladwyne ALT ETFE- Impiego del materiale nelle strutture