1_1_ Generative Algorithms

1_1 _Algorithmic Modelling

Nếu ta xem kiến trúc như là một đối tượng đại diện trong không gian, ta phải luôn luôn xử lý hình học và sử dụng một phần của toán học để hiểu và thiết kế đối tượng này. Trong Lịch sử kiến trúc,nhiều phong cách kiến trúc khác nhau đã trình bày nhiều loại hình học và logic rõ ràng trong từng thời kỳ đã tìm ra cách để giải quyết các vấn đề hình học. Kể từ khi bắt đầu sử dụng máy tính nó giúp các kiến trúc sư, mô phỏng không gian và hình học cấu âm, nó đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong quá trình thiết kế. Tính toán hình học đã trở thành một chủ đề thú vị để nghiên cứu và kết hợp các thuật toán lập trình với hình học mang lại những thuật toán hình học được gọi là thuật toán có thể sản sinh.Mặc dù các phần mềm 3D mô phỏng gần như bất kỳ không gian nào, đó là khái niệm thuật toán có thể sinh sản mang lại các khả năng hiện tại của thiết kế, như 'parametricdesign' trong lĩnh vực kiến trúc.

Kiến trúc sư sử dụng các đường cong và bề mặt để thiết kế và khảo sát các không gian vượt ra ngoài những hạn chế của hình học thông thường - "không gian Ơclít". Nó là sự kết hợp của kiến trúc và kỹ thuật số đã mang các dấu ấn đặc biệt và đưa nó đi xa hơn. Mặc dù sự tiến bộ của tính toán là cực kỳ nhanh,song kiến trúc đã và vẫn cố gắng để theo kịp sự phát triển đó.

Thiết kế kiến trúc ảnh hưởng bởi tiềm năng của thuật toán hình học, tính toán với hệ thống phân cấp nhiều và mức độ phức tạp cao. Thiết kế và mô hình hóa bề mặt và đường cong dạng tự do như xây dựng các yếu tố có liên quan với các component khác nhau và có nhiều họa tiết không phải là một công việc dễ dàng để làm với các phương pháp truyền thống. Đây là sức mạnh của các thuật toán và đẩy các giới hạn thiết kế ngày càng đi xa hơn. Rõ ràng rằng ngay cả suy nghĩ về một hình học phức tạp, chúng ta cần các công cụ thích hợp, đặc biệt là các phần mềm, có khả năng mô phỏng những hình học và kiểm soát tài sản của mình. Kết quả là, kiến trúc sư cảm thấy quan tâm tới việc sử dụng các thuật toán di truyền để tạo ra thiết kế thuật toán và đi xa hơn các pallet hiện tại của các hình thức có sẵn và không gian. Chân trời là một danh mục đầy đủ phức tạp và đa dạng của sự kết hợp sáng tạo và tham vọng.

8

Hình.1.1. Mô hình tham số để tính toán tiến hóa và di truyền Thuật toán, Zubin Mohamad khabazi, AA, được thực hiện bởi Michael Weinstock, mùa thu năm 2008.

Một bước chuyển tiếp, các thuộc tính của hệ thống vật liệu trong các thuật toán thiết kế dường như có thể có trong khái niệm tham số này, bây giờ tiềm năng vốn có của các component và hệ thống nên được áp dụng các mô hình tham số của thiết kế. Các thuật toán không chỉ có thể tạo ra đáp ứng với hình thức, mà còn có một tiềm năng lớn để đạt được sự hệ thống logic các dữ liệu trong nó.

"Logic cơ bản của thiết kế tham số có thể được giới thiệu ở đây như là một phương pháp thiết kế thay thế, trong đó tính chính xác hình học của mô hình tham số có thể được triển khai đầu tiên tích hợp với sản xuất, lắp ráp logic và đặc điểm vật chất trong các component đơn giản, và sau đó để sinh sôi nảy nở các component vào các hệ thống lớn hơn. Phương pháp này sử dụng việc thăm dò của các biến tham số để hiểu được hành vi của hệ thống và sử dụng sự thăm dò này vào mục đích thiết kế của mình "(Hensel, Menges, 2008).

Để làm việc với các đối tượng phức tạp, một quá trình thiết kế thường bắt đầu từ một mức độ rất đơn giản và sau đó các layer khác được thêm vào, hình thức phức tạp bao gồm hệ thống thứ bậc khác nhau, kết hợp logic và các chi tiết của nó. Các mức này cũng được kết nối với nhau và component của nó ảnh hưởng lẫn nhau, như vậy phương pháp này được gọi là 'liên tưởng'.

Nói chung, liên tưởng Mô hình liên quan đến một phương pháp trong đó các yếu tố của thiết kế được xây dựng dần dần trong hệ thống phân cấp nhiều và ở mỗi cấp, một số thông số của các yếu tố này được chiết xuất tạo tiền đề cho các yếu tố khác trong các cấp độ tiếp theo, từng bước để tạo ra hình học toàn bộ. Vì vậy, về cơ bản là điểm cuối của một đường cong có thể là điểm trung tâm của vòng tròn khác và bất kỳ thay đổi trong đường cong sẽ thay đổi vòng tròn cho phù hợp. Về cơ bản phương pháp thiết kế này sử dụng với số lượng lớn các dữ liệu và tính toán xảy ra thông qua dòng chảy của các thuật toán.

9

Điều quan trọng là tất cả các dạng hình học này đều có thể dễ dàng điều chỉnh sau khi thực hiện xong quá trình tính toán. Các nhà thiết kế luôn luôn có thể truy cập vào các yếu tố của sản phẩm thiết kế từ điểm bắt đầu lên chi tiết. Trên thực tế, kể từ khi thiết kế sản phẩm là kết quả của một thuật toán, đầu vào của thuật toán có thể được thay đổi và kết quả cũng sẽ được cập nhật cho phù hợp.Bây giờ có thể phác thảo một mô hình và tạo ra hàng trăm biến thể của dự án bằng cách điều chỉnh các thông số hình học. Đó là khả thi để nhúng các thuộc tính của hệ thống vật chất, chế tạo và logic các thông số. Nó cũng có thể đáp ứng với môi trường và được kết hợp trong ý nghĩa lớn hơn. "... Tham số thiết kế cho phép công nhận các mô hình về hành vi hình học và năng lực biểu hiện liên quan và các xu hướng của hệ thống. Trong thông tin phản hồi tiếp tục với môi trường bên ngoài, những xu hướng hành vi có thể thông báo sự phát triển ontogenetic của một hệ thống cụ thể thông qua sự khác biệt tham số của tiểu địa điểm "(Hensel, Menges, 2008).

Hình.1.2. A. hình thức tìm hiểu trong hệ màng căng và bề mặt tối thiểu, mô hình vật lý, B. màng mô hình của phong trào với Grasshopper, Khabazi Zubin Mohamad, EmTech Core-Studio, AA, Thực hiện bởi Michael Hensel, Achim Menges, mùa thu năm 2008.

Grasshopper là một nền tảng trong Rhino để tạo ra những thuật toán và các kỹ thuật tạo các mô hình liên tưởng. Các chương sau đây được thiết kế để kết hợp các đối tượng hình học với các thuật toán để giải quyết một số vấn đề thiết kế trong kiến trúc với phương pháp thuật toán. Mục đích là mở rộng đối tượng hình học và sử dụng các câu lệnh trong grasshopper.

10