Page 1


Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicação. Projeto de Conclusão de Curso em Design de Produto.

Morfologias Breves.

Estudo de formas generativas e experimentais reagentes à qualidade do ar medida nos centros urbanos.

Mariana Schetini Basso. Orientação: Cláudio Roberto y Goya. Bauru. Junho de 2013.


À minha família que sempre me deu apoio e muito amor para a realização dos meu sonhos. Ao Luiz Gustavo Zanotello, cuja força de vontade e amor à vida sempre me inspiraram, além das conversas e ajuda imprescindível durante todo o meu projeto. À Andrea Macruz, quem me ajudou logo no início com conversas pontuais e essenciais, e pelo carinho que teve em me dar as dicas e emprestar seus livros. Ao professor Arthur Lara pelas aulas onde pude começar meus primeiros passos do TCC. Ao professor Cláudio Goya pela atenção e dedicação que teve comigo durante a orientação. À todos os amigos que de alguma forma ajudaram direta e indiretamente e contribuíram para o enriquecimento do meu trabalho.


#0 Ă?ndice


6. Morfologias Breves. 8. Conexões invisíveis dos lugares.

10. Morfologias generativas.

14. Metodologia. 16. Mapeando a poluição do ar. 16. Sobre os poluentes 18. Dados da poluição como input

22. Desenvolvimento. 24. Investigando formas.

28. Experimentando L-systems bidimensionais 30. Definindo formas: L-system em eixos de rotação 32. Malhas. 34. Desenhando padrões sobre malhas 36. Fitas. 38. Malhas formadas pelas linhas de L-system. 39. Padrões aplicados nas malhas em forma de fitas 40. Atribuindo dinâmicas estruturais ao dados. 40. Fragmentação 42. Inexpressão 50. Mimetizando

56. Brevidades. 82. Conclusão. 86. Bibliografia.

7


#1 Morfologias breves 8


“— E essas inovações não perturbam o ritmo astral da cidade? — A correspondência entre a nossa cidade e o céu é tão perfeita — responderam —, que cada mudança em Ândria comporta alguma novidade nas estrelas. — Os astrônomos perscrutam com os telescópios depois de cada mudança que acontece em Ândria e assinalam a explosão de uma nova, ou a passagem do laranja para o amarelo de um ponto remoto do firmamento, a expansão de uma nebulosa, a curvatura de uma espiral da Via Láctea. Cada mudança implica uma cadeia de outras mudanças, tanto em Ândria como nas estrelas: a cidade e o céu nunca permanecem iguais. (...) Convictos de que cada inovação na cidade influi no desenho do céu, antes de qualquer decisão calculam os riscos e as vantagens para eles e para o resto da cidade e dos mundos.” Cidades Invisíveis, Ítalo Calvino.

10

CONEXÕES INVISÍVEIS DOS LUGARES Assim como em Ândria, as grandes cidades mundiais estão sempre em constantes adaptações em direção à melhoria. Cada lugar possui suas singularidades e comportamentos sempre em prol da organização para aumentar a infra-estrutura. Mas isso somente existe porque há o seu inverso: a tendência das coisas a se desordenarem espontaneamente. E isso é um conceito fundamental na natureza, o qual chamamos de entropia. Despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Quando entramos da narração de Calvino em Cidades Invisíveis, observamos que cada cidade é “construída” por formas de organização. Ele mostra como são “construidas” diferentes cidades conforme se privilegiem determinados aspectos. Assim, ele “constrói” cidades totalmente diferentes a partir do olhar que recai sobre o traçado das ruas, as torres, a música, o encanamento, a memória. A cidade só existe enquanto relação


entre os diferentes grupos que interagem em um dado sistema produtivo. Cada grupo, com seu modo de ver o mundo ou com interesses voltados para aspectos específicos constroem e integram a cidade. Pensando nessa forma de conexão entre os lugares, podemos procurar algum aspecto comum, problemas próprios de cada cidade mas que ao se pensar coletivamente, poderiam ser mais facilmente resolvidos. Tomemos como exemplo comunidades virtuais acessadas por redes de computadores e que tem o propósito exclusivo de melhoria do local onde mora uma população. Apesar das distâncias físicas, o território é virtual e pode ser acessado por qualquer indivíduo. Um território de discussões e criação de projetos feito por quem convive no dia-a-dia com os problemas da cidade. Sobre esse tipo de comunidade fiz o apoio principal de meu projeto. Entre as várias adversidades em comum encontradas nas metrópoles, a poluição é um dos aspectos que influenciam na qualidade de vida da sociedade, tanto atmosférica quanto da água, do solo, sonora e visual. Estas são um ótimo exemplo do processo de entropia visto de forma macroscópica e complexa, e afetam diretamente o equilíbrio da convivência entre sociedade e meio ambiente.

Imersa na rede de informações relacionadas à poluição das grandes cidades, encontrei inúmeros dados que poderiam ser obtidos de forma integral, facilitando o estudo e uso destes. Mas o que fazer com estes dados? Quais métodos de representação eu poderia usar de forma a parecer sutil e compreensível ao observador? Cada informação retirada da rede em certo período do tempo é como uma fotografia: imutável naquele exato momento, mas que após alguns minutos, horas, dias, se analisarmos a mesma fonte, as informações já seriam diferentes, ou seja, ao tirarmos a fotografia, veríamos que ela estaria diferente. Temos a possibilidade de mostrar várias fotos de sua mudança ao longo do tempo. A partir disso, minha finalidade foi pesquisar quais formas elas tomariam e consequentemente, como elas “apareceriam” na fotografia.

11


Como fazer um poema dadaísta: Pegue um jornal. Pegue uma tesoura. Escolha no jornal um artigo com o comprimento que pensa dar ao seu poema. Recorte o artigo. Depois, recorte cuidadosamente todas as palavras que formam o artigo e meta-as num saco. Agite suavemente. Seguidamente, tire os recortes um por um. Copie conscienciosamente pela ordem em que saem do saco. O poema será parecido consigo. E pronto: será um escritor infinitamente original e duma adorável sensibilidade, embora incompreendido. Tristan Tsara e Willlian Burroughs

12

MORFOLOGIAS GENERATIVAS O princípio descrito no poema é quase uma forma primária de descrever a arte generativa. Partindo de seu conceito simples, onde ela é gerada por regras que desencadeiam a evolução randômica e autônoma de uma idéia, cada modelo poderia variar sua estrutura por regras de variações vindas dos dados atmosféricos. Segundo Liana Brazil (2003), arte generativa é, para o artista, traçar regras e dominar certas técnicas, para dar vida a alguma peça. Ele deve criar pequenas regras que se desenvolvem de forma randômica. Este comportamento então tem uma certa autonomia, quer dizer, não podemos prever exatamente como vai acontecer, apesar de termos criado suas características. É como um jogo onde o criador não participa como jogador, mas inventa as regras e assiste. A formação de padrões complexos a partir de uma multiplicidade de interações simples. Ela pode ser feita de som, palavras, cores, formas, luzes, mecânica, ou todos ao mesmo tempo. Pode usar algoritmos de software de computador, ou processos randômicos semelhantes - matemáticos ou mecânicos,


todos ao mesmo tempo. É uma arte baseada num sistema, onde a relação entre causa e efeito está pré-definida. O processo se mantém dentro de certos limites, mas vai sempre conter mutações, sejam elas sutis ou não. A possibilidade que tive de enveredar-me por estes conceitos me possibilitou a experimentação de diversas formas, entre elas, as mais facilmente encontradas nas formações naturais. Considero a natureza como uma fonte infinita de aprendizagem para cientistas e artistas que querem entender e melhorar nossa relação com o ambiente e consequentemente com a vida humana. No campo das artes por exemplo, a natureza exibe em sua morfologia indícios para a formulação de modelos matemáticos, capazes de incrementar o processo de elaboração de estruturas complexas a partir de padrões simples; é uma vasta área a ser estudada no que se refere à essas formações.

dificados por dados vindos da poluição atmosférica do lugar onde ela foi medida. E essas modificações poderiam ser vistas através de um longo período de tempo. Em uma cidade muito poluída por exemplo, as estruturas terão uma resposta diferente à de uma cidade pouco poluída. Se tirarmos uma fotografia no período de um mês durante todos os dias, os mosaicos de desenhos formados por esses padrões e também as estruturas serão sempre diferentes. É como o que acontece com as plantas ao longo das quatro estações do ano: cada mudança climática influencia no comportamento das plantas. No inverno por exemplo, devido à baixa temperatura e a escassez de sol, ocorre uma diminuição na velocidade de crescimento e no acúmulo de energia das plantas. Já a primavera traz o início das chuvas e a umidade, que ajudará no florescimento.

Minha idéia foi criar alguns padrões estéticos formados por regras geométricas, os quais seriam projetados sobre as superfícies das estruturas em 3D. Tanto os padrões quanto estruturas são passíveis se serem mo-

13


Padr천es naturais. Fonte: www. http://photography.nationalgeographic.com/photography/article/patterns-nature-galleries.html

14


Padr천es naturais. Fonte: www. http://photography.nationalgeographic.com/photography/article/patterns-nature-galleries.html

15


#2 Metodologia 16


17


MAPEANDO A POLUIÇÃO DO AR Para a busca de dados em locais e tempo variados, existem plataformas de armazenamento de informações online onde desenvolvedores e fabricantes podem compartilhá-las e obtê-las para estudos e outros fins. O Xively (anteriormente chamado de Pachube), por exemplo, é uma das plataformas mais conhecidas, onde se encontram inúmeros dados de sensores e dispositivos ao redor do mundo. É possível encontrar referências em tempo real da qualidade do ar local adicionadas por usuários e comunidades. A causa é o interesse pela melhoria do ar: compartilhando as informações temos uma visão melhor de tendências e com isto formular estudos comparativos.

Logo, o sistema fornecido é projetado para permitir que qualquer indivíduo possa coletar leituras de dióxido de nitrogênio (NO2) e monóxido de carbono (CO), os dois principais gases indicativos de poluição atmosférica, além de sensores para temperatura e umidade, cuja variação influencia na medida dos poluentes. No período com baixo nível de temperatura e umidade há piores condições de dispersão do ar, que levam ao aumento dos níveis de poluentes como material particulado e gases tóxicos. Como não há dissipação destes produtos, é comum seu acúmulo durante um tempo maior na troposfera o que cria condições para agravamento de doenças respiratórias e oculares.

SOBRE OS POLUENTES Algumas comunidades virtuais, como o Air Quality Egg (http://airqualityegg.com/) propõe estabeler um sistema de sensores de baixo custo em meios urbanos com a afirmação de que os dados coletados pelo governo são de locais específicos, porém aplicados a nível regional, onde se torna incerto seu entendimento nas dinâmicas locais de poluição que afetam as pessoas.

18

Diariamente são lançados diversos tipos de poluentes na atmosfera. Estes são produzidos, principalmente, pela queima de combustíveis fósseis (gasolina e óleo diesel), resíduos orgânicos (lixos) e vegetação florestal. Estes gases absorvem parte da radiação infra-vermelha emitida pela Terra, favorecendo e efeito estufa e o aquecimento global. Os principais gases poluentes da atmosfera são: dióxido de carbono, gás metano,


perfluorcarbonetos, monóxido de carbono, óxido nitroso e hidrofluorcarbonetos. Atualmente, quase todas as grandes cidades do mundo sofrem os efeitos daninhos da poluição do ar. Cidades como Rio de Janeiro, Tóquio, Nova Iorque e Cidade do México estão na lista das mais poluídas do mundo. O Brasil é o oitavo maior emissor mundial de gases do efeito estufa, segundo o estudo internacional realizado pelo WRI (World Resourcers Institute) com 25 países. As maiores causas são o desmatamento e as queimadas florestais, responsáveis por 75% dos gases lançados na atmosfera. Os tópicos a seguir resumem as características dos gases poluentes medidos pelos usuários da comunidade Air Quality Egg.

Dióxido de Nitrogênio (NO2) Gás oxidante que origina o ácido nítrico e nitratos orgânicos que contribuem para o impacto ambiental, como as chuvas ácidas e a eutrofização de lagos e rios. Fontes: Veículos automotores, usinas termoelétricas, siderúrgicas e outras indústrias pesadas. As fontes naturais incluem incêndios florestais, calor gerado pelos relâmpagos (que cria NO2 a partir de reações químicas entre N2 e O2) e atividade microbiana nos solos. Concentração média nos meios urbanos: 10 a 50 ppb anualmente Monóxido de Carbono (CO) Gás derivado da queima incompleta de combustíveis fósseis (carvão vegetal e mineral, gasolina, querosene e óleo diesel). Fontes: veículos automotores, oxidação de poluentes orgânicos como o metano e indústrias pesadas, além de incêndios florestais. Concentração média nos meios urbanos: 2.000 a 9.000 ppb anualmente

19


DADOS DA POLUIÇÃO COMO INPUT Antes de começar a pensar no assunto principal do trabalho, eu já tinha em mente que meu processo de construção e concepção resultaria em representações generativas. Para esse tipo de processo, já explicado anteriormente, existem métodos sem uso de nenhuma tecnologia mas também existem softwares baseados em regras semânticas de programação além de outros softwares com linguagem visual de programação, ou “node-based language” que nos permite programar com expressões visuais e disposição espacial de símbolos gráficos. Estes são componentes que se conectados, representam relações entre eles formando uma linguagem diagramática. Desse modo, a criação através de códigos se torna mais intuitiva e de melhor entendimento para quem não conhece a linguagem semântica. Optei por trabalhar com a segunda opção pela facilidade de aprendizagem e curiosidade pela metodologia. As informações compartilhadas pelos sensores atmosféricos da plataforma Xively, usada pelo Air Quality Egg são captados por componentes dentro de um software chamado Grasshopper que lê arquivos em .XML e assim os dados numéricos são acessados em forma de lista.

20

Exemplo básico de linguagem node based


Os dados de NO2 e CO acessados do arquivo .XML e usados para as dinâmicas das formas são as listas número 2 e 4, as quais equivalem à soma parcial das taxas em ppb (partes por bilhão). Se somarmos por exemplo os itens 0 e 1 da lista 1 seu resultado será o item 1 da lista 2 (ver página 20), ou seja: 2.23 + 14.77 = 17.01. A soma parcial é como o acúmulo das taxas desses gases poluentes a cada 1h, onde ao final da lista temos a soma total das taxas. Dessa forma, foi possível ver esteticamente nos modelos a quantidade acumulada de poluentes durante o tempo medido. Já a medida de temperatura e umidade é uma variação constante e não acumulativa como nos gases poluentes; suas dinâmicas estão sempre em sintonia com o clima.

Lista feita dentro do software Grasshopper onde cada item equivale à hora em que foram medidos os valores de NO2, CO, Umidade e Temperatura.

21


2

1

3

22

4

1

taxa de NO2(ppb)/hora

2

soma parcial da taxa de NO2(ppb)/hora

3

taxa de CO (ppb)/hora

4

soma parcial da taxa de CO (ppb)/hora


5

5

umidade (%)/hora

6

temperatura (째C)/hora

6

23


#3 Desenvolvimento 24


25


INVESTIGANDO FORMAS

“(...)A verdadeira forma destes objetos é aquela que permanece depois que nós tiramos todas as pequenas e inevitáveis variações entre indivíduos.” Para Phillip Ball, os elementos de um padrão não precisam ser necessariamente iguais ou do mesmo tamanho, eles simplesmente têm de partilhar certas características que podemos reconhecer como típico. Conchas de criaturas do mar são assim. As conchas de organismos da mesma espécie tendem a ser de uma determinada forma, a qual pode ser conhecida por um mesmo olhar inexperiente apesar do fato de que não há duas conchas idênticas. Por outro lado se procurarmos formas que seguem elementos de padrão, encontraremos diversas delas ainda que em lugares totalmente diferentes, em espécies diferentes como por exemplo as ramificações. Para a geração de formas em meu projeto, usei algumas regras simples de ramificações. Algumas dessas formas podem ser encontradas em plantas, rios, cadeias

26

de montanhas, redes neurais, flocos de neve. O sistema de crescimento de plantas é um mundo em particular carregado de formações; delas foram realizados estudos que resultaram em um sistema de reescrita chamado L-system, desenvolvido pelo biólogo Aristid Lindenmayer. Analisando os estudos desenvolvidos por Lindenmayer, vemos que seu objetivo era criar uma maneira de simular o crescimento de plantas de maneira apurada. As plantas crescem partindo de uma semente, as células desta semente se multiplicam de acordo com regras pré-determinadas pelo DNA. Um L-system consiste em um alfabeto de símbolos, um conjunto de regras de produção que expande cada símbolo em alguma cadeia maior de símbolos: um “axioma” inicia para começar a construção, e um mecanismo para traduzir os símbolos em estruturas geométricas. O axioma representa não só uma semente como também uma nova gema, onde cada novo elemento pode gerar outros elementos, enquanto um elemento antigo pode apenas crescer.


O tipo de sistema de reescrita mais utilizado na ciência da computação são as gramáticas. A diferença principal entre gramáticas e L-Systems ocorre na maneira como as produções são aplicadas. Nas gramáticas, as produções são aplicadas seqüencialmente, enquanto nos L-Systems a aplicação é feita em paralelo e substituem todos os símbolos simultaneamente. Esta característica dos L-Systems reflete a maneira como as plantas se reproduzem, onde muitas divisões celulares podem ocorrer ao mesmo tempo. Os símbolos codificados dentro do software Grasshopper são representados do seguinte modo:

F f + \ / ^

mover por determinada distância formando uma linha mover por determinada distância sem formar linhas inclinação à esquerda em ângulo determinado inclinação à direita em ângulo determinado girar à esquerda em ângulo determinado girar à direita em ângulo determinado levantar em ângulo determinado

& mover para cima | girar 180° J inserir ponto [ começar nova ramificação ] terminar ramificação A/B/C/D... letras substitutas, usados para abrigar outros símbolos Seguindo essas regras de criação, foram surgindo diversas formas interessantes. A maioria pode-se dizer que visualmente nos desperta a fazer relações com simetrias radiais encontradas grande parte nos seres vivos: animais marinhos como estrelas do mar, medusas, corais e pólipos. Flores, folhas, cactos e sementes. Todos de algum modo possuem divisões radiais que variam no número de lados. Exemplos desses seres vivos foram ilustrados pelo biólogo alemão Ernst Haeckel que ajudou a popularizar o trabalho de Charles Darwin sobre a teoria da evolução. Ele produzia ilustrações com interesse em estudos científicos de anatomia; foi quando ficou conhecido por seus desenhos em razão de serem verdadeiras obras de arte com o livro Kunstformen der Natur (Formas de arte da natureza), publicado em 1904.

27


Kunstformen der Natur, Ernst Haeckel

28


Kunstformen der Natur, Ernst Haeckel

29


EXPERIMENTANDO L-SYSTEMS BIDIMENSIONAIS

30


31


As criações poderiam produzir resultados elaborados embora não pudesse ter variações na percepção de quem olha se visto de diferentes ângulos, já que plasticamente estaria disposto em apenas um plano, além disso poderia não sustentar todas as propriedades responsivas. A intenção era o uso de fitas e junções para criar algo similar aos origamis cujo movimento, se houver, está diretamente relacionado à suas dobras. A estrutura, portanto dependeria de como seria a variação de sua forma. DEFININDO FORMAS: L-SYSTEM EM EIXOS DE ROTAÇÃO O método para a geração de formas tridimensionais constituiu-se em pegar os planos onde foram desenhadas as linhas bidimensionais geradas por L-system e colocá-los no eixo Z, afim de que este fosse o próprio eixo de rotação. Dessa forma, a ligação entre as linhas desenhadas formam superfícies que foram usadas para a formação das malhas. É importante enfatizar que as linhas não devem ser complexas iguais à dos L-systems estudados anteriormente, pois são a base estrutural das superfícies e sendo assim, não há ramificação de linhas, mas apenas regras como tama-

32

nho da linha, ângulos e direções de construção. Elas são como um arame que serve de base para estruturar superfícies maleáveis como tecidos, porém neste projeto elas não darão sustentação, mas definirão a forma. Como o material de experimentação será inicialmente o papel, é possível que as próprias dobras a faces se sustentem, sem a necessidade de estruturas.


AXIOMA: F+F REGRA: F=-F^F+F^^-F^ ÂNGULO: 45º

AXIOMA: F+F REGRA: F=-F/F+F/-F//-F ÂNGULO: 45º

AXIOMA: F-F REGRA: F=F/F-F-F/F ÂNGULO: 35º

33


MALHAS Os trabalhos de M. C. Escher são um bom exemplo de desenhos construídos sobre a base de malhas de polígonos regulares ou não:

fotos: http://islamic-arts.org/2012/walls-of-isfahan/

34


Sobre as superfícies das malhas. foram aplicadas algumas formas para estudos de desenho dentro do software Grasshopper para que fossem vistas de forma mais fácil. Um trecho do livro de Khabazi diz:

“(..) essa tendência de projetar de forma livre instrumentalizada por métodos de design avançado, utilizando diferentes softwares paramétricos, tem predominantemente afetado os novos designers. É a tendência ao desenho altamente adaptado para a utilização de materiais de folha plana que se materializam nas superfícies de forma livre no espaço digital. Considerando tanto tendência e disponibilidade, materiais de folha plana parece ser o representante de superfícies de forma livre em design digital, que são amplamente utilizados no design atual em todo o mundo.”

A fabricação digital em particular tem estimulado uma evolução em como o design usa suas ferramentas e técnicas materiais para ponderar entre o modelo virtual e físico. Assim como o desenho tradicional, a produção digital também possui restrições e possibilidades; estas que permitem diminuir o buraco entre representação e construção. Em conjunto com essa afirmação de Khabazi, meus fundamentos para o uso de desenhos de malhas sobre fitas teve também como propósito a simplicidade. As fitas unidas formariam estruturas mais complexas. Se olharmos o desenho das malhas, vemos os nós situados num plano, que se interligam por segmentos de reta. A teia de aranha é um exemplo natural de malha plana que possui sua função na natureza. As malhas aleatórias são infinitas, já que um grupo de pontos em um plano define uma malha. Se os pontos não estiverem contidos no mesmo plano, definirão uma rede espacial. As malhas podem ser vistas a cada instante; seja num céu estrelado, numa calçada de pedras, etc. As mais interessantes são as repetitivas, ou seja; as que seguem regras de formação.

Generative Algorithms using Grasshopper, Zubin Khabazi.

35


Hoje em dia, a tecnologia tem revitalizado o interesse por malhas planas devido à sua grande variação. Enquanto que superfícies curvas são tipicamente mais complexas e caras para sua construção, as malhas oferecem um caminho para produzir formas suaves usando superfícies planas. Neste caso, foram feitos estudos sempre em malhas quadradas e a partir delas foram gerados triângulos e quadriláteros irregulares através de regras de subdivisões matemáticas. Ao final cada malha foi redesenhada de forma mais curva contudo que todas fossem simétricas. Isso deixou os padrões de desenhos mais orgânicos, porém preservando o aspecto multifacetado das subdivisões da estrutura, já que ela é feita de dobras geométricas como em origamis. Além das malhas trazerem neste projeto a possibilidade de variação, ela trás o aspecto da simplicidade buscada na estrutura, cedendo aos desenhos dos padrões o aspecto mais curvo e complexo em seus desenhos.

36

DESENHANDO PADRÕES SOBRE MALHAS Partindo do uso de polígonos para formação dos padrões, decidi usar dois tipos: quadrado e triângulo, os quais eu subdividi para formar malhas mais detalhadas. E sobre estas malhas foram desenhadas formas mais orgânicas com curvas, sem linhas retas, porém preserando o formato das malhas. Destes desenhos curvos sobre as malhas retas, escolhi três para usá-los nas superfícies geradas por linhas de L-systems. Os desenhos na página 33 mostram os estudos feitos com desenhos de polígonos irregulares produzidas por regras de subdivisões de quadrados.


37


FITAS As malhas estudadas tem o propósito se ser aplicada na superfície de cada fita, as quais juntas formam o objeto 3d. Por si só, as fitas não costumam suportar qualquer carga, obter qualquer forma desejada ou mostrar consistência notável. São leves e fáceis de moldar. Em muitos casos, elas parecem ser inúteis, como papéis rasgados que soam útil apenas para a proteção de bens em caixas. No design contemporâneo, procuramos materiais novos e criativos. Dobraduras de superfícies planas, encaixes de fitas recortadas, materiais seccionados mostram-se entre o catálogo de opções possíveis de explorações; e qualquer estudo relacionado a isso pode ser uma solução para alguns problemas do design multi-propósito de hoje. Nos estudos de Achim Menges sobre construções paramétricas, um componente digital é definido como uma geometria aberta e extensível com base na lógica de um sistema material que integra as possibilidades e os limites da decisão e as tendências de auto-formação e limitações do material.

38

Através de estudos de física elaboradas do comportamento de tiras de papel torcidas e dobradas, características geométricas essenciais como pontos de curvatura, evolutividade da superfície e os alinhamentos de tangência foram capturados em um componente digital. Este componente descreve as associações geométricas não-métricas de uma única tira de papel como parte de um componente agregado e assim prevê o processo de montagem e integração de um sistema maior. Em outras palavras, por meio de relações paramétricas do componente digital ele assegura que qualquer morfologia gerada pode ser materializada, como as fitas cortadas em uma folha. Para Menges, um sistema mais amplo pode então ser obtido através de um processo de proliferação de componentes em populações polimórficas. Para este “ambiente de proliferação” uma variável é definida para fornecer ambas as restrições para o acréscimo de componentes, bem como estímulos para suas morfologias individuais. Em seguida, um algoritmo aciona a distribuição dos componentes.


Seu trabalho, “Morphogenetic Design Experiment 03 - Paper Strip Morphologies” foi situado em um ambiente simulado de forças externas, com tendências de comportamento do sistema, em seguida, revelado a sua capacidade performativa. Foi, por exemplo, expondo várias instâncias do sistema de fluxo de luz digitalmente simulado, que permitiu o registro de inter-relações entre as manipulações paramétricas e a modulação dos níveis de luz em cima e fora do sistema. As morfologias estudadas no meu projeto foram elaboradas com o intuito do retorno com o ambiente externo, assim como no trabalho de Achim Menges. As fitas se dão por segmentos das malhas quadradas e triangulares. que permite ligações entre elas feitas por colagem ou encaixe, formando a estrutura integral. As imagens da página 31 refere-se às três estruturas em fitas definidas para os modelos a serem usados.

Morphogenetic Design Experiment 03 - Paper Strip Morpholigies, de Achim Menges

39


MALHAS FORMADAS PELAS LINHAS DE L-SYSTEM

1

40

2

3


PADRÕES APLICADOS NAS MALHAS EM FORMA DE FITAS

1

2

3

41


ATRIBUINDO DINÂMICAS ESTRUTURAIS AOS DADOS

FRAGMENTAÇÃO

Para as escolhas de lugares onde foram medidos os valores de temperatura, umidade, CO e NO2 ,levei em consideração a estabilidade dos sensores, pois houve casos em que ao analisar o gráfico de variações ao longo do tempo, foi observado falta de calibração do sensor, o que dificultava a interpretação real das medidas. Ainda que escolhidas os sistemas com valores mais apurados, foi preciso um estudo mais a fundo em torno do clima e poluição anual de cada região através de pesquisas em sites do governo local.

desintegrar sedimentar desordenar dissolver decompor

Mas como seriam as mudanças estruturais impostas às modelagens? Iniciei minha pesquisa levando em conta como os seres vivos no meio natural reagem a diversos fatores externos. Ainda, como seria a dinâmica do comportamento emergencial devido a fatores externos? Essas dinâmicas existem desde o mundo microscópico ao macroscópico; elas influenciam não só no crescimento emergente de uma população inteira de corais como também de uma metrópole urbana.

42

Como as formas se fragmentariam ao longo do tempo? O processo de decomposição é natural para a manutenção do equilíbrio ecológico, porém passível de ser acelerado por nós. Voltemos portanto a observar os efeitos dos poluentes. Podemos achar fragmentações de superfícies na chuva ácida por exemplo, decorrente da liberação de óxidos de nitrogênio como o NO2, vindo de grandes indústrias e veículos: corroer, destruir, alterar, contaminar, romper, danificar. Essas foram as palavras mais encontradas enquanto pesquisava por esse fenômeno.


Em contato com a vegetação das florestas, as gotas ácidas queimam as folhas das plantas, produzindo manchas amareladas e pequenos buracos. Com isso, reduz-se a capacidade da árvore de obter energia por meio da fotossíntese. As plantas passam a crescer mais lentamente e raramente atingem seu tamanho normal. Outro exemplo onde encontramos formas fragmentadas, dessa vez por processos naturais, são as ondulações do solo formadas pelo vento ou pela água. Dessa forma, a natureza nos dá sinal de que a Terra está em constante transformação. Encontramos formações curiosas de tecidos porosos onde as segmentações ou ausência de material é favorável à função de flexibilidade e resistência e não sinais de que a matéria está se decompondo. Nos ossos por exemplo, há uma mistura de minerais e proteínas, feito de uma intrincada rede porosa formada por células, os osteoblastos, que depositam o material entre a rede formando os ossos. Dessa mesma maneira são formadas as conchas dos organismos marinhos.

Segmentações do solo. Fonte: www. http://photography.nationalgeographic.com/photography/ article/patterns-nature-galleries.html

43


Depois de atribuir ao NO2 um dos principais agentes de fragmentação no meio urbano e na natureza, comecei a pesquisar modos genéricos de sedimentar superfícies, ou seja, de que forma agiria o input vindo da taxa de NO2 sobre elas independente de seu desenho no espaço.

Esse estudo teve como resultado meios de corrosão uniforme, que começariam de cima para baixo - é como se algo externo as deteriorassem a partir de sua parte mais superficial até chegar à base. Com essa ação simples de decomposição vertical, é possível compararmos as fases. Isso seria um processo lento que se acumularia ao longo do tempo, isto é, o resultado final é a soma dos valores da taxa de NO2 durante as horas medidas. O que significa que em uma cidade poluída, esse processo se daria com mair rapidez, e ao final teríamos apenas uma parte da estrutura total. Tendo partido dessa idéia, apliquei o processo de fragmentação nos três modelos escolhidos. INEXPRESSÃO

Diatom, de Tomasz Starczewski da empresa Nervous System. Trabalho de impressão 3D.

44

Eu chamaria um indivíduo de inexpressivo no momento em que ele perde sua capacidade de troca com o ambiente que o circunda; tal como a ausência de sensibilidade. A partir disso, toda a sua capacidade comunicativa diminui cada vez mais, impossibilitanto-o de manter relações com qualquer outro ser. Existe no meio que nos circunda um curioso caso de


comunicação não verbal nem sonora, mas visual e olfativa; e sutil. São como armadilhas sensoriais a favor da proliferação da espécie. As flores possuem formas, cores e cheiros não a tôa; tudo pelo transporte de pólen para reprodução. Nas palavras do designer Fred Gelli em uma entrevista à Página 22, cada espécie de flor foi adaptada para sua própria sobrevivência:

“ Há uma espécie de flor polinizada por mariposas que voam somente à noite. Nesse caso, ela tem pétalas brancas, que abrem apenas no período noturno. Outras espécies libera substâncias que fazem um inseto macho ficar irresistível para as fêmeas.” A cor de modo geral, ela tem um valor universal, é um código da própria natureza. uma parte da linguagem da vida. Além de constituírem características marcantes, as cores dos animais têm diversas funções: reconhecimento, proteção, repulsão etc. Quando decidi usar o CO como input, imaginei que o acúmulo da substância no ambiente afetaria de tal forma que provocasse o isolamento em relação ao meio, e consequente-

mente a ausência de vivacidade, de vibração. A decomposição das cores para um nível onde não se doa, apenas se recebe energia. Posto essa condição, minha proposta foi denegrir a estética com uma associação simples: elas se tornam mais escuras a partir da base: o alicerce de toda a sua formação que se deteriora através do tempo. As imagens a seguir na página 38 mostram hipoteticamente como é a dinâmica de cada modelo se exposto à poluição dos centros urbanos durante um certo período. As deteriorações irão variar de acordo com taxas de NO2, enquanto que a decomposição da cor varia com a taxa de CO, onde:

SMC = índice de 0 a 100 da taxa de monóxido de carbono SND = índice de 0 a 100 da taxa de dióxido de nitrogênio Para o cálculo desses índices, levamos em consideração os valores mínimos e máximos de monóxido de carbono (CO) e dióxido de nitrogênio (NO2) suportados nos centros urbanos. Para tal, o valor 0,0 significa ausência de gases poluentes e 100,0 é o valor onde decomposição de cor e fragmentação chega ao nível máximo.

45


MODELO 1

FASE 1: 0 s.m.c 0 s.d.n

46

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 2: 37,0 s.m.c 31,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade


FASE 3: 53,8 s.m.c 63,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 4: 80,8 s.m.c 93,3 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

47


MODELO 2

FASE 1: 0 s.m.c 0 s.d.n

48

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 2: 40,0 s.m.c 27,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade


FASE 3: 53,0 s.m.c 70,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 4: 80,3 s.m.c 85,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

49


MODELO 3

FASE 1: 0 s.m.c 0 s.d.n

50

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 2: 32,0 s.m.c 27,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade


FASE 3: 53,0 s.m.c 63,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

FASE 4: 80,3 s.m.c 85,0 s.d.n

19ยบC temperatura 40% umidade

51


MIMETIZANDO A vivacidade do verde das folhas mudam com a chegada do inverno. Os motivos são desde maior tempo de sobrevivência da planta até relações de interação inseto-planta. A coloração vermelha seria um sinal de advertência para os insetos herbívoros. Ela indicaria um alto nível de defesas químicas, baixa qualidade nutricional ou queda iminente da folha, o que não seria nada interessante para os insetos. Já a planta se beneficiaria tanto pela menor chance de ser comida quanto pela menor taxa de infecção por vírus, bactérias e fungos trazidos pelos insetos. Esses e outros exemplos são essenciais à perpetuação de toda e qualquer espécie. Como já discutido anteriormente sobre mimetismo, acredito que meu trabalho tenha se permeado ludicamente nas dinâmicas naturais, por fatores como saturação das cores em baixas temperaturas e movimentos de retrações a fim de responder à baixa umidade atmosférica. Este segundo, com o intuito de menor contato superficial com a atmosfera. E como na natureza, nada é feito por acaso, há de se considerar observações de dinâmicas que no meu trabalho foram estudadas de forma experimental e sem grande complexidade, mas que em certos lugares do

planeta nós as encontramos; e se olharmos bem, nos surpreenderemos com seu modo de sobrevivência de um jeito extremamente resolvido e aprofundado. Com o exercício do olhar, podemos aprender por exemplo com uma planta de aparência frágil, que demonstra uma espécie de defesa durante períodos com ausência total de chuvas.

“Nesse período as suas folhas caem e seus ramos se contraem, curvando-se para o centro, adquirindo uma forma esférica, capaz de abrigar as sementes e protegê-las da aridez dos desertos. Assim, mesmo ressequida, ela continua como “peregrina”, devido à quase inexistência das suas raízes, o que facilita seu deslocamento. Transformada em “viajante incansável”, ela é conduzida pelo vento do deserto, que tem a força de arrancá-la do solo e arrastá-la por áreas distantes, período no qual ela permanece seca e fechada, podendo até parecer totalmente sem vida por alguns meses. Entretanto ao chegar à fase anual das chuvas ou bastando algum contato com a umidade a Rosa de Jericó estende suas folhas, espalha suas sementes e retorna à vida.” Fátima Astófora, em http://www.institutojoaogoulart.org.br/noticia.

52


Assim como o que acontece com a Rosa de Jericó, o resultados de meus estudos não são mudanças vistas no passar de pouco tempo; posso dizer que elas seriam visíveis a longo prazo, com a variação das estações climáticas, assim como quando o homem interfere no que estaria por vir, no que estaria por evoluir, mas apenas vemos essas alterações se olharmos para trás e vermos daqui a dez anos como era antes. Por esta via, as alterações de temperatura e umidade são melhor vistas quando comparamos diferentes períodos do ano como no verão com alta temperatura e umidade e no inverno com baixa temperatura onde o ar costuma ser mais seco. Como minhas experiências foram feitas no período de um mês, não houve variações extremas. As imagens a seguir mostram os extremos da variação de temperatura e umidade para que se possa comparar as variações nas experiências que fiz. Com a baixa temperatura, as cores perdem a vivacidade ficando menos saturada.

Cada um dos três modelos escolhidos têm suas dinâmicas de temperatura e umidade de acordo com o clima local de onde foram mapeados os dados. O modelo 1 por exemplo foi adaptado para clima mais frios, o segundo já para climas amenos e o terceiro para climas quentes, isso os possibilitou serem mais específicos para cada lugar.

Já na alta temperatura ocorre o inverso. No caso da umidade, o modelo tornou-se mais expandido com alta umidade, o que é mais perceptível pela vista superior. Ainda, houve aumento das aberturas dos desenhos das superfícies, como se isso proporcionasse maior entrada de ar em seu interior.

53


MODELO 1

>70% umidade >20ยบC temperatura

54

<15% umidade <0ยบC temperatura


MODELO 2

>70% umidade >25ยบC temperatura

<15% umidade <5ยบC temperatura

55


MODELO 3

>70% umidade >30ยบC temperatura

56

<15% umidade <10ยบC temperatura


#4 Brevidades 58


59


EIDSCHEWEEGG | HAMBURGO, ALEMANHA Leituras de 21/03/2013 a 11/04/2013

Taxa de mon贸xido de carbono (CO) em ppb:

1

2

3

1

20/03/2013. 03h58 0,3 s.m.c.

2

02/04/2013. 11h58 18,2 s.m.c.

3

18/04/2013. 20h59 44 s.m.c.

1

20/03/2013. 03h58 0,6 s.d.n.

2

02/04/2013. 11h58 9 s.d.n.

3

18/04/2013. 20h59 21,6 s.d.n.

Taxa de di贸xido de nitrog锚nio (NO2) em ppb:

1

60

2

3


Temperatura ambiente (ยบC)

1

2

3

1

20/03/2013. 03h58 21ยบC

2

02/04/2013. 11h58 18ยบC

3

18/04/2013. 20h59 23ยบC

1

20/03/2013. 03h58 42%

2

02/04/2013. 11h58 48%

3

18/04/2013. 20h59 45%

Umidade do ar (%)

1

2

3

61


Hamburgo, Alemanha. 20/03/2013. 03h58.

63


64


Hamburgo, Alemanha. 02/04/2013. 11h58.

65


66


Hamburgo, Alemanha. 18/04/2013. 20h59.

67


TXORI’S EGG | PERTH, AUSTRALIA Leituras de 20/03/2013 a 18/04/2013

Taxa de monóxido de carbono (CO) em ppb:

1

2

3

1

20/03/2013. 08h58 3,5 s.m.c.

2

29/03/2013. 11h58 19 s.m.c.

3

18/04/2013. 16h59 60 s.m.c.

1

20/03/2013. 08h58 2,4 s.d.n.

2

29/03/2013. 11h58 8,8 s.d.n.

3

18/04/2013. 16h59 26,5 s.d.n.

Taxa de dióxido de nitrogênio (NO2) em ppb:

1

68

2

3


Temperatura ambiente (ยบC)

1

2

3

1

20/03/2013. 08h58 23ยบC

2

29/03/2013. 11h58 23ยบC

3

18/04/2013. 16h59 21ยบC

1

20/03/2013. 08h58 77%

2

29/03/2013. 11h58 52%

3

18/04/2013. 16h59 90%

Umidade do ar (%)

1

2

3

69


70


Perth, Australia. 20/03/2013. 8h58.

71


72


Perth, Australia. 29/03/2013. 11h58.

73


74


Perth, Australia. 18/04/2013. 16h59.

75


TOMMIE’S EGG | ROCKVILLE, ESTADOS UNIDOS Leituras de 20/03/2013 a 18/04/2013

Taxa de monóxido de carbono (CO) em ppb:

1

2

3

1

02/04/2013. 08h58 1,6 s.m.c.

2

14/04/2013. 23h59 32 s.m.c.

3

02/05/2013. 03h50 74 s.m.c.

1

02/04/2013. 08h58 0,4 s.d.n.

2

14/04/2013. 23h59 7 s.d.n.

3

02/05/2013. 03h50 15 s.d.n.

Taxa de dióxido de nitrogênio (NO2) em ppb:

1

76

2

3


Temperatura ambiente (ยบC)

1

2

3

1

02/04/2013. 08h58 20 oC

2

14/04/2013. 23h59 23 oC

3

02/05/2013. 03h50 24 oC

1

02/04/2013. 08h58 42%

2

14/04/2013. 23h59 38%

3

02/05/2013. 03h50 52%

Umidade do ar (%)

1

2

3

77


78


Rockville, Estados Unidos. 02/04/2013. 08h58.

79


80


Rockville, Estados Unidos. 14/04/2013. 23h59.

81


82


Rockville, Estados Unidos. 02/05/2013. 03h50.

83


#5 Conclus達o 84


85


O projeto Morfologias Breves teve como objetivo inicial mostrar algumas relações quase que invisíveis que temos com o nosso meio onde vivemos, onde tudo e todos fazem parte dessa rede imensa chamada cidade. Às vezes não nos damos conta disso e achamos que os problemas sociais, ambientais e de infra estrutura não está nas nossas mãos, apenas de governantes. Esquecemos também que o poder do coletivo pode transformar a base de qualquer de sociedade para que possamos fortalecer as conexões que temos com todos que vivem no mesmo ambiente urbano, desde pequenos gestos à conversas em grupos de discussão e execução de projetos vindos do coletivo. Acredito que estamos indo em direção a esse fortalecimento através das novas tecnologias, que nos possibilita estreitar as relaçoes e a melhor forma para buscar inspiração para isso seja a natureza. A cultura ocidental industrial vê a natureza como um armazém de estoques para nossa sobrevivência, algo a ser explorado e não compreendido. Não estamos usando a genialidade de adaptação dos organismos no ambiente em que vivem e ao mesmo tempo contribuem para melhorá-lo, criando condições para surgimento de mais vidas.

86

Através dessas idéias, quis mostrar em meu projeto o quão frágil pode ser a vida se o ambiente estiver em desequilíbrio, tanto social como ambiental; e no meu trabalho mostrei a parte ambiental: a atmosfera terrestre que sofre consequências pelos efeitos dos gases poluentes. Porém isto só pode ser visto a longo prazo com a eventual diminuição da quantidade de espécies de animais e plantas. Minhas bases principais para construção das morfologias foram as formas naturais feitas por regras matemáticas como os L-systems já as dinâmicas se deram pelas inspirações que tive enquanto pesquisava por comportamento de plantas, os quais não conseguimos observar se pararmos para prestar atenção durante vários dias. Isso me fez pensar que a natureza tem o seu tempo e este não é da velocidade da correria que vivemos hoje em dia. É necessário que paremos algumas vezes para aprender com as transformações singelas da natureza, pois ela dá suas respostas no seu próprio tempo. Os modelos apresentados no projeto são esteticamente mais agradáveis quando em harmonia de cores e sem processos que os tornem mais fragmentados. O fato dos gases poluentes influenciarem nas estruturas


das morfologias trás a idéia de que as intervenções humanas feitas de forma exploratória e irresponsável podem encurtar o ciclo de vida de muitas espécies, tornando-as cada vez mais frágeis e efêmeras. E nós não escapamos disso, pois também sofremos consequências das fuligens dispersas no ar, dos gases tóxicos eliminados diariamente por indústrias e veículos. O caminho que pretendo seguir em meus estudos serão sempre atentos à que Janine Benyus considera como “metodologia“ da biomimética em seu livro “Biomimética - Inovação inspirada pela natureza“, ou seja, pensar em perguntas como:“Como a natureza lida com esse problema?”; e a partir disso buscar soluções favoráveis à vida. Creio que assim seja possível criar uma conexão mais estreita com o que nos rodeia dentro e fora da cidade.

87


#6 Bibliografia 88


89


AKHTER, Aquil. Nature’s Pattern Photography: 35 Outstanding Photos, 14 de Junho, 2010. Disponível em: <http://www.noupe.com/photography/nature-s-pattern-photography-35-outstanding-photos.html>. Acesso em 24 mar. 2013 ALLGAYER, Rodrigo. Formas Naturais e Estruturação de Superfícies Mínimas em Arquitetura. Porto Alegre, 2009. Disponível em: <http://www. lume.ufrgs.br/handle/10183/24723>. Acesso em 24 de Março, 2013 ASFORA, Fátima. Y. A Palestina e a rosa de Jericó, 01 Março de 2012. Disponível em: <http://www.institutojoaogoulart.org.br/noticia. php?id=5229>. Acesso em 22 de Maio, 2013 BENYUS, Janine. Biomimética - Inovação Inspirada pela Natureza. Ed. Cultrix, 2003 BRAZIL, Liana. Arte Generativa. 13 de Março, 2003. Disponível em: <http://www.superpink.com/interface/index.php?itemid=67>. Acesso em 22 de Fevereiro, 2013

90

CALVINO, Ítalo. Cidades Invisíveis. São Paulo: Cia das Letras, 1990 DREWELLO, Patrick. Fabrication of Complexity. Disponível em: (http:// projects.archibureau.com/Fabrication-of-Complexity). Acesso em: 04 de Dezembro de 2012. FLUSSER, Vilém. O mundo codificado: por uma filosofia da comunicação. São Paulo: Cosac Naif, 2007 HAECKEL, Ernst. Kunst-Formen der Natur. Ed.Prestel, 1 de Fevereiro, 2003 HENRY, Wolcott. Patterns in Nature: Coral. Disponível em: <http:// photography.nationalgeographic.com/photography/photos/patterns-coral. html>. Acesso em 25 de Março, 2013 HENSEL, M., MENGES, A., WEINSTOCK M.: . Emergent Technologies and Design, 2010 Routledge: Ed. Oxford.


IWAMOTO, Lisa. Digital Fabrications. Nova Irque, Princeton Architetural press, 2009 JACKSON, Paul. Folding Techniques for Designers: From Sheet to Form. Laurence King Publishers, Maio de 2011 MEISTERLIN,Leah. Ornamental Connectivity: Form, Fabrication, and Data Environments, Barcelona, 2012. Disponível em: <http://www. leahmeisterlin.com/ornamental-connectivity>. Acesso em 02 de Abril, 2013 NOVAES, Luis Fernando. Percepção primária: A vida secreta da vida – Parte 2, 5 de Junho de 2012. Disponível em: <http://archive.org/details/ ongrowthform00thom>. Acesso em 15 de Janeiro, 2013

ROSENKRANTZ, Jessica. Hyphae – incomplete / complete, 27 de Março,2011. Disponível em: <http://n-e-r-v-o-u-s.com/blog/?p=1463>. Acesso em 04 de Dezembro, 2012 THOMPSON, D’Arcy. On Growth and Form. Nova Iorque: Macmillan, 1945 Disponível em: <http://archive.org/details/ongrowthform00thom>. Acesso em 15 de Janeiro 2013 VETTORETTI, Ana Clãudia. Bancos para Ler e Conversar: parâmetros de projeto para sistemas de design generativo, Porto Alegre, 2010. Disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/31395>. Acesso em 24 mar. 2013 WOODBURY, Robert. Elements of Parametric Design. Nova Iorque: Bentley Institute Press, 2010

PEARSON, Matt. Generative Art- A Practical Guide Using Processing. Shelter Island: Manning Publications, 2011

91

Morfologiasbreves  

formas generativas e experimentais reagentes à qualidade do ar medida nos centros urbanos