Faza III- Dvodimenzionalna i trodimenzionalna puzla

Kao što smo već rekli, sada je na redu da ispitamo mogućnosti za formiranje puzle u proširenom grid-u.

Za početak smo na postojeći grid dodali još jedan deo i popunili ga principom kao i do sad, uz korekciju otvora.

111

Pri čemu jeste dobijena za nijansu zanimljivija forma, ali i dalje ne dovoljno interesantna i kompleksna.U 3d-u su dobijeni rezultati vrlo slični prethodnim.
Zatim sam isprobala da kvadratu pridružim još jedan geometrijski oblik- trougao, presecanjem oblika dijagonalama koji polaze iz uglova i presecanjem tako da formiraju nove oblike.

222

 

333

 

444

 

U 2D-u smo dobili zanimljviiji oblik, međutim u 3D-u sam isprobala 2 pristupa:
Slika 1. Ređanje oblika pod uglom od 90 stepeni bez nekog posebnog pravila, gde je svaka dobijena forma izgledala nekako ‘haotično’
Slika 2. Ređanje oblika sa smislom, kako bi se stvorila dinamika, ali tu sam došla do zaključka da je broj delova prevelik ( 16) i  da bi kosine (koje su pod uglom od 45 stepeni) trebalo smanjiti.

Kada sam usvojila sve prethodno uočeno, eksperimentisanjem sa različitim uglovima kosina i broja delova dobila sam rezultat:

ff

Ova forma je uzeta za finalnu, zato što sam dobila zadovoljavajuće rezultate u obe dimenzije uz poštovanje prethodno postavljenih kriterijuma.
Sada je red na eksperimentisanje sa bojama, koje značajno doprinose različitim vizuelnim utiscima iste puzle.
Varijantna rešenja:

DRUGA 22

TRECA 11

 

3333333

A za konačni rezultat izabrana je sledeća varijanta:

finale

I njena interpretacija u 3D-u:
as

Zaključak: Hipoteza je bila tačna, moguće je napraviti 2D/3D puzlu sa određenim poteškoćama.Poteškoće su se uglavnom javljale iz uslova da se delovi ne smeju ponavljati i da postoji samo jedan način slaganja, te je dosta vremena otišlo na planiranje ‘rezova’ tako da samo jedan deo bude odgovarajući posmatranom.Međutim, kombinovanjem na x načina(što je u jednom trenutku delovalo kao beskrajno i nije davalo nade za uspešnim krajem) uspela sam doći do forme koju sam prvobitno zamislila i zadovoljna sam postignutim rezultatom. Bilo je izazovno ali i zanimljvo!

Parametarski pristup umetnosti – Squeegee tehnika – faza 3

PRIMENA ZAKLJUČAKA

Rezultat koji želimo da dobijemo je slika. S obzirom na to počinjemo definisanjem okvira slike. Definišemo ga tako što zadamo dužinu jedne stranice i uz pomoc odnosa između te i druge stranice dobijamo pravougaonik koji predstavlja buduće granice slike.

Screenshot_1
SLIKA 1

Zatim pravougaonik od malopre delimo na određen broj tačaka. Broj tačaka je potrebno uskladiti sa detaljnošću slike koju želimo da dobijemo. Što je slika detaljnija, to nam je potrebno više tačaka.

SLIKA 2
SLIKA 2

Sledeći korak je izabrati sliku. Sa slike se izabere boja za swatch i radi analiza RGB kanala slike i izabrane boje. Biramo procenat poklapanja koji zelimo i radimo poređenje RGB kanala slike i izabrane boje tako da dobijemo koje od već definisanih tačaka će biti izabrane boje.

SLIKA 3
SLIKA 3

PRIMER

Screenshot_4
SLIKA 4

Sad možemo da definišemo regije u kojima se nalaze boje. Prvo oko malopre definisanih tačaka napravimo mali obuhvat, pa spojimo sve te male obuhvate i izvučemo konturu. Na ovaj način smo dobili regiju u kojoj se nalazi željena boja.

SLIKA 5

PRIMER

SLIKA 6
SLIKA 6

Zatim dobijene regije podelimo vertikalnim linijama. Razmak ovih linja predstavlja širinu boje kada je razvučena. Širina boje zavisi od količine boje koju nanosimo i dužine razvlačenja ( detaljnije objašnjeno u fazi 2 istraživanja). Da bi cela oblast bila pokrivena željenom bojom potrebno je naneti boju na više mesta. U odnosu na dužinu razvučene boje i u odnosu na to koliko želimo da se boje preklapaju određujemo gde ćemo staviti sledeću tačku.

SLIKA 7
SLIKA 7

Konačno možemo da ubacimo program koji smo napravili da reintepretira trag koji boja ostavlja na papiru i dobijemo rezultat.

PRIMERI

Na sledećim primerima je sa leve strane početna slika, a sa desne je prikazano kako se boja razliva da bi dobili finalni rezultat.

Artboard 2-100Screenshot_12

Artboard 1-100Screenshot_13

Na narednim primerima sa leve strane je početna slika, a sa desne rezultat korišćenjem programa.

1Screenshot_5

2rendered view

 

UPOREDNA ANALIZA

Verodostojnost rezultata ćemo proveriti poređenjem rezultata iz programa i sa papira.

Zahvaljujuči programu možemo da izračunamo koliko boje nam je potrebno i gde da bismo dobili željeni rezultat.

SLIKA 9

Nanošenjem boje na zadata mesta i razvlačenjem dobijamo rezultat na papiru i možemo da ga uporedimo sa prikazom iz programa.

2
POČETNA SLIKA
SLIKA 10
REZULTAT NA PAPIRU
REZULTAT U PROGRAMU

Boja se razliva približno kao što smo i predvideli. Nije uračunato da se tempere brzo suše na papiru, a kada se osuše se drugačije razliva boja.

U programu ne dolazi do preklapanja boja, dok je na papiru preklapanje neizbežno što dovodi do vizuelnih razlika između rezultata.

Uprkos navedenim problemima stepen poklapanja rezultata je zadovoljavajuć. Vidi se da je u pitanju ista početna slika.

ZAKLJUČAK

Moguće je iskoristiti Grasshopper program za pravljenje različitih squeegee slika. Hipoteza je tačna.

 

Modelovanje i ispitivanje adaptibilnosti i funkcionalnosti 3D printanog tekstila – faza 3

PROBNO ŠTAMPANJE UZORAKA

Upotrebom kvantitativne metode, odnosno eksperimentalnim putem, ispitivano je koji uzorak najviše odgovara prethodno postavljenim kriterijumima. Prilikom donošenja odluke koje glavne razlike treba da budu na uzorcima koji se štampaju u obzir je uzeta prvenstveno međusobna udaljenost jediničnih elemenata, te njihova dimenzija, pa potom i ugao spajanja kopči.

1. tip uzorka
Kod ovog primera (slika 1) ekstrem predstavlja udaljenost jediničnih elemenata, odnosno oni su veoma blizu. Dužina stranice trougla iznosi 1,3 cm, dok je razmak između trouglova 0,1 cm. Po ovom redu veličina probno su štampana dva primera.

Slika 1
Slika 1

Prvi primer ima spuštenu horizontalnu sponu koja se sutiče u tački iznad težišta trougla (slika 2) dok je na drugom primeru ta spona znatno više pozicionirana (slika 3).

slika 1
Slika 2
slika 2
Slika 3

Na ištampanim primerima (slike 4 i 5) vidimo da je mala dimenzija jediničnih elemenata kao i mali razmak između istih znatno uticao na loš ishod prilikom izrade, gde se određeni delovi spajaju tamo gde ne bi trebalo, a sitni delovi su dosta neprecizno izrađeni te struktura deluje dosta neuredno. Ispod horizontalnih spona je formirana potkonstrukcija koja predstavlja dodatni problem, te je potrebno raditi na optimizaciji modela kako bismo u daljem procesu dobili bolje rezultate.

4
Slika 4
5
Slika 5

2. tip uzorka
Nakon što smo ustanovili da je veličina stranice jediničnog elementa od 1,3 cm premala, pokušali smo sa uzorkom koji ima stranicu dugačku 1,7 cm. Rezultat je bio bolji od prethodnog, ali i dalje nije zadovoljavao sve kriterijume (slika 6).
Jedinični elementi su opet bili veoma blizu jedan drugome, preciznost izrade je poboljšana, ali se na nekim mestima pojavljuje potkonstrukcija.

Slika
Slika 6

S obzirom da nije ispunjen velik broj kriterijuma, bilo je potrebno izvršiti još jednu iteraciju u procesu optimizacije.

3. tip uzorka
Kod ovog primera (Slika 7) ekstrem je ugao kopči u odnosu na površinu jediničnog elementa, odnosno kopče su pod veoma malim uglom u odnosu na površinu, ali je udaljenost između elemenata znatno veća.

6
Slika 7

Kako se prvi tip uzorka fabrikovao pre drugog tipa, ustanovljeno je da veličina jediničnih elemenata od 1,3 cm nije adekvatna, te ga nismo ispitivali u manjim dimenzijama, već smo odmah povećali na zadovoljavajuću veličinu.
Dimenzija stranice trougla jediničnog elementa (slika 8) sada je 1,5 cm, dok je razmak između istih 0,6 cm, što je dosta olakšalo fabrikaciju jer su trouglovi veći, kao i razmaci između njih, te nije dolazilo do slučajnog lepljenja elemenata, kao ni nepravilno izraženih delova strukture. Kako smo iz prvog tipa uzorka shvatili da 3d printer formira potkonsturkciju ispod spona koje se sutiču iznad temena trougla (žute spone) podigli smo njihov ugao na ekstremnu vrednost kako bi one bile što manje horizontalne što će umanjiti šansu za stvaranje potkonstrukcije.

Slika 7
Slika 8

Na primeru koji je ištampan (slika 9) vidi se da je raster jediničnih elemenata dosta ređi u odnosu na prvi tip što je nedostatak u pogledu formiranja strukture nalik tekstilu, jer sada dobijamo utisak mreže, a ne tekstila, dok je prednost lakša i jednostavnija izrada kao i mogućnost korištenja (sitnije štampani primeri nisu bili upotrebljivi).

Slika 8
Slika 9

ZAKLJUČAK: nakon štampanja uzorka

Nakon štampanja prvog i drugog tipa uzorka primećeno je dosta nedostataka (neprecizna i netačna forma, greške pri izradi, formiranje potkonstrukcije…) koje su inicirale promenu određenih parametara. Tako smo došli do trećeg tipa uzorka koji se pokazao kao znatno bolji kako u estetskom, tako i u funkcionalnom pogledu. Njegov prethodno pomenut nedostatak (preveliki razmaci između jediničnih elementa) optimizovaće se za finalnu izradu do određene mere – udaljenost između elemenata će se smanjiti za malu vrednost, tako da struktura i dalje bude funkcionalna, a da šupljine budu donekle manje.

REZULTAT: ŠTAMPANJE FINALNE STRUKTURE

Kako bismo ispitali prethodno postavljenu hipotezu, ideja je bila da se 3d odštampa struktura koja će se postaviti na dvostruko zakrivljenu površ formiranu waffle stukturom dimenzija 20 x 20 cm (slika 10).

Slika 10
Slika 10

Za finalnu složenu strukturu se koristi model po ugledu na treći tip uzorka, kada su uglovi spona u ekstremnim vrednostima, a razmak između jediničnih elemenata povećan, s tim da su jedinični elementi ostali istih dimenzija, ali im je međusobni razmak malo manji.

ZAKLJUČAK: nakon štampanja finalne strukture

Struktura uspeva da se transformiše kada se postavi na zakrivljene površi (slika 11), te ispunjava tu karakteristiku tkanine. Kako su i nakon optimizacije razmaci između trouglova ostali vidno veliki to se može uzeti kao nedostatak. Ovaj nedostatak je bio pretpostavljen prilikom uspostavljanja kriterijuma i problema, te bi za njegovo rešavanje bila potrebna bolja i skuplja oprema za izradu same strukture, kao i znatno više uloženog vremena i novca.

Slika 11
Slika 11

S obzirom da su svi ovi faktori obuhvaćeni, te struktura služi svrsi, smatra se da je tačna postavljena hipoteza koja kaže da će se sa ovom strukturom moći pokriti određena dvostruko i jednostruko zakrivljena površ.

Modelovanje i tehnike izvođenja makete grada – faza 3

Poslednja faza istrazivanja jeste stampanje modela dela grada. Model u max  filu se nakon doterivanja salje na stampanje.

e-300x1291685628615818blob

Konkretno ovaj model nije stampan, ali se ekipa sa  radionica  MoNGeometrija 2023 bavila ovom temom i primenila na laserski graviran i 3d odstampan model.

Isprobali su kombinaciju Blender + RenderDoc, Blender + GIS i Rhino + Open street map. Probali su da štampaju tako dobijen model, ali štampa nije uspela zato što model na kraju ostane sa puno otvorenih delova koje softver za štampač ne zna da zatvori. Probali su i remesh na takvom primeru da urade, dobije se nesto bolji rezultat, ali opet ne dovoljno dobar da bi stampa bila reprezentativna. U prilogu je par slika rezultata štampe modela dobijenih preko Blendera i RenderDoca (original i remeshovan) :

IMG_20230612_181713

IMG_20230612_182118 (1) IMG_20230612_181942

 

 

Faza 3 – modelovanje nakita

Završna faza istraživanja podrazumjeva  formiranje prstena samo sa jednim prečnikom i upotrebom Voronoi ćelija. Koristi se kod koji je upotrebljen u drugoj fazi uz dodatno prilagođavanje potrebama faze 3 .

Prvi način

Prvi način predstavlja modifikovan kod iz faze dva.Kreiran je prsten načiju površ  su dodate tačke pomoću kojih se  formiraju Voronoi ćelije. Model je pretvoren u mesh model i nakon dodavanja Weaverbird „Catmull-clark” Subdivision modelovanje je završeno.

1 2 3 4

Dobijeni rezultat ispunjava uslov ,,brzog” mjenjanja i prilagođavanja zahtjevima korisnika, međutim problem na koji nailazimo kod ovog koda je što ne omogućava primjenu malog broja voronoi ćelija jer u tom slučaju dolazi do raščlanjivanja prstena na djelove (fotografija 1).

Snimak ekrana 2023-05-15 182946 Fotografija 1

 Drugi način

Drugi način predstavlja formiranje voronoi ćelija na površi i zatim pomoću komande flow along surface se prenosi na zakrivljenu površ i formira se prsten. 3

24567

 

Maketa prstena

 

 

sw

 

Zaključak

Početna hipoteza se ispostavila tačna za drugi način modelovanja. Drugi način je efikasniji iz razloga što ne dolazi do podjele, broj voronoi ćelija nije ograničen, takođe lako se može prilagoditi promjenama.

 

Radiolarija paviljoni- Faza II

Modelovanje varijacije skeleta radiolarija u vidu paviljona pomoću programa Rhinoceros i Grasshopper

Metode:

1) Željena površina je ubačena u Grasshopper na kojoj će se dalje raditi

2) Dobijene su tačke po geometriji na kojoj je kasnije dobijena mreža

 

 

3) Dodata tačka

Vera 1

4) Boja je dodeljena na taj način da je tačka atraktor tako da ona privlači boju

 

4.1) Izgled boje kada se tačka pomeri više

4.1

6) Pomoću opcije RemeshByCollor dobijen je novi meš na formi

Vera 4

7) Pomoću opcije Fatten i plllug in-a Weaverbird Catmull-Clark dobija se debljina mesha.

7.17.2

 

Faza 2

Modelovanje skeleta paviljona pomoću  programa 

~ Rhinoceros & Grasshopper ~


Metode:

1) Željena površina je ubačena u Grasshopper na kojoj će se dalje raditi.

1 (1)

2) Dobijene su tačke po geometriji na kojoj je kasnije dobijena mreža.

2 (1)  3

3) Boja je dodeljena po Z vertikali pomoću koje bi se napravio novi mesh.

4

4) Urađen je novi mesh pomoću boje.

5

5) Opcijom Flatten dobija se geometrija, a pomoću pllug in-a Wavebird Catmull- Clark zaobljava se forma.

6 7

Modelovanje auto delova-faza 2

Najveci problemi na koje nailazimo pri realizaciji ideje su:

1. Pronalazenje tacnih dimenzija automobilskih delova, nacina njihovog spajanja, i pronalazenje velicina sila koje na njih deluju.

Za potrebe testiranja cemo koristiti

2. Oblikovanje objekata u 3d software-u

 

3. Pronalazenje i upoznavanje sa softwareom koji omogucava racunanje optimalnu strukturu objekta, takvu da on ne gubi svoje zastitne karakteristike, ali ispuni uslove zadate u istrazivanju

hqdefault

4. Primena software-a na postojecu karoseriju auta i ispitivanje dobijenih rezultata.

Parametarski pristup umetnosti – Squeegee tehnika – faza 2

METODE ISTRAŽIVANJA

1. Postupak na papiru

Prvo smo morali da saznamo kako se boja ponaša na papiru kako bismo to mogli da reintepretiramo u programu.

Analiza

Da li se razlikuje trag koji ostane na papiru u odnosu na količinu boje?

Prilikom razvalačenja boja se uvek širi pod istim uglom. Od količine boje zavisi kada će boja prestati da se razvlači pod tim uglom i nastaviti da se razvlači ravno, kao i koliko će se dugo razvlačiti.

SLIKA 1
SLIKA 1

Kako se mešaju boje, ako se postave na papir jedna pored druge?

SLIKA 2
SLIKA 2

Ukoliko ravno povlačimo boje se neće mešati.

SLIKA 3
SLIKA 3

Ako povlačimo ukrivo boje će se preklapati.

SLIKA 4
SLIKA 4

Kako će se boje ponašati ako ih stavimo jednu ispod druge?

Prva boja će početi da se razvlači, dok ne naiđe na drugu, zatim će druga boja početi da se razvlači sa prvom oko sebe sve dok prva boja ,,ne pojede” drugu.

SLIKA 5
SLIKA 5

Kada se potroši sloj prve boje koji je pojeo drugu one dalje nastavljaju zajedno ( pomešano) da se razvlače.

SLIKA 6
SLIKA 6

 

2. Postupak u programu

Rađeno je u programima Rhino i Grasshopper. Postavljena je proizvoljna tačka na koju bi se stavila boja.

1
SLIKA 7

Parametarski je dodata je zapremina boje kako bi mogla da se modifikuje.

2
SLIKA 8

S obzirom na to da prilikom razvlačenja od zapremine dobijamo određenju površinu na papiru je to bio sledeći korak i u programu. Imamo parametar pomoću kojeg izaberemo koliko jako želimo da pritisnemo boju o podlogu odnosno debljinu razvučene boje. On direktno utiče na površinu koju ćemo dobiti na papiru.

2
SLIKA 9

Pomoću rezultata istraživanja na papiru uočen je sablon. Boja se širi do 1/4 ukupne dužine, zatim se razvlači ravno 1/2 dužine i na kraju opet sužava 1/4 dužine. Drugi zaključak je bio da je odnost dužine i najveće širine razvučene boje uvek isti.

SLIKA 10
4
SLIKA 11

Uz površinu koja nam je poznata možemo da dobijemo potrebne dužine A i B ( gore sa slike). Sada možemo jednostavnim funkcijama pomeranja i preslikavanja da reintepretiramo trag koji ostavalja boja po papiru.

SLIKA 12
SLIKA 12
5
SLIKA 13

faza 2 – metode

1 2 3 4 5

Kljucne metode sastoje se od oblikovanja kubusa i koristenja lattice funkcije kako bi se oformila resetka na najbrzi nacin. Potom se u datu resetku postavlja kubus nesto manjih dimenzija u cilju da se “naduva”. Za to koristimo cloth i varijacije pritiska u istom kako bi se dobio zeljeni efekat. Nakon vise pokusaja (poslednja slika) dobija se priblizno zeljeni rezultat ( pretposlednja slika). Ostatak buducih metoda podrazumijeva visi stepen vizelizacije, u smislu renderovanja efemerne strukture i inkorporiranja iste u planiranu sredinu

Faza II-Dvodimenzionalna i trodimenzionalna puzla

Upotreba grid-a kao jednog od načina da se stvori istovremeno i dvodimenzionalna i
trodimenzionalna puzla.
Okvir je dimenzija 60x40cm, mreža 48×32, kvadratići dimenzija 1.25×1.25cm.
Popunjavam rastera različitim bojama kako bi se oformili oblici koji podsećaju na zgrade pritom vodeći računa da se oblici ne ponavljaju dovelo je do prvobitnog rezultata:
1122

Ovde je isprobana ideja da se svi oblici dobijaju isključivo od kvadrata(uključujući i otvore za koje je već u početku definisano da trebaju biti sastavni deo celine jer nepravilnim oblicima daju identitet zgrade)

Međutim, ovakav rezulat nije zadovoljavajući jer bi bio suviše jednostavan za sklapanje što ne ispunjava kriterijum određene kompleksnosti slaganja.

Igranjem sa oblicima sam uočila da bi najveći potencijal imala ideja formiranje tzv. city scape-a, formiranje neke vrste ‘siluete’ grada slaganjem elemenata pod uglom od 90°.
Odlučeno je da se prvobitni grid proširi na dimenzije 80×40(što bi doprinelo tom landscape utisku i veća bi bila mogućnost eksperimentisanja sa oblicima)

Sledeći korak je ispitati na koji način bi se ovaj novi grid trebalo popuniti a da se stvori slika koja bi bila interesantnija i složenija za slaganje.

 

 

 

Ergonomija flašice – faza II

U drugoj fazi istraživanja obradili smo način modelovanja flašice u rhino i grasshopperu.

Počeli smo od jedne tačke, construct point, koju smo poziocionirali na samo dno flašice.slika1

Potom smo nacrtali vertikalnu liniju, vodilju, i odredili visinu flašice.slika2

Podelili smo flašicu na 5 segmenata.

slika3

Komandom shatter i divide curve podelili smo vertikalnu liniju na 5 jednakih delova i pomoću graph mapper-a pomerali tačkice po x osi kako bi dobili konturnu liniju flašice.

.slika5slika10

Zatim smo, kako bi mogli da modifikujemo dno flašice nacrtali horizontalnu liniju kojima smo komandama flip i blend curve omogućili modifikovanje  dna flašice.slika11

Potom smo pridruzili (join)  sve nacrtane linije i tačkice i dobili siluetu flašice.slika8

Nakon pridruživanja unešenih komponenti komandom revolution smo napravili površ.slika9

 

U procesu modifikacije unešena su dva graph mappera kako bi se moglo manipulisati oblikom flašice, njenim udubljenjima i ispupčenjima.

U sledećom koraku modifikovanjem prethodnih parametara modelovaće se različiti oblici flašice kako bi se došlo do idealnog ergonomskog  oblika.

 

 

 

 

 

 

 

 

Modelovanje i ispitivanje adaptibilnosti i funkcionalnosti 3D printanog tekstila – faza 2

METODE ISPITIVANJA

Iz prethodne analize proizašao je odabir struktura tipa “chainmail” odnosno formi koje se sastoje iz elemenata koji su međusobno zarobljeni. Takvi elementi mogu biti različitih oblika: trougaoni, četvorougaoni, petougaoni, etc. Za konkretan primer koji će se dalje pominjati u tekstu korišćen je trougaoni oblik zbog svoje jednostavnosti – malog broja strana, što uslovljava manji broj “kopči”.

Prvobitna ideja konstruisanja same strukture bila je da se na određenoj površini (u konkretnom slučaju kvadratnih dimenzija 10 x 10cm) zada određeni oblik (u ovom slučaju trougaoni), gde bi početni parametri bili broj trouglova po obe međusobno upravne ose ( “u” i “v” pravac). Trougaoni grid koji je postavljen na prethodno pomenutu površ dodiruje stanice iste (slika 1) što nije zadovoljavajuće za dalji proces rada, tako da je bilo potrebno ukloniti “obodne trouglove” pronalaženjem tačaka dobijenih presekom trougaonog grida i stranica kvadratne površi, te se ti trouglovi koji su u kontaktu sa tim tačkama brišu. (slika 2)

ssss
Slika 1
sassss
Slika 2

 

Metod 1. 

Trouglovi su podeljeni u dve grupacije, zbog postojanja dvaju vrsta kopči. (slika 3 i slika 4).

Slika 3
Slika 3
Slikia 4
Slikia 4

U okviru jedne grupacije napravljena je kopča takva da iz svake stranice trougla izlaze po dve duži pod određenim uglom (koji će biti predmet ispitivanja u nastavku) koje su ograničene i zatvorene horizontalnom sponom (slika 5).

Slika 5
Slika 5

U okviru druge grupacije konstruisana je po jedna duž koja izlazi iz svake stranice pod određenim uglom (koji će biti takođe predmet ispitivanja u daljem procesu istraživanja). Te tri duži spojene su u jednom vrhu koji je ujedno i težište trougla (slika 6). Zbog velike dužine “horizontalne” spone moguće je pojava problema prilikom 3D štampe. Ukoliko se pokaže na praktičnom primeru da printer pravi dodatnu potkonstrukciju, biće potrebno promeniti nagib horizontalne spone ili odabrati drugi metod.

Slika 6
Slika 6

Kada se prethodno navedene strukture spoje (slika 7) uočavaju se mogući problemi u vidu preklapanja spona uzrokovani određenim uglom ili dužinom istih. Svi ti parametri su promenjivi te je moguće uskladiti sve faktore kako bi se dobila povezana struktura bez grešaka.

Slika 8
Slika 8

Metod 2. 

Drugi metod bi bio zasnovan na zadržavanju trougaonih elemenata i spona kao kod prve grupacije jer se pretpostavlja da bi se oni mogli štampati bez velikih poteškoća.

Kod druge grupacije trouglova ovog puta primenjen je princip kao kod grupacije jedan samo sa dva elementa. Dakle, iz svake stranice trougla pod određenim uglom izlaze 4 duži koje su spojene sa dve horizontalne spone (slika 9) tako da, kada se struktura spoji, one obaviju verikalne elemente kopči kod grupacije 1.

Slika 8
Slika 9

Tokom metoda 1. uočen je nedostatak debljine same trougaone podloge, tako da je ovim putem ista dodata. Kada se obe grupe trouglova spoje (slika 10) potrebno je ispitati pod kojim uglom i koja dužina kopči je najoptimalnija za pravilno funkcionisanje samih struktura.

Slika 10
Slika 10

 

S tim u vezi, kod oba metoda bi trebalo da se ispita nekoliko solucija:
– Minimalan ugao, prilagođena dužina kopči
– Srednja vrednost ugla, prilagođena dužina kopči
– Maksimalna vrednost ugla, prilagođena dužina kopči

Kako nam je u ovom delu procesa cilj da se uzorak odštampa u što boljem obliku, bitni faktori prilikom ispitivanja su i veličina jedinične komponente, kao i njena debljina i razmak između istih. Što su jedinične komponente manje to se više postiže efekat printanog tekstila, ali im je fabrikacija otežana, te se teži da uz postojeću opremu koju posedujemo uspemo da proizvedemo što sitnije elemente ali da oni budu funkcionalni (kvalitetno odštampani i da struktura ima mogućnost savijanja).

 

Ergonomija flašice – faza 2

Rezultati ankete:
Postavljana su pitanja vezana za oblikovanje i izgled flašica za vodu 0,5l.
Prvi ispitivani parametar flašice je udubljenje koje olakšava držanje.
Flašice i udubljenje
1. imaju udubljenje u gornjem delu
2. imaju udubljenje u donjem delu
3. zakrivljene celom dužinom
4. nemaju udubljenje
5. ravne ivice u donjem delu i sužavanje ka vrhu
Najviše ispitanika se složilo da je najergonomičniji oblik flašice kod kod se udubljenje za hvat nalazi celom dužinom ili u gornjem delu, iznad centra mase
Zaključak:
Da bi se flašica lako držala i koristila potrebno je da ima udubljenje.
Dizajn/šare/udubljenja/ispupčenja
1. spiralno uvijeno šara/udubljenje kod udubljenja za hvat
2. spiralno uvijeno šara/udubljenje celom dužinom flašice
3. udubljenja po horizontalnom preseku
4. bez šara/udubljenja – glatka
Najviše ispitanika se složilo da spiralno uvijena šara utiče na najlakše prijanjanje šake. Takođe je bitno da ispupčenja nisu previše oštra kako ne bi narušila prijanjanje šake i udobnost pri korišćenju.
Zaključak:
Obuhvatajući mišljenja vezana sa hvat i oblik flašice, kao i poziciju i oblik šara potrebno je da šare budu spiralne, dok je zbog ujednačenosti dizajna bolja opcija da šare budu celom dužinom flašice.
Plastika
1. tvrda plastika
2. srednje tvrda plastika
3. meka/savitljiva plastika
Najviše ispitanika se složilo sa idejom srednje tvrde plastike jer prilikom pijenja ne dolazi do gužvanja flašice koja proizvodi zvuk (meka platika), dok tvrda plastika otežava pijenje zbog stvaranja vakuuma.
Zaključak:
Srednje tvrda plastika pored jednostavnije upotrebe omogućava lakše dizajniranje i oblikovanje iste.
Otvor za pijenje (širina)
1. širok otvor (VODAVODA)
2. srednje širok otvor (Rosa)
3. uzan otvor (AquaViva)
Srednje širok otvor odgovara svim ispitanicima.
Zaključak:
Najpraktičniji je srednje širok otvor jer ne dolazi do polivanja, ali ni do brzog gužvanja plaastike i stvaranja vakuuma koji otežava pijenje.
Otvor za pijenje (dubina)
1.dubok otvor (Knjaz Miloš)
2.plitak otvor (Rosa)
Ispitanici u se složili da im najviše odgovara dublji otvor
Zaključak:
Dublji otvor je praktičniji zbog jednostavnosti i ugodnosti korišćenja.
Dno flašice
1. ispupčenja
2. ravno dno
3. suženo dno
Ispitanici su se izjasnili kako im je najbolji oblik dna dno sa ispupčenjima zbog zanimljivosti dizajna same flašice.
Zaključak:
Kako je dizajn pored ergonomije bitan aspekt modelovanja, pa samim tim i zanimljivost flašice, potrebno je modelovati dno sa ispupčenjima.

Modelovanje osnovnog oblika ( Voda Tronoša) u 3dsMax-u

Ubacivanje fotografije flašice vode, zatim korišćenje alata Line kako bi se iscrtao gabarit polovine flašice.

 

 

11111

Zatim su selektovani vertexi i korišćenje Bezier i Bezier Corner su ivice zaobljene, a potom je iskorišćen modifier Lathe čime je napravljena 3d struktura.

2222222

Nakon dodavanja Lathe-a dodaje se TurboSmooth, a zatim Slice Plane i Slice za zaobljavanje određenih delova sa korišćenjem što manjeg broja vertexa.

33

Takođe selektovanjem Edge i opcijom loop, zatim scaled dobijena je isturena ivica.

44

Šare koje su predstavljene kao udubljenja i ispupčenja će biti iscrtane alatkom Brush  u Photoshop-u na odvijenom omotaču modelovane flašice, i zatim će se koristiti kao materijal u Vray-u, te će flašica.

 

Društvena igra – faza II

Metode

U drugoj fazi istraživanja obrađeni su načini za modelovanje elemenata društvene igre, kao i softveri koji će dati najbolje rezultate. Elementi koje je potrebno izmodelovati su delovi podloge za igru, resusi koji su neophodni za izgradnju urbane sredine (opeka, asfalt, zemlja, drvo i novac) elementi urbane sredine (kuće, zgrade, drveće) i ikonični objekti čije osvajanje je cilj igre.

U skladu sa postavljenim kriterijumima kao najbolji softver za modelovanje ovih elemenata pokazao se 3ds max zato što pruža puno mogućnosti za izradu i modifikaciju modela i on je korišćen za modelovanje svih elemenata. Dimenzije i nivo detaljnosti modela je potrebno prilagoditi dizajnu igre i načinu fabrikacije ovih elemenata.

Deo podloge sa postavljenim elementima
Deo podloge sa postavljenim elementima
Saobraćajna površina
Resursi

Za izradu odabranih značajnih objekata biće korišćeni već postojeći 3d modeli koje je neophodno modifikovati kako bi se prilagodili procesu fabrikacije i bili međusobno usklađeni po nivou detaljnosti. U ovom slučaju fokus će biti simboli grada Novi Sada, međutim isti postupak je moguće primeniti i na sve druge lokacije i slučajeve.

Faza 2 – modelovanje nakita – prsten

Modelovanje prstena uz upotrebu Voronoi ćelija  urađeno u programu Grasshopper.

1. Modelovanje je započeto pravljenjem dva kruga koja čine podužni presjek prstena.

1

 

2. Prstenu je zadata dužina.

2

3. U trećem koraku određene su tačke za formiranje voronoi ćelija.

8

4. Zatim su pomoću funkcije solid intersection stvorene krive na presjeku (najmanje) dvije krive. Na ovaj način se stvara kriva na presjeku dva objekta.

7

 

 

5. Izdvojen je jedan element kome je zadata zapremina i on je skejlovan na određenu veličinu.

5

 

6.6

 

6. To je primjenjeno na cijeli element.

9

 

7. Element je pretvoren u mesh model i zatim je dodata funkcija Weaverbird „Catmull-clark” Subdivision. 

10

 

 

 

11

 

12

Ovaj način modelovanja lako se može prilagoditi zahtjevima korisnika što ovaj kod čini pogodnim za primjenu u daljim fazama rada.

Na sledećoj fotografiji prikazan je sistem rada Weaverbird „Catmull-clark” Subdivision. 

Weaverbird „Catmull-clark” Subdivision omogućava zaobljavanje oštrih ivica elementa.

13

 

Radiolarija skelet

Oblast

Modelovanje organskih formi


Predmet

Primena biomimetrike u arhitekturi – radiolarija


Tema

Modelovanje skeleta radiolarije

Cyrtoidea - Scheiben-Strahlinge - Heliodiscus Canvas Print

Ernst Haeckel – Forms in Nature


Stanje u oblasti

 Erne Binet je bio inspirisan skeletima radiolarija koji se nalaze u Ernst Haeckel-ovoj zbirci crteža poznatijom kao ‘Forms in Nature’

U knjizi “Esquisses Décoratives” Erne Binet daje primere iz arhitekture i dizajna inspirisane oblicima iz prirode.

Njegovo arhitektonsko delo Monumental gate, koje je inspirisano samim skeletom mikroorganizama, uništeno je nakon izložbe u Parizu.

593e5e2d-a6b8-43ca-acac-43656d7b5e1b

Skorašnje studije Binetovog rada analizirao je Olaf Breidbach u knjizi “Rene Binet: from Nature to Form”


Problemi

Prevelik broj detalja na samom skeletu


Cilj

Dobiti što približniju formu originalnog skeleta


Kriterijum

Količina otvora

Debljina strukture

“Mekoća” oblika


Hipoteza

Pomoću alata koji pružaju programi Rhiniocerosos & Grasshopper mislim a je moguće dobiti želenu formu

Radiolarija paviljoni

Oblast

Modelovanje organskih formi


Predmet

Primena biomimetike u arhitekturi – radiolarija

radularije


Tema

Modelovanje varijacija skeleta radiolarija u vidu paviljona


 

Stanje u oblasti

U oblasti arhitekture postoje razni primeri biomimetika:

word-image-118

1. slika Venus Basket sundjer; 2. slika Gherkin tower 

df_67c-730x589

Princip voronoi celija za dobijanje fasade

570849fcfe4ea9a0a273b81de6b82de3

Primena skeleta za dizajn nakita

geodesic biome domes at the Eden Project

Kupola geodetskih bioma u Projektu Eden (inspiracija su bile radiolarije)


 

Problemi

Prevelik broj detalja na samom skeletu


 

Cilj

Dobijanje forme paviljona koja asocira na skelet radiolarije


 

Kriterijum

-funkcionalnost

-estetski zanimljiv

-materijalizacija

-stabilnost


 

Hipoteza

Uz korišćenje programa Rhinoceros i Grasshopper smatram da je moguće doći do željene forme


I FAZA – Voronoijeva teorema prmenjena na paviljonima

Oblast:

-Voronoijeva jednacina u arhitekturi

Predmet

-Primena voronoijeve jednacine na paviljnima

Tema

-Optimizacija oblika puzli dobijenih voronoijevim principom, postavljenih na zakrivljenu povrsinu paviljona.

Stanje u oblasti

Voronoi Dome Wireframe Structure Stand Alone Pavilion v2 | 3D model

 

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.cgtrader.com%2F3d-models%2Farchitectural%2Fengineering%2Fvoronoi-dome-wireframe-structure-stand-alone-pavilion-v2&psig=AOvVaw1J9iYJhDrSiQEBKLs_LIn6&ust=1680436179646000&source=images&cd=vfe&ved=0CAwQjRxqFwoTCODZvKbPiP4CFQAAAAAdAAAAABAE

The Depreciating Value of Form in the Age of Digital ...

Problemi

Potreban je veliki kalup i podkonstrukcija pri redjanju delova “puzle”.

Cilj

Cilj istraživanja je stvaranje forme paviljona sa 4-5 oblika dobijenih iz voronoijeve teoreme, tako da se uklapaju jedni u druge pomocu “zuba” bez koriscenja lepka.

Kriterijumi

-Stabilnost pri sklapanju

-Spajanje delova paviljona samo pomocu zljebova, bez koriscenja lepka.

-Jedan deo ne smo da ima vise od 6 uglova.

Hipoteza

 

Modelovanje Organic Tensile Membrane Struktura

Oblast: Arhitektura/Modelovanje

Predmet:  Modelovanje Paviljonskih struktura

Tema: Modelovanje Organic Tensile Membrane Struktura i njihova vizuelizacija

manta_rays_vincent_callebaut_architectures_bali-20manta_rays_vincent_callebaut_architectures_bali-21

Stanje u Oblasti:

Vincent Callebaut Architecture

Palais Thermal / KTP Architecten + formTL

SW: Aussenbereich Sauna

Cutty Sark Pavillion

Cutty-Sark-5-1024x683

Problemi:

Cilj: Osmisljavanje nacina za brzo i efikasno modelovanje Organic Tensile Membrane Struktura i dobijanje razlicitih varijacija formi.

Kriterijum: Estetski izgled strukture, brzina i efikasnost modelovanja

Hipoteza: Modelovanjem u Rhino-u i GrassHopper-u moze se doci do brzog resenja uz mogucnost modelovanja vise varijacija.

inkorporacija nadrealnih instalacija u realne strukture

andres-reisinger-take-over-architecture-installation-5

oblast: arhitektura, modelovanje

predmet: arhitektonska instalacija, efemerna struktura

tema: varijacije nadrealnih instalacija/struktura

stanje u oblasti: instalacije-Andres Reisinger, fasada Louis Vuitton – Jun Aoki

problemi: inkorporiranje istih u realan svijet

cilj: uklapanje u kontekst, primjena struktura u Novom Sadu

kriterijum: efikasnost

hipoteza: uspjesna inkorporacija

metoda: …

Modelovanje i ispitivanje adaptibilnosti i funkcionalnosti 3D printanog tekstila – faza 1

OBLAST
“3D printed fabric” je oblast koja se bavi modelovanjem, ispitivanjem, vizualizacijom i primenom 3D štampanih formi koje imaju veliku adaptibilnost pa se kategorišu kao štampani tekstil, a napravljene su od rigidnih materijala. Postoji nekoliko načina za struktuiranje ovakvih formi, gde je svaki od navedenih pogodan za određena polja primene.

  • Weft knit
  • Chainmail
  • Printed sheet

Weft knit
Nalik tradicionalnim tkanim strukturama, istraživači su uspeli da reinterpretiraju i proizvedu forme jednoslojne ili višeslojne cevaste strukture koristeći SLS metode štampanja sa nylon prahom. Koncept je zasnovan na međusobnom prepletanju niti cevaste forme (biaxial weaves) na različite načine čime se postiže kompaktnost strukture a zadržavaju se karakteristike tkanih materijala. Ove strukture su dosta fleksibilne, elastične i rastegljive, što im omogućava primenu u oblasti arhitekture i dizajna enterijera, dizajna nameštaja kao i u modnoj industriji. Njihova izrada može biti poprilično komplikovana zbog spajanja niti prilikom štampanja istih, te se za ovaj vid struktura koriste napredni 3D štampači i obično je dosta skupa.

download

Chainmail
Ovakve strukture mogu se ponašati isto kao i tradicionalne tkane strukture, a načinjene su od sitnih delića koji su zarobljeni jedan u drugi. U zavisnosti od dimenzije i forme delića, struktura će se drugačije ponašati i na drugačiji način savijati. 3D printanje ovakvih struktura puno je jednostavnije i lakše od weft knit formi za koje su potrebni napredniji i skuplji sistemi štampe. Oni nalaze primenu u modnoj industriji, biomedicinskom inžinjerstvu, robotici, arhitekturi i dizajnu enterijera, astronautskoj industriji, etc.

e3a99bd15a5065753c1b63e71de63cdd_preview_featured

Printed sheet
Ova metoda podrazumeva štampanje listova koji bi imali određene nabore/proreze, tako da prilikom manipulisanja materijalom imamo mogućnost stvaranja dvostruko zakrivljenih formi. Prilikom izrade strukture ovog tipa pogodno je koristiti fleksibilan materijal kako ne bi došlo do pucanja prilikom sekundarne obrade. Ukoliko bi se formirali određeni prostori za nabore na površini koju štampamo, ona bi se mogla posmatrati kao neka vrsta ljuske, a ukoliko bi se formirali prorezi struktura bi mogla povećati površinu čak do 2 puta uz mogućnost oblaganja dvostruko zakrivljenih površina (auxetic structures).

Screenshot (4)41578_2017_Article_BFnatrevmats201778_Fig1_HTML

PREDMET

Chainmail strukture u dizajnu enterijera
Za šta se koriste?
Dizajn nameštaja, navlake, naslonjači za stolice, prekrivači, zavese, zasene, barijere, obloge dvostruko zakrivljenih površina.
Kako se prave?
3d print pojedinačnih komponenata, postavljene zajedno koje čine lančano povezanu strukturu.
Veličina komponente?
Što su veće komponente lakše je 3d printanje, ali je otežano savijanje i fleksibilnost, a što su manje komponente bolji se efekat tekstila postiže, ali je teža izrada, odnosno štampa.
Optimalna forma pojedinačne komponente?
Uglavnom se prave kao kvadratne strukture u osnovi, zbog laše tesalacije i konekcije između komponenata, ali ivice mogu biti i zakrivljene, kružnog ili poligonalnog oblika, što utiče na savitljivost samog krajnjeg produkta.
Softver za izradu?
Kako je krajnji produkt 3d štampani model, da bi fabrikacija bila lakša koristio bi se Rhinoceros, a ukoliko želimo parametarski dizajn, odnosno mogućnost promene komponenata, kombinacija Rhinocerosa i Grasshoppera.

TEMA

Formiranje chainmail struktura kao unikatnih skulpturalnih predmeta
Formiranje chainmail struktura za vertikalne i horizontalne zasene
Formiranje chainmail struktura kao modnih dodataka
Formiranje chainmail struktura u svrhu biomedicinskog inžinjerstva

STANJE U OBLASTI

Modifikovanje forme jedinične komponente chainmail strukture i njeno uticanje na fabrikaciju i funkcionalnost strukture.

Prilikom modelovanja komponente, spone koje služe za spajanje istih mogu biti pod određenim uglom. Ugao spona će uticati na fleksibilnost i elastičnost same strukture, ali će uticati i na samu fabrikaciju, pa bi bilo zgodno ispitati koji ugao i koja forma najviše odgovaraju strukturi koja je predmet istraživanja.

PROBLEMI / KRITERIJUMI / CILJEVI

Koja forma jediničnog elementa, oblik i nagib spona s kojim se međusobno povezuju su najoptimalniji prilikom 3D printanja, kako ne bi došlo do deformisanja samih elemenata? Problem nastaje kod spona koje se spajaju u centralnu tačku, predugih horizontalnih elemenata i ako su sami jedinični elementi preblizu jedan drugom, pa dolazi do njihovog spajanja. S druge strane, ukoliko dodamo previše elemenata koji će služiti kao potkonstrukcija samim sponama, previše komplikujemo samu strukturu. Razmak između jediničnih elemenata je isto tako bitan faktor, jer ukoliko su elementi preblizu, printaće se spojeni, a ukoliko su previše odaljeni jedan od drugog, sama struktura će biti previše labava. Zato ispitivanjem treba da pronađemo optimalne parametre za stvaranje strukture koja je dovoljno adaptibilna da prekrije određenu dvostruko zakrivljenu površ, a da je precizno izrađena i estetski prihvatljiva.

HIPOTEZA

Moguće je pokrivanje jednostruko i dvostruko zakrivljenih površi sa “3d fabric” strukturom sačinjenom od trougaonih jediničnih elemenata sa ekstremnim vrerdnostima ugla između površi strukture i spona koje povezuju jedinične elemente.

Fasadni elementi od stiropora

oblast: Modelovanje i proizvodnja elemenata za fasadu od stiropora i stirodura na cnc masini

predmet: Elementi od stiropora i stirodura

tema: Rad na cnc masini

stanje u oblasti:

problemi: 2d secenje na cnc masini

cilj: usteda materijala

kriterijumelementi za fasaduImage10

hipoteza

metoda

Ergonomske forme

Oblast: modelovanje ergonomskih formi

Predmet: industrijski dizajn flaše za vodu

Tema: modelovanje flašice primenom mesh-a u rhino

Stanje u oblasti: postoje razni oblici flašica za vodu  (vodavoda, aqua viva, rosa…)

vodavodaaquavivarosa

Problemi: 1) padanje dna

2) široko grlo

3) plitko/duboko grlo

4) savijanje plastike

5) struktura plastike

Cilj: idealne ergonomske flašice

Kriterijum: obuhvatanje različitog mišljenja i formiranje idealnog oblika

Hipoteze: moguće je napraviti flašicu koja ispunjava sve kriterijume i od jednog bazičnog modela u Rhinu/grasshopperu, menjanjem parametara, dobiti bilo koji oblik koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.

 

 

Ergonomske flašice – faza1

Oblast: modelovanje ergonomskih formi

Predmet: industrijski dizajn flaše za vodu

Tema: modelovanje flašice primenom NURBS-a

Stanje u oblasti: postoje razni oblici flašica za vodu (vodavoda, Aqua Viva, Rosa)

rosa aquaviva vodavoda

Problemi: padanje dna, krivljenje, široko grlo, dizajn plastike

Cilj: idealne ergonomske flašice

Kriterijum: obuhvatanje mišljenja i formiranje idealnog oblika

Hipoteze: moguće je napraviti flašicu koja ispunjava sve kriterijume, i od jednog bazičnog modela u 3dsMaxu menjanjem paramtera dobiti bilo koji drugi oblik koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.

Uporedni pristup generisanju priloga fasade za analizu graditeljskog nasleđa

Oblast: Modelovanje

Predmet: Korišćenje 3d modela za dobijanje 2d prikaza

Tema: Proučavanje metoda analiziranja fasade kroz 3d mapiranje

Stanje u oblasti:

Potreba u graditeljskom nasleđu u okviru analize fasade  je da postoji grafički prilog. U nekim slučajevima zbog velike visine objekata i nivoa detaljnosti fasada, prilozi nastaju upoređivanjem slika sa terena i uporednim crtanjem na osnovu istih, što čini proces generisanja dosta sporim i u nekim slučajevima nepreciznim.

3D modeli dobijeni dronskim snimcima su već neko vreme zastupljeni u arhitektonskim firmama. Biroi koriste ove prikaze radi boljeg sagledavanja konteksta u kojem se projekat nalazi, kao i za povremene nadzore bez samog odlaska na teren.

xdd2222

 

Slika 1: Prikaz 3d modela konteksta proizveden dronskim snimanjem

Slika 2: Primer nadzora sa opcijom ostavljanja komentara upotrebom sajta dronedeploy.com

Problemi:

-Kako bi se dobili kvalitetni 3d modeli potrebno je da slike ili video budu snimljeni iz određenih perspektiva. Preporučuje se snimanje sa tri različite visine orbitirajućom putanjom, što u nekim slučajevima nije moguće zbog okolnih objekata, drveća i drugih okolnih prepreka.

-Za idealan prikaz potrebno je da slike budu: niskog nivoa vizuelne distorcije, nema izduvanih naglasaka (blown out highlights?), ravnomernog osvetljenja, široke fokalne ravni i bez zamućenja pokreta. Takođe bilo kakvo naginjanje, pomeranje ekranskog prikaza, uveličavanje i smanjivanje kadra dovešće do lošijeg krajnjeg proizvoda.

-Korišćenje drona u zavisnosti od zakona može biti zabranjeno na određenim gradskim površinama, a za neke objekte su potrebne posebne dozvole kako bi se mogli snimiti. Takođe u zavisnosti od same težine drona, postoje licence bez kojih korišćenje letelica nije dozvoljeno.

Cilj: Korišćenje najnaprednijih trenutnih sredstva za generisanje fasade uz pomoć fotogrametrije.

Kriterijumi:

-Efikasnost/Utrošeno vreme

-Estetski kvalitet prikaza

Hipoteza: Ortometrijski prikaz fasade dobijen iz 3d modela nastalim dronskim fotogrametrijskim snimanjem će dati najbolje rezultate za odgovarajuće kriterijume.

Modelovanje strukturalno optimizovanih delova za industriju automobila

Oblast: Modelovanje u automobilskoj industriji

Tema: Modelovanje i strukturalna optimizacija oblika samoodrzivih branika. 3dsmax/fusion360

Stanje u oblasti: U auto industriji koriste se konvencionalni materijali i oblici za pravljenje branika.

Uz pomoc primenjivanja savremenih tehnika 3d stampe i strukturalne optimizacije moguce je stvaranje jednodelnih predmeta sa kompleksnom morfologijom, koji ispunjavaju funkciju svojih gabaritnih pandana.

Problem: Pronaci materijal koji je dovoljno cvrst,modularan,jeftin i moze da se reciklira. Uveriti se da dizajn zadovoljava kriterijume funkcionalnosti i bezbednosti i maksimalno optimizovati topografiju istog.

Kriterijumi: potrebno vreme, otpornost na sile, postojnost materijala i oblika, jednostavnost instalacije, jednostavnost odrzavanja, jednostavnost reciklaze.

Cilj: Stvoriti predmet napravljen od dovoljno cvrstog materijala, cija proizvodnja je jeftinija ili podjednako skupa kao postojeci, koji poseduje mogucnost reciklaze i ponovne proizvodnje ukoliko dodje do deformacije ili loma.

Hipoteza: Predmet bi trebao biti napravljen od cvrstog, relativno elasticnog materijala, koji ima dobru apsorpciju sile i unutrasnje stanje sila takvo, da moze da amortizuje udarac.Taj materijal bi trebao biti lak za obradu, homogen i otporan na prirodne elemente.

Faza I- Dvodimenzionalna i trodimenzionalna puzla

Oblast: Popločanje ravanskih oblika

Predmet:  Primena waffle struktura za pretvaranje dvodimenzionalne puzle u trodimenzionalnu

Tema: Kreiranje dvodimenzionalne i trodimenzionalne urbane forme od istih delova

Stanje u oblasti:

22c9297f99aa129f7a57fac01f12ebf2 364f6148a96ba14cc9ec4c5ce739b3a1 suo1

Problemi:  S obzirom da se koriste isti delovi u različitim dimenzijama, problem se javlja u tome da se stvori smislena celina i u jednoj i u drugoj dimenziji.

Cilj: Postizanje urbane forme, tzv. city scape modela u obe dimenzije.

Kriterijumi: Određeni nivo kompleksnosti sklapanja.
Svaki deo mora biti različit.
Mora postojati samo jedan način na koji je moguće složiti.
Podloga mora biti u potpunosti pokrivena.

Hipoteza: Moguće je izvesti, s tim da će se javljati određene poteškoće.

Naslov

Oblast:  Popločanje ravanskih oblika

Predmet: Primena waffle struktura za pretvaranje dvodimenzionalne puzle u trodimenzionalnu

Tema: Kreiranje dvodimenzionalne i trodimenzionalne urbane forme od istih delova.

Stanje u oblasti:
de1c83559f81ef41a61c1a29a8c39f64 22c9297f99aa129f7a57fac01f12ebf2

Problemi: Obzirom da se koriste isti delovi, problem se javlja u tome da se stvori smislena celina i u jednoj i u drugoj dimenziji.

Cilj: Postizanje navedenog.

Kriterijum: Određeni nivo kompleksnosti sklapanja.

Hipoteza: Moguće je izvesti, s tim da će se javljati  određene poteškoće.

Parametarski pristup umetnosti – Squeegee tehnika – faza 1

Oblast – “Squeegee” art

Predmet – Stvaranje slika “squeegee” tehnikom

squeegee-paintings
SLIKA 1 squeegee art

Tema – Razumevanje squeegee tehnike i primena zaključaka kako bi preko parametara unutar Grasshopper programa dobili željene slike.

Stanje u oblasti – Squeegee art je veoma populara na društvenim mrežama, zbog svoje vizuelne privlačnosti. Primenjuje se na papiru korišćenjem tempera i brisača za prozore.

SLIKA 2
SLIKA 2

Problemi – Da li će program moći da pritisne boju na odgovarajući način ili će je samo razlivati? Kako dobiti površinu od zapremine boje? Na koji način se boja razvlači? Kako analitički definisati razvlačenje boje? Da li će rezultati iz programa biti verodosnojni i primenjivi u praksi?

Cilj – Squeegee tehnika će se koristiti u arhitekturi tako što će se izlivati šareni tartan i ukrasi u betonu. Zaključci istraživanja na papiru će se iskoristiti u programu za nastavak istraživanja. Uvešće se novi parametri i proveriće se poklapanje sa rezultatima na papiru.

Kriterijum – Vizuelno podudaranje. Da li se boja razliva na željen način? Kako se preklapaju boje? Koliko se slika iz programa podudara sa slikom na papiru?

Hipoteza – Mogu napraviti različite squeegee slike pomoću Grasshopper programa.

Modelovanje i tehnike izvođenja makete grada

Oblast:  Metode modelovanja i njena primena u praksi


Predmet: Istraživanje načina prikupljanja podataka, njihova primena na model ispitivanje mogućnosti izrade maketa grada


Stanje u oblasti: 

4

3D štampanje ima transformativan efekat u načinu na koji istražujemo našu maštu u pogledu arhitektonskih dizajna. Činjenica da možemo da stvorimo sve što dizajniramo trenutno daje arhitektima ekstremne mogućnosti.

Kao i kod svakog usvajanja tehnologije, troškovi i pogodnost su ključni faktor i tu 3D štampanje daje rezultate iznad postojećih tehnologija. 3D štampanje se može koristiti za proizvodnju širokog spektra arhitektonskih modela sa velikom složenošću koje bi bilo nemoguće zamisliti drugačije.

 

Metodologija:

  • Prvi korak – Modelovanje u programu
    Arhitektonski programi uključujući AutoCAD, Revit i SketchUp, 3dsMAX, Blender imaju sposobnost da proizvode 3D kompatibilne modele. Kada je 3D model stvoren, on je isečen u obliku slojeva gde su preciznost i drugi parametri definisani.
  • Korak 2 – Štampa
    Sledeći korak je štampanje objekta pomoću 3D štampača u zavisnosti od aplikacije. Za modele i smanjene verzije, odgovarajući izbor su štamparije bazirane na FDM-u. U slučaju funkcionalnog testiranja, preferirani su SLS printeri.
    U zavisnosti od veličine i složenosti modela, štampanje može trajati od par minuta do nekoliko sati.
  • Korak 3 – Finalizacija
    Poslednji korak su obrade. Sastavljanje,
    Rearanžiranje i kombinacija boja dodaju život u izlaganje.


Problemi –  SRTM pokazuje grešku za BlenderGIS / softverska ograničenja


 

Cilj – Primeniti proces modelovanja na maketu Novog Sada / odštampati model grada


 

Kriterijum – Preciznost i detaljnost u procesu proizvodnje modela uz primenu različitih programa za 3d modelovanje


 

Hipoteza – Primenom GIS podataka stvoriti željeni model grada koji će se dalje doraditi i odštampati u kratkom vremenskom periodu


 

Organski paneli

Oblast: Modelovanje i fabrikacija organskih formi

Predmet: Optimizacija oblika panela

Tema: Modelovanje organskih panela kao zidne obloge i njihova fabrikacija

Stanje u oblasti: Upotreba različitih materijala, metoda modelovanja i fabrikacije.

Upotreba betona, kalupa i tkanine
– https://wewanttolearn.wordpress.com/category/resources/inspiration/fabrication-inspiration/page/5/
– https://www.matsys.design/p_wall-2013
Varijacije finalnog produkta
– https://vimeo.com/31568515

matsys_pwall

Upotreba stakla i žičanih kaveza
– https://www.craftcouncil.org/magazine/article/free-form

Upotreba kalupa i pneumatika
– https://ericgiragosian.com/Inflated-Vaults

Problemi: Betonski paneli imaju veliku težinu. Staklo je vrlo lomljivo i fabrikacija je komplikovana.

Cilj: Izmodelovati panel sa najoptimalnijim načinom fabrikacije.

Kriterijum: Mala težina, lako izvodjenje.

Hipoteza: Može da se napravi sjajan panel naduvavanjem gume.

Primena L sistema u arhitekturi

OBLAST: Parametarsko projektovanje

TEMA: Primena L sistema u arhitekturi

PREDMET:  Modelovanje nadstrešnice pomoću Grashoppera

STANJE U OBLASTI: 

Iako veoma brz, ekonomičan i veoma estetski prilagodljiv kako inspiraciju vuče iz odnosa u prirodi; ovaj način projektovanja još uvek nema široku primenu. Predviđa se da se ovo uskoro promeni kako napredak tehnologije i softveri za izradu ove vrste projekata postaju sve brojniji i dostupniji.
Još jedna prednost korišćenja ovih sistema je u tome što geometrijska pravilnost omogućava određen nivo modularnosti i strukturalne stabilnosti, što dalje omogućava prefabrikaciju i preciznost u računici i skoro beskonačan broj varijacija u formi.

image-080 image-081 image-082

Muzički Paviljon – SOMA – Salzburg (2011)

  42 1soma08

DIJAGRAM RASPOREDA NAPONA U PAVILJONSKOJ STRUKTURI

Screenshot_1

UPOTREBA SOFTWAREA GRASHOPPER U KOMBINACIJI SA RABBIT DODATKOM ZA GENERISANJE GEOMETRIJSKIH FORMI U L SISTEMU Screenshot_2

U kombinaciji sa Grashopper softwareom, dodatak rabbit je u stanju da objekte L sistema prilagodi drugim parametrima koje je moguće ostvariti uz pomoć inicijalnog softvera.

Konkursni rad paviljona za MOMA Warm Up festival (2013)

Analiza osunčanosti kao polazna tačka konceptualizacije paviljona

image-060 image-058

Podela oblasti pokrivene nadstrešnicom voronojevim dijagramom na jednake delove i primena spojenih razgranatih oblika u L sistemu u delovima gde je osunčanje najveće zahvaljujući termalnoj analizi.

image-072      image-074

Trodimenzionalna vizuelizacija oblikovanja paviljonske strukture

image-077      image-078

 

izvor: https://parametrichouse.com/l-system-2/

PROBLEMI:  Nedostatak informacija o tome koliko različitih parametara je potrebno za dobijanje rezultata koji ispunjava sve kriterijume i da li postoji više varijacija tih rezultata.

CILJ: Izrada lake ali funkcionalne i stabilne nadstrešnice u L sistemu sa akcentom na što veću otvorenost prostora kombinacijom različitih softverskih alata.

KRITERIJUMI:  Preciznost u poštovanju zadatih gabarita, brzina i efikasnost u izradi modela, zadovoljavajuća estetska i funkcionalna dimenzija, usaglašenost sa prethodno postavljenim konceptom, minimalizacija upotrebljenog materijala uz najveću pokrivenost pri statičkoj stabilnosti.

HIPOTEZA: Kombinovanjem više alata može se doći do rezultata koji će objeniti komande nekoliko softvera u jednom i tom prilikom ubrzati generisanje više rešenja izmenom određenih parametara u kodu softvera, analizom oblika može se doći do rešenja koje ispunjava sve kriterijume projektovanja.

 

Proba

Oblast

Predmet

Tema

Stanje u oblasti

Problem

Cilj

Kriterijum

Hipoteza

DIZAJN DRUSTVENE IGRE, faza I

OBLAST :
– Dizajn drustvene igre ( board game )

ANDREJA

PREDMET :
– Fabrikacija drustvene igre

TEMA :
– Materijali i nacin fabrikacije koji se koriste prilikom izrade drustvene igre

STANJE U OBLASTI :
– https://www.stamparijajovsic.rs/izrada-kutije/kutije-za-drustvene-igre/
– https://www.fulfillrite.com/blog/12-questions-about-board-game-manufacturing-answered-by-an-expert/
-https://www.youtube.com/watch?v=KqHj556IP5M
– https://www.eastarboardgame.com/Board-game-product-components
– https://www.eastarboardgame.com/Board-game-news/327/The-Metal-Miniatures-You’ll-Be-Able-to-See-in-Some-Board-Games
– https://www.eastarboardgame.com/Board-game-news/326/All-The-Ideas-That-Plastic-Miniatures-Can-Bring-to-Yours

– https://www.herotime1.com/manufacturing-a-board-game/manufacturing-process-of-a-board-game/

-https://www.chitag.com/single-post/2015/11/17/game-manufacturing-101-from-concept-to-reality

PROBLEM :
– Pronaci pristupacan materijal i nacin fabrikacije koji ce odgovarati postavljenim kriterijumima u pogledu trajanosti, oblikovanja, estetskih zahtjeva, nivoa detaljnosti minijatura i sl.

CILJ :
– Odabrati najbolji pristup fabrikacije za dizajn drustvene igre koji ce biti brz, ekonomski opravdan, detaljan i pristupacan u pogledu materijala.
KRITERIJUMI :

– Nacin fabrikacije bi trebao biti brz, ekonomski opravdan, ali istovremeno uskladjen sa elementima koji se fabrikuju, kako bi bili dovoljno detaljno prikazani u skladu sa razmjerom.

– Materijal koji se koristi za farikaciju treba zadovoljiti estetski kriterijum, treba biti ekonomski prihvatljiv, lako obradiv i dostupan materijal koji ce odgovarati izabranom nacinu fabrikacije

HIPOTEZA : 
– Upotrebljeni materijali i nacin fabrikacije ce biti ekonomski opravdani, izrada ce biti brza, estetski prihvatljiva i dovoljno detaljna kako bi izabrane minijature bile prikazane dovoljno realno i prepoznatljivo.

_____
KOMPONENTE DRUSTVENE IGRE :

1. Kutija za drustvenu igru
2. Karte, tokeni, figurice, kocke
1. KUTIJA ZA DRUŠTVENU IGRU

Kutije za društvene igre su pravi izazov kako sa dizajnerskog aspekta, tako i sa aspekat štampe. One su obično velike ali mogu biti i srednje veličine i sasvim male kao kutije za karte.
Kreativnost u osmišljavanju kutija za društvene igre je bezgranična, a prva pomisao koja nam pada na pamet kada pomsilimo na kutije za društvene igre je njihova čvrstoća i interesantan dizajn koji može da privuče decu svih uzrasta ali i starije koji vole društvene igre.
Sama struktura kutija za društvene igre je različita, naročito ako uzmemo u obzir da se u tim kutijama nalaze posebni delovi za igru kao što su figurice od kartona, uputstvo na posebnom papiru, table, markeri, kaunteri, tokeni.
Sama kutija za društvene igre pravi se od kvalitetne lepenke debljine oko 1.25 mm. Važno je da oba strane kutije budu čvrste a obično se sastoje iz gornjeg i donjeg poklopca. Mogu biti različite veličine, a oba dela su oblepljenja plastificiranom folijom kako bi bile atraktivne, čvrste i izdržljive jer se u njima čuvaju različiti elementi koji su značajni za igru.
Štampa na kutijama za druđtvene igre može biti digitalna ili na ink-jet šampaču.
Jeftinija verzija kutija za društvene igre može se uraditi na 350-gramskom hromo kartona, tripleksa.
Unutrašnji deo prosečne kutije za društvene igre je nešto mekši i pravi se od 300-gramskog kartona može biti beo ili u boji.
Kutije za društvene igre u sebi imaju elemente koji se takođe štampaju na posebnim materijalima. Karakteristično za ove elemente društvenih igara je da bi oni trebalo da budu kvalitetni i presvučeni samolepljivom folijom kako se ne bi krzali i oštetili tokom igre.
Tako su table, kao sastavni deo društvenih igara uglavnom napravljene od lepenke debljine između 1-1.5 mm. Poleđina može i ne mora biti od plastificirane folije.

-Kaunteri, markeri i tokeni prave se u različitim oblicima, kao što su krugovi, kocke, trouglovi.Oni se takođe prave od lepenke, 300—gramskog kartona ili tanke plastike.

Za njihovu izradu koriste se plastifikacija, štancovanje i lepljenje nalepnica.

Uputstvo za igru koje je sastavni deo svake kutije za društvene igre može se štampati na posebnom papiru, direktno na zadnjoj strani ili unutrašnjoj strani kutije.
Kutije za društvene igre moraju biti atraktivnog dizajna, upadljive,šarene i zabavne kako bi ispunile svoju estetsku funkciju ali i dovoljno kvalitetne zato njihova izrada nije jeftina ali je funkcionalna.

2. KARTE, TOKENI, FIGURICE, KOCKE

METALNE MINIJATURE
prednosti – minijature ce biti sa vise detalja
mane – tezina samih figura, potrebno je da se figurice izliju

PLASTICNE MINIJATURE
drustvena igra u kojoj se primjenjuju – Nemesis, The Edge: Dawnfall v1.6
prednosti – isplatljiv materijal, lako oblikovanje, dugotrajnost
mane – izlivanje

DRVENE MINIJATURE
drustvena igra u kojoj se primjenjuju – Carcassonne
prednosti – prirodan materijal, ekonomski prihvatljivo, ekoloski prihvatljivo, lak materijal
mane – potrebno je lasersko sječenje, naknadno bojenje

PAPIRNE / KARTONSKE MINIJATURE – kartice, plocice
drustvena igra u kojoj se primjenjuju – 7 Wonders, Bandido, Kingdomino, Catan
prednosti – lako odlaganje, praktična upotreba, sjecenje i stampanje
mane – ogranicen vijek trajanja

3D ŠTAMPA

U standardnu ponudu tehnologije 3D štampe spadaju materijali kao što su PLA ili ABS, zatim razni metali ili industrijske legure (titanijum, čelici, superlegure kobalta, itd).
Zbog karakteristika tehnologije, veliki broj materijala razvijaju i proizvode proizvođači uređaja na kojima će se oni koristiti kako bi hardver i softver isporučili najbolje moguće komade
Najveći broj standardnih materijala isporučuje FDM tehnologija (PLA, ABS) ili metal štampa (titanijum, industrijski čelici, itd), dok SLA, MJP, SLS imaju svoje specijalne materijale.
3D štampa metala/prednosti-homogenost komada, smanjuje se potreba za podrškom (support), troši se manje materijala, komadi imaju bolje mehaničke karakteristike i smanjuje se vreme postprocesiranja delova i završne obrade, dug period ekspolatacije
3D štampa kompozita-3D štampa metala/3D štampa plastike/3D štampa u punoj boj
3D štampa plastike
3D štampa u punom koloru/prednosti-iz mašine će izaći delovi u punoj paleti, te nije potrebno naknadno farbanje i docrtavanje
3D štampa livačkih modela

 

CNC

LASERSKO SECENJE

DRUSTVENA IGRA / BOARD GAME, DIZAJN – faza 1

Oblast – DRUSTVENA IGRA – DIZAJN

Tema – Dizajn drustvene igrice cija je glavna tema urbanizam i prikupljanje naselja.

Stanje u oblastti

Screenshot 2023-03-25 131517 – izgled figurica je dosta detaljan ali jasan, u smislu vidi se sta je kucica i sta je zgrada, sta je vece vrednosti ili manje. Moguca mana je sto je za tu razmeri predetaljno.

Screenshot 2023-03-25 132240 – boje su dosadne i jednostavne ali oblik je jasan i dovoljne detaljnosti za tu razmeru.

Screenshot 2023-03-25 132502 – sam izgled  borda na postojecog prikazanoj igrici je dosta saren i pored figurica koje su same po sebi detaljne i razlicitih boja, samim tim u celom procesu je moguce da se izgubi u vidu sta se gde nalazi  i gde je kockica.

Screenshot 2023-03-25 133128 – objasnjenje svakog znacajnog objekta, koncizno i jednostavno, sam dizajn objasnjenja vrlo jednostyavan i elegantan.

Problem – Kako dizajnirati kartice. mini modele objekata, izgled kutije i borda tako da bude jasan, tako da mali modeli i sve ostalo komplementiraju jedni druge.

izvor – https://boardgamegeek.com/image/255788/prestel-new-york-architecture-game

Cilj – jasan i lako citljiv dizajn

Kriterijum – jasnoca, pojednostavljenost, privlacan izgled (dopadljiv)

Hipoteza – cist i jednostavan dizajn privlaci ljude zbog svoje jasnoce.

Faza 1 – modelovanje nakita

Oblast – modelovanjem generativnim dizajnom

Predmet – modelovanje nakita

Tema – modelovanje pristenja primjenom voronoi sistema

Stanje u oblasti – Razmatranjem stanja na tržištu uočava se da ovaj način modelovanja i proizvodnje nakita nije zastupljen u velikoj mjeri. Glavni razlog jeste neinformisanost o mogućnosti ovakve proizvodnje.

Inspiracija

887e90c397ea319337da25c069e808612baf67ce527b4c6b2532908ef2ad550a125df71cc606d24cb3c0dbc590f9f8dbimages (2)

Poblemi

– mali je broj materijala koji mogu da se upotrebe za izradu ovakvog nakita

-nezastupljena primjena ovakvog načina proizvodnje nakita

Cilj – atraktivan dizajn

Kriterijumi 

-prilagođavanje korisniku

-lako apliciranje elemenata

-pristupačna cijena

Hipoteza – Model koji je moguće brzo izvesti i lako prilagoditi promjenama.

Izvori

– https://www.pinterest.com/pin/464855992798499956/

– https://www.cntraveller.com/gallery/jewellery-trend-architecture

– https://www.zeal3dprinting.com.au/brass-3d-printing/