Curved folding u arhitekturi i dizajnu – III faza

Cilj treće faze istraživanja je stvaranje simulacije curved folding-a, a savijanje mesh-a se vrši po šablonu koji formiramo parametarki što nam daje veliku slobodu pri odabiru finalnog izgleda forme – mogućnost kontrolisanja veličine i broja elemenata, količinu zakrivljenosti linija, postavljanje atraktora na osnovu kog se vrši promena u zakrivljenosti linija.

Patern nastaje formiranjem heksagonalne mreže koja će činiti grbine, dok spajanjem svakog drugog temena heksagona sa centrom dobijamo linije koje će činiti uvale.

CF heksagonalne mreze

Podelom ivica na određeni broj segmenata i traslacijom i interpolacijom tih tačaka formira se patern, što omogućava kontrolu nad količinom zakrivljenosti linija.

CF trasnlacija tacakaSelekcijom po tri krive formiramo surface-e koji čine elemente, i njihovim spajanjem pravimo mesh. Ovakav proces omogućava i kontrolisanje broja kvadova iz kojih se sastoji mesh, što je značajno za finalni izgled modela.

CF - formiranje mesh-aPostavljanjem atraktora omogućava se promena zakrivljenosti ivica paterna.

CF - atraktorMesh, uvale i grbine ubacujemo u prethodno definisani deo koda, gde je još potrebno samo odrediti silu kojom se vrši savijanje.

Zaključak istraživanja je da se ova metoda može koristiti za modelovanje i simulaciju curved folding-a, ali treba naglasiti da se primena ove tehnike u arhitekturi i dizajnu, što bi podrazumevalo primenu materijala poput limova i plastičnih folija kao i stabilnije strukture, može primenjivati u kombinaciji sa izradom prototipa kako su ovom metodom zanemarene fizičke karakteristike materijala (elastične i plastične deformacije, debljina i veličina savijanog materijala, ravnotežno stanje – što znači da ne predstavlja fizičku reprezentaciju izvedenog stanja).

Curved folding u arhitekturi i dizajnu – II faza

Pokušaj simulacije savijanja papira pomoću Rhinocerosa-a,Grasshopper-a i Kangaroo-a počinje iscrtavanjem šablona po kom će se vršiti savijanje papira tj. mesh-a.

S obzirom da u istraživanju nije pronađen ni jedan alat dizajniran specijalno za curved folding, korišćeni su alati namanjeni simulaciji klasičanog origamija.

20200411_011701Primer željene forme

Kako su nam potrebne ivice mesh-a po kojima će se vršiti savijanje, biramo strategiju njihovog izdvajanja na osnovu udaljenosti od referentnih krivih. Da bismo to postigli veoma je značajan položaj ivica mesh-a, zbog čega je neophodno mesh oblikovati po potrebi. Formirani modul sačinjen od kvadova i trouglova treba umnožiti i uvesti u Grasshopper i napraviti mesh.

CF sablonKako bi se mesh pravilno formirao potrebno je izdvojiti trouglove i četvorouglove.

CF - mesh paternNeophodno je izdvojiti ivice mesh-a koje će postati grbine i uvale. Merenjem udaljenosti tačaka, koje se nalaze na ivicama mesh-a, u odnosu na referentne krive šablona moguće je izdvojiti one sa najmanjim rastojanjem.

CF - izdvajanje ivicaKoriščen je predefinisan segment koda koji uz pomoć Kangaroo solver-a proizvodi priloženi model. Podešavanjem sile koja je potrebna za savijanje geometrije kontroliše se krajnji ishod modela.

CF - patern 1Prilikom sprovođenja iteracija primećuje se zavisnost dobijene forme od načina formiranja mesh-a.

CF - patern 2sCF - patern 2

Prvo je korišćen mesh sastavljan od kvadova i trouglova što proizvodi model lošeg kvaliteta, dodatnom podelom četvorouglova na trouglove dobijaju se još lošiji rezultati. Sprovođenje iteracija dugo traje i ne proizvodi zadovoljavajuće rezultate, što bi parametarski model značajno poboljšao

 

Curved folding u arhitekturi i dizajnu – I faza

Curved folding  je vrsta origamija koja podrazumeva savijanje papira po krivim linijama. Primena curved folding tehnike u dizajnu omogućava formiranje razvojne geometrije, što dozvoljava laku fabrikaciju.

Usled komplikovanog razumevanja trodimenzionalnog stanja krivo savijene površi, postoji više vrsta istraživanja koja su razvila metode modelovanja krivo savijanih površi  (early mathematical descriptions, constructive geometric methods, and discrete differential geometric meth­od).

Od navedenih metoda detaljnije će biti analizirana metoda konstruktivnih geometrijskih transformacija.

2008_CurvedOrigami_fig1

Mirror inverzija

Mirror inverzija predstavlja metodu koja podrazumeva postavljanje mirror ravni koja seče površ pod određenim uglom. Korišćenjem alata Rhinoceros i Grasshopper, pomeranjem polažaja mirror ravni, mogu se postići raznovrsni efekti.

mirror inverzija

Konus

konus 2

Cilindar i torza tangenata

Cilindar i torza tangenata

Savijanje papira po šablonu

Curved folding forme od papira se najčešće dobijaju utiskivanjem krive linije u papir tupim predmetom i savijanje papira po toj krivoj liniji. Iako ova metoda deluje jednostavno modelovanje ovakve geometrije je kompleksno s obzirom na nedostatak adekvatnih programa.