Geometrija i vizuelizacija slobodnih formi

Definisanjem algoritma modelovanja, koji sadrži parametre koji su promenjivi, moguće je prilagoditi se različitim oblicima fasade. Važno je napomenuti da u zavisnosti od okolnosti i uslova fasade kojoj treba da se prilagodimo, postoje parametri čije menjanje više odgovara konkretnom slučaju.

Mogućnosti menjanja parametara:
-menjanje broja polaznih tačaka
-menjanje broja usputnih stanica (tačaka)
-menjanje broja krajnjih tačaka
-menjanje nasumičnog način formiranja strukture
-dodavanje tačaka sa radijusom oko kog se struktura drveta ne formira
-podešavanje opsega radijusa oko tačaka koje se zaobilaze
-broj tačaka koji se međusobno spajaju u pravcu donja-gornja ivica ( i obrnuto)

Menjanje parametara koji se odnosi na broj grana svake polazne i krajnje tačke zapravo utiče na samu gustinu strukture, čini je vizuelno i estetski bogatijom, ali je zasigurno u pogledu ekonomičnosti i samog izvođenja komplikovanije rešenje.

Naravno ukoliko se na fasadi ne nalaze nikakve prepreke (otvori, ulazni deo, instalacije..), imamo potpunu slobodu kombinovanja svih ovih parametara, međutim ukoliko se na fasadi nalaze prozori, najbolje dodati određen broj tačaka i podesiti radijus oko njih.

Ukoliko je u pitanju objekat sa aktivnom namenom prizemlja u kom ćemo često imati ulazne zone, neophodno je smanjiti broj tačaka na donjoj ivici.

Dodavanjem usputnih stanica (tačaka) postižemo veći broj ”grana”, dok smanjivanjem uprošćavamo samu strukturu. Prva slika predstavlja varijaciju sa većim brojem (hiljadu tačaka), dok na drugoj slici možemo videti kako izgleda struktura sa manjim brojem usputnih stanica (trista tačaka). Veći broj tačaka omogućava prirodniji izgled strukture, dok manji broj u pogledu ekonomičnosti prilikom izrade verovatno predstavlja bolje rešenje, ali u estetskom pogledu prva varijacija je znatno bolja.

Primeri fasada na kojima je korišćen algoritam modelovanja – rezultat primene

-Prva fasada je jednostavnog oblika, međutim zbog postojanja većeg broja otvora, neophodno je dodati zaobilazne tačke. Rezultat je postignut postavljanjem tačaka i definisanjem radijusa oko njih. Možemo uočiti da struktura nije toliko realistična, zbog prevelikog broja zaobilaznih tačaka.

Druga fasada, kao i prva, ima otvore, ali u znatno manjem broju što nam pruža mogućnost bolje manipulacije parametrima i boljeg vizuelnog rezultata.

Zaključak istraživanja: Kroz primenu algoritma modelovanja, možemo zaključiti da postoje određeni problemi, koji i dalje nisu rešeni. Sam algoritam pruža mnogo mogućnosti, varijacija i prilagođavanja datoj fasadi. Vizuelno jeste postignut željeni utisak, ali konstruktivni deo i dalje ostaje nerešen, kao i sama ekonomičnosti pri izradi ovakve strukture. U vizuelnom delu možemo uočiti problem prilikom dodavanja tačaka oko kojih postoji radijus zaobilaženja, jer na takvim površinama struktura gubi svoju prirodnost i ne postoji dovoljna mogućnost manipulacije strukturom.

Predlog jeste dalja razrada algoritma, kako bi struktura mogla da izgleda još realističnije, kao i uključivanje faktora same konstrukcije.

Potrebno je da algoritam modelovanja  sadrži parametre koji su promenljivi i prilagodljivi različitim oblicima fasada. Koja god da je dimenzija fasade u pitanju, postupak je isti i moguće je u početnim koracima stvaranja algoritma priilagođavanje zadatoj fasadi.

Prvi korak jeste definisanje okvira fasade (Rectangle), uz mogućnost dimenzionisanja visine i širine, kao i definisanje same površine (Boundary Surfaces) koju zadati okvir određuje, što nam kasnije može poslužiti ukoliko se javi potreba za podelom fasadne površine na segmente. Nakon toga, površinu delimo na prave i tačke, koristeći Explode.

Zatim definišemo gornju i donju ivicu fasade, kao i broj tačaka na njima (List Item). Parametri omogućavaju da možemo da menjamo broj tačaka u zavisnosti od željenog efekta. Tačke su uniformno raspoređene, sa međusobno jednakim rastojanjem, uz mogućnosti promene broja zadatih tačaka. Na donjoj ivici definišemo broj polaznih tačaka iz kojih će sama struktura drveta da polazi. Na gornjoj ivici definišemo krajnje tačke, odnosno gde se struktura završava.

 

Kako bismo razvili stukturu drveta koristeći Populate 2D, dodajemo u zadati pravougaonik (okvir fasade) dodatne tačke, u ovom slučaju 1000 tačaka. Ideja jeste da u samom putu od donje do gornje ivice, spajajući polaznu i završnu tačku, postoje usputne stanice, u vidu dodatnik tačaka, kako bismo sto bolje dočarali strukturu drveta i imali veću manipulaciju samim oblikom koji postižemo.

Fasada kao struktura, skoro nikada nije površina bez otvora, upravo zbog prilagođavanja otvorima, instalacijama, ulaznom delu ili jednostavno zbog postižanja određenog efekta, uvodimo mogućnost da struktura drveta ”zaobilazi” pojedine manje površine na fasadi. Ovo postižemo postavljanjem tačke u čijem zadatom radijusu struktura drveta ne postoji.

Kako bismo iz tačaka prešli u povezanu strukturu, koristeći Proximity 2D stvaramo konekciju između tih tačaka i takođe ukidamo duple linije (removeDuplicateLines).

Poslednji korak jeste uvođenje komponente Shortest Walk, kojom povezujemo tačke na donjoj ivici, prvo sa usputnim stanicama ( u ovom slučaju 1000 definisanih tačaka, uz uticaj tačaka sa definisanim radijusom koji se zaobilazi), a zatim i sa tačkama na gornjoj ivici. Ishod ovih parametara je promenljiv, možemo da menjamo broj tačaka na gornjoj ivici, na donjoj, broj usputnih stanica, način na koji se povezuju, broj tačaka koje se zaobilaze, kao i sam radijus oko tih tačaka.

Postoji mnoštvo mogućnosti i kombinacija, što predstavlja prednost ovakve metode, pri ispitivanju samog efekta koji postižemo.

Dodajemo debljinu postojećoj strukturi koristeći Mesh Pipe.

Početna ideja je ostvarna do neke mere, kao što je i pretpostavljeno postoji prevelik broj detalja kojima je teže upravljati.

Dobijaju se različite forme u zavisnosti od parametara koji se mogu podešavati kao što su debljina meša, veličina trouglova po kojima se sam meš formira, pomeranje tačaka (koje služe kao atraktori) ali dosta zavisi i od same forme koja se odabere, shodno tome odrađeno je par primera sa različitim početnim oblicima.

1) Skroz popunjena struktura- dokazala se kao najverodostojnije rešenje početne forme. Odstupanje: zatupljivanje vrha

    

 

2) Ista struktura  sa 6 otvora- pojavljuju se vidni problemi- određeni delovi su nestali.

     

 

3) Strukuta sa 4 otvora, postoje pojedina odstupanja, ali ona nisu toliko problematična, kao kod primera broj 2.

    

 

Zaključak: Hipoteza je bila tačna- pomoću programa Rhinoceros i Grasshopper moguće je dobiti željene strukture koje podsećaju na skelet Radiolarija. Uz ispobavanje i menjanje pojedinih komponenata kao npr. veličine trouglova ili mesta tačaka može se doći do idealnijeg oblika.

 

 

U nastavku druge faze, pomoću rhino i grasshopera pokušaćemo da na zadatu osnovu uklopimo zadate kocke tako da bude što manje kocaka koje seku granicu zadate osnove samim tim i činimo da ih ima manje za seći.

U ovoj drugoj fazi cilj nam je da pomoću odredjenih alatki pokušamo da objasnimo programu koje su to kocke koje seku ivice zadate osnove i da ih on sam prepozna ubuduće na bilo kojoj drugoj osnovi sa bilo kojim zadatim načinom slaganja kocki.

Počećemo tako što ćemo zadati osnovu, šemu slaganja i vrstu kocke i okvir za šemu slaganja (za potrebe ovog istraživanja, to će biti kvadrat sa odgovarajućim dimenzijama radi lakše primene.

Nakon toga napravićemo ‘grid’ od okvira za šemu slaganja za koji ćemo odrediti centar. Pomoću slidera omogućićemo da se taj grid povećava i smanjuje kao i rotira oko centra. Da bismo prekrili celu površinu osnovu, grid ćemo mirorovati po x i y osi.

 

Pomoću odredjenih plug inova na grasshoperu ‘program’ će sam da prepozna sve kvadrate iz grida koji seku ivice zadate osnove. Zatim dodajemo i kocke u svako polje.

Ponavljamo proces samo sa nešto više detalja i dobijamo tačno kocke koje seku ivicu osnove.

 

Zatim ćemo uključiti plug in ‘gallapagos’ koji će da pomera grid sve dok ne dobije najmanju moguću vrednost. Odnosno dok taj grid seče osnovu sa što manje polja.

Posto resenje znamo, provericemo samo da li ce program uspeti da pronadje to resenje.

 

 

 

 

Buduci da je program uspeo da pronadje tacnu poziciju, mozemo ovo da upotrebimo u sledecim fazama istrazivanja.

 

Početna ideja je ostvarna do neke mere, kao što je i pretpostavljeno postoji prevelik broj detalja kojima je teže upravljati.

Dobijaju se različite forme u zavisnosti od parametara koji se mogu podešavati kao što su debljina meša, veličina trouglova po kojima se sam meš formira, ali dosta zavisi i od same strukture koja se odabere, pa shodno tome evo par primera sa različitim početnim oblicima.

1. Skroz popunjena struktura se pokazala kao naverodostojnije rešenje početne forme

     

2. Ista struktura samo sa par otvora takođe nema velikih odstupanja

.

.

.

.

.

.

.

3. Kod strukture sa više otvora se već vide problemi. određeni delovi površina nestaju u potpunosti

    

4. Sa svakom promenom malo kompleksnijeg oblika dolazi do rasipanja određenih tačaka, bilo da se pomeri tačka vrha ili doda previše otvora

 

 

 

 

 

 

 

 

Zaključak:
Hipoteza je bila tačna, pomoću programa Rhinoseros & Grasshopper moguće je dobiti strukture koje podsećaju na skelet mikroorganizama. Naravno tu su i poteškoće kao beskonačan broj kombinacija kako doći do željenog oblika.
Krajnjim ishodom sam zadovoljna jer sam uspela da dobijem formu koju sam od prilike i zamislila.

Druga faza rada odnosi se na formiranje strukture u programu Rhino i Grasshopper. U Rhino se iscrtavaju krive koje se u Grasshopperu pretvaraju u solid. Solid se seče  sa pravima po horizontalnoj i vertiklanoj strani i stvaraju se površi koje se medjusobno presecaju pod pravim uglom  i stvaraju strukturu koja liči na waffle. Broj površi je moguće povećavati ili smanjivati i dobijaju se različite varijacije strukture. Zakrivljenja površi zavise od linije koje su na samom početku iscrtane u Rhino i one u konačnici daju oblik tog solida koji se dalje razvija.

 

Treća faza rada odnosi se na modelovanje waffle strukture i njenu praktičnu primenu. Na osnovu dobijenih oblika u 3ds max-u modeluje se waffle struktura koja će se primeniti u enterijeru. Struktura se dodatno modifikuje, kako bi imala funkciju u prostoru – pregradna površina, polica na zidu, fotelja. Ispravljaju se i oblikuju delovi koji ne odgovaraju prostoru  i dobijaju se oblici koji se mogu primeniti i imati estetsku i funkcionalnu upotrebu.

Zaključak: Prvobitna ideja je bila stvaranje komada nameštaja koji je waffle oblika i koji će biti jendostavan za montiranje i prenos. Zatim je razvijena  struktura koja je imala praktičniju, bolju primenu i koja se korigovanjem može više koristiti i imati višestruku namenu.

Prednosti ove strukture su što je moguće dobiti različite varijacije jednog oblika, različite oblike, formirati strukturu od različitog materijala, vizuelni efekti. Mane su te sto struktura mora da se preoblikuje kako bi imala neku drugu funkciju osim estetske.

 

 

 

Akcenat poslednje faze jeste sama vizuelizacija. Nakon prethodnih metoda koje su korištene kako bi se na najprostriji način oformila ova struktura nastupa faza renderovanja iste kako bi se na što približnijem nivou uklopila u određenu sredinu.

 

 

 

 

Renderovanje je neophodna faza zarad bolje vizuelizacije, a za isto se u ovom slučaju koristi kombinacija korištenja 3ds Maxa i Corone.

Sledeća faza jeste i krajnja, ciljna faza, faza inkorporianja objekta u određenu sredinu. Kao početna sredina odabran je Trg slobode. Sinteza dve slike u Photoshopu uz transformacije poput perspektive i filtera kao što su noise i tipovi blura dobijaju se približno željeni efekti. S obzirom na to da je struktura sama po sebi nadrelna i upitna, takve su i njene dimenzije, funkcija, konstrukcija.

Zakljućak istraživanja prizašao je iz druge faze, gdje se akcentuje ograničavanje, u svakom smislu. Ispostavlja se da je daleko efikasniji način ograničiti dati objekat (kavezom, lattice alatka) umjesto da se vrijeme gubi na neprestane pokušaje prekrivanja, natkrivanja, popunjavanja površina clothom i očekivanja da će iz toga proizaći zamišljena struktura. Kao potencijalni nastavak istraživanja istakao bih više varijacija oblika i materijala, s obzirom da je u ovom slučaju korišten samo jedan (guma) s obzirom na to da se pokazao kao najpovoljniji uz prethodno navedeni faktor pritiska, od velikog značaja. Dodatni, novi materijal mogao bi da se primjeni u trećoj fazi, fazi renderovanja, a potom i vizuelizacije.

 

 

Krajnje rešenje se dobija u programu 3Ds Max-u uz pomoc korišćenja ekstenzije pod imenom Contour Generator.

Ekstenzija je veoma jednostavna za korišćenje, jedini problem je predstavljalo nalaženje prave verzije.

Nakon što alatkom pick odaberemo objekte od kojih se pravi kontura potrebno je napraviti konturu po x,y,z osi kako bi se dobio zeljeni rezultat perforiranog trofeja sa elementima pijuna i kraljice.

 

Pijun je dobijem u 3Ds Max-u obicnim crtanjem linijom i modifier-om Lathe. Zatim je kontura izvučena na sve tri ose koje kada se spoje daju perforirani trofej.

Na kraju se dobijaju dve verzije perforiranog trofeja sa debljinom kontura od 0.4 i 0.8 od ove dve kombinacije smatram da je kombinacija 0.8 bolja ukoliko bi došlo do 3d štampanja datog trofeja.

 

 

 

 

Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti sa algoritmom za modifikovanje početnog oblika paviljona, i dolaženje do novih menjanjem određenih parametara.

Postupak modelovanje osnovnog oblika:

Ovim postupkom nije moguce fiksirati oba kruga kao oslonce paviljona, jer tretira unutrasnji krug kao otvor, a ne kao oslonac. Samo spoljasni krug je tretiran kao oslonac, sto ogranicava mogucnisti modifikovanja.

Primenom daljeg postupka dobija se mreza voronoijevih celija koje nisu ravanske, a otvori su previse mali i nije ih moguce modifikovati.

Daljim postupkom celije postaju planarne i paviljon ulazi u zavrsnu fazu stvaranja podkonstrukcije i ljuske.

 

Finalni renderi novoprojektovanog paviljona.

 

Modelovanjem ovog paviljona se moze zakljuciti, da neke bitne stavke nije moguce modifikovati i da su promene sitne, ali da se primenom citavog postupka uvek dobija pravilan ravanski paviljon.

U poslednjoj fazi istraživanja, tražen je način kako (najlakše) postići cilj, tačnije
dobiti slagalicu koja će ispuniti zadate kriterijume – da istovremeno bude i dvodimenzionalna i trodimenzionalna, kao i da ima određen stepen
kompleksnosti. Od samog početka, što je navedeno kroz fotografije u prvoj fazi, inspiracija je bila “gradić-slagalica”, te je ta ideja ostala i do samog kraja.

Ono što je na samom početku određeno, pored teme, jeste to da oblici ne smiju
da se ponavljaju.

Nakon toga, trebalo je odabrati dimenzije sklopljene slagalice. Odabrano je da to bude
40x40cm. Bilo koja dimenzija koja bi bila odabrana donosila bi
isti problem – moguće je imati neograničen broj različitih oblika
i kombinacija dijelova slagalice.

Nasumičnim odabirom oblika i njegovih dimenzija, teže se
kreira slagalica, stoga je bilo potrebno napraviti “sistem”
na osnovu kog ćemo uopšte doći do cilja. Ukoliko bismo shvatili
na koje načine je lakše postići zahtijevano, to bi bio dodatni plus.
Ipak, osnovni cilj je napraviti išta :)
Iskustvo u radovima različitog tipa, dovelo nas je do potencijalnog
rješenja. Naime, upotreba grid-a, omogućava nam da cjelinu razložimo
na dijelove i samim tim ne radimo sa dimenzijama 40x40cm, nego sa manjim,
u zavisnosti od toga koje odaberemo.

U ovom slučaju, u drugoj fazi je rađeno sa dimenzijama kvadratića 3x3cm,
dok je sad odlučeno da dimenzije istih budu manje, 2x2cm.
Mreža je 40x40cm, tačnije površine 1600 cm2, a kvadratići 4cm2.
U datoj mreži imamo 400 kvadratića.
Tih 400 kvadratića dijelili smo dalje, na četiri dijela, a čak i tih 400cm2 je dodatno dijeljeno na 4, tako da je rađeno sa površinom od 100cm2, umjesto sa prvobitnom od 1600cm2. Tih 100cm2 u prosjeku jeste površina jednog oblika, a ukupno ima ih 16.

 

Na samom kraju, pažnja je posvećena i koloritu i u konačnici, slagalica u obije dimenzije izgleda bolje od onog što je autor zamislio. :)

 
Zaključak: Smišljanje u okviru manjih dimenzija olakšalo je uveliko rad, a ključ je
u dimenzijama grid-a, tačnije koliko je isti “gust”. Što je grid gušći, to
će oblici i kombinacije biti različitiji. Gustina grid-a otežava pravljenje,
tačnije smišljanje, ali i sklapanje – no kvalitet slagalice se ogleda u tome koliko
je istu teško sklopiti. Ipak, kako je u pitanju pored dvodimenzionalne i trodimenzionalna
slagalica, čak i grid koji je rjeđi i dalje otežava smišljanje obzirom da se razmišlja u
pravcu dvije dimenzije.
Ono što je prednost (ili mana) ove slagalice jeste da se, podijeljena na, u ovom slučaju 4 osnovna dijela, može sklopiti i na više načina. Tačnije, treći kvadrat, donji lijevi ugao (20cmx20cm), može biti na mjestu prvog kvadrata, četvrti na mjestu drugog itd. Isti je slučaj i sa trećom dimenzijom-postoje različiti oblici ”zgrada” koje je moguće dobiti.

Slagalica jeste zanimljivog oblika u obije dimenzije, ali ono što se dobije i u jednoj i u drugoj dimenziji nije jedinstveno, tačnije, ne postoji samo jedno rješenje. Uvođenjem dodatnih parametara (npr. da svaki objekat mora imati sve strane iste visine, ili da svaki objekat na svim stranama mora imati isti broj prozora) moguće je stvoriti samo jedno rješenje u obije dimenzije.

Ipak, na samom početku nije zadatak ni bio stvoriti samo jedan jedinstven oblik. Hipoteza je tačna, a to je da je moguće izvesti slagalicu koja će istovremeno biti i dvodimenzionalna i trodimenzionalna.

 

 

FINALNA FAZA:

Kao krajnje rešenje dobijamo to da smo programu (grasshopperu) zadali da nam od naše površine koju smo izmodelovali napravi tri različita rešenje. Tako što će iseći dobijenu površinu na delove debljine od 1cm, 2cm i 3cm.

Nakon toga pripremamo krive za sečenje tako što ih stavljamo u 2d oblik.

 

Na kraju kada je sve pripremljeno zadajemo cnc mašini da iseče krive delove površine. Kada je mašina isekla onda lepimo i sastavljamo sve te delove i na kraju dobijamo željeni proizvod – primer 3d fasade.

Zaključak:
Modelofanja i sečenja 3d fasade na 2d cnc mašini je bolje nego na 3d cnc mašini zbog uštede materijala, jer nema neiskorišćenih delova stirodura koji se bacaju. Dok postoje i negativne strane 2d cnc mašine, jer nam više vremena treba da napravimo željeni proizvod.

 

 

Drugi deo istrazivanja sam zapoceo formiranjem Velikog kruga koji predstavlja obode paviljona i 2 manja kruga koji seku veliki. Njihov presek predstavlja ulaze u paviljon. Najmanji krug predstavlja otvor u krovu paviljona.

 

 

Zatim sam odredio povrsinu na kojoj ce se razvijati paviljom i odredio ivice koje ce ostati fiksne,

Odredjivanjem duzine jedne stranice i uvodjenje odredjenog broja iteracija dobija se ovakva mreza trouglova.

 

 

Zatim se ta mreza trouglova razlaze na mnostvo tacaka koje predstavljaju spoj ivica trouglova unutar zadate povrsine.

Posto postoje tacke koje su na jako maloj udaljenosti, provo sam procistio mrezu tacaka, tako da se izbace one koje su na manjoj udaljenosti od 0.1cm i razlozio sam ih u dve kategorije. Prva kategorija predstavlja obodne tacke tj. one koje ostaju fiksirane i sila nece delovati na njih. Druga kategorija su tacke na koje ce delovati sila, da bi se formirao trodimenzionalni oblik.

Ova slika predstavlja rezultat delovanja sile, gde se formira trodimenzionalna mreza trogulova i gde se mogu primetiti prethodno zadati otvori u paviljonu.

Na taj mesh je stavljen odredjen broj tacaka i napravljen je Box oko tog paviljona. On je skaliran za malo da bi voronoi celije lepo presekle taj paviljon.

 

Voronoi celije su formirane u odnosu na prethodno zadate tacke. Presekom voronoi celija i povrsine paviljnoa dobila se nova mreza tacaka, koja nakon prociscavanja duplikata i spajanjem nezatvorenih ivica formira novi oblik paviljona.

Ponovo sam odredio tacke koje ce ostati fiksirane i tacke na koje ce ovaj put delovat mnostvo sila i uslova, koje ce dati novi oblik paviljonu i uciniti da ima ravanske panele.

Uticajem svih prethodnih sila i uslova, formiran je novi oblik paviljona koji se sastoji od ravanskih panela, gde svaki panel cini jednu voronoi celiju.

Te ravni su skalirane i ofsetovane kako bi se dobila podkonstrukcija i ljuska paviljona.

Spajanjem ljuski i podkonstrukcije dobija se ova finalna verzija voronoi paviljona sa ravanskim panelima.

Treća faza razrade će obuhvatiti dva procesa i u oba se podrazumeva valorizovanje jednog metoda naspram drugog.

Što se druge faze tiče, odnosno faze modelovanja, oba teksturisana oblika alata (cilindar i ploča) su oduzeli jednako pažnje i vremena, tako da na osnovu druge faze, ne možemo da zaključimo koji preferiramo.

Prvi proces treće faze: je priprema modela za 3d štampu u Ultimaker Cura softveru, poređenje tog procesa, štampanje na FDM 3d štampaču, pa zatim poređenje ištampanih modela.

Ultimaker Cura je najrasprostranjeniji slicer softver kod kog biramo štampač na kom radimo, materijal koji štampamo i detaljnost štampe koja najviše odgovara našim očekivanjima i potrebama. Vodeći se željom za što detaljnijem i čistijem imprint-u teksture na glini biramo da oba modela štampamo u već zadatom super quality preset-u.

Ovde je moguće uporediti količinu vremena koja je potrebna za štampanje jednog naspram drugog modela, gde možemo da zaključimo da je štampanje pločastog alata brže, ali neznatno.  

 

Drugi proces treće faze: podrazumeva primenu ištampanih alata na polimernoj glini, poređenje rezultata i kao krajnji korak curing gline (pečenje u rerni na 130 stepeni C).

Na osnovu ištampanih elemenata, jasno vidimo preciznost, urednost i čistoću štampe cilindra, što nije bila početna pretpostavka, na osnovu čega odmah možemo da zaključimo da će se bolje pokazati i na samoj glini.

 

Upotreba alata na polimernoj glini: 

Kao što smo i na osnovu sagledanja samih alata zaključili, cilindar ima mnogo veće prednosti. Koristeći ga, otkrivamo njegovu manu, a to je da nije jednostavno održati jednak pritisak kad ga rotiramo po površini gline i da tako može da stvori nejednako duboku teksturu na mestima, međutim prednosti su mnogobrojnije. Lepo se odvaja od materijala, može da pokrije veći površinu u kontinuitetu od pločastog materijala, mnogo je čistiji imprint.

Pločasti materijal ima više mana kako u korišćenju, tako i u krajnjem rezultatu. Najočiglednija je neurednost, zatim velika dodirna površina i lepljenje za glinu, iz kog razloga je dovelo do cepanja gline prilikom odvajanja u više navrata i znatno otežalo primenu alata.

Sveukupno sudeći, zaključujemo da je za željeni rezultat adekvatniji cilindrični alat ili oklagija. 

Poslednja faza ispitivanja koliko vremena je potrebno da se organski model izmodeluje na već gotovim sajtovima poput “Hero Forge”-a u odnosu na modelovanje u 3Ds Max-u, donela je sledeće zaključke.

1) Za modelovanje animiranog lika sa sajta “Turbosquid” skinut je model ženskog tela, odeća, obuća, krila, rogovi. Model je sadržao jako velik broj poligona čiji broj smo morali da smanjimo da bi dalje modelovanje bilo izvodljivo.

2) Sledeći problem je bio kako postaviti lik u zamišljenu pozu. Dosta vremena je potrošeno na bezuspešne pokušaje postavljanja lika u pozu u 3ds Max-u, zatim smo shvatili da na “Mixamo” sajtu može da se uradi automatski rig čovekolikih karaktera. Napravljen rig smo ubacili u 3ds Max i preko rotacije kostiju tj. zglobova, postavili lik u željenu pozu. Krila su dodata i podešena naknadno, nezavisno od riga. Model lika koji smo dobili izgleda dosta realnije nego onaj sa “Hero Forge” sajta.

3) Zaključak treće faze rada jeste da bez pomoći drugih sajtova, modelovanje animiranog lika bi potrošilo drastično više vremena nego što smo uz pomoć istih. Optimalno vreme rada jeste 3 dana sa prosečnim efektivnim radom od 8 sati, dok je vreme potrošeno za modelovanje istog lika preko “Hero Forge”-a 3 sata. Moram napomenuti da je sloboda modelovanja preko 3ds Max-a mnogo veća nego preko sličnih sajtova.

  Slika1. Izmodelovan lik

 Slika2. Bliži prikaz savijenih ruku, zglobova, prstiju, krila i glave

Slika3. Bliži prikaz savijenih stopala i izbačenih kukova

U poslednjoj fazi se bavimo modelovanjem kapsule pomoću softvera Grasshoper, kojim možemo lako praviti izmene na modelu i dolaziti do novih rešenja.

Takođe, proveravamo da li je postavljena hipoteza tačna, odnosno da li ova struktura može biti formirana od razvojnih površi.

Ukoliko uzmemo početni deo od kog je firmirana struktura, koji se vidi na slici iznad, i na njemu primenimo funkciju UnrollSrf koja služi da bi se neka zakrivljena površ postavila u jednu ravan, pojavljuje se error i to nam je znak da ovakva površ ne može biti razvijena jer je dvostruko zakrivljena.

 

Ali ako jednu od 3 krive koje formiraju dvostruko zakrivljenu površ ispravimo odnosno ako je jedna od njih prava linija, onda se ova površ može razviti i time se cela struktura može formirati od razvojnih površi.

Na primerima iznad vidimo te 3 varijacije od kojih druga opcija daje najpribližniji izgled početnoj strukturi, tu smo najkraću horizontalnu krivu ispravili i time dobili najbolje rešenje.

Na kraju zaključujemo da početna hipoteza nije bila tačna, ali uz manje izmene na strukturi možemo doći do željenih rezultata.

 

U poslednjoj fazi istraživanja, namera nam je da pomoću softverskog alata rabbit u kombinaciji sa grasshopperom dobijemo nadstrešnicu koja će zadovoljiti inicijalne kriterijume funkcionalnosti.

Na turtle stuba dobjienog u prethodnoj fazi definišemo temena nove površi koju delimo po na jednak broj tačaka koje će nam definisati detaljnost i oblik buduće nadstrešnice. Dodajemo i parametre za daljinu nadstrešnice od stuba i za sortiranje tačaka po krivinama “grana” drveta koje predstavlja stub.

Tačke dobijene površi pomeramo vertikalno po z koordinati na jednakoj udaljenosti od krajnjih tačaka stuba ograničivši ih određenim granicama. Ove tačke ograničavaju novu površ koju zatim delimo na posebne ploče.

Skaliramo najviše tačke stuba, te ih spajamo linijama dobijajući nove tačke na krivinama prethodno dobijene površi, krivine delimo u segmente a zatim komandom MultiPipe dobijamo nastavke grana stuba koje se produžavaju do ploče prihvatajući je.

 

Važno je napomenuti da smo inicijalno pokušali direktno spojiti najviše tačke na stubu sa najbližim tačkama na ploči, ali je rezultat bio poprilično rogobatan i nezadovojavaljućeg estetskog kvaliteta.

Konačno, primenom alata extrude, loft i materijalizacijom u rhinocerosu uz pomoć opciješ bake, dobijamo finalni oblik nadstrešnice koja se može iskoristiti za arhitektonski projekat.

U zavisnosti od željene primene, namene i veličine nadstrešnice, moguće je promeniti parametre poput same konstrukcije L-sistema, razgranatosti, rotacije površine i nagiba projekcije tačaka, te na taj način dobiti skoro neograničen broj varijacija koje bi se prilagodile više različitih namena.

Zaključak

Softver grashopper u kombinaciji sa rabbit pluginom ispunjava kriterijume inicijalnog istraživanja, kako je prilagođen za vrlo precizno i brzo generisanje nadstrešnica po principu L-sistema. Softver je uspeo i da dokaže inicijalnu hipotezu da se promenom parametara može doći do neograničenog broja rešenja, a manuelnim testiranjem više razliličitih parametara i alata oktrili smo postupak po kojim se ovi objekti i mogu generisati.

Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti u softveru za modifikovanje početnog oblika flašice, i dolaženje do novih menjanjem određenih parametara.

Postupak modelovanje osnovnog oblika flašice u  3dsMaxu:

 

Skaliranje poligona – menjanje segmenta flašice:

Samo pomeranjem segmenata dobija se model sa oštrim ivicama, te ovakav pristup bez dodatnih menjanja forme, nije odgovarajući.

u

 

Pomeranje vertexa – promena i prilagođavanje oblika modela željenom izgledu flašice:

Modelovanjem flašice u 3dsMaxu zaključile smo da je menjanjem položaja vertexa, moguće kontrolisano menjati osnovni oblik flašice, i vrlo precizno doći do svakog oblika. Ovakav pristup omogućava menjanje parametara i prilagođavanje modela, a sve to omogućava modelovanje ergonomične flašice, čiji parametri odgovaraju rezultatima dobijenim istraživanjem u prethodnim fazama rada.

Zaključak:

Postavljena hipoteza je tačna, moguće je od jednog bazičnog modela dobiti bilo koji drugi oblik flašice koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.

 

 

Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti u softveru za modifikovanje početnog oblika flašice, dolaženje do novih oblika menjanjem odredjenih parametara.

Postupak modelovanja osnovnog oblika flašice u grasshopperu:

 

Menjanjem koordinata na grafiku menja se oblik flašice, dolazi do precizne promene. Ubacivanjem dodatnih kontrolnih tačaka i mappera za odredjene segmente flašice dobićemo još precizniju promenu i time ćemo moći da kontrolišemo svaki pojedinačni segment.

Uporednim radom, modelovanjem u Rhinu, grasshopperu  3ds Maxu zaključujemo da grasshopper pruža mnogo više mogućnosti za željene izmene.

Zaključak:  Postavljena hipoteza je tačna , moguće je od jednog bazičnog modela dobiti bilo koji drugi oblik flašice koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.

 

 

 

 

 

U prvoj fazi istraživanja definisali smo da treba da radimo teksturu na cilindru koja bi kao oglagija ostavljala trag u glini i površinski element koji bi utiskivanjem ostavljao kao pečat isti trag kako bismo uporedili njihovu efikasnost na tri nivoa:

1. Izazovnost modelovanja i štampe oba primera

2. Prednosti i mane u upotrebi alata na glini

3. Kvalitet krajnjeg proizvoda od gline

Nakon definisanja koji tipovi alata želimo, sledeći korak je bio pronaći koji softver bi nam najbrže i najjednostavnije dao željene rezultate.

Ispostavilo se da korišćenjem samo dva modifikatora u Blender-u možemo da postignemo željeni cilj, od kojih je jedan presudan, a to je displace alatka koja, između ostalih opcija, koristi UV mapiranje za preoblikovanje zadate površine pomerajuči temene tačke manjih površina od kojih je sastavljena.

Početak modelovanja: 

U oba slučaja, počinjemo da modelujemo od plane-a, na koji apliciramo opciju subdivide i delimo sa 100, tako dobijamo površinu koja se sastoji od grid-a 100×100. Ovaj korak je bitan, jer na taj način dobijamo tačke koje će kasnije koristiti displace alatka da stvori teksuru, pomerajući ih u prostoru.

Da bismo dobili cilindar, upotrbljavamo modifikator simple deform na već izdeljen plane. Nakon zatvaramo krajeve cilindra i označavamo površinu na kojoj će se pojaviti tekstura, odnosno biti primenjen displace modifikator. Da bismo dobili pločasti element za teksturu, prvo ekstrudujemo plane pa zatim samo gornju stranicu delimo koristeći subdivide i takođe označavamo tu površinu da se na njoj pojavi tekstura.

Izabrane teksture za testiranje:

Testiranjem nekoliko tekstura na ove elemente zaključujemo da je veoma bitno da je tekstura pregledna i da se sitni i zakrivljeni detalji ne prenose dobro u prostoru ovom metodom, jer je veoma teško mapirati iste i zahtevaju mnogo veći broj podele površine kako bi dale urednjiji rezultat.

Prikazano na slikama, jasno se vidi koliko je tekstura 1  urednija od teksture 2, korišćeni su isti parametri kod oba, menjanjem parametara se nije znatno poboljšao kvalitet, stoga teksturu broj 1 ćemo koristiti za dalje faze u istraživanju, koje će se sastojati od 3d štampe ova dva modela na FDM 3d štampaču, a zatim će se primeniti na komadu gline.

 

 

Završna faza istraživanja podrazumeva formiranje narukvice novim dizajnom i upotrebom organskih linija. Koristi se način modelovanja iz druge faze rada.

Dizajn koji se koristio za izradu narukvice je:

3D štampom je dobijena ravanska struktura narukvice. Zagrevanjem ona postaje savitljiva i moguće ju je oblikovati.

  

Prilikom zagrevanja i savijanja došlo je do raslojavanja vlakana sa donje strane narukvice. Rešenje za ovo je veća količina toplote pri savijanju. Na kraju je bilo potrebno iseći ona vlakna koja koja su nastala pri 3D štampi u međuprostoru.

  

Zaključak
Početna hipoteza je tačna: izrada nakita je brza, efikasna i lako prilagodljiva promenama. Svaki linijski dizajn je moguće izvesti uz pomoć odgovarajućih komandi i poznavanja parametara. Komplikovaniji dizajn se može štampati u delovima, a njegova aplikacija se izvodi naknadnim povezivanjem.

Završna faza istraživanja podrazumeva pripremu modela za 3D štampu. U 2 fazu istraživanja prikazan je metod dobijanja modela, međutim prilikom dodavanja debljine nastaje problem da ivice ulaze jedna u drugu.

1. Model bez debljine

 

2. Dodata debljina uz primenu komande offset

3. Upotreba plug-in Dendro i podešavanje veličine voxela.

 

Maketa minđuše

 

Zaključak

Problem koji se javlja kod ove metode modelovanja rešen je upotrebnom plug-in Dendro. Istraživanjem smo dokazali da je moguće 3D ištampati minđuše. Poželjno je smanjiti težinu minđuše, jedan od potencijalnih rešenja može biti jednostavnija geometrija, koja bi pored težine, rešila problem i ulaska geometrije u sebe.

Oblast istraživanja:

3D modelovanje i štampanje.

Početna ideja modelovanja alata za pravljenje teksture ili reljefa u materijalu poput gline proizilazi iz ručne izrade nakita od polimerne gline. Polimerna glina je masa za modelovanje, na bazi PVC-a, prilično mekana i lagana za oblikovanje, ima elastičnost koja je slična glini ili plastelinu koja se nakon “pečenja” (curing-a) formira u svoj krajnji oblik. Od polimerne gline se izrađuju razni predmeti, može da se koristi za izradu veoma detaljnih i preciznih komada nakita, hiper realističnih figura, maketa i tako dalje.

Primer nakita od polimerne gline sa utisnutom teksturom:

Cilj istraživanja:

Krajnji cilj jeste istražiti i utvrditi najbolji način za modelovanje i 3d štampu, na FDM printeru, alata za ostavljanje reljefa na polimernoj glini.

Principi rada i izazovi u radu sa polimernom glinom:

Osnovni princip izrade nakita sa pločastim elementima od polimerne gline poput primera minđuša sa slike, jeste razvijanje mase od gline u tanku ploču na kojoj je moguće utisnuti razne teksture, a ista se zatim seče ručno ili kalupima u željene oblike.

Karakteristike polimerne gline su u toku obrade veoma slične plastelinu, dobro zadržava zadati oblik, ali nema preteranu krutost, pogotovo kad je takno razvijena. Još jedna od karakteristika jeste da ukoliko je tanko razvijena, što preferiramo, može da omekša i postane lepljiva. Ovo je velik izazov ukoliko nam je cilj da proizvedemo teksturisanu ploču konzistentne debljine sa čistim detaljima.

Izazovi i mogući pristupi modelovanja alata za teksturu:

Postoji više načina na koji možemo da dobijemo slične krajnje rezultate. Možemo napraviti zasebne pečate pa njih utiskivati i na taj način kombinacijom postići efekat reljefa (1), zatim možemo proizvesti reljefne ploče koje bi u suštini funkcionisale isto kao pečati samo na većoj površini i sa više integrisanih detalja (2), a možemo i napraviti oklagiju koja bi ostavila seamless reljef na najvećoj površini u kontinuitetu (3).

 (1)     (2) (3)

Ideja jeste da odabrani reljef bude složenije geometrije, da ima dosta detalja i iz tog razloga treba isključiti prvu opciju “pečata”. Treba odabrati teksturu sa kombinacijom sitnijih i krupnijih detalja, kako bismo mogli što obuhvatnije da sudimo rezultatima različitih alata iste teksture.

Uzimajući u obzir karakteristike same gline, treba voditi računa o tome da tekstura koja se nalazi na alatu ima konusne profile, odnosno da ima što manje dodirnih tačaka sa materijalnom u cilju boljeg odvajanja.

Mislim da bi najbolje bilo uporediti oklagiju i ploču koje će da daju istu teksturu i da treba suditi na više nivoa:

1. Izazovnost modelovanja i štampe oba primera

2. Prednosti i mane u upotrebi alata na glini

3. Kvalitet krajnjeg proizvoda od gline

 

 

Istraživanje postupka pravljenja 3d efekta pomoću slojeva papira.

Analiza broja slojeva papira kao i debljine distancera kojima se postize veca dubina.
Problemi sa kojim sam se suičila tokom ovog procesa nastali su nakon završetka iscrtavanja svih linija, gde je izazov bio iz ovog kompleksnog crteža izdvojiti slojeve.

Rešenje na koje sam došla jeste odraditi ovaj proces u 3d programu-sketcup, kako bih lakse razumela koliko slojeva papira će biti potrebno za postizanje zeljenog efekta.

Iz ovog procesa zakljucila sam da je preciszbost tokom samog crtanja od izuzetne vaznosti, kao i da oni detalji koji su previše sitni ili se nalaze u istom sloju bi trebali da se graviraju(oni koji su vidljivi na samom kraju).

Ovim postupkom takodje sam dobila odgovor na pitanje koji je potreban broj slojeva papira(minimum od 14 slojeva).

Za samu realizaciju treba spojiti sve papire u celinu pomocu duple trake ili drugog tipa distancera, a debljina bi zavisila od kolicine slojeva papira. Manji broj papira=deblja traka/distancer, veci broj papira=traka/distancer manje debljine.

Primena, rezultati i zakljucak

Tokom rada na ovom projektu, naišla sam na nekoliko problema. Prvi korak kao što sam  već napomenula, bio je iscrtavanje forme i svih detalja. Ovaj proces zahtevao je određeno vreme i moja prva pomisao je bila “kada završim crtanje neće više biti toliko posla”.

Ali nakon što su sve linije bile na mestu i nakon što sam počela da izdvajam slojeve, ubrzo sam shvatila da se gubim u gomili linija i da je jako teško proceniti direktno u aotocadu kako bi ti slojevi trebalo da izgledaju, baš zbog broja detalja i linija.

Sledeći korak bio je da izvucem ove površi u sketchup-u kako bih bolje razumela šta se  nalazi u kojoj ravni. Tokom ovog procesa koji je takođe zahtevao duže vreme i veliku koncentraciju,  uočila sam greske, kojih nisam ni bila svesna tokom samog crtanja u autocadu, a to su sledeće:
linije koje se seku, apsolutno sve mora da se poklapa, nema “odokativno ću ovo” jer na kraju to nije izgledalo pravilno i eventualno kada bi se laserski štampalo ne bi izgledalo dobro, samim tim novac koji bi bio uložen u to takođe bi propao i moj zaključak je da na osnovu samo 2d crteža, koji je jako detaljan, ponekad može biti teško uvideti kako bi tačno izgledao on u 3d-u, konkretno kao 3d štampa ili u mom  slučaju kao “tehnika slojevitih papira”. Takodje greška koju sam uočila a takodje potice iz autocada da neki delovi jednostavno “vise” i da ne bi postojao nacin da se pripoje celoj kompoziciji.  Iz razloga što je za izradu ovo projekta potreban veliki broj papira, (minimum 14) dolazi do velikog utroška materijala, i veliki deo materijala se baca(onaj koji se iseca).

Rad u sketchapu takodje mi je pomogao da uvidim koliki broj slojeva je potreban, da dobijem uvid u to kako bi se ovi papiri slagali i šta bih dobila kao krajnji rezultat, kao i da shvatim da pojedini delovi 2d crteža nisu ni potrebni.

ZAKLJUČAK:
Rad na ovom projektu bio je teži nego što sam u početku mislila, baš zbog svoje geometrije, i zahtevalo je jako puno vremena.

Zaključci koje sam donela su da jedan ovako kompleksan objekat nikako ne može da se štampa pa potom ručno iseca, iz razloga što su neki delovi previše sitni, samim tim ne bi moglo da se izvede precizno slaganje jedan na drugi. Ovo bi bilo moguće kod mnogo jednostavnije geometrije.

Što se tiče laserskeg štampanja,
u slučaju da nisam odradila sve korake kako i jesam i sve detaljno analizirala, došlo bi do velikog broja grešaka i veći deo rada bi i propao, samim tim bio bi bačen materijal, kao i novac. Još jedna stvar koju sam uvidela, jeste da bi prilikom laserske štampe bilo bolje gravirati neke slojeve koji su previše sitni.

Minimalni broj slojeva da se ovo odradi bio bi 14 kako bi sve adekvatno iygledalo, a što se lepljena tiče tu je takođe bitan ekonomski faktor, što više slojeva naravno slika će biti lepša i detaljnija, ali sa manje novca takođe se može postiti dobar rezultat, koristići malo deblje trake za lepljenje slojeva jedan za drugi, koji služe kao distanceri.

greške:

 

 

slojevitost:

REZULTAT

 

Nakon ispitivanja načina modelovanja parametrijskog namještaja na primjeru trpezarijskog stola uz pomoć Revit-a, u trećoj fazi možemo definisati mogućnosti koje nam ovakav pristup pruža. Cilj je bio stvoriti model čiji se parametri lako mogu mijenjati u okviru Edit Type odjeljka. Ovim pristupom formirana su dva osnovna tipa stolova koji se mogu dodatno mijenjati kroz različite parametre.

Ključni parametri za davanje što većeg broja varijacija su bili: dužina ploče, širina ploče, visina ploče, položaj nogara u odnosu na ivice ploče, dužina nogara, nagib nogara.

 

Na datim primjerima vidimo osnovne varijacije zasnovane na istraživanju najprodavanijih modela stolova kod domaćih proizvođača nameštaja.

Vrijeme kreiranja: ≈30min

Vrijeme pripreme i uvoženja u BIM okruženje: ≈1min

Vrijeme pravljenja varijacije: ≈1min

 

ZAKLjUČAK

Početna hipoteza ispostavila se kao netačna. Revit nije pogodan za brzo modelovanje i modelovanje kompleksnijih modela. Važno je naznačiti da u poređenju sa procesom modelovanja dirketno u BIM okruženju, Revit se pokazao kao sporiji proces koji iziskuje kombinovanje više metoda u slučaju komplikovanijih metoda, kao i upotreba formula.

Nakon ispitivanja načina modelovanja parametrijskog nameštaja na primeru trpezarijskog stola uz pomoć Grasshopper-a, u trećoj fazi možemo definisati mogućnosti koje nam ovakav pristup pruža. Cilj je bio stvoriti model koji se lako može menjati u kombinaciji sa Rhino-m, nakon čega bi se funkcijom Bake model izvezao kao format adekvatan za uvoženje u BIM okruženje. Ovim pristupom formirano je nekoliko osnovnih tipova stolova koji se mogu dodatno menjati kroz različite parametre.

Ključni parametri za davanje što većeg broja varijacija su bili: dužina ploče, širina ploče, debljina ploče, položaj nogara u odnosu na ivice ploče, profil nogara, visina nogara, nagib nogara.

 

Na datim primerima vidimo osnovne varijacije zasnovane na istraživanju najprodavanijih modela stolova kod domaćih proizvođača nameštaja.

Vreme kreiranja koda: ≈15min

Vreme pripreme i uvoženja u BIM okruženje: ≈2min

Vreme pravljenja varijacije: ≈1min

 

ZAKLjUČAK

Početna hipoteza ispostavila se kao tačna. Grasshopper u kombinaciji sa Rhino-m može dati velike mogućnosti u pogledu broja varijacija i brzine izmena. Važno je naznačiti da u poređenju sa procesom modelovanja dirketno u BIM okruženju, generisanje koda u Grasshopper-u nije se pokazalo kao znatno sporiji proces, kako je inicijalno bilo pretpostavljeno.

 

U trećoj fazi korišćen je 3ds max za modelovanje svih neophodnih elemenata igre – kucica, zgrada i drveća. Postignuti rezultati što se tiče kućica i zgrada su bili zadovoljavajuci odmah u startu (slika 1), međutim za izradu prototip verzije smo odlučili da se ovi elementi dodatno pojednostave zbog optimizacije (slika 2).

     

Prvobitni modeli za drvece (slika 3) su morali da se modifikuju i prilagode potrebama 3d stampe (slika 4).

     

 

Za ikonicne objekte iskorisceni su gotovi modeli izmodelovani u 3ds max-u. Trebalo je sve mesh-eve pretvoriti u solide. Za to je koriscen Rhino uz dendro dodatak i weaverbird plug in. Finalni rezultat zavisio je od slozenosti modela od kojih smo poceli.

 

Odgovor na hipotezu: Slozenost modela je utiscal na to da program za modelovanje bude 3ds max.

Za konacnu verziju dizajna igrice CITY OF ICONS odlucile smo se za cartoon verziju na osnovu ankete tj. ispitali smo ljude sa fakulteta sta oni misle kakav dizajn igica ovog sastava treba da ima, realistican ili cartoon.
Elementi igre –
Podloga – sperploca
dve kockice – jedna kockica sa brojevima a druga kockica sa resursima nalepljenih na kockicu, resursi u cartoon verziji, primer dole.
Kartice sa zadacima, kartice sabotaže i kartice unapređenja

Pločice –
pločica urbanih površina,

pločice zelenih površina,

puteva,

pločica koja predstavlja trg

Kartece resursa-

opeka, betona, zemlji, asfalta, oblica, novčića;

Primer kutije

Sto se tice zgrada i kucica, odlucile smo se da budu dosta jednostavne kvadratne i samim tim jednobojne. Svaki igrac ima svoju boju, plava, zuta, crvena i zelena.

Cartoon verzija je dosta sarena i samim tim odmah na prvi pogled dopadljiva. I ako je uradjeno nerealisticno dosta je jasno o cemu se radi, odnosno dizajn je jednostavan i u skladu sa samim konceptom igrice.

Poslednja faza istraživanja bazirana je na analizi fasade i njenim varijacijama, primenjenim na studiju slučaja Tecla house. Cilj je pronalaženje najoptimalnijeg oblika perforacija fasade uz paralelnu analizu osvetljenja i zasenčenosti. U ovom slučaju analiziran je oblik, položaj, broj i veličina fasadnih otvora, dok je veličina krovnog otvora fiksna. Kao najoptimalnije rešenje, zbog zakrivljenosti fasade, izabran je kvadratni oblik otvora. Analiziran je slučaj sa većim brojem otvora, ali čija je površina manja, kao i slučaj sa manjim brojem otvora na fasadi, ali čija je površina veća. Obe varijacije pružaju optimalna rešenja, kako i na samoj fasadi, tako i u unutrašnjosti. Obezbeđena je dovoljna količina svetlosti, koja pruža neometano obavljanje svih funkcija. Opravdana je tvrdnja sa početka samog istraživanja, odnosno slučaj sa manjim brojem otvora na fasadi, ali veće površine. Ispitane su i druge moguće varijacije raspodela otvora, koje takođe odgovaraju zadatim kriterijumima.

 

 

 

 

 

Poslednja faza istraživanja bazirana je na analizi fasade i njenim varijacijama, primenjenim na studiju slučaja Tecla house. Cilj je pronalaženje najoptimalnijeg oblika perforacija fasade uz paralelnu analizu osvetljenja i zasenčenosti. Ovaj slučaj baziran je na originalnom rešenju Tecla house, gde je prisutan samo krovni otvor, a ne postoje fasadni otvori, izuzev ulaznih vrata. Analiza se zasniva na mogućoj površini krovnog otvora, i potencijalnom upadu svetlosti unutar objekta. Izdvojena su dva slučaja, kada je okulus manje i veće površine. Ukoliko je površina okulusa mala, nije omogućen dotok neophodne količine svetlosti za boravak. Ukoliko se primeni otvor veće površine, tada se postiže dovoljna osvetljenost u unutrašnjosti. Stav sa početka istraživanja je bio sledeći: najoptimalnije rešenje je kombinacija velikog plafonskog otvora uz minimalne fasadne otvore. Ova tvrdnja je opravdana, ali u velikoj meri bitnu ulogu ima ambijent i vremenski uslovi u kom se sam objekat nalazi.

 

 

 

 

 

 

U poslednjem delu istraživanja princip rada na manjim panelima prenet je na fasadu celog objekta.

1. Neuniformni trouglovi

Neuniformni trouglovi su uspešno aplicirani na fasadu objekta, odstupanja su minimalna, a mana je veliki broj različitih elemenata što iziskuje veću cenu objekta.

2. Uniformni trouglovi

Kod uniformnih trouglova paneli moraju biti veći kako bi uspešno ispratili formu fasade, odnosno kako ne bi dolazilo do prevelikih odstupanja. Cena bi bila malo manja u odnosu na neuniformne trouglove jer im je veći broj istih elemenata.

3. Neplanarni kvadovi

Neplanarni kvadovi mogu da isprate formu fasade, ako su manjih dimenzija, što negativno utiče i na cenu jer postoji veliki broj elemenata.

4. Planarani kvadovi

Isti princip rada nije bilo moguće primeniti na rad sa planarnim kvadovima, jer se forma zadate fasade upotpunosti izgubi. Zbog čega je na manjem elementu prikazano novo rešenje koje upotpunosti izmeni nekoliko redova elemenata i zakrivi ih dok ostali elementi ostaju planarni. Ovakav princip rada bi bio najjeftiniji zbog velikog broja planarnih istih elemenata, ali bi fasada bila sa velikim izmenama.

 

Zaključak:

U odnosu na zadate kriterijume sa početka istraživanja, a to su: cena izvođenja radova, broj planarnih panela i uglačanost forme odnosno estetski kriterijum, dolazi se do zaključka da je rad sa neuniformnim trouglovima najbolji jer su odstupanja od zadate forme minimalna, svaki trougao je planaran, a cena se ne razlikuje mnogo na uniformne trouglove jer je moguće naći iste elemente. Cena elemenata je jedino manja od planarnih kvadova, ali su tu odstupanja najveća. Najlošije rešenje je rad sa neplanarnim kvadovima, čija je cena najveća zbog pravljenja posebnog kalupa za skoro svaki element, a odstupanja u odnosu na zadatu formu su srednja.

Na osnovu svih analiza materijala i načina fabrikacija koji bi mogli biti primjenjeni pri izradi igrice, gdje ce fabrikacija biti efikasna, brza i sa racionalnim utroskom materijala, odabrana je sperploca za podlogu i dijelove figurica (kućica i zgrada) dok je za ikonicne objekte i modele  drveca odabrana 3D stampa, kao način fabrikacije.

Podloga, je kao što je navedeno od sperploce debljine 3mm, i sastoji se iz dva dijela. Prvi dio sastoji se iz 6 dijelova koji se spajaju po principu puzle;

drugi dio podloge se lijepi na prethodni i podjeljen je takođe na 6 dijelova, ali izgleda kao mreza, sa supljinama za trouglove (plocice) i puteve.

 

Na podlozi su previdjena mjesta za ikonicne objekte koji ostaju puni, odnosno nisu osupljeni.

Ovakav nacin fabrikacije podloge sa djeljenjem na segmente, omogucava lakse sklapanje podloge, sto kasnije utice na dimenzije kutije.

Veza izmedju trouglova (plocica) i figurica koji se postavljaju na njih je pomocu zljebova, odnosno u trouglu se nalaze rupice, a na figuricama zljebovi koji se postavljaju u te rupice i na taj nacin se figurice nece pomjerati prilikom igre.

 

Sto se tice dimenzija, podloga je 70x63cm, modeli kucice i zgrada, 1cmm u osnovi, dok je visina za kucice 1,2 cm, a za zgrade 1,8 cm . Zljebovi su visine 0,3cm.

Odabrana je kutija dimenzija 43x31x6cm, sa neodvojivim poklopcem.

 

Zakljucak – prethodno postavljena hipoteza vezana za to da ce  materijali i nacin fabrikacije biti ekonomski opravdani, a izrada biti brza, estetski prihvatljiva i dovoljno detaljna, je djelimicno opravdana, obzirom na to da je moguce sve modele 3D odstampati brzo, efikasno i jeftino, dok je kod podloge veci utrosak materijala od previdjenog, buduci da su dimenzije podloge vece.

Proces modelovanja počinje definisanjem oblika strukture

Potomom se željeni oblik razbije na linije, koje ne moraju biti prave kao u ovom slučaju, a zatim produže tako da se međusobno seku

Početne ili krajnje tačke definisanih linije se pomere po vertikali (Z osi)

Povezivanjem početnih tačaka linija sa novonastalim tačkama definisanim u prethodnom koraku formiramo novi set linija koje definišu pravac konstruktivnih elemenata buduće strukture

 

Na novonastali set linija se postavljaju konstruktivni elementi koji su u ovom slučaju drvene letvice, tako da duža ivica elementa bude paralelna sa istim

 

I poslednji korak je davanje debljine elementima

 

2023-05-28 23-35-34

Ovde možete videti kratak video snimak kako primena grasshoppera olakšava proces projektovanja ovakvih tipova struktura.

 

U trećoj fazi istraživanja, fokus je na kreiranju konačnog modela paviljona primjenom metoda iz druge faze u Grasshopperu, kao i modelovanju paviljona korišćenjem RhinoVault2. Ova faza uključuje uporednu analizu oba pristupa.

---

I FAZA: KREIRANJE KONAČNE FORME U GRASSHOPPERU

Konačna forma paviljona nakon prilagođavanja inicijalnih parametara.

II FAZA: MODELOVANJE PAVILJONA U RHINOVAULIT2 POLAZEĆI OD ISTIH POČETNIH USLOVA

Metode modelovanja:

• RhinoVaulit2: generisanje 3D modela sa zakrivljenim linijama.

1. Nakon primjene opcije “createpattern from surface” i definisanja oslonaca, pattern je modifikovan pomijeranjem tjemena kako bi se dobila forma slična onoj generisanoj pomoću Grasshoppera. Potom je RhinoVault2 generisao dijagram forme.

2. Zajedno s form dijagramom, koristi se i force dijagram kako bi se vizualizovale sile koje su raspodjeljene između elemenata konstrukcije.

 

3. Vertikalni ekvilibrijum, koji predstavlja stanje ravnoteže u kojem sile deluju na konstrukciju u vertikalnom pravcu, omogućava vizualizaciju potencijalnih kritičnih tačaka unutar strukture.

Nakon ovog koraka generisana je forma paviljona pomoću RhinoVaulit2.

III FAZA: UPOREDNA ANALIZA OBA PRISTUPA

Izvršili smo uporednu analizu dva 3D mesh-a s ciljem ocjene njihove geometrijske sličnosti. Prvo smo generisali tačke na jednom mesh-u, pronašli najbliže tačke na drugom mesh-u, izračunali devijacije između tačaka i vizualizovali rezultate pomoću boja. Analiza nam je omogućila da odredimo razlike u prostornim pozicijama tačaka između dva mesh-a i razumijemo raspodjelu tih razlika na mesh-evima.

 

 

 

ZAKLJUČAK:

Korištenje Grasshoppera, pruža brojne prednosti u dizajnu, prije svega kroz fleksibilnost koju nudi. Nakon razvijanja niza instrukcija, u fazi II, za generisanje oblika paviljona, promjene dimenzija ili oblika su jednostavne za implementaciju, što omogućava jako brzo ažuriranje cijele strukture. To je značajno ubrzalo proces izrade konačnog paviljona. Takođe grasshopper omogućava širok spektar mogućnosti za dizajn, analizu i manipulaciju pojedinačnih elemenata, što je posebno važno kada govorimo o dvostruko zakrivljenim formama sačinjenih od ravanskih elemenata. S druge strane, RhinoVault generiše osnovnu formu zasnovanu na principima kompresije i ravnoteže sila, ali ne nudi mogućnost generisanja pojedinačnih elemenata. Zbog toga je potrebno osloniti se na druge alate kako bi se generisali pojedinačni elementi u dvostruko zakrivljenoj formi sastavljenoj od ravanskih elemenata.

Uporednom analizom dva modela generisana putem različitih metoda utvrđenje su njihove sličnosti/razlike po pitanju same geometrije paviljona. Oba pristupa daju slične forme, ali devijacije mogu ići i do pola metra u određenim segmentima, što ukazuje na razlike u proračunima. Kroz izradu makete uporedićemo oba pristupa kako bismo odredili koji je optimalniji.

 

U fazama 2.1 i 2.2 isprobala sam modelovanje delova makete upotrebom 3D softvera. Na osnovu rezultata istrazivanja i prikupljenih informacija, porediću u nastavku tri načina modelovanja: ručni – tradicionalni, Grasshoper – lasersko sečenje i Rhinoceros – lasersko sečenje.

1. RUČNI – TRADICIONALNI (Slika 1)

Postupak izrade makete kasetirane tavanice na ovaj način mnogo je kompleksniji nego što se na prvi pogled čini. Bilo je potrebno sagledati formu, izdvojiti potrebne dimenzije i osmisliti način sklapanja makete. Prvo sam izdvojene dimenzije izračunala u odnosu na traženu razmeru. Uzimajući u obzir male dimenzije delova i foreks kao izabrani materijal, nije bilo moguće primeniti “waffle” metodu uklapanja elemenata. Odlučila sam da ručno isečem elemente u jednom pravcu kao duže trake, a elemente u drugom pravcu kao male trake koje bi se uklapale između dužih. Koncem sam mapirala pravolinijski pravac elemenata, kako bih imala neku vodilju prilikom lepljenja. Prvo sam sastavila okvirne elemente, zatim sam postavila duže trake na svoje pozicije, a onda sam pincetom ubacivala manje trake. Stubovi su naknadno napravljeni, istom metodom, i zalepljeni na odgovarajuće mesto.

VREME: oko 18 sati

CENA: oko 400 dinara (lepak, komad foreksa – izračunato i oduzeto od cene cele ploče koju smo svakako kupili jer nam je trebala za ostatak makete)

KVALITET: nedovoljno precizno i uredno

2. GRASSHOPER – LASERSKO SEČENJE (Slika 2)

Za ovu metodu najviše vremena utrošeno je na pisanje i osmišljavanje koda koji bi trebalo da izvrši modelovanje delova za “Waffle” po zadatim merama. Više različitih funkcija je trebalo isprobati kako bi se dobio odgovarajući model, ali je sam proces modelovanja automatizovan, što dosta olakšava posao u odnosu na crtanje u 2D softveru i prenošenje mera na materijal. Nakon što je dobijen gotov model, delovi bi bili lasersi isečeni i maketa bi se ručno spajala i lepila. Treba uzeti u obzir mogućnost nepotpuno isečenih elemenata ili fragilnost materijala, pa ovaj proces u nekim slučajevima može trajati duže i koštati više  od očekivanog.

VREME: oko 5h i 30 min (pisanje ispravnog koda, čekanje sečenja i isporuke delova,                             sklapljanje i lepljenje)

CENA: 1.575,00 din

KVALITET: preciznost i urednost na visokom nivou

3. RHINOCEROS – LASERSKO SEČENJE (Slika 3)

Pri modelovanju kasetirane tavanice u Rhinoceros-u korišćena je “Waffle” metoda i na relativno brz i lak način, kombinacijom ideje i alata, došlo se do rešenja, odnosno do delova makete. Nakon što je dobijen gotov model, delovi bi bili lasersi isečeni i maketa bi se ručno spajala i lepila. Treba uzeti u obzir mogućnost nepotpuno isečenih elemenata ili fragilnost materijala, pa ovaj proces u nekim slučajevima može trajati duže i koštati više  od očekivanog.

VREME: oko 5h (modelovanje u softveru, čekanje sečenja i isporuke delova,                                             sklapljanje i lepljenje)

CENA: 1.575,00 din

KVALITET: preciznost i urednost na visokom nivou

ZAKLJUČAK:

Ako uporedimo navedena tri moguća načina fabrikacije makete kasetirane tavanice, na osnovu tri odabrana kriterijuma, možemo zaključiti da svaki ima prednosti i mane, u zavisnosti koji nam je kriterijum najbitniji. Međutim, ako izrađujemo maketu u svrhu važnog projekta, kada treba za relativno kratko vreme da proizvedemo gotov proizvod visokog kvaliteta, treći način je svakako najisplativiji. Na kraju možemo zaključiti da je hipoteza (AUTOMATIZOVANA FABRIKACIJA JE ISPLATIVA), postavljena na početku istraživanja, TAČNA.

U nastavku druge faze, isprobala sam izradu modela kasetirane tavanice u Rhinoceros-u.

1. Izmodelovala sam kvadratnu površ, unapred određenih dimenzija, u odnosu na potrebnu razmeru (Slika 1).

2. Uz pomoć alatke Contour, dobila sam pravce pružanja delova (Slika 2).

3. Uz pomoć alatke Extrude, od linija sam dobila površi (Slika 3).

4. Na preseke elemenata, gde bi po projektru trebalo da se nalaze, sam dodala stubove i svaki deo povezala (alatka Join) sa delom kojem pripada (Slika 4).

5. Pronašla sam presečne linije (alatka IntersectTwoSets) elemenata u oba pravca (Slika 5).

6. Na mestima preseka elemenata sam postavila “cevi” (alatka Pipe) u širini materijala od kojeg će se praviti maketa (Slika 6).

7. Pomerila sam cevi gore, za polovinu dužine, da bih to iskoristila za prosecanje rupa u elementima u jednom pravcu (Slika 7).

8. Pomerila sam cevi dole, za polovinu dužine, da bih to iskoristila za prosecanje rupa u elementima u drugom pravcu (Slika 8).

9. Obrisala sam nepotrebne delove, kako bi mi ostali samo oni elementi koje treba iseći (Slika 9).

10. Oborila sam delove u horizontalnu ravan i složila ih za sečenje (Slika 10).

Pomocu referentnih ravni sam postavio skoljku objekta i postavio staklenu fasadu (Storefront) pomocu Edit profil.

Radjeno u programu Revit.

1. postavljanje krivih

2. postavljanje tacki na krive

3. spajanje krivih i tacaka

4. dobijanje povrsine

5.

6.priprema krvih za secenje

1. Prvi korak je bilo postavljanje tačaka i krugova pomocu pomoci kojih se dobija figura u obliku pijuna pomocu alatke loft.

2. Drugi korak je predstavlja postavljanje krugova kojim ce se dobijati šare koje će se projektovati na telo pijuna.

3. Treći korak predstavlja postavljanje vektora tj pravca po kojom ce se šare projektovati na telo pijuna.

4. Dobijeni pattern koji će se projektovati na telo pijuna.

 

5. Peti korak predstavlja formiranje pipe-ova od šara dobijenih iz prethodnih koraka.

 

U ovoj fazi, isprobala sam izradu modela tavanice u Grasshoper – u.

1. Poznatu dužinu u jednom pravcu sam podelila na delove i dobila sam određen broj tačaka (Slika 1).

2. Dodeljena im je ravan u kojoj će se kasnije nalaziti svi delovi u jednom pravcu (Slika 2)

3. Na mestima tačaka napravila sam pravougaonike određenih dimenzija (Slika 3)

4. Postavila sam kutiju / okvir u kojoj će se nalaziti svi delovi (Slika 4)

5. Pronašla sam težište te kutije koje će mi kasnije posližiti za pronalaženje tačaka u kojima se oslanjaju stubovi, kao i za pronalaženje drugog pravca delova (Slika 5)

6. Pronašla sam tačke oslanjanja stubova (Slika 6)

7. Na mestima tačaka postavila sam pravougaonike stubova u jednom pravcu (Slika 7)

8. Kako bi kod funkcionisao, bilo je potrebno spojiti stubove sa elementima iznad njih (Slika 8)

9. Svi elementi u jednom pravcu su grupisani (Slika 9)

10. Uz pomoć težišne tačke, elementi su mirorovani za 45 stepeni kako bi se dobio i drugi pravac elemenata (Slika 10)

11. Da bi se elementi u oba pravca uklopili, bilo je potrebno pronaći presečne linije (Slika 11)

12. Pronađene su centralne tačke na presečnim linijama, kako bi se podelile na pola (Slika 12)

13. Za oba pravca su od presečnih linija napravljeni cilindri depljine materijala koji će se laserski seći (Slika 13)

14. Njima su prosečene rupe u elementima u oba pravca (Slika 14)

15. Data je debljina elementima u oba pravca (Slika 15)

16. Nacrtan je pravougaonik, podeljen na segmente, kojem je dodeljena ravan u koju će se elementi oboriti za sečenje (Slika 16)

17. Ovako oboreni, skejlovani u odgovaarajuću razmeru, u oba pravca, elementi su spremni za sečenje (Slika 17)

 

07/04/2023 // 09-21h

FAZA 1

• nacin izrade: rucno ili pomocu stampaca/lasera/3D stampa
• rucno : odabranu sliku precrtati olovkom pomocu paus papira i zatim na hamer papiru seci segmente skalpelom/nozicem, lepiti papire jedan na drugi odabranom tehnikom u zavistnosti od dubine koju zelimo da postignemo, direktno jedan na drugi/debljom dublom trakom za postizanje vecih razmaka ili lepeci komadice odabranog materijala izmedju papira
• pomocu stampaca/lasera
  kompjuterski iscrtati odabrani predmet uz pomoc programa kao sto su illustrator/photoshop/autocad… zatim odstampati segmente jedan po jedan i sastavljati jedan na drugi

• koliko papira je potrebno kako bismo postigli 3D efekat?
• pretvaranje 2D fotografije u 3D
• koliko vremena je potrebno za izradu?
• preciznost?GLAVNA TEMA
• uporedjivanje sledeceg:
  1)rucno secenje
  2)secenje laserom
  3)3D stampac
  
• kriterijumi:
  1)vreme izrade
  2)kvalitet
  3)preciznost
  4)kreativnost

• Katedrala Notr Dam u Parizu

odabrana zbog
1)detaljnosti
2)otvora/udubljenja na fasadi
3)sitnih elemenata komplikovanih za secenje

• Za izvedbu sva tri nacina, pre svega neophodno je iscrtati sam objekat sa svim detaljima kako bismo dobili sto vecu slojevitost
• odlucila sam se za autocad iz razloga sto je najprecizniji i na najlaksi nacin mozemo da izdvojimo slojeve koji ce se kasnije dobro poklapati
• takodje sam isprobala i photoshop i illustrator uz pomoc vec postojecih fotografija i vektorskih crteza medjutim nije mi se dopao rezultat jer koristeci “najefikasnije” alate dobijaju se “muljavi” i nejasni rezlutati tako da bih rekla da su ovi programi pogodniji za izradu apstraktnijih,jednostavnijih odnostno crteza sa manjim brojem detalja
• izdvojila sam vec neke slojeve, ostatak cu izvuci iz crteza skroz levo, koji mirorovan cini celinu zbog simetricnosti objekta
• sledeci korak je izdvajanje svih slojeva na zasebne papire,zatim stampa i na kraju uporedjivanje ova tri nacina rada.

Simboli konstrukcije L sistema i njihova značenja

1. F - pomeriti za distancu L crtajući liniju
2. f - pomeriti za distancu L bez crtanja linije
3. (+) skrenuti ulevo za ugao A
4. (-) skrenuti udesno za ugao A
5. (\) rotirati ka levo za ugao A
6. (/) rotirati ka levo za ugao A
7. (^) iskositi ka gore za ugao A
8. (&) iskositi ka dole za ugao A
9. (|) zarotirati za 180°
10. J – umetnuti tačku
11. (“) umnožiti dužinu dL puta
12. (!) umnožiti debljinu dL puta
13. ( [ ) - početak granjanja
14. ( ] ) - završetak granjanja
15.  A B C D - placeholderi

Proces rada

   u dodatku rabbit za grashopper odabiramo opciju l system. Kako bismo generisali drvo sa pravilnim trostrukim granjanjem, unosimo sledeće parametre,  dodajemo slajder kako bismo kontrolisali broj iteracija u L-sistemu.

 

 

 

u dodatku rabbit, odabiramo opciju turtle koja je zadužena za oprostorivanje L sistema u trodimenzionalnom obliku. Dodajemo slajdere za skaliranje i nagib po kojima će se inicijalni kod L-sistema voditi, takođe i opciju za orijentaciju sistema.

 ovim parametrima dobija se sledeći oblik koji je pravilan i simetričan

u dodatku rabbit, odabiramo opciju tube settings koju potom povezujemo sa krugom koji smo definisali kako bi sistem koji smo dobili dobio debljinu

menjanjem parametra inicijalnog sistema, dobićemo različite varijacije ove forme drveta koje ćemo iskoristiti za stub nadstrešnice

PROCES MODELOVANJA RECIPROČNIH STRUKTURA

GRASSHOPPER

Prvi korak pri modelovanju ovakvih struktura jeste definisanje željenog oblika

Zatim se željeni oblik rasparča na više manjih poligona, nakon čega je potrebno definisati sredinu svake linije koja ga čini

Linije rotirati oko centralne tacke za odeđeni ugao i produžiti ih tako da se mimoilaze

Nakon dobijene strukture, potrebno je dodati debljinu linijama

Ovaj način modelovanja je intuitivan jer u realnom vremenu menjanjem parametara dobijamo pregled modela,a pritom se može prilagoditi bilo kojoj vrsti mesha i surface.

OBLAST: Fabrikacija maketa

PREDMET: Manuelna vs automatizovana fabrikacija

TEMA: Izrada makete kasetirane tavanice

STANJE U OBLASTI:

Kada se radi o kasetiranoj tavanici, postoji mnogo načina da se, na tradicionalan način, ili upotrebom nekih od 3D softvera, izmodeluje maketa. Međutim ručno sečenje, šmirglanje, upotreba pincete i lepka, znatno je potisnuto laserskim sečenjem, 3D štampom ili izlivanjem u kalupe. U nastavku su priložene neke od varijanti fabrikacije ovakvih struktura.

 

 

 

PROBLEMI:

Faktori koji se sudaraju na ovom konkretnom primeru jesu VREME, CENA I KVALITET. Postavlja se pitanje koja od ova tri faktora će preuzeti primat i na taj način direktno uticati na preostala dva. Nemoguće je postići kombinaciju sačinjenu od malo utrošenog vremena, niske cene i neverovatnog kvaliteta. Navedeni kriterijumi biće “mereni” na osnovu poređenja fabrikacije makete kasetirane tavanice putem ručnog merenja, sečenja sastavljanja i lepljenja, u odnosu na automatizovani pristup, korišćenjem 3D softvera i laserskog sečenja delova “waffle”-a.

CILJ: Dokazati veću efikasnost modernih, u odnosu na tradicionalne metode fabrikacije, na  primeru kasetirane tavanice

KRITERIJUMI: Vreme, cena, kvalitet

HIPOTEZA: Automatizovana fabrikacija maketa je isplativa

U drugoj fazi rada prilikom razrade prvobitne teme došlo je izmene. Naime, došli smo do krajnje definicije teme koj je upoređivanje koliko vremena je potrebno da se organski model izmodeluje na već gotovim sajtovima poput “Hero Forge”-a u odnosu na modelovanje u 3Ds Max-u.

 Model napravljen u Hero Forge-u za tri sata.

 Model dobijen nakon tri sata u 3Ds Max-u.

 

U daljem radu bice akcenat na detaljnosti modela u 3Ds Max-u kao i položaju tela karaktera.

 

Upotreba grid-a kao jednog od načina da se stvori istovremeno i dvodimenzionalna i
trodimenzionalna puzla.
Okvir je dimenzija 50x30cm, mreža 16×10, kvadratići dimenzija 3x3cm.
U 2d-u dobijeno je 16 oblika, različitih visina i širina, a u 3d-u 4 oblika.
Kriterijumi su uklapanje različitih oblika, a samim tim i dobijanje različitih 3d modela.
Daljim istraživanjem, kao i ubacivanjem prozora, u 3d-u će se dobiti izgled objekata.

Modelovanje i fabrikovanje namestaja od valovitog kartona

Metode

U drugoj fazi istrazivanja isprobani su nacini za modelovanje waffle klupe koja bi ergonomski i funcionalno odgovarala korisnicima. Ispitivanje je pocelo crtanjem zatvorene krive koja bi odgovarala obliku klupe. 

Zatim joj je dodata sirina i debljina da bi nastao panel.

Nakon toga je odredjena kriva koja bi bila vodilja po kojoj ce se paneli kretati i stvarati klupu. Kriva koja sluzi kao vodilja je pretvorena u povrsinu od koje ce se napraviti elementi koji ce klupi dati stabilnost i na koji ce biti  ucvrscen profil koji spaja panele i poprecne elemente i omogucava sklapanje klupe. Iprobani su nacini kako bi klupa mogla izgledati i gde bi se poprecni elementi mogli ubaciti kako bi estetski i funckionalno odgovarali.

 

Finalizacija i prikaz rezultata

Prikazane su dvije varijacije panela

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odradjeno je 3×4 popločanje.

Prva varijanta je slaganje panela 1 pod istim uglom

 

 

 

 

 

 

 

 

Druga varijanta je slaganje panela 1 pod različitim uglovima

 

U trećoj varijanti prikazano je slaganje dva različita panela pod različitim uglovima

 

 

 

 

 

 

 

U drugoj fazi istraživanja obrađeni su načini za modelovanje panela uz pomoć Grasshopper-a.

Počinjemo od heksagona (odabran je zbog pravilnog slaganja i ima više stranica od kvadrata, što nam daje veći broj varijacija u slaganju rotiranjem)

Potrebno je da napravimo površinu i izdijelimo je na manje segmente – trouglove, kako bi dobili mesh i treću dimenziju.

Potrebne su nam tačke i krive koje će odredjivati krajnji izgled panela tako što će služiti kao odrednice koji dio ostaje blize početnoj površi, a koji se “naduvavaju”. Uz njih, odrednice su i ivice poligona.

Uz pomoć alatke Pressure, “naduvaćemo” mesh, a uz pomoć Smooth-a dobićemo glatku geometriju. Tako dobijamo krajnji izgled panela koji možemo mijenjati pomijeranjem tačaka i krivih, mijenjanjem broja segmenata ili povećavanjem pritiska.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rotiranjem jednog panela dobija se mnoštvo načina slaganja panela tako da se dobija dinamičan izgled.

Modelovanje panela je parametarsko i mijenjanjem parametara može se dobiti mnogo varijacija i izgleda panela koristeći isti kalup i pneumatik, a mijenjajući položaj usidrenih tačaka i količinu gasa.

METODE

Katrice: Dimenzije karata u igri na ploči mogu se razlikovati u zavisnosti od igre . Međutim, najčešća veličina za kartice u igri na ploči je 63,5 k 88,9 mm. Ova veličina se često naziva “standardna” ili “poker” veličina.

U igri ce postojati dva tipa kartica, karta sa zadacima na pocetku igre i druga grupa unapredjenja i sabotaze, samim tim dizajn bi trebao da bude takav da nagovestava sta su kartice za sabotazu i unapredjenje a sta za sam zadatak.

Zbog danasnje tehnologije i mogucnosti da se kroz neki pisani opis dobije dizajn onoga sto ste trazili, probala sam vise puta da opisem AI-u kakav dizajn samih kartica nama treba. U jednom slucaju isla sam na to da dizajn bude realan odnosno da objekti i naselja budu izmodelovani realno i takvi prikazani na karticama

:

Drugi slucaj je cartoon dizajn gde bi sve bilo iskarikirano:

 

Po meni mana ovog konfiguratora je to sto za to vreme i verovatno popravljanje onoga sto je izbacio, moguce je uraditi svoj dizajn. Da bi izbacio ono sto je vama bar priblizno potrebo, morate biti veoma koncizni i dobro opisati ono sto zelite. Medjutim ovo je super opcija za neku vrstu inspiracije, ako npr. ne znamo odakle poceti.

Pitanje je sta je ljudima odnosno korisnicima ove igrice jasnije, da li da dizajn bude realan ili cartoon odnosno sta je ono sto je dopadljivije i jasnije. U tu svrhu ide sledeca anketa:
(u procesu je!!!)

METODE

Modelovanje unutar jedne Revit familije

Ispitivanje je počelo kreiranjem novog Revit Family fajla sa reference plane-ovima, i u odnosu na njih postavljanje novih plane-ova koji formiraju okvir ploče stola. Dužina i širina ploče su kotirane i kote su pretvorene u parametre sa adekvatnim nazivima. U okviru reference plane-ova napravljen je Extrusion, koji predstavlja ploču. Kako su ivice Eexstrusion-a zaključane za odgovarajuće reference plane-ove, dužina i širina stola su parametrične. (slika 1)

(slika 1)

Nakon toga, dodat je novi reference plane u frontalnomo izgledu i on predstavlja visinu stola. Kotiran je i pretvoren u parametar. (slika 2)

*Pokušano je i dodavanje parametra debljine ploče, ali to nije moguće jer je ploča napravljena kao Extrusion u osnovi. Jedini način mijenjanja debljine jeste otvaranje Extrusion-a i direktno unošenje dimenzija u dijalog. Parametarska debljina bi bila moguća da je Extrusion kreiran u izgledu, ali onda bi se izgubile parametarska dužina i širina.

(slika 2)

Pravljenje donje ploče stola rađeno je po istom principu. Dodati su novi reference plane-ovi koji su kotirani i kote su pretvorene u parametre. Kotiranjem od reference plane-a koji predstavlja ivicu gornje ploče do onoga koji predstavlja ivicu donje ploče obezbjeđuje se zavisnost dužine i širine donje ploče od istig dimenzija gornje ploče. Parametri su predstavljeni kao offset od gornje ploče i donja ploča je kreirana kao Extrusion. Kako visina donje ploče zavisi od visine stola, ona je zaključana za gornju ploču. (slika 3)

(slika 3)

Kako je prvobitna zamisao bila da se nogare formiraju preko Blend površine da bi se mogao mijenjati nagib nogara, ispostavilo se da to nije moguće u okviru ove metode. Iako se postavi adekvatni reference plane i izvrši kotiranje ugla između njega i horizontalnog reference plane-a (koji predstavlja pod), uradi pretvaranje kote u parametar, program izbacuje error čim se pokuša promijeniti ugao. Dakle, ugao mora ostati 90 stepeni. Kako ovo nije uspjelo, nogare su formirane kao Extrusion, takođe po istoj metodi kao i donja i gornja ploča. (slika 4)

(slika 4)

Ispod se nalaze primjeri promjene različitih parametara.

 

(slike 5, 6 i 7)

Modelovanje unutar dvije Revit familije

Da bismo uspjeli da kreiramo sto sa promjenjivim nagibom nogara, morali smo ga modelovati u okviru dvije familije, gdje jednu familiju predstavlja ploča stola, a drugu nogare stola. Modelovanje ploče izvršeno je na isti način kao i metodom koja je prethodno opisana. Modelovanje nogare započelo docrtavanjem reference line-a koji predstavlja osu nogare. Zatim, iskotiran je ugao između reference line-a koji predstavlja osu nogare i vertikalnog reference plane-a. Ugao je uzet kao parametar.

(slika 8)

Sljedeći korak je bilo kotiranje dužine reference line-a, koja je uzeta kao parametar dužine nogare. Napravljen je parametar od ove kote.

(slika 9)

Nakon toga, iskotirana je isina između dva horizontala reference plane-a i sačinjena u parametar.

(slika 10)

Stvarna visina predstavlja bitan parametar koji se koristi da bi se preko kosunisu ugla odredila dužina nogare. To znači da se promjenom ugla automacki mijenja i dužina nogare. Formula je prikazana na slici ispod.

(slika 11)

Oblik nogare je formiran preko Revolve komande, te je poprečni presjek kružni.

(slika 12)

Familija nogare ubačena je u familiju ploče stola i nogare su raspoređene po odgovarajućim mjestima na kojima su i “zaključane”, što znači da će se nogare pomijerati zajedno sa pločom kada dođe do promjene dužine ploče. Parametri nogare morali su da se povežu sa parametrima ploče, kako bi se njihove dimenzije uklopile. Morale su se uklopiti visina stola i dužina nogare.

(slika 13)

Time je završena ova metoda, i na slikama ispod se mogu vidjeti primjeri promjene ugla nogara.

(slike 14 i 15)

 

METODE

Uvođenje parametara u Grasshopper okruženju

1. Dimenzije stola – Rectangle

 

2. Visina i debljina ploče – Move, Extrude, Cap

3. Visina potkonstrukcije i njena odmaknutost od ivica ploče- Move, Extrude, Cap, Substraction

Alatkom Substraction definišemo koju dimenziju oduzimamo od dimenzija ploče, a kasnije istom alatkom definišemo visinu oduzimanjem debljine ploče od visine ploče.

 

4. Definisanje početnih i krajnih tačaka nogara – Explode, Item, Project, XZ, YZ, Line, Value List, Stream Filter

Za gornju tačku nogara uzimamo teme pravougaonika potkonstrukcije, dok za donju tačku uzimamo neku od projekcija tačaka. Tačka projhektovana na horizontalnu ravan, dalje se projektuje na 3 načina: na horizontalnu ravan definisanu dužinom stola, na horizontalnu ravan definisanu širinom stola, na presek dve date ravni. Povezujemo tačke alatkom Line.

*Alatkama Value List i Filter otvaramo mogućnost izbora između data 3 načina formiranja nogare

 

5. Definisanje profila i tipa nogare- Rectangle, Move, Loft, Multiplication, Value List, Stream Filter 

Početku i kraju fomiranih linija nogare potrebno je dodelitiRectangle profile. Za nogaru nepromenljivog profila upotrebimo alatku Loft. Za nogaru promenljivog profila, pomoću alatke Multiplication se može definisati koliko će donji profil biti manji od gornjeg faktorom  od 0-1. Uspravne nogare formiraju se kada se alatkom Move gornji profil vertikalno pomeri za visinu potkonstrukcije, pa se alatkom Loft formira uspravna nogara.

*Alatkama Value List i Filter otvaramo mogućnost izbora između 3 načina profilisanja nogare.

 

5. Formiranje 4 nogare – Mirror, XZ, YZ

5. Mogućnost varijacija – brzina promene parametara

Isprobavanjem promene gotovih parametara, dolazi se do zaključka da se za relativno kratko vreme može dobiti veliki broj varijacija, koja možemo prilagoditi tehničkim karakteristikama gotovog nameštaja.

 

5. Implementiranje u BIM okruženje

Kada komandom Bake uvezemo geometriju iz Grasshopper-a u Rhino, geometriju možemo selektovati i izvesti komandom Export Selected. U Revit projektu se komandom Import Cad lako može uvesti Rhino fajl u realnim dimenzijama i koristi kao model koji ne možemo dalje menjati.

Ukoliko je potrebno promeniti parametre, kroz prosečno vreme od 2 minuta geometrija se može pripremiti i uvesti ponovo u Revit projekat.

U praksi su razmatrani primeri upotrebe novih tehnologija u ortopediji. Rezultat je primena različitih kodova i programa koji još uvek nisu medicinski odobreni, ali predstavljaju značajan korak u ispitivanju ove oblasti.

Imobilizacija smanjuje pokretljivost što omogućava koštano isceljenje, zaustavlja dalje oštećenje tkiva i nastanak komplikacija. Tradicionalni gips za slomljene kosti se pravi od čvrstog i teškog materijala koji ,,ne diše”. Ovo stvara nelagodnosti i probleme sa kožom tokom procesa zarastanja. Zbog toga su naučnici  počeli da razmatraju nova rešenja ovog problema. Kao potencijalni rezultat se javilo 3D modelovanje i 3D štampa.

1. Formiranje površi ruke
Modelovanje se radi u programima Rhino 7 i Grasshopper. Neophodno je dobro skenirati i izmeriti površ za koju je potrebno napraviti steznik. Ovi parametri su definisani na osnovu osobe kojoj je namenjen. Napraviti Mesh od površi ruke i opcijom Extrude ka spolja podići mesh za par milimetara što će omogućiti naleganje.

2. Modelovanje mesh-a
Sa Komandom MeshSplit u Grasshopper-u izdvojimo deo koji želimo da bude imobilizovan. Mesh Edges nam daje sve ivice koje možemo povezati (Join). Dodavanjem TriRemesh dobijamo mesh izdeljen na približno jednake trouglove jer je njima lako popuniti zakrivljene površi.

3. Rad na dizajnu
DeMesh (Deconstruct Mesh) radi dekonstrukciju na sastavne delove mesh-a koji se povezuju fRGB komandom koja daje boju površi. Pomoću ConMesh (Construct Mesh) boja se pretvara u mesh i menja se pomoću RemeshByColour. Povezivanjem sa MeshEdges dobijamo površ izdeljenu na trouglove čija veličina i uklapanje su direktno povezani sa bojom (tamniji delovi imaju veći broj poligona trougaonog oblika i sitniji su, dok svetliji delovi imaju manji broj poligona koji su većih dimenzija). wbDual dalje deli poligone na osnovu slabijih segmenata povezujući težišne tačke trougla u četvorouglove, petouglove i šestouglove. Ovo definiše oblike otvora kojima je neophodno dodati debljinu.

4. 3D štampa
Činjenica je da je za ovakve modele potrebno prosečno tri sata za štampanje i u ovom polju tradicionalne metode koje se koriste pobeđuju. Gipsu je potrebno pola sata da očvrsne na pacijentu i veoma je isplativ.

Za izradu narukvice je sličan način modelovanja kao kod imobilizacije, ali je mnogo slobodniji pristup po pitanju dizajna. Nije potrebna čvrstina koja je ključna pri izradi steznika za ruku već je bitno da se svidi korisniku kao modni detalj.

Modelovanje narukvice se radi u programu Rhino 7.

1. Formiranje površi
Formiranje narukvice počinje korišćenjem komandi Ellipse, Line, Mirror, Trim i Arc koje definišu granice površi koju dobijamo komandom Loft. Ovo predstavlja ruku korisnika. Dobijenu površ razvijamo pomoću CreateUVCrv i na taj način smo napravili prostor za rad na dizajnu.

2. Modelovanje mesh-a i rad na dizajnu
Pomoću komandi Arc, Fillet, InterpCrv i Join formiramo linijsku strukturu koja uz Pipe dobija debljinu. Možemo videti da su mesta sučeljavanja oštra. Iz tog razloga, formu pretvaramo u mesh i komandom Smooth postižemo fluidnu formu bez oštrih ivica. Dizajn narukvice vraćamo na površ komandom FlowAlongSrf.

3. 3D štampa
Za 3d štampu se koristi ravanski dizajn narukvice koji je kasnije potrebno saviti.

Ovaj način modelovanja se može lako prilagoditi zahtevima korisnika što ga čini pogodnim za primenu u poslednjoj fazi rada.

Metod

Proces modelovanja miđuša, započet je istraživanjem oblika minđuše.

Za oblik izabrana je viseća minđuša koja podseća na koral.

1. Modelovanje je započeto postavljanjem zatvorene krive u krugu.

 

2. Širenje krive u okviru kruga. I podizanje te krive na određenu visinu.

3. Modifikovanje krivih do željenog oblika.

 

4. Povezivanje krivih i zadavanje debljine

 

5. Za ovaj model upotrebljava se Dendro plug-in za Grasshopper.

Primer primene Dendro plug-in

Postupak modelovanja strukture kapsule u Rhino-u: 

 

1. Modelovanje počinjemo sa polukrugom u frontalnoj ravni čiji je prečnik 1.5m koliko je i prečnik kapsule.

      

2. Nakon toga povlačimo dve horizontalne linije iz centra vertikalnog polukruga koje se okrenute za po 45 stepeni sa leve I desne strane u odnosu na ravan u kojoj je vertikalni polukrug, I njihove kraje spajamo blago zakrivljenom krivom koja se preseca sa polukrugom.

      

3. Funkcijom split, podelimo obe krive na dva dela.

      

4. Pravimo 4 krive u vertikalnim ravnima koje su za 45 stepeni sa leve I desne strane u odnosu na ravan u kojoj je vertikalni polukrug.

      

5. Uzimamo 3 krive I funkcijom Network Surface pravimo površ između njih.

       

6. Istu finciju ponavljamo I za formiranje preostale 3 površi, a takođe možemo I funkcijom Mirror da kopiramo prvu površ.

      

7. Na kraju koristimo funkciju Mirror dva puta da bismo dobili celu formu.

 

 

8. Gotova forma kapsule.

      

U sledećoj fazi istražujem modelovanje strukture u grasshoper-u.

Metode

METOD FABRIKACIJE FIGURICA, PODLOGE I KARTICA

-Odabrani metod fabrikacije figurica je 3D štampa. Ovakav način fabrikacije je optimalan na osnovu prethodno postavljenih kriterijuma koji zahtjevaju brzu i efikasnu izradu, uz prihvaljtiv estetski izgled i detaljnost koju je potrebno postići.

-Takođe, metod 3D štampe u ovom slučaju nudi više opcija u odnosu na druge metode fabrikacije,koje su potrebne za figurice, a to je određeni nivo detaljnosti i kolorit

-Figurice su manjih dimenzija, što određuje takođe cijenu fabrikacije koja je jedan od postavljenih kriterijuma.

-Potrebno je da podloga bude sklopiva, što će se omogućiti urezivanjem podloge na određenim mjestima i u određenoj dubini, te se karton čini kao optimalan materijal za faberikaciju i postizanje prethnodno postavljenih ciljeva

 

DIMENZIONISANJE FIGURICA, PODLOGE I KARTICA

FIGURICE :

-Dimenzije kucica, ne bi trebalo da budu manje od 1x1cm, kako bi mogle biti funkcionalne, odnosno prilagođene upotrebi.

Dimenzije zgrada – 1 x 1 x 3 cm

IKONICNI OBJEKTI :

- visina 7 cm, dok su sirina i duzina u skladu sa visinom, i razlikuju se od objekta do objekta

 

RESURSI :

-Dimenzije resursa, budući da se ne koriste za manipulisanje tokom igre, već se skupljaju, mogu biti manje od 0.7 x 0.7 cm;

pri dimenzionisanju, u obzir je uzeta njihova uloga i nivo detaljnosti koju treba da imaju

-Dimenzije svih figurica utiču na dimenzionisanje podloge

PODLOGA :

tip podloge1

tip podloge 2 koji više odgovara načinu fabrikacije i ideji da se ” asfalt ” dodaje izmedju blokova

dimenzije jednog bloka

 

 

Debljina kartona koji se koristi za izradu podloge za društvene igre varira u zavisnosti od proizvođaču i vrsti igre. Uglavnom se koristi karton debljine od 1,5 do 2,5 mm. Međutim, neke igre zahtijevaju deblji karton kako bi se osigurala veća izdržljivost i trajnost podloge. Također, neke igre mogu koristiti i tanji karton, posebno ako je to potrebno za lakše skladištenje i transport.

Pošto je potrebno da se karton može savijati, koriste se uglavnom kartoni srednje ili visoke gustoće ( papirni kartoni, valoviti i lepenka ), presvučeni folijom i pripremljeni za graviranje, sa oprezom na izabrani premaz i njegovo ponašanje pri graviranju

-Podloga za igru, u odnosu na figurice koje su 1×1 cm je 90  x 45 cm, ukoliko bi dimenzije figurica bile veće, podloga bi se povećala u skladu sa tim

 

 

 

Metode: 

metoda 1> Jedan od načina da se na brz i efikasan način prikupe potrebni geografski podaci jeste korićenjem Blender GIS-a (Geographic Informational Systems) . Skine se osm. mapa zeljene lokacije (Open Street Map) i importuje u Blender. Mana je sto ne postoje stvarni podaci za svaki objekat, pa se visina na takvim podesi rucno. Iz Blendera se exportuje FBX. file koji se dalje koristi u ostalim programima (u ovom slucaju 3ds Max). U Maxu se model sredi za zavrsnu fazu – 3d stampanje.

metoda2> Druga metoda se nije pokazala kao uspesna. Preko Renderdoc-a se sa Google View-a skine birana lokacija i dostavi dosta realistican  prikaz za 3d programe. Mana je u tome sto je model sastavljen od velikog broja poligona koji dosta usporavaju proces rada, a u ostalom ne daju glatak proizvod.

METODE:

Početak ispitivanja je krenuo od pravljenja duplo zakrivljene površine. Površina je radi pravljenja većeg broja planarnih panela deljena na trouglove i kvadove.Ispitivanje se sastoji iz tri slučaja, a to su:

-neuniformni trouglovi

-uniformni trouglovi

-neplanarni kvadovi

-planarni kvadovi

Za svaki slučaj je rađeno ispitivanje odstupanja dobijene površine od početne površine. Rezultati su grafički prikazani gradijentom. Zelenom bojom su označene tačke koje ne odstupaju od forme, svetlije zelenom su minimalna odstupanja, žutom su veća odstupanja dok je crvenom bojom označena tačka koja u potpunosti odstupa od početne forme.

NEUNIFORMNI TROUGLOVI

Kod panelizacije neuniformnim trouglovima možemo videti veliku razliku u veličini trouglova. Spojnice kod neuniformnih trouglova se razlikuju.

 bez odstupanja

 srednja odstupanja

 najveća odstupanja

Kod panelizacije neuniformnih trouglova možemo videti da su odstupanja minimalna. Jedna tačka u potpunosti odstupa od forme.

UNIFORMNI TROUGLOVI

Manja je razlika spojnica u odnosu na uniformne trouglove. Kod panelizacije sa uniformnim trouglovima možemo uočiti red na fasadi.

 bez odstupanja

 srednja odstupanja

 najveća odstupanja

 

Odstupanja fasade sa uniformnim trouglovima je veće u odnosu na neuniformne. Na središnjem delu je najmanji deo odstupanja od početne forme što je uslovljeno zakrivljenošću.

NEPLANARNI KVADOVI

Zbog duplo zakrivljenog stakla panelizacija sa kvadovima stvara neplanarnih kvadova, ali je forma uglačana.

 bez odstupanja

 srednja odstupanja

 najveća odstupanja

Gradijent na više mesta prikazuje odstupanja dobijene fasade od početne.

PLANARNI KVADOVI

Kod planarnih kvadova sa ovim principom rada nije moguće dobiti dobre rezultate, jer su odstupanja od zadate forme jako velika.

Metode

Drustvena igra-mehanika igre

Cilj igre je osvajanje ikonicnih objekata u Novom Sadu. Bice 3 takva objekta u igri. Igraci ce se boriti da osvoje te objekte, prvi igrac koji u tom uspije je ujedno i pobjednik igre. Postojace i situacija u kojoj se vise igraca bori za jedan objekat, u zavisnosti od izvucenih zadataka na pocetku igre. Svaki igrac ce formirati svoju strategiju i pokusati prvi da rijesi sve zadatke koji su pred njim.

Ispitivanje metoda mehanike igre

Na skici je prikazana podloga za igru koja bi bila bi formirana od niza trouglova.

Na slici su prikazane figurice i plocice koje svaki igrac ima na pocetku igre. I figurice i plocice se javljaju u odredjenom broju primjeraka. U igri ucestvuje 4 igraca i svakom igracu je dodjeljena jedna boja i sve figurice u toj boji. Plocice su u jednom dizajnu za sve igrace.

Svaki igrac izvlaci karticu sa zadtkom za igru. Na kartici sa zadatkom igracu je zadat jedan od ikonicnih objekata koji mora da osvoji i uputstvo za osvajanje istog.

Na slici je primjer dostupnih resursa u okviru igre. To su : deblo, beton, asfalt, opeka, zemlja i novcic.

Svaki igrac bi na svom potezu bacao 2 kockice. Na jednoj kockici bi bili resursi, na drugoj kockici brojevi sa kojim se taj resurs mnozi. Na drugoj kockici bi osim brojeva od 1 do 5 postojala i strana na kojoj se nalazi 0 ( nula), sto znaci da igrac u tom krugu ne osvaja nijedan resurs.

 

Na slici je prikazana sema koliko resrusa treba skupiti da bi se sagradila odredjena povrsina ili objekat.

1. uslov :Igrac da bi sagradio naselje treba da sagradi put koji vodi do tog naselja. Da bi sagradio put igrac treba da sakupi 3 asfalta. Put se postavlja na ivicu trouglova na podlozi.

Na slici je prikazano na koji nacin se postavljaju putevi. Putevi se postavljaju na ivice trouglova u okviru podloge.

2. uslov : Da bi se formiralo naselje igrac treba da formira povrsinu na kojoj ce se graditi. Ta povrsina iziskuje 3 betona. Tek na formiranoj povrsini za gradnju igrac moze postavljati kuce ili zgrade ( ne mogu se kombinovati kuce i zgrade). Da bi sagradio kucu igrac treba da sakupi 3 opeke, dok je za zgradu neophodno sakupiti 6 betona. Naselje je formirano kada se na plocicu za gradnju postavi ili 7 kuca ili 5 zgrada.

Na slici je prikazana plocica na kojoj s moze graditi. Naselje je sagradjeno u cjelosti ako je na njega postavljeno ili 7 kuca ili 5 zgrada.

3. uslov : Da bi se napravio balans izmedju neizgradjenih i izgradjenih prostora na svaka 2 naselja neophodno je formirati jednu parkovsku povrsinu. Parkovska povrsina je cjelovita ako postoji zelena povrsina za koju je neophodno sakupiti 5 zemlji i 3 drveta, gdje je za svako drvo neophodno skupiti 3 debla.

Na slici je prikazana plocica koja predstavlja zelenu povrsinu, sa osnacenim mjestima za postavljanje drveca. Park je cjelovit tek kada su sva mjesta na plocici popunjena.

Igrac u toku bacanja kockica moze da osvoji odredjeni broj novcica. Novcicima kupuje karte Sabotaze i Unaprijedjenja. Na svakoj kartici naznaceno je koliko novcica je neophodno da bi se ta karta mogla kupiti. Kada igrac kupi kartu, moze je iskoristiti u bilo kom od narednih koraka.Kada iskoristis karticu, kartica se odbacuje. 

Na slici je primjer kartica sabotaza i unaprijedjenja. Primjer kartice sabotaze je da igrac koji je posjeduje moze da odabere igraca koji ce morati da vrati sve resurse u banku resursa ili ce moci da odabere igraca koji propusta naredni potez. Primjer karte unaprijedjenja je da igrac koji posjeduje tu kartu moze da uzme bilo koja tri resursa iz banke resursa ili da moze da uzme jedno drvo da postavi u park bez placanja.

Igraci na svom potezu mogu sagraditi sve za sta posjeduju dovoljan broj resursa.

Igraci mogu da koriste puteve koji su drugi igraci postavili da bi formirali naselje, takodje svim igracima su dostupna sva polja u okviru prostora za gradnju. Cije je naselje odredice broj gradjevina koje neki igrac posjeduje na tom polju. U okviru jednog polja objekte mogu postaviti maksimalno 2 igraca.Primjer – na jednom polju Ana ima 3 zgrade, a Marija 2 ( ukupno je na paspolaganju 5 polja) to znaci da naselje pripada Ani jer posjeduje veci broj objekata na toj povrsini. Isto vazi i za broj stabala u okviru parkovskih povrsina.

U igri je dozvoljena trampa medju igracima bilo kada u toku igre. Primjer Ana moze da se zamjeni sa Marijom za odredjeni broj resursa.

Ako igrac uspije da formira oblik sestougla od urbanih i zelenih povrsina moze da preuzme naselje od nekog drugog igraca, postavljajuci figuricu “lopova” na to polje. Svaki igrac ce pored figurica i plocica na pocetku igre imati i jednu figuricu lopova.

Kraj igre : Kraj igre je kada bilo koji od igraca uspije da osvoji jedan od ikonicnih objekata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Oblast

3D modelovanje trofeja

• Predmet

Modelovanje trofeja kao nagrada za prvo mesto

• Tema

Trofej sa organskim formama kao nagrada za prvo mesto u kosarkaskoj ligi

• Stanje u oblasti
• • 
• Problemi

Problem predstavlja formirati strukturu koja obavija odredjeni oblik i nacin kreairanje samih formi.

• Cilj

Cilj je dobijanje uspesnog projekta koji ispunjava sve zadate kriterijume

• Kriterijum
• Hipoteza
• Metoda

 

Algoritam  modelovanja

• Dva kruga – postavljeni su krugovi različitog prečnika na rastojanju
• Tačke na krugovima – omogućavaju formiranje prave, koja omogućava nastanak izokrivih
  
• Podela izokrivih na tačke, pomoću funkcije divide, prilikom čega se omogućava manipulisanje izokrivima

• Formiranje površi – funkcija sweep 2 rail

• Formiranje otvora za vrata – definisanje pozicije i rastojanja tačaka krive

• Forimiranje rebara na fasadi – upotreba postojećih izokrivih, njihovo offset – ovanje i podešavanje numeričkih parametara

Metode

Algoritamsko modelovanje

koraci:

1.  dvije kružnice različitih prečnika na različitim visinama, istog centra
2. tačke na kružnicama čijim povezivanjem nastaju izokrive
3. podjela izokrive na tačke (komanda ,,divide”)  kojima se kontroliše krivina
4. formiranje površi (komanda ,,sweep 2 rail”), kružnice- vođice, izokriva- formira površ
5. formiranje otvora za ulaz- definisanje visine krive u okviru koje su tačke koje kreću da se krive za određeni ugao
6. formiranje rebrastih perforacija- komanda ,,Partition list” sa ,,Scale NU” ,  gdje su se podešavali parametri rebara na fasadi, kao što su dubina, broj i širina

OBLAST:  Nivelacija terena uz modelovanje

TEMA: Modelovanje elemenata zaduzenih za nivelisanje

PREDMET: Modelovanje ploca za nivelisanje

STANJE U OBLASTI: Nivelacija terena je poprilicno kompleksan i dugotrajan proces prilikom postavljanja razlicitih vrsta poplocanja. Trenutno postoji veoma malo nacina za izvodjenje koji nisu toliko pouzdani i jednostavni za izvedbu. Postoji par resenja slicnih plocama, medjutim oduzimaju previse vremena. 

PROBLEMI: Velika kolicina otpada, problem sa ‘lock’ sistemom na sipovima, model mora da bude velike cvrstoce , secenje i uklpanje modela

CILJ: Osmisljavanje modela koje bi bilo moguce proizvoditi i koristiti

KRITERIJUMI:  Brzina izvodjenja radova, preciznost, dovoljna cvrstoca

HIPOTEZA:  Ploce ce biti jos jedan trosak ali ce poboljsati podlogu i skratiti vreme postavljanja

 

Oblast: Modelovanje

Tema: modelovanje New York Times kapsule od Santiaga Calatrave

Predmet: Modelovanje kapsule u Rhino-u i Grasshoper-u

Stanje u oblasti: Kada pričamo o vremenskim kapsulama, prvo na šta ćemo pomisliti je cilindrični objekat u koji bismo ubacili sadržaj kapsule i tako ga zakopali u zemlju. Calatrava je odlučio da kapsulu New York Times-a isprojektuje kao strukturu od nerđajućeg čelika koju je postavio ispred Prirodnjačkog muzeja u Central Parku, i koja svojim formom više podseća na spomenik nego na vremensku kapsulu. 

Problemi: Oštri spojevi između površi, dvostruko zakrivljene površi

Cilj: dobiti što približniju formu realnoj uz korišćenje dva različita softvera

Kriterijumi: izgled spram realne strukture, zapremina unutrašnjeg prostora u odnosu na zakrivljenost površina

Hipoteza: moguće je formirati strukturu od razvojnih površi

 

OBLAST: Parametrične fasade u Revitu.

TEMA: Izvodjenje parametričnih fasada pomoću  BIM-a.

PREDMET: Modelovanje parametrične fasade u Autodsek Revit programu.

STANJE U OBLASTI: U građevinskoj industriji postoje trenutno objekti sa parametričnom fasadom ali ne mogu menjati svoj izgled.

PROBLEM:  Komlikovanost.

CILJ: Projektovati fasadu u Revitu.

KRITERIJUM: Potrebno je napraviti fasadu koja može delimično menjati svoj oblik promenom uglova.

HIPOTEZA: Pretpostavljam da ce se mnogo više vremena izdvojiti u istraživanju na koji način uraditi zadatak ali kad shvatim princip projektovanje ce biti relativno jednostavno.

OBLAST:

-Panelizacija slobodnih formi

PREDMET:

-Optimizacija oblika panela

TEMA:

-Optimizacija oblika panela u odnosu na zakrivljenost i broj elemenata

STANJE U OBLASTI:

 

https://www.saflex.com/fr/gallery/emporia-shopping

Cricursa je proizvela 804 dvostrukih stakala (2 x 8 mm laminirana stakla veličine do 2 x 4,5 metara) koja su savijana u oblik zagrevanjem u kalupima na preko 540 stepeni. Staklo je pod toplotom omekšalo i sopstvenom težinom poprimilo oblik kalupa.

 

https://www.sbp.de/en/project/new-trade-fair-in-milan-logo-vela/

Panelizacija fasade sa duplo zakrivljenim staklima se može podeliti na veći broj trougaonih površina koje su različitih veličina, ali su trouglovi planarni. Potkonstrukcija se sastoji od izvodnica koje su izvučene naspram zadate forme.

PROBLEMI:

Izvođenje fasade sa dvostruko zakrivljenim staklom sa kvadovima je skupo zbog materijala i velikog broja kalupa koji su za to potrebni. Korišćenjem manjeg broja kalupa, odnosno stvaranje manjeg broja različitih trouglova koji su samim tim i većih dimenzija dobija se jeftinija forma za izvođenje, ali forma više nie glatka.

https://www.sbp.de/en/project/new-trade-fair-in-milan-logo-vela/

CILJ:

Cilj istraživanja je stvaranje forme sa što manjim brojem različitih kvadova ili trouglova, dok su izbočine minimalne, odnosno forma je glatka.

KRITERIJUMI:

-Jeftino izvđenje, manji broj panela i šipki za zavarivanje

-Veći broj planarnih panela

-Uglačanost forme

HIPOTEZA:

Početna hipoteza je da se slobodna forma može panelizovati uz pomoć kvadova i trouglova, ali da će se bolji rezultati postići sa trouglovima.

 

Oblast: Modelovanje i fabrikovanje namestaja od valovitog kartona

Predmet: Modelovanje waffel namestaja u Rhinoceros

Tema: Waffel furniture

Stanje u oblasti: 

Problemi: Stvaranje waffel namestaja od laganog materijala koji ce se bazirati na kratkim i dugim panelima gde ce se strukura moci sklapati bez rastavljanja na delove.

Cilj: Poboljsavanje strukture koja se bazira na waffel mrezi.

Kriterijum: Da se napravi struktura od panela gde se kratki delovi postavljaju upravno na poduzne, omogucavaju mu stabilnost i olaksavaju sklapanje predmeta.

Hipoteze: Moguce je stvoriti model namestaja koji ce ispuniti zadate kriterijume.