ICD Algorithmic Trace Structures

Winter Term 2012/13

Algorithmic Trace Structures

22921 Algorithmische

Course Name: Algorithmische Raumstruktur Course Number: 2.2.8 Term/Year: Winter Term 2012/13 Examination Number: 22921 Tutors: Moritz Dörstelmann, Karola Dierichs, Sebastian Wockenfuß, Bettina Klinge Institute: Institute for Computational Design, Institut für Raumkonzeptionen und Grundlagen des Entwerfens

Philipp Dominic Siedler

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Trace Structure Course Name: Algorithmische Raumstruktur Course Number: 2.2.8 Term/Year: Winter Term 2012/13 Examination Number: 22921 Tutors: Moritz Dörstelmann, Karola Dierichs, Sebastian Wockenfuß, Bettina Klinge Institute: Institute for Computational Design, Institut für Raumkonzeptionen und Grundlagen des Entwerfens

Philipp Dominic Siedler

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Contents Chapter 01: Erste Algorithmen_____Page 05 Chapter 02: Pseudocode + Erste graphische Umsetzung_____Page 11 Chapter 03: Digitale Ăœbersetzung mit Grasshopper_____Page 21 Chapter 04: Ergebnisse_____Page 45

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Chapter 01

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CHAPTER 01

...imagine an architecture that can respond fluidly and sensitively to local difference while maintaining overall stability...

Allen, S.

CHAPTER 01

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FIGURE 01: “Phantom-Skizzen”. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 02: Algorithmus 1. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Erste algorithmische Versuche

Der erste Versuch einen Algorithmus zu generieren war auf der Basis eines Schwarms bzw. vermutete Prinzipien eines Schwarmverhaltens. Figure 02.

Ausgangspunkt ist ein Feld bestehend aus einem Punktraster. Die Punkte werden in drei unterschiedliche Hirarchiestufen aufgeteilt. Hirarchiestufe eins soll die wichtigste Stufe sein und den größten Einflussbereich auf seine Nachbarn haben. In meinem Beispiel ist Stufe eins mit einem Punkt ausgestattet. Hirarchiestufe zwei besitzt hingegen einen kleineren Einflussbereich, bezieht seine Informationen von dem einen Punkt aus Hirarchiestufe eins und besteht aus zehn weiteren Punkten. Die letzte Hirarchiestufe, Stufe drei besteht aus den restlichen Punkten. Stufe drei kann nur Information erhalten aber nicht weitergeben.

Wenn nun der Punkt aus Hirarchiestufe eins eine Bewegung ausführt wird diese Information an Hirarchiestufe zwei weitergegeben und von zwei an drei.

Phantom Zeichnung

Figur 01. Schnell hat sich in meinem Kopf ein Bild von möglichen Entwürfen gebildet. Eine verbindende Struktur die sich Dynamisch durch den Raum bewegen kann und sich ständig der Umgebung anpasst bzw. neue Wege findet um die Struktur zu stabilisieren.

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CHAPTER 01

FIGURE 03: Algorithmus 2. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 04: Algorithmus 3. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Weitere algorithmische Versuche

Algorithmus 2. Figure 03. ist ein Algorithmus der aus unterschiedlichen Knotenpunkten oder auch Raumtypen besteht die unterschiedliche viele Verbindungen aufnehmen können. Das System ist dann komplett wenn aus einer vorgegebenen Anzahl an Knotenpunkten ein geschlossenes System entsteht. In diesem Beispiel gibt es fünf verschiedene Knotenpunkte. Der Kreis der eine Verbindung aufnehmen kann, das Dreieck mit drei Verbindungsmöglichkeiten, das Viereck mit vier, das Fünfeck mit fünf usw.

Figure 04. zeigt einen Mischung aus Algorithmus 1 und Algorithmus 2. Es gibt vier verschiedene Hirarchiestufen.

Jede Hirarchiestufe kann eine bestimmte Anzahl an Verbindungen zu der nächsten Hirarchiestufe aufnehmen. Die Knotenpunkte unterscheiden sich allerdings nicht wie bei Algorithmus 2. Durch das genaue bestimmen von aufnehmbaren Verbindungen kann eine Struktur entwickelt werden die sich zum Beispiel zum Rand

des Feldes auflockert oder sich verdichtet. Im Beispiel nimmt die Menge der Verbindungen mit steigender Hirarchiestufe ab und somit eine Auflockerung am Rand gebildet. Ausgangspunkt ist wie bei Algorithmus 1 ein Feld aus Punkten.

CHAPTER 01

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FIGURE 05: Algorithmisches Modell 1. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 06: Algorithmisches Modell 2. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Modellhafte Übersetzung

Des weiteren habe ich versucht erste algorithmische Ansätze mit Modellen zu übersetzen.

Erst als ein zwei dimensionales Feld und dann in drei dimensionaler Ausführung.

In Figure 05 wird die Mitte mit Hilfe der Winkelhalbierenden der Ecken eines zufälligen Feldes ermittelt. Dieser Mittelpunkt dient nun zur Aufteilung der Fläche. Radial um den Mittelpunkt werden nun Winkel abgemessen mit immer selben Werten. Die Kreuzungspunkte der Entstandenen Winkeln und der Kante des zufälligen Feldes ergeben die Felder. Nun wird lediglich der Abstand vom Mittelpunkt zum Schnittpunkt gemessen und als Stab in die veritkale Übertragen. Die Schnittpunkte dienen auch als Ursprung für die Stäbe.

Das zweite algorithmische Modell basiert auf zwei Mittelpunkten die aus getrennten Winkelhalbierenden generiert werden. Es werden nun die Strecken zwis-

chen den Ecken ermittelt und deren Mittelpunkte. Nun beginnt ein Pfad immer den geringsten Abstand zu einem Kantenhalbierenden Punkt gesucht und als erstes Teilstück miteinander verbunden. So werden alle Mittelpunkte auf den Kanten in die Geometrie integriert. Sobald keine Punkte mehr vorhanden sind werden wieder die Mittelpunkte der neu entstandenen Mittelpunkte gesucht und als nächstes Ziel verwendet. Es entsteht eine Netzartige Geometrie auf dem Boden die nun in die Höhe übertragen werden kann um auch die einzelnen Schichten bzw. Teilgeometrien darzustellen.

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Chapter 02

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CHAPTER 02

Entwurf eines Pseudocodes

12. Die Seitenflächen werden in gleiche Felder aufgeteilt die einen „Streckenstamm“ abbekommen.

Regeln:

13. Verschiedene Hirarchiestufen. Zentrumspunkt, Verbindungspunkte, Flächenpunkte usw.

Ausgangssituation: „Feld“ von Punkten

1. Wenn sich ein Punkt A bewegt werden durch die Distanzen die sich durch die Bewegung verändern Information „gesendet“, welche die umliegenden Punkte zur Aktion zwingen.

2. Jeder Punkt muss einen Mindestabstand zum anderen Punkt einhalten, was automatisch die Menge der Punkte der ersten Generation bestimmt.

3. Die Punkte sollen je weiter sie am Rand des Schwarms liegen immer in einem „Steady“-Modus sein und sich bewegen können um die Oberfläche des Schwarms zu maximieren.

14. Soll verschiedene Volumen durchlaufen. Hauptvolumen „Basis“, Nebenbasen.

15. Je schneller der „Ursprung“ Punkt A eine Verbindung zur Basis durchlaufen kann umso attraktiver für eine Nebenstruktur wird sie.

16. Der „Einflussradius“ eines Punktes wächst durch das Anknüpfen eines weiteren Punktes.

Ablauf:

4. In ruhender Position sollen sich die Punkte „perfekt“ radial um den vorher bewegten Punkt anordnen.

1. 3 Arten von Agenten werden an einen Ort gegeben: 1 Vermessungsagenten;

5. Die Geschwindigkeit des bewegenden Punktes entscheidet über den Mindestabstand. Bei einer hohen Geschwindigkeit soll Eine Verdichtung stattfinden, also geringer Abstand.

Basis „Urspung“; Strukturagenten.

6. Bei geringer Geschwindigkeit sollen die Abstände zum Rand des „Schwarms“ geringer werden und in der Mitte aufgelockert. Dies soll eine Aktionsoptimierte Logik darstellen. Bei hoher Geschwindigkeit so „windschnittig“ wie möglich um die maximale Geschwindigkeit so schnell wie möglich zu erreichen. Bei niedriger Geschwindigkeit „will“ der Schwarm sich so sichtbar wie möglich darstellen und die Outline verstärken, um so viel wie möglich weitere Punkte anzuziehen und seinem sekundär Ziel der „Vergrößerung“ nachkommen.

7. Nachdem Punkt A wieder zur Ruhe kommt, kann ein weiterer Punkt B eine Bewegung ausführen.

8. Sobald der Schwarm seine eigene Strecke kreuzt soll er intelligent erkennen, dass diese gekreuzte Strecke bereits „funktioniert“ hat. Diese Strecke kann nun schneller passiert werden.

9. Es soll ein ständiger Fluss entstehen und neue Teile in das System integriert werden.

10. Je höher die Frequenz einer Kreuzung ist, desto verdichteter soll diese sein um deren „Basis“ zu sichern.

11. Der Schwarm startet in eine bestimmte Richtung und wird den Raum analysieren indem er alle Seiten bzw. Flächen anläuft. Danach wird die Mitte des Raums gebildet.

2. Vermessungsagenten strömen aus und analysieren deren Umgebung indem sie in verschiedene zufälligen Himmelsrichtungen strömen. Wenn die Vermesser auf einen Gegenstand treffen wird ein Referenzpunkt gebildet (und die „Aufprall“-Geometrie vermessen indem sich ein Vermessungsagent auf Grund der zu vermessenden Flächengröße aufspaltet und planar zur Fläche weiter ausströmen. ) Mindestabstand zum Ursprung festgelegt.

3. Die 3 zur Basis am nächsten liegenden Referenzpunkte werden nun mit Strukturagenten beströmt und versuchen einen so dynamisch wie möglichen „Fluss“ zurück zum Ursprung zu generieren. (Stütze) 4. Falls die Vermessungsagenten auf keinen Gegenstand treffen, wird eine Fläche horizontal zum Bewegungsvektor gebildet und verbindet sich mit den Nachbarflächen.

5. Die Flächen der Agenten die im Nichts endeten werden auf ihr Flächeninhalt analysiert. Die Menge der „Stützen“ bestimmt die Menge der Flächen an denen die Struktur fortgeführt wird. Die Fortführung findet an den Flächen mit dem Größten Flächeninhalt statt.

CHAPTER 02

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Graphische Umsetzung. Vorgehensweise 1. Aktion. Ursprung.

Als erstes soll ein Ursprung festgelegt werden. Ob in einem bestimmten Kontext oder nicht spielt keine Rolle.

2. Aktion. Vermessung.

Es soll eine erste Agentengruppe losgeschickt werden die den Kontext vermisst um die Grundgeometrie zu bestimmen die auch als Aktionsbereich für weitere Schritte beschrieben werden kann.

Durch ein ständiges neuvermessen kann sich die Umgebung bewegen und das System wird sich immer wieder neu anpassen.

3. Aktion. Geometrie ausbilden.

Ein drei dimensionales Voronoi soll entstehen und als Mittelpunkte der Zellen sollen die Vectorspitzen der Vermesser dienen.

4. Aktion. Innenwände bilden.

Die Innenwände werden nun von einer weiteren Agentengruppe gebildet. Diese fligen bestimmte punkte der Basisgeometrie ab und kehren zum Ursprung zurück.

Die Struktur wird aus der Spur der Agenten gebildet.

5. Aktion. Flächen-Evaluation.

Die Aussenflächen der Basisgeometrie werden nun nach bestimmten Eigenschaften eingestuft. Besonders große Flächen sollen z.B. als Fläche dienen an die eine weitere Basisgeometrie generiert werden kann.

Flächen die sich besonders nah bzw. paralell zum Boden befinden sollen als Flächen dienen um eine Stütze oder Verbindung zum Boden zu generieren.

6. Aktion Verbindung.

Die letzte Aktion soll die tatsächliche Verbindung bzw.

Erweiterung des Systems nach selbigem Ablaufschema sein.

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CHAPTER 02

Haupteigenschaften der Struktur 1. Ursprung. Mitte einer Zelle.

2. Grundgeometrie als Aktionsraum.

Ein drei dimensionales Voronoi soll entstehen und als Mittelpunkte der Zellen sollen die Vectorspitzen der Vermesser dienen.

3. Aus der Grundgeometrie werden Referenzpunkte fĂźr die Struktur festgelegt.

4. Agenten die eine Spur hinterlassen. Die Struktur.

CHAPTER 02

FIGURE 07: Beispiele für den Standort. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Standort

Der Urspung soll nun in verschiedenen Kontexten eingebettet werden. Das einfachste Beispiel ist der freie Raum mit bestimmten X,Y,Z-Koorinaten. Weiter soll die Struktur auch auf den Raum einer Baulücke oder eine Topographie reagieren können.

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CHAPTER 02

FIGURE 08: Vermessung der Umgebung; Bildung der Grundgeometrie. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Vermessung. Bildung der Referenzpunkte

Dieser Vermessungsschritt dient der Analysierung der Umgebung und Bildung der Grundgeometrie. Diese Grundgeometrie wird nun zur generierung der Referenzpunkte für die Struktur verwendet. Figure 08.

Struktur

Die Referenzpunkte werden nun nach bestimmten Regeln von Strukturagenten abgeflogen. Eine dieser Regeln könnte die kürzeste Distanz zwischen den Referenzpunkten finden sein. Die Flugbahn der Strukturagenten ist die Hüllstruktur. Figure 09.

CHAPTER 02

FIGURE 09: Struktur. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 02

FIGURE 10: Varianten der Struktur. (Source: Philipp Dominic Siedler)

CHAPTER 02

Ursprung

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Standort festlegen

Struktur

Vermessen

Referenzpunkt

Grundgeonetrie bilden

Grundgeometrie

Flächenevaluation

Zellwände bilden

Wietere Zelle Verbinden

Verbindung zum Boden

FIGURE 11: Wechselwirkungen. Einfluss Innen/Aussen. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Struktur Varianten

Durch unterschiedliches Gewichtung von Referenzpunkten kann eine Verdichtung oder Auflockerung innerhalb der Struktur stattfinden. Attraktoren verursachen Verläufe oder magnetfeldartige Muster. Figure 10.

Wechselwirkungen

Figure 11 zeigt ein Diagramm der Einflüsse die die Eigenschaften auf den tatsächlichen Aktionen haben.

Welche Eigenschaften und Aktionen von aussen manipulierbar sind und welche sich innerhalb des Systems beeinflussen.

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Chapter 03

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CHAPTER 03

Zweiter Pseudocode

Beschreibung des Grasshopper-Codes

Ausgangspunkt: Vorbestimmte Referenzpunkte.

Zufällige Punkt-Cloud.

Freie Wahl der Position eines weiteren Punktes als Flugagent.

1. Basis. Der erste Teil sortiert die Referenzpunkte in 3 verschiedene Listen. Liste 1 die noch nicht abgeflogenen Punkte. Liste 2 die abgeflogenen Punkte. Liste 3 der Punkt der gerade angeflogen wird.

1. Messung der Distanz von dem Flugagent zu allen Punkten der Punkt-Cloud.

2. Basis. Im zweiten Teil ist die Schrittgröße bestimmt.

Des weiteren wird entschieden ab welcher Distanz der Flugagent von einem Punkt abweichen darf und den nächsten anfliegen muss.

2. Auswahl des Punktes in der Punkt-Cloud mit der kürzesten Distanz zum Flugagent.

3. Anfliegen des ersten naheliegendsten Punktes mit vorbestimmter Geschwindigkeit oder auch Schritte pro Sekunde.

4. Sobald der Flugagent einen Mindestabstand zum ersten Referenzpunkt erreicht wird dieser von der Liste der Punkt-Cloud gestrichen als nicht mehr vorhanden.

5. An der neuen Position des Flugagenten werden wieder die Distanzen zu allen weiteren Punkten der Punkt-Cloud gemessen.

6. Der Punkt der am nächsten zum Flugagent positioniert ist, stellt das neue Ziel dar.

7. Dieser Prozess dauert an, bis alle Punkte aus der Punkt-Cloud Liste abgeflogen und somit gestrichen sind. Ist die Liste leer wird sie automatisch resettet und mit allen Punkten der Ausgangssituation gefüllt.

7. Die Spitzen der Vectoren des Flugagents dienen als Knotenpunkte für die Kurve die der Flugagent generiert.

8. Der Prozess beginnt von neuem.

9. Durch Manipulation der Schrittgröße des Flugagenten, des erforderlichen Mindestabstands von Flugagent und Referenzpunkt, der möglichen Bewegung der Referenzpunkte aus der Punkte-Cloud und der tatsächlichen Abstände von Flugagent zu den Referenzpunkten wird die Flugbahn des Flugagenten beeinflusst und somit die Struktur.

Durch gezieltes einsetzen dieser Manipulationen können individuelle Strukturen generiert werden.

3. Basis. Im dritten Teil wird festgelegt wieviel Punkte aus der Liste abgeflogen werden müssen bis sich die Liste wieder auffüllt.

4. Manipulation. Strukturagent.

Der vierte Teil sind zwei Möglichkeiten zur Manipulation der Schrittgröße des Flugagenten. Zum einen kann Größe der Schritte linear und zum anderen parabolisch verändert werden.

5. Manipulation. Strukturagent.

Der fünfte Teil ist dem vierten sehr ähnlich. Es wird nach einer bestimmten Menge an absolvierten Schritten eine Änderung der Schrittgröße vorgenommen.

6. Manipulation. Referenzpunkte.

Im sechsten Teil werden die Gewichtungen der Punkte manuell vorgenommen indem ihre Abstände Radial vom Urspung des Strukturagenten zunehmen.

7. Manipulation. Referenzpunkte.

Teil sieben verschiebt die Referenzpunkte in die gleiche Richtung in Abhängigkeit der Iterationen.

8. Manipulation. Struktur Flugbahn.

Der achte Teil verändert die Flugbahn die die Struktur bildet zu einem Helix mit einstellbarer Amplitude und Frequenz.

9. Visualisierung. Animation.

Teil neun ist für die Visualisierung in Rhinoceros zuständig. Ausserdem ist ein C# Tool zum Rendern von Animationen des Systems eingebaut.

10. Manipulation. Versuch.

Der zehnte Teil ist ein Versuch die halbe Strecke zwischen dem gerade angeflogenen Punkt und dem anzufliegenden Punkt zu ermitteln und als neuer Referenzpunkt zu bestimmen.

11. Umgebung.

Teil elf ist der Code für den innerstädtischen Kontext mit Aktionsraum.

CHAPTER 03

Teil 1

Teil 2

Teil 3

Teil 4 Teil 5

Teil 6

Teil 7

Teil 8

Teil 9

Tiel 10

Teil 11

FIGURE 12: Gesammtansicht Grasshopper Code. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 13: Teil 1 Basis. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 1

Basis. Der erste Teil sortiert die Referenzpunkte in 3 verschiedene Listen. Liste 1 die noch nicht abgeflogenen Punkte. Liste 2 die abgeflogenen Punkte. Liste 3 der Punkt der gerade angeflogen wird.

Ausserdem ist an dieser Stelle ein Hoopsnake-tool eingebaut welches für die ständige wiederholung des Abmessens zwischen den Punkten und der Bewegung des Flugagenten zuständig ist.

Es ist in Figure 13 mit 1000 Schritten Limitiert.

Beispiel.

In diesem Beispiel wird der Wert der Iterationen am Hoopsnake-tool von 500 Figure 14 auf 1000 Figure 15 reguliert.

CHAPTER 03

FIGURE 14: Hoopsnake 500 Iterationen. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 15: Hoopsnake 1000 Iterationen. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 16: Teil 2. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 2

Beispiel.

Außerdem werden die Punkte anhand ihrer Distanz zum Flugagent von Klein nach Groß in eine Liste sortiert.

Bei geringerem Wert des Mindestabstands sind spitzere Winkel an den Kanten der Kurven festzustellen.

Basis. Im zweiten Teil ist die Schrittgröße bestimmt.

Des weiteren wird entschieden ab welcher Distanz der Flugagent von einem Punkt abweichen darf und den nächsten anfliegen muss.

In Figure 16 liegt der Mindestabstand vom Flugagent zum Referezpunkt bei 50.

In diesem Beispiel wird der Wert des Mindestabstands von Referenzpunkt zu Flugagent von 50 Figure 17 auf 30 Figure 18 reguliert.

CHAPTER 03

FIGURE 17: Mindestabstand 50. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 18: Mindestabstand 30. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 19: Description of Figure. (Source: FirstName LastName)

Teil 3

Beispiel.

In Figure 19 muss die Liste leer sein und der Wert der vorhandenen Werte 0 betragen damit sich die Liste wieder auffüllt.

In Figur 20 müssen alle Referenzpunkte abgeflogen werden damit der Prozess weiterläuft.

Basis. Im dritten Teil wird festgelegt wieviel Punkte aus der Liste abgeflogen werden müssen bis sich die Liste wieder auffüllt.

In diesem Beispiel wird der Wert der benötigten Werte um den Reset der Liste hervorzurufen von 0 Figure 20 auf 3 Figure 21 verändert.

Es ist zu Beobachten, dass bei Figure 21 wenige Referenzpunkte über bleiben um die Struktur zu bilden.

Und zwar die die am nächsten zusammen liegen. Die Struktur verdichtet sich.

CHAPTER 03

1 2 3 4 5 6 7 8

-

FIGURE 20: Reset der Referenzpunkt-Liste bei 0 vorhandenen Werten. (Source: Philipp Dominic Siedler)

1 2 3 4 5 6 7 8

x y z -

FIGURE 21: Reset der Referenzpunkt-Liste bei 3 vorhandenen Werten. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 22: Teil 4. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 4

Beispiel.

Beliebige weitere Funktionen sind einsetzbar.

Figure 23 zeigt eine Struktur mit gleichbleibenden Abständen zwischen den Flugbahnen.

Manipulation. Strukturagent. Der vierte Teil sind zwei Möglichkeiten zur Manipulation der Schrittgrößen des Flugagenten. Zum einen kann Größe der Schritte linear und zum anderen parabolisch verändert werden.

In Figure 23 ist ein linearer Anstieg der Schrittgröße dargestellt. In Figure 24 eine parabolische Veränderung mit der Funktion 0.05*x^2.

In Figure 24 ist zu beobachten dass die Verdichtung zum Rand der Struktur nachlässt.

CHAPTER 03

FIGURE23: Linearer Anstieg. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 24: Parabolischer Anstieg. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 25: Teil 5. (Source: FirstName LastName)

Teil 5

Manipulation. Strukturagent. Der fünfte Teil ist dem vierten sehr ähnlich. Es wird nach einer bestimmten Menge an absolbierten Schritten eine Änderung der Schrittgröße vorgenommen.

Im dargestellten Beispiel Figure 25 findet eine Veränderung bei 200 Iterationen statt.

Beispiel.

In diesem Beispiel wird der Wert der benötigten Iterationen zur Veränderung der Schrittgröße von 200 Figure 26 auf 100 Figure 27 heruntergeregelt.

CHAPTER 03

FIGURE 26: 200 Iterationen für Veränderung nötig. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 27: 100 Iterationen für Veränderung nötig. (Source: Philipp Dominic

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CHAPTER 03

FIGURE 28: Teil 6. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 6

Manipulation. Referenzpunkte. Im sechsten Teil werden die Gewichtungen der Punkte manuell vorgenommen indem ihre Abstände Radial vom Urspung des Strukturagenten zunehmen oder abnehmen.

Alle Punkte sind durch eigene Regler individuell steuerbar.

Beispiel.

In diesem Beispiel wird der Abstand aller Referenzpunkte um 2 Einheiten erhĂśht.

CHAPTER 03

FIGURE 29: Verschiebung 0. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 30: Verschiebung aller Punkte um 2. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 31: Teil 7. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 7

Manipulation. Referenzpunkte. Teil sieben verschiebt die Referenzpunkte in die gleiche Richtung in Abhängigkeit der Iterationen um einen bestimmten Faktor.

In der in Figure 31 dargestellten Abbildung beträgt der Faktor 0.05.

Beispiel.

In diesem Beispiel wird der Faktor von 0.05 Figure 32 auf 1.00 Figure 33 erhöht.

In Figure 33 sind die Abstände zwischen den StrukturSpuren größer als die in Figure 32.

CHAPTER 03

FIGURE 32: Faktor 0.05. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 33: Faktor 1.00. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 34: Teil 8. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 8

Manipulation. Flugbahn. Der achte Teil verändert die Flugbahn die die Struktur bildet zu einem Helix mit einstellbarer Amplitude und Frequenz der Drehungen.

Beispiel.

In diesem Beispiel wird die Frequenz von 4000 in Figure 35 auf 2000 in Figure 36 heruntergeregelt.

CHAPTER 03

FIGURE 35: Wert für Umdrehungen 4000. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 36: Wert für Umdrehungen 2000. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 37: Teil 9. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 9

Visualisierung. Animation. Teil neun ist für die Visualisierung in Rhinoceros zuständig. Ausserdem ist ein C# Tool zum Rendern von Animationen des Systems eingebaut.

Beispiel.

Im Beispiel Figure 38 wird für den Flugagent eine Sphere mit bestimmbarem Radius eingesetzt. In Figure 39 wird die Flugbahn mit einer Pipe versehen, auch hier ist der Radius regelbar.

CHAPTER 03

FIGURE 38: Sphere als Flugagent. (Source: Philipp Dominic Siedler)

FIGURE 39: Piped Flugbahn. (Source: Philipp Dominic Siedler)

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CHAPTER 03

FIGURE 40: Teil 10. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 10

Manipulation. Versuch. Der zehnte Teil ist ein Versuch die halbe Strecke zwischen dem gerade angeflogenen Punkt und dem anzufliegenden Punkt zu ermitteln und als neuer Referenzpunkt zu bestimmen.

CHAPTER 03

FIGURE 41: Teil 11. (Source: Philipp Dominic Siedler)

Teil 11

Umgebung. Teil elf ist der Code für den innerstädtischen Kontext mit Aktionsraum. In Figure 41 ist der Aktionsraum mit einem roten Körper dargestellt.

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Chapter 04

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CHAPTER 04

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CHAPTER 04

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Abstract

Dieses Projekt ist ein Entwurf für ein System dass aus den steuerbaren Flugbahnen eines intelligenten Agenten Raumhüllen entwickelt.

UniversitätStuttgart Stuttgart Universität

Institutefor forComputational ComputationalDesign Design Institute Institutfür fürComputerbasiertes ComputerbasiertesEntwerfen Entwerfen Institut