Prilikom istraživanja koristićemo dva pristupa kako bismo ispitali korisnike koja metoda im je pogodnija. Pristupi se razlikuju u vremenskom utrošku i kvalitetu konačnog produkta. Prva varijanta jeste upotreba programa 3ds Max koji je manje efikasan po pitanju brzih izmena ali svakako daje kvalitetnija rešenja. Sa druge strane, Rhino, Grasshopper i Shape Diver su nakon završene pripreme daleko lakši za modifikovanje proizvoda ali krajnji rezultat je primetno manjeg kvaliteta. Na osnovu datog istraživanja, formiraćemo kombinaciju procesa koji će uključiti prednosti obe metode i obezbediti najkvalitetniji i najefikasniji rezultat.

U ovoj fazi rada bavila sam se raznim oblicima koje bi se mogle mapirati na ,,kupolu”.

Krenula sam od crtanja geometrijskih oblika kao sto su osmougao, trougao, krug i kvadrat.

Slika1. – Oblici sa kojima se eksperimentisalo

Odredjeni oblik sam zatim umnozila i tako umnozeno mapirala na poluloptu.

  Slika2. – Umnozeni osmougaonik

  Slika3. – Frontalni izgled osmougaonih paterna na kupoli

  Slika4. – Izgled odozgo osmougaonih paterna na kupoli

Slede prikazi kupola sa ostala tri oblika paterna.

  Slika5. – Planimetrijski prikaz kupole sa paternom trougla

  Slika6. – Planimetrijski prikaz kupole sa paternom kruga

  Slika7. – Izgled odgore na kupolu sa paternom kvadrata

U ovoj fazi istraživanja kreirani su oblici držača na kojima bi se vršilo dalje ispitivanje. Mijenjanjem paterna i oblika držača modifikovalo bi se ispitivanje. Rađeno je u programu Rhino.

– Prvi primjer

Prvi dio: Napravljen je oblik koji bi odgovarao držaču, podijeljen na dva dijela i centralnim dijelom na kome stoji svijeća.

Drugi dio: Napravljene su dvije vrste paterna koje će se primijeniti na držač. Dodavanjem različitih paterna na dva dijela držača dobija se držač koji nema još uvijek nema zamišljenu funkicju ali daljim istraživanjem bi se dobio.

– Drugi primjer

Pomoću grasshoppera je napravljen oblik sfere i šablona koji su napravljeni da budu dual graph, tako da središta trenutnih otvora postaju tjemena novih. Tako se njihovim rotiranjem i odnosom dobija različita sjenka. Ovaj primjer ima nepravilan oblik šablona.

– Treći primjer

U trećoj varijanti korišten je pravilan oblik takođe dual graph metode sfernog oblika.

Modelovanje istog jastuka u dva različita programa.
Rad se započinje učenjem osnovnih karakteristika programa.

ugledni primer

– Nakon upućivanja u osnovne funkcije programa krećemo sa modelovanjem.
Rad započinjemo uvođenjem okvira stolice u program.

– Marvelous Designer –
Program radi na principu zatvorenog mesha koji se sastoji od dve strane koje su zašivene jedna za drugu. Kroz mesh se “pušta” vazduh, zataim se on naduva i tako dobijamo željeni model.

Rad se svodi na:

1. crtanje elipse koja odgovara obliku naslona stolice i dodatno prilagođavanje elipse stolici.

2. izdvajanje delova elipse koja  je potrebna za dalji rad ( podela na dva dela – sredina i okvir ).

3. zašivanje izdvojene sredine za bazu koja je postavljena na stolici.

4. deljenje iste sredine na segmente kako bi se odredilo gde će da se naprave nabori na jastuku.

5.  nakon postavljanja svih neophodnih uslova, pressure alatkom pravimo vazdušast jastuk.

Krajnji rezultat je dobar!

– Blender –
( ispitana su 2 pristupa)

prvi pristup
Ovaj pristup se zasniva na  obrđivanjau sfere određenim alaktama kako bi se postigao željeni rezultat.

Rad se svodi na:

1.crtanje sfere i njeno uklapanje u stolicu

2. sečenje sfere i dodavanje debljine

3. dodajemo grid da popunimo prazninu i delimo na delove kako bi odredili gde se nalaze nabori

4. pomoću sculpting toola pravimo vazdušast jastuk

krajnji rezultat je dobar!

drugi pristup
Ovaj pristup se zasniva na radom sa cloth modifajerom, tj pravljenjem udubljenja i nabora na modelu njegovim “bacanjem” na drugi model.

1.crtanje dve sfere i njihovo postavljanje u odnosu na stolicu

2. oblikovanje i nameštanje sfera kako bi dobili željeni rezultat

3. bacanjem veće sfere na stolicu a manje svefe na veću sferu dobijamo željeni rezultat

krajnji rezultat je dobar!

– zaključak – radom u oba programa dolazim do zaključka da je za Mrvelous Designer potrebno manje početnog znanja i da je program laksi i jednostavniji za formiranje ovakvih formi. Blender je mnogo složeniji program i za njega je potrebno  veće početno znanje da bi dobio dobar rezultat. Takođe postoji više načina za postizanje sličnog rezultata.

Druga faza istraživanja podrazumeva isprobavanje načina funkcionisanja Grasshopper plugina Pachyderm pomoću kojeg će se sprovoditi uporedna analiza akustike jednostavne pravougaone prostorije sa akustičnim panelima i bez istih. Cilj je ustanoviti da li se datim programom mogu uočiti jasne razlike u rasipanju zvučnih talasa praznog prostora i istog takvog prostora ispunjenog panelima.

Nakon formiranja dve prostorije istih dimenzija, najpre je postavljena po jedna tačka (zvučni izvor) na istoj poziciji u obe prostorije, a potom su u jednoj od prostorija na sve zidove pozicionirani proizvoljni paneli (difuzori zvuka). Za potrebe ove faze, u SketchUp-u su izmodelovani najjednostavniji dvodimenzionalni, Skyline paneli koji vrše difuziju zvuka u oba pravca – horizontalnom i vertikalnom (slika ispod).

Potom je sprovedena algoritamska šema u Grasshopperu. Na slici ispod prikazan algoritam za jednu prostoriju koji je potom kopiran, pri čemu su se promenile samo glavne reference odnosno površine koje izazivaju rasipanje zvučnih talasa, a to su zidovi i paneli. U jednom segmentu izrade algoritma nastaje manji problem, gde se prilikom povezivanja ne uočava razlika u rasipanju talasa, međutim, daljim isprobavanjem i podešavanjem parametara koji utiču na animaciju se ubrzo rešio problem.

Jedan od prvih koraka je referenciranje (serije) Brep-ova za obe prostorije, odnosno površina od koje će se odbijati zvučni talasi, a to su zidovi i paneli (samo u levoj prostoriji).

*Svi referencirani lejeri selektovani su zelenom bojom.

Nakon toga sledi referenciranje postavljenog zvučnog izvora (govornika) preko Geodesic Source-a.

Potom pomoću Vector Star-a (Pufferfish plugin) postavljamo zvučne talase (u vidu sferno orijentisanih vektora) koje će govornik emitovati i usmeravamo ih ka najbližem zidu.

Konačno, podešavamo željeni broj odbijanja zvučnih talasa od površine, što će nam na kraju omogućiti vizuelni prikaz kretanja čestica.

Kao rezultat, dobila se simulacija rasipanja zvučnih talasa, sačuvana kao niz frejmova, koji su potom pomoću Photoshopa formirani u video zapis radi jasnije vizuelizacije rezultata.

Na prikazanim vizuelizacijama je veoma značajno razumeti gradijent, odnosno promenu boja čestica zvučnih talasa. Naime, kada simulacija počne, čestice su crvene (topli spektar), nakon čega se svojim kretanjem i rasipanjem od površine (zidove, plafon, prozore i naravno panele) polako počinju gubiti sve dok ne dođu do plave (hladni spektar). Što su akustični difuzori „agresivniji“, tj. bolji u hvatanju čestica i rasipanju istih unutar svojih zidova, to će se gradijent brže menjati, a samim tim i stvoriti bolju akustiku u prostoru.

Na osnovu ove analize, imamo dovoljno podataka na osnovu kojih možemo zaključiti da program funkcioniše, te će u narednoj fazi istraživanja akcenat biti na primeni isprobanog algoritma na primeru odabranog prostora auditorijuma. Nakon toga, za dati prostor će se uraditi i vreme reverberacije u cilju detaljnije analize i dobijanja merljivih rezultata.

Na drugom teminu radionice je istraživanje krenulo od oblika koji može da se oformi tako da je moguće povezivanje.
Istraživanje osmougla, pitanje je bilo da li on može da se izmodeluje tako da bude lako uklopljiv. Zaključak je bio da moze, ali samo u započetom pravcu ređenja, da li je to dijagonalno, horizontalno levo ili desno.
Drugo istraživanje oblika se bazira na šestougao. I zaključak je da ako su dve strane šestougla jedna drugoj spoj, druge dve jedna drugoj spoj i treće dve takođe, da je to moguće odraditi.

Treće istraživanje se svodi takođe na šestougao ali sa tri iste strane a druge tri su osmišljene kao spojnica. Obrtanjem oblika oko središnje ose pod različitim uglovima, moguće je dobiti dobar krajnji rezultat.

Četvrto istraživanje šestougla, sa istim primarnim oblikom kao u trećem ali u kombinaciji sa još jednim oblikom šestougla, takođe se dobija dobro osmišljeno rešenje. Ali u ovom slučaju se mora mnogo više razmišljati o konceptu koji želi da se postigne, zbog toga što je  slaganje dva različita elementa komplikovano ukombinovati.
U prvom slučaju sa slike se može sagledati haotično ređanje dva različita oblika.

U ovom drugom slučaju je ređanje po pravilu, da se ponavlja u svakom drugom redu isti oblik. Ali na ovakav način to nije moguće.

Treći slučaj opisuje isti postupak ređanja oblika, da se ponavlja svaki drugi oblik ali na drugačiji način. Zaključak je da se ovakav oblik može izvesti.

Celo istraživanje je rađeno u AutoCAD-u, a zatim se nastavilo u Rhino.

Od početnog kvadratnog oblika pločice napravila sam jos tri varijacije pločica i pomoću nih popločala određenu površinu. Iz ovoga sam zaključila da je prelaz između osnovne pločice i njenih varijacija previše direktan

.

Da bi prelaz bio postepen pokušala sam da dodam veći broj različitih pločica i tako postignem željeni efekat. Na kraju sam došla do broja od 8 različitih pločica i takav način popločanja mi je delovao prihvatljivo.

Ograda je modelovana iz delova oblika jednakostranicnog trougla koji se postavljaju na nacin kao na slici-1. Jednakostranicni trouglovi se dele na 3 jednakokraka za koje predvidjamo da ce se rotirati horizontalno po osi koja se poklapa sa stranicama jednakostranicnog trougla. Od jednakokrakih trouglova pravimo dinamicke komponente i pokusavamo da ih rotiramo na nacin kao na slici-2. Nailazimo na problem jer se delovi trouglova rotiraju po glavnom koordinatnom sistemu, a ne po koordinatnom sistemu komponenata (slika-3).

slika-1 (nacin postavljanja trouglova)

slika-2 (nacin rotiranja delova)

slika-3 (problemi kod rotiranja)

Pokusavam sa drugacijim pocetnim oblikom koji je jednakokraki trougao koji delimo na pola i dobijamo dva jednakokraka trugla koja rotiramo na isti nacin kao na slici-2.
Uspevamo da dobijemo ogradu kojoj se svaki pojedinacni deo pomera, odnosno rotira.

Pokusavam jos neke varijacije sa jednakokrakim trouglovima, kao i sa kombinacijom trapeza i jednakokrakog trougla da bi ograda izgledala dinamicno i kada su delovi potpuno zatvoreni.

U drugoj fazi istraživanja pažnja je usmjerena na metode modelovanja paviljona u Grasshoperu, gdje se ne teži konačnoj formi, već se uspostavljaju osnovni koraci koji će biti ključni za kreiranje konačne vizualizacije paviljona.

Metode modelovanja:

• Modelovanje: Rhino: crtanje i oblikovanje površi.
• Grasshopper: generisanje 3D modela sa zakrivljenim linijama.

I FAZA: GENERISANJE POVRŠI

1. Kreiranje osnovne krive (Rhino), generisanje površi, distribucija tačaka, ankerovanje oslonaca i opuštanje ivica (Grasshopper).

2. Podižemo površ (dodajemo silu) koristeći Vertex Loads.

II FAZA: DOBIJANJE RAVANSKIH ELEMENATA

3. U sledećem koraku je jako bitno obezbjediti da su svi elelementi nakon ”offset” i ”loft” operacija ravanski, što je takođe i potvrđeno.

III FAZA: GENERISANJE  ELEMENATA PAVILJONA

4. Generisanje strukturalnih komponenti.

5. Razvrstavanje elemenata u dve grupe: jedna grupa će sadržavati elemente sa izbočenim spojnim sredstvima, dok će druga grupa sadržavati elemente sa udubljenim spojnim sredstvima.

6. Dizajniranje i pozicioniranje konektorskih komponenti na određenoj grupi elemenata.

7. Dizajniranje i pozicioniranje konektorskih komponenti na određenoj grupi elemenata.

Finalni izgled paviljona:

U ovom delu smo krenule da istražujemo izgled i kako bi funkcionisala ova “lampa”.

Krenula sam od sfere, koju sam prepolovila i duplicirala.

Obe sfere su drugačije perforirane. Prva je napravljena korišćenjem modifajera Wireframe i Subdivision Surface, a druga Simple Deform i Wireframe.

Jedna sfera je povećana, da kada se stavi na drugu se ne dodiruju.

Sledeći korak je bio da se napravi animacija rotirajuće sfere, kako bi trebalo da i funkcioniše u stvarnosti. Jedna sfera se rotira u jednom smeru, a druga u suprotnom.

Stavila sam sfere na odgovarajuće mesto.

Na kraju je dodato osvetljenje da bi se proverilo kako funkcinišu ove sfere medjusobno.

Oblast istraživanja –
Više dimenzije

Tema istraživanja –
Četvrta dimenzija (4D)

Stanje u oblasti –
Preklapanje dimenzija. Međusobna zavisnost. Predstavljanje jedne dimenziju unutar druge dimenzije.

Problemi –
Realna i jasna vizuelizacija višedimenzionalnog (4D) objekta/prostora.

Cilj –
Predstaviti 4D objekat i pomoći pri stvaranju mentalne slike takvog objekata.

Hipoteza –
Odnos i pravila između bilo kojih dimenzija je isti. Ako razumemo odnos između dve, razumećemo odnosu između bilo kojih drugi dimenzija.

Kriterijumi –
Na osnovu date hipoteze, možemo posmatrati odnos treće i druge dimenzije i kako 3D objekat izgleda u 2D-u. Zatim odrediti kriterijume njihovog odnosa i pratiti te iste pri vizuelizaciji 4D-a u 3D-u.

Primer: Razvijena kocka u 2D prostru se sastoji od 6 kvadrata, to možemo primetiti prostim brojanjem stranica kvadrata. Prateći istu logiku, ako posmatramo teserakt (4D kocku), on razvijen u 3D prostoru se sastoji od 8 kocki. To možemo primetiti najprostije opet brojeći kocke unutar njega. Sa obzirom da te kocke nisu najočiglednije na prvi pogled, treba zamisliti da su sve ivice upravne jedne na drugu. Odnosno tražimo zatvoreno geometrijsko telo sa 12 ivica. Jedna od 8 kocki je obojena radi lakšeg razumevanja.

Metode –
1. Uporedan prikaz 2D vizuelizacije 3D objekta i 3D vizuelizacije istog 4D objekta.
U narednom primeru, vidimo 2D presek 3D konusa kao parabolu, dok bi ovakav 3D presek 4D konusa bio paraboloid.

2. Iz 3D perspektive 2D ravni mogu beskonačno da se slažu jedna na drugu, iz perspektive 2D prostora te ravni se nalaze jedna u drugoj. Isto tako u 4D-u, 3D prostor se nalazi unutar 3D prostora. Znajući da se četvrta dimenzija nalazi unutar treće, pritom mi ne možemo lako zamisliti taj dodatan prostor, jedan od korisnih koncepata za takvu vizuelizaciju je vreme. Ako zamislimo da određeni prostor zauzima objekat A, a u sledećem trenutku taj isti prostor zauzima objekat B. Zatim ako spojimo te vremenske segmente u jedan, u teoriji dobijamo nešto nalik 4D-u. Zato što tada, više 3D objekata zauzima isti 3D prostor. Ili prosto, možda čak možemo i direktno koristiti vreme kao dodatni četvrti parametar za definisanje 4D objekta. Ako razumemo ovaj koncept možemo i razumeti zašto je u fizici opšte prihvaćeno da su prostor i vreme jedna te ista stvar.

Istraživači – AU 66-2018 Nataša Vujić

AU 41-2018 Leonora Daruši

Oblast istraživanja – modelovanje.

Tema istraživanja – modelovanje perforacije obuće.

Stanje u oblasti – Razmatranjem tržišta obuće uočava se da postoji manjak odgovora na potrebe korisnika u pogledu adekvatne obuće za vodu a i skup sportova – triatlon. Na raspolaganju današnji korisnici imaju zatvorene modele od tkanine i gume jednostavnog, jednobojnog dizajna. Takodje, javljaju se i nešto inspirativniji modeli koje Yanko design eksperimentalno proizvodi, međutim posmatrajući sve modele na tržištu u nama se rodila ideja u vidu pitanja, da li ti modeli mogu da propuste kamenčiće?

               modeli prisutni na tržištu

                                               modeli koji su nas inspirisali

Problemi 

• Nedovoljna vetilacija stopala
•  Nekreativan dizajn prisutan na trziđtu
•  Neadekvatan odgovor na konkretno – potrebu da se jednom obućom ulazi u vodu i provodi vreme na šljunkovitoj plaži.

Cilj  Formiranje obuće koja odgovara potrebi terena i korisnika.
Hipoteza Kamenčići neće prolaziti kroz đon patika.
Kriterijumi 1) Čvrsta cipela – da se model ne raspadne prilikom nošenja.
2) Brzo modelovanje – novi model moguće je napraviti za stopalo svakog korisnika u roku od jednog dana.
3) Cena – dostupna prosečnom građaninu Srbije.
Metode Rad bi bio modelovan u softverima – Rhinoceros 7 + Grasshopper.

Област истраживања је изучавање намештаја који заузима што мање простора у ентеријеру кафића, барова и сличних угоститељских простора.
Тема истаживања су трпезаријски и барски сто са столицама које се током некоришћења уклапају у потпуности испод стола ради уштеде простора.
Стање у области. Услед мањка употребљивог простора се појављују разни примери оваквих комада намештаја. Они су, нажалост, ретко коришћени на глобалном нивоу јер се услед потребе за што мањим заузећем простора жртвују ергономичност пре свега столица, које врло често не задовољавају основне димензије и облике потребне за угодност коришћења. У пракси се појављују различите форме ове идеје.
Проблеми при коришћењу се најчешће везују за ергономност столица. Да би се столица уклопила испод стола она мора бити прилагођена њему. У случају стола правоугаоног облика имамо различите варијације. Прва је са две столице квадратног седалног дела где столице могу бити ергономски тачне због изводљивих димензија 50×50цм, међутим проблем настаје код стола који је у том случају 100×50цм, где је ширина стола преуска за комфорно обедовање које захтева по 30цм са сваке стране столице. Исти проблем се јавља и код стола са више од две столице и поред тога такоће губимо оне на челима стола, јер би за њихово уклапање било потребно додатно продужити сто.

Поред правоугаоних имамо и столове са заобљеним ивицама као и округле столове. Овде настаје највећи проблем јер се не појављује само нефункционалност коришћења стола већ и самих столица. Како би се оне уклопиле у лук морају и у седалном делу да прате облик кружног исечка. Са обзиром да седални део мора да испоштује димензију од 45×45цм, геометрија кружног исечка не може да испрати то правило осим уколико их не повећамо до тих размера, што се уопште не би показало као боље решење.

Циљ истраживања jесте проналажење бољих решења оваквих комада намештаја и проналажење начина да се исти користе у јавним просторима за које је много важније испунити све ергономске услове при дизајнирању. Сто мора да прати дименизију столице, тако да са сваке стране постоји слободан простор од 30cm. Сто мора да буде минималне ширине од 100cm како би задовољио следеће димензије: 40cm за постављање прибора за једну особу, 20cm за одлагање хране и још 40cm за наспрамну страну. Столица мора бити минималних димензија од 45x45cm, међутим у каснијем дизајнирању ће бити коришћена димензија 50x50cm ради бољег уклапања са већ споменутом ширином стола од 100cm.

Ставка о којој треба размишљати поред квалитета је такође и цена крајњег производа. То би значило да не постоје превише закривљене форме и компликовани механизми (уколико постоје), како би се обезбедило што лакше склапање. Када говоримо о кафићима и ресторанима, послодавцима је у интересу да намештај који користе буде што јефтинији с обзиром да треба да га буде много (за разлику од на пример куће где постоји само један сто који се користи) као и чињеница да је он коришћен од стране многих, те је трошан и често се мења или поправља.

Са овим у виду потребно је критички оценити постојеће примерке и применити услове изнад како би се добио задовољавајући трпезаријски сет.

 Хипотеза. Сматрам да је могуће израдити  сто са различитим бројем столица за максимално чување простора који би испуњавали ергономске услове комфорног коришћења и испунили услов да буду доступни широј маси купаца односно да њихова израда не буде скупа.

Примери у пракси

Oblast istraživanja-Modelovanje zakrivljenih formi
Tema istraživanja-Povezivanje parametarskog i BIM programa
Stanje u oblasti-BIM program ima ograničene mogućnosti u kreiranju zakrivljenih formi
dok u Rhino se dosta lakše to izvodi.Grasshopper bi mogao da posluži kao
zajednički jezik između ova dva programa i time rešiti problem ivođenja
kompleksni formi u BIM-u.
Problemi-Da li će forma iz Rhino biti prikazana u Revitu
Cilj-Uspostaviti direktnu vezu između Rhino i Revita
Hipoteza-Sve što se modeluje u Rhino bi trebalo da se prikaže u Revitu
Kriterijumi-Uštedelo bi vreme modelovanja u Revitu
Metoda-Korišćeni programi su Rhino, Grasshoppera i Revita

Oblast istrazivanja:
Modelovanje kinematickih ograda/kapija
Tema istrazivanja:
Dizajn ograde za jednoporodicno i viseporodicno stanovanje/nivo privatnosti odnosno otvorenosti ograde. Takodje tema jeste velicina otvora da zivotinje kao sto je pas ne moze da udje odnosno izadje kroz ogradu kada su delovi otvoreni, bitno je i nacin otvaranja delova ograde kao i njenih pojedinacnih modula.
Stanje u oblasti:
Istrazivanje je pokazalo da do sada ne postoje kinematicke ograde, odnosno ovakav pristup se koristio samo kod fasada, zbog lakseg pracenja i poboljsanja ekoloskih standarda. Neki od primera jesu Kinetic Wall at Geneva Motor Show, Al-Bahar Towers, Kinetic Wall at Maraya Concert Hall of Al Ula.

Problemi:
Koji oblik je najbolji za modelovanje ograde, odnosno da li je najbolje koristiti trouglove ili cetvorouglove-trapeze ( kao kod Maraya Concert Hall ). Kakvo ce biti otvaranje delova ( brzina otvaranja modula, nacin otvaranja odnosno da li ce se svi moduli otvarati odjednom ili ce odredjenom “koreografijom” )
Cilj:
Modelovati delove ograde tako da najbolje odgovaraju nameni objekta i da u svakom stanju ograde (otvoreni delovi, zatvoreni delovi ili poluotvoreni ) izgleda dinamicno i zanimljivo.
Hipoteza:
Postavljanjem trapeza kao modula koji se pomeraju se postize dinamicni izgled ograde i kada su svi delovi zatvoreni zbog delova koji ostaju suplji, dok postavljanjem trouglova se dobija potpuno zatvorena ograda.
Kriterijumi:
Ograda izgleda zanimljivo i dinamicno, moduli se ovaraju i zatvaraju uspesno po odredjenoj “koreografiji”, ograda izgleda skupo i moderno.
Metode:
Modelovanje u SketchUp-u pomocu ekstenzije Ruby.

Oblast istraživanja -modelovanje origami objekata ( objekata od papira )

Tema istraživanja – pravljenje osnovne origami mape i modelovanje objekta

Stanje u oblasti – oblast je veoma razvijena, postoje različite logike i softveri koji prave mape, a neki od njih i direktno modeluju dat objekat. Logike i softveri se uglavnom zasnivaju na različitom pristupu savijanja, odnosno koriste različte geometrijske oblike za kreiranje osnovne mape

Primer: https://langorigami.com/article/treemaker/ – softver za pravljenje mapa

https://www.youtube.com/watch?v=NYKcOFQCeno&ab_channel=TED – jedan od metoda pravljenja origamija

Problemi – određene tehnike zahtevaju preveliko znanje iz matematike i geometrije, što otežava većem broju ljudi razumevanje pravljenja origamija. Softveri u velikoj meri olakšavaju pravljenje osnovnih mapa, ali ne daju konkretno rešenje i način savijanja konačnog modela.

Cilj – pravljenje osnovne mape i uputstva za savijanje datog objekta ( kraljevska kobra ) Primer programske osnovne mape – objekta kornjača

 Primer sopstvene osnovne mape – objekat labud

 Primer sopstvenog modela – objekat labud

Hipoteza – pretpostavka da korišćenjem dobijene mape i sistema savijanja može da se napravi objekat za manje od 20 min

Kriterijumi – 1) Lakoća izrade modela/objekta.

2) Vreme koje je potrebno za izradu modela/objekta.

3) Lepota izrađenog modela/objekta.

Metode – ispitivanje najpristupačnije metode modelovanja, kako bi napravio sopstvenu mapu i način savijanja, što bi omogućilo većem broju ljudi da ispuni date kriterijume

oblast istrazivanja-
Primena CFDa (computational fluid dynamics)

tema istrazivanja-
protok vazduha preko slobodnih formi vozila formule 1

stanje u oblasti-
simscale.com
Autodesk CFD
slike formule 1

problemi-
Kako proveriti koji od ovih modela je najbrzi kroz analizu u jednom od CFD programa

cilj-
Ustanoviti pristup rada u programima, za proveru tih analiza

hipoteza-
Ocekuje se da ce analiza pokazati da je najnovija generacija biti najbolja

kriterijumi-
Na osnovu boje, brzine i pritiska odrediti koji je najbolji

metode-
Modelovanje, analiza i numericke simulacije

Oblast istrazivanja – Animacija predmeta

Tema istrazivanja – Stvaranje animacije rakete “ISRO GSLV MK III” po ugledu na orginalno lansiranje

(https://www.youtube.com/watch?v=q6eYw2cEIK8&ab_channel=whatsoeverrr)

Stanje u oblasti – Blender, plugini za Blender (Bridge)

Problemi – Izvlacenje referentnih podataka za pomjeranje iz video zapisa i pretvaranje u keyframe-ove za animaciju

Cilj – Stvaranje animacije koja po kretanju odgovara realnim prikazima lansiranja rakete

Hipoteza – Primjena blendera omogucava da animacija bude jednostavna sa pozitivnim korisnickim iskustvom

Kriterijumi – Na osnovu uporednog pristupa, moguce je odrediti koliko se kretanje i kolicina i kretanje dima poklapaju

Metode – Modelovanje, simulacija i sinteza svih primjera

Oblast istraživanja – Dizajn 2D šablona
Tema istraživanja – Dizajn mandala
Stanje u oblasti – U odabranoj oblasti postoje različiti primeri dizajna mandala, načina na koji se dobijaju, kao i načina upotrebe.

Problemi – Potencijalni problem je potrebno vreme za izradu mandala.
Cilj istraživanja – Na najjednostavniji i najbrži način formirati složenu mandalu.
Hipoteza – Korištenje programa za crtanje znatno ce olakšati i ubrzati izradu mandala. Najbrža izrada postiže se parametarskim pristupom, dok se AutoCad crtanjem kao i ručnom izradom zahteva više vremena.                                                                        Kriterijumi – Stvaranje što raznovrsnijih mandala, najbrži način izrade.                Metode – Analiza različitih geometrijskih segmenata, uporedni pristup programa za crtanje (AutoCad, Grasshopper) i ručne izrade.

Oblast istrazivanja – Modelovanje enterijera sakralnih objekata
Tema istrazivanja – Projiciranje simbola tri avramske religije u enterijeru
Stanje u oblasti – Hram svih religija, Kazanj, Rusija. Sastoji se od nekoliko tipova verske arhitekture, medju kojima se izdvajaju dzamija, pravoslavna hriscanska crkva i sinagoga. U ovom hramu religije su fizicki separatisane i svaki prostor odise tematikom religije koju zastupa. U tom smislu, objekat izgleda nehomogeno, morfologije su razlicite, boje, ornamentika i detalji deluju nabacano i rogobatno. Materijali koji su korisceni takodje variraju i daju akcenat na razlicitosti.
Problemi – postavlja se pitanje kako uklopiti ove tri religije (hriscanstvo, islam i judaizam) pod jednim krovom i razlikovati ih na sto svedeniji nacin, odnosno, kako tipologiju koja je svojevremeno odisala bogatsvom ornamenata inkomporirati u minimalisticki pristup savremene arhitekture. Takodje, pojavljuje se problemi koriscenja prirodnog ili vestackog osvetljenja i sama morfologija objekta.
Cilj – formirati opnu/jezgro sa panelima koji bi pod odredjenim uglom projicirali senku u obliku nekih od simbola aktuelne veroispovesti u enterijeru; hriscanstvo – krst, islam – ornament, judaizam – Davidova zvezda.
Hipoteza – prateci putanju Sunca po terminima odrzavanja verskih sluzbi paneli projiciraju senku potrebnog simbola u enterijeru.
Kriterijumi – Simboli se pod odredjenim uglom panela usled Suncevih zraka jasno projiciraju u enterijer i uocljivi su.
Metode – istrazivanje satnica po kojima se odrzavaju razlicite verske sluzbe, analiza putanje sunca, uporedna analiza simbola i empirijski metod projiciranja senki.Hram svih religija, Kazanj, Rusija

Islamski ornament

Davidova zvezda

Krst

Oblast istrazivanja: Dizajn papirnog aviona.
Tema istrazivanja: Modifikacija papirnog aviona koji je postavio Ginisov rekord.
Stanje u oblasti:   Mnostvo primera i razlicito dizajniranih aviona od kojih svaki ima odredjeni problem sa aerodinamikom u zavisnosti od izgleda. Odabrati 3 vrste papirnih aviona, ispitati njihovu aerodinamiku i avion sa najboljim rezultatima unaprediti.

Problemi: Kako baciti avion uvek istom jacinom i kako preci sto vecu distancu.
Cilj: Napraviti model/uredjaj za lansiranje papirnog aviona koji ce lansirati uvek istom snagom i time preci sto vecu distancu.

Hipoteza: Ujednacenom snagom bacanja, brzinom i pravcem je moguce da avion uvek predje istu distancu. Povecanjem ova tri parametra uvecava se i predjeni put koji avion prelazi.

Kriterijumi: Dostignut (oboren) Ginisov rekord.

Metode: -Dizajnirati uredjaj za lansiranje jednakom snagom kako bi se mogli izmeriti tacni rezultati;

-Napraviti 3 vrste papirnog aviona, i uporediti njihove predjene puteve;

-Izdvojiti onaj koji ima najbolje rezultate i pokusati ga unaprediti.

Oblast istrazivanja – Proracun kolicine materijala u konstrukcijama.

Tema istrazivanja – Proracun kolicine celika u ogradi.

Stanje u oblasti – Razne geometrijske forme za koje je neohodno izracunati kolicinu materijala.

Problemi – Nepreciznost prilikom tradicionalnog nacina izracunavanja potrebne kolicine materijala, u ovom slucaju celika, koje za posledicu ima neprecizno odredjenu cenu investicije.

Cilj – Precizan proracun neophodne kolicine celika prilikom izrade odredjenih formi.

Hipoteza – Tradicionalni nacin izracunavanja kolicine materijala prilikom izrade formi kao sto je u ovom slucaju ograda, nisu precizni.

Kriterijumi – Primenjivanje tehnike iz Grasshoppera na vise razlicitih formi, odnosno nekoliko razlicitih ograda. Ukoliko se ispostavi da je kolicina celika precizno izracunata, znaci na je ovaj nacin dobar.

Metode – Rad u Grasshopperu do onog trentka kada se strategija ne pokaze ispravnom.

Oblast istrazivanja: Dizajn papirnog aviona.
Tema istrazivanja: Modifikacija papirnog aviona koji je postavio Ginisov rekord.
Stanje u oblasti: Mnostvo primera i razlicito dizajniranih aviona od kojih svaki ima odredjeni problem sa aerodinamikom u zavisnosti od izgleda. Odabrati 3 vrste papirnih aviona, ispitati njihovu aerodinamiku i avion sa najboljim rezultatima unaprediti.

Problemi: Kako baciti avion uvek istom jacinom i kako preci sto vecu distancu.
Cilj: Napraviti model/uredjaj za lansiranje papirnog aviona koji ce lansirati uvek istom snagom i time preci sto vecu distancu.

Hipoteza: Ujednacenom snagom bacanja, brzinom i pravcem je moguce da avion uvek predje istu distancu. Povecanjem ova tri parametra uvecava se i predjeni put koji avion prelazi.

Kriterijumi: Dostignut (oboren) Ginisov rekord.

Metode: -Dizajnirati uredjaj za lansiranje jednakom snagom kako bi se mogli izmeriti tacni rezultati;

-Napraviti 3 vrste papirnog aviona, i uporediti njihove predjene puteve;

-Izdvojiti onaj koji ima najbolje rezultate i pokusati ga unaprediti.

U daljem tekstu biće prikazan razvoj ideje.

Postavljeni drveni nosači biće ojačani linijskim čeličnim elementom koji sadrži otvore za poprečne šipke obložene sunđerom, prvenstveno postavljene na krajevima sa funkcijom  fiksiranja tekstila.

Dodatni cilindri imaju ulogu smanjenja prekomernog ugiba.

Zaključak:

Simulacija ugiba koja je rađena nije precizna u odnosu na uobičajne metode testiranja proizvoda i ne možemo garantovati da je dovoljna, ali ostali pokazatelji što se tiče korišćenja jeftinih materijala i modelovanja na osnovu istraženih činjenica (zero gravitation), dovelo nas  do niže cene ležaljke.

U daljem radu biće prikazani koraci u modelovanju ergonomske ležaljke.

Korak 1: Modelovanje ljudskog tela u nultoj poziciji kako bi se lakše izmodelovala  ispuna ležaljke od rastegljivog tekstila.

Korak 2: Modelovanje rastegljive tkanine pomoću Nurbs cv surface-a i drvene konstrukcije.

Korak 3: Korišćenje Morpher modifajera – crvena boja prikazuje mesta sa mogućim najvećim ugibima. Jasnije se vidi u 2d prikazu.

Korak 4: Korišćenje modifajera Cloth (pamučna tkanina) – rezultati ugiba su realističniji i sagledivi u 3d prikazu

Oblast istraživanja:
Modelovanje, vizualizacija i fabrikacija

Tema istraživanja:
Interpretacija šahovskih figura kroz 2D i 3D teselaciju

Stanje u oblasti:
U odabranoj oblasti postoji veliki broj različito dizajniranih figurica, spakovanih na sličan način, ali nismo naišle na primer praktično upakovanog seta.

Problemi:
Potencijalni problem se može javiti prilikom izbora najjednostavnijeg oblika za izradu 3D figurica, dok je za 2D izbor veći.

Cilj:
Ispitivanje više geometrijskih tela radi dobijanja najbolje forme figure, koje mogu na brz i efikasan način da se spakuju u manji prostor.

Hipoteza: /

Kriterijumi:
1. Apstraktne i jednostavne forme figurica
2. Izbacivanje praznog prostora
3. Estetski prihvatljive forme
4. Adekvatna materijalizacija
5. Najbrža izrada figurica

Metode:
S obzirom na odabir dva različita pristupa (2D i 3D teselacija), odlučile smo se da koristimo AutoCad i SketchUp, kao programe za što lakše dobijanje željenih rezultata. Što se tiče izrade 2D teselacije, izvešće se uz pomoć lasera.

Oblast istraživanja:
Modelovanje, vizualizacija i fabrikacija

Tema istraživanja:
Interpretacija šahovskih figura kroz 2D i 3D teselaciju

Stanje u oblasti:
U odabranoj oblasti postoji veliki broj različito dizajniranih figurica, spakovanih na sličan način, ali nismo naišle na primer praktično upakovanog seta.

Problemi:
Potencijalni problem se može javiti prilikom izbora najjednostavnijeg oblika za izradu 3D figurica, dok je za 2D izbor veći.

Cilj:
Ispitivanje više geometrijskih tela radi dobijanja najbolje forme figure, koje mogu na brz i efikasan način da se spakuju u manji prostor.

Hipoteza: /

Kriterijumi:
1. Apstraktne i jednostavne forme figurica
2. Izbacivanje praznog prostora
3. Estetski prihvatljive forme
4. Adekvatna materijalizacija
5. Najbrža izrada figurica

Metode:
S obzirom na odabir dva različita pristupa (2D i 3D teselacija), odlučile smo se da koristimo AutoCad i SketchUp, kao programe za što lakše dobijanje željenih rezultata. Što se tiče izrade 2D teselacije, izvešće se uz pomoć lasera.

– Oblast istraživanja: Akustika u amfiteatralnom prostoru.

– Tema istraživanja: Vizuelizacija i analiza uticaja akustičnih difuzora na smanjenje eha u velikim prostorima (auditorijumima).

– Stanje u oblasti: Trenutno u primeni postoje 1D i 2D difuzori – tzv. Šreder difuzori (Schroeder diffusors) za veštačko stvaranje optimalne i predvidive difuzne refleksije zvuka. Među dvodimenzionalnim (2D) difuzorima najčešće se upotrebljavaju Skyline, kvadratni (QRD), piramidalni, ali i druge forme panela. Kada su u pitanju softveri za vizuelizaciju i analizu akustike, poznati su Autodesk Ecotect Analysis, Odeon (SketchUp plugin), kao i nekoliko Grasshopper pluginova (Dolphin Acoustic, Snail i među novijima – Pachyderm).

https://www.slideserve.com/starr/prostorna-akustika

https://www.food4rhino.com/en/app/pachyderm-acoustical-simulation

– Problemi: Nedovoljno jednostavnih i jasnih softverskih analiza akustike u arhitekturi. Uglavnom su pronađeni primeri istraživanja akustike u sakralnim objektima, ali ne i u češćim primerima arhitekture – auditorijumima i amfiteatrima.

– Ciljevi istraživanja: Utvrđivanje optimalnog broja i postavke difuzornih panela koji bi poboljšali i maksimizirali akustične karakteristike prostora amfiteatra AH1A, Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu.

– Hipoteza: Upotrebom softvera dobićemo preciznu simulaciju rasipanja zvučnih talasa u odabranom prostoru i utvrditi da je moguće dostići preporučljivu reverberaciju zvuka primenom akustičnih difuzora.

– Kriterijumi: Odrediti dovoljan broj akustičnih difuzora koji će biti u okviru preporučene reverberacije zvuka za auditorijume i amfiteatre (od 1.5 do 2.5 sekunde).

– Metode: Algoritamsko modelovanje upotrebom Rhinoceros softvera, Grasshoppera i Pachyderm plugina.

Oblast – Modelovanje amorfnih i zakrivljenih formi ( jastuka)

Tema – Analiza metoda modelovanja u dva različita programa (blender i marvelous designer), i upoređivanje sa prethodno odrađenim primerom rađenim u 3D max-u.

Stanje u oblasti – Vremenom nastaje i usavršava se sve više programa, iz tog razloga je potrebno istražiti koji program je usavršen za koju vrstu modelovanja.

Istraživanjem dolazimo do najbržeg i najefikasnijeg načina da izmodelujemo to što želimo.

Cilj – Pronaći najednostavniji i najbrži način za formiranje najrealističnijeg prikaza ovih formi.

Problemi – Postoji veći broj načina za izradu ovih formi. Problem je što ne možemo u svakom programu za adekvatno vreme postići to što želimo.
primer: Za izradu ovog primera u 3ds maxu bilo je potrebno mnogo vremena da bi se dobilo slično rešenje.
Iz tog razloga istražujem modelovanje u navedenim programima.

Inspiracija:

prikaz jastuka 1.

prikaz jastuka 2.

prikaz scene

Kriterijum

Prilikom modelovanja u 3D max-u bilo je potrebno mnogo vremena i pokušaja da bi se dobio željeni rezultat. Iz tog razloga je nastalo ovo istraživanje.
Kriterijumi su:
– brži način da se dobije jednako ili više kvalitetan model
– što manji broj pokušaja koji je potreban da se model usavrši

Metoda
– BLENDER – ovaj program je izabran zbog različitih metoda koje mogu da se iskoriste pri modelovanju ovih formi.
metode:
1. MODELOVANJE POMOĆU CLOTH MODIFAJERA
2. MODELOVANJE POMOĆU SCULPTING TOOLA

– MARVELOUS DESIGNER – ovaj program je izabran zbog svojih specifičnih alatki koje su posebno dizajnirane za izradu ovakvih i sličnih formi.

Upoređivanjem dobijenih rezultata dobijamo najbolji pristup za modelovanje.

OBLAST I TEMA ISTRAŽIVANJA
Modelovanje, vizualizacija i fabrikacija personalizovanih vaza.

STANJE U OBLASTI
Analiziranjem ljudi u okruženju, shvatili smo da postoji velika potražnja za učestvovanjem korisnika u fazi stvaranja produkata i da je sama ideja utilitarna.

PROBLEM
Prilikom istraživanja upotrebnih predmeta masovne proizvodnje spoznali smo kao glavni nedostatak nemogućnost korisnika da utiču na dizajn samog produkta i prilagode ga svojim potrebama. Produkti su uglavnom proizvodi tipske proizvodnje i često nasuprot želja korisnika koji nema izbor promene određenih delova.

CILJ
Učestvovanje korisnika u izradi finalnog produkta u okviru određenih parametara.

HIPOTEZA
Da li smo zadovoljili potrebe korisnika? Da li postoji dovoljno širok izbor za dizajn vaza? Da li smo ih podstakli da više učestvuju u dizajniranju sopstvenog okruženja?

KRITERIJUMI
Ponuditi varijacije proizvoda zasnovane na modelovanju uz pomoć tri osnovna oblika (kvadrat, krug, trougao) sa različitim materijalima i načinima fabrikacije.

METODE
3dsMax/Rhino i Corona Renderer/Shape Diver

Tema istraživanja – Parametarske saksije – reinterpretacija određenih vrsta biljaka u parametarski oblik, koji bi predstavljao osnovu za modelovanje saksija.

Stanje u oblasti – predlog reinterpretacije:

Zamija

Spiraled Cereus

Costa Farm Succulents

Problemi – Napraviti algoritam kojim bi se, na lakši i brži nacin, izmodelovala saksija željenog oblika.

Cilj – Izmodelovati saksije sa reinterpretiranim oblikom biljke u parametarsku formu sa minimalnom detaljnošću.

Hipoteza – Da li će finalni oblik saksije biti prepoznatljiv za određenu biljku? Da li će biti potrebno korišćenje više programa prilikom modelovanja? Da li će se kalup  dijeliti na više dijelova kako bi se lakše izvršila fabrikacija i osušeni model odvojio od kalupa?

Kriterijumi – Da se na osnovu oblika saksije prepozna koja bi se biljka zasadila u istoj, da zadovoljava estetske kriterijume po pitanju forme, teksture i ivica, da vrijeme modelovanja bude sto kraće.

Metode – Istraživanje načina modelovanja koji bi bio najjednostavniji i kojim bi se moglo lako manipulisati u cilju postizanja što približnijeg oblika odabrane biljke.

Oblast istraživanja: modelovanje, teselacija

Tema istraživanja: popločanje – od jednog osnovnog oblika pločice modifikacijama treba doći do komplikovanije forme tako da se celokupna slika uklopi bez preklapanja pločica.

Stanje u oblasti: popločanje je postupak postavljanja geometrijskih oblika u ravni, daje slobodu u dizajniranju oblika, boja,.. Može se upotrebljavati u umetnosti i arhitekturi (od popločanja podova do zidova od cigle)

Problemi: treba obratiti pažnju da se određeni oblik pločice može ponavljati bez preklapanja i pokušati pronaći rešenje za što manje sečenja pločica.

Cilj: cilj istraživanja je da se napravi odredjena kompozicija od različitih oblika pločica tako da sve zajedno daje smislenu celinu koja bi se uklopila u pravougaonu osnovu koristeći metodu morphing teselacije sa što manjim brojem pločica postići dinamičnu strukturu.

Hipoteza: tačka od koje bi krenula rad je određivanje pločice 1 (osnovne), zatim bi kroz varijacije te osnovne definisala i oblike ostalih pločica

Kriterijumi: polazna tačka istraživanja je da se odredi jedan jednostavan oblik (trougao, kvadrat, šestougau), zatim varijacijama tog osnovnog oblika doći do komplikovanije forme, trebalo bi da bude nekoliko varijanti pločice.

Metode: oblik bi pokušala da dobijem radom u AutoCAD-u

Oblast istraživanja – modelovanje, vizuelizacija

Tema istraživanja je modelovanje perforiranog abažura oko svijeće i vizuelizacija sjenki.

Cilj je napraviti model koji može svojom funkcijom da promijeni tok svjetlosti i napravi drugačiju atmosferu, tako da sa jedne strane bude zatvoren model dok je sa druge otvoren ili da bude ujednačen sa svih strana pomoću paterna.

Stanje u oblasti – Ovi primjeri su statični i prave jednu sliku, zamišljeni držač bi imao dvije opcije koje korisnik može da napravi pomijeranjem jednog od dva dijela držača i tako kreira različite ambijente.

Problemi:

– Precizno uklapanje dva dijela drzača

– Odnos proreza i izvora svjetlosti

Kritetijumi:

– Laka promjena perforacija i ambijenta

– Brzo modelovanje

Metode:

– Modelovanje (Rhino, Grasshopper, Weaverbird)

– Analiza paterna

OBLAST ISTRAŽIVANJA: Dvostruko zakrivljene forme u arhitekturi.

TEMA: Uporedni pristup generisanju dvostruko zakrivljenih formi sačinjenih od ravanskih elemenata primjenom RhinoVaulit2 i Grasshopper.

STANJE U OBLASTI: 

1. Bricktopia-Map13 Barcelona 2013. 
2. Armadillo Vault at Venice Architecture Biennale 2016.

KRITIČKI OSVRT:

Prilikom istraživanja oblasti dvostruko zakrivljenih formi, konkretno autora projekata koji su se bavili ovom oblašću, jasno je da je svaki od njih pred sebe stavljao razne izazove, bilo da je riječ o materijalima koji su teški za strukturalno korišćenje ili je u pitanju geometrija konstrukcije koja se morala prilagoditi tako da stvara prijatan boravak korisnika unutar strukture. Različiti su ciljevi autora, ali im je ista problematika kada govorimo o statičko-konstruktivnoj analizi njihovih projekata. Zadatak obe konstrukcije je da bude podržana kompresijom (naponom pritiska). Metode koje su primjenjivane su u većini slučajeva iste i one se odnose na rad u programu Rhino + Grasshopper + RhinoVault. Prednosti ovakvih struktura su višestruke, prije svega govorimo o efikasnijem načinu primjene održivih materijala u graditeljstvu, brzoj i efikasnoj gradnji.

CILJ:

Cilj istraživanja je dvostruk.

1. Prvi cilj je izmodelovati paviljonsku strukturu koristeći dva različita pristupa – RhinoVault2 i Grasshopper – i uporednom analizom utvrditi da li oba pristupa rezultuju sličnom formom.
2. Drugi cilj je razviti niz instrukcija za izradu elemenata paviljona koji se mogu uklopiti bez korišćenja vezivnih sredstava.

KRITERIJUMI PROJEKTOVANJA PAVILJONA: S obzirom da govorimo o istraživanju na konceptualnom nivou, ne i na nivou izvođenja konstrukcije u stvarnosti, postavlja se zadovoljavanje sledećih kriterijuma:

1. Kvalitetni ambijentalni uslovi (provjetrenost, osunčanost); parametri: oblik, visina.
2. Funkcionalnost (kretanje, korištenje); parametri: pozicija oslonaca
3. Stabilnost – optimalno naponsko stanje u konstrukciji

METODE:

• Modelovanje: Rhino + Grasshopper/Rhino + RhinoVaulit2
• Uporedna analiza: Grasshopper
• Generisanje elemenata paviljona: Grasshopper

Modelovanje elemenata u okviru oblasti zasenčavanja staklenih površina i prostorija je početna ideja istraživanja. Savremeni projekti predviđaju dinamične, smart panele i brisoleje koji imaju mogućnost pomeranja i osetljivosti u odnosu na stepen osunčavanja što daje fleksibilnost i opcije samom korisniku. Trenutno stanje jeste da su paneli često parametrizovani i zahtevaju skupu i kompleksnu fabrikaciju koja nema širinu na našem trenutnom tržištu. 

Željena osunčanost prostorije zavisi od njene funkcije i samog korisnika. Problemi koji se javljaju su da poslovni prostori i dnevne stambene zone traže celodnevno, difuzno osvetljenje bez direktnih sunčevih zraka i to u različito doba dana i godine, dok spavaćim zonama pogoduje potpuno zasenčenje ili potpuno osvetljenje.

Cilj je izmodelovati tipski element spoljne/unutrašnje roletne koja bi se ručno prilagođavala u toku dana i godine, kao i funkciji prostora. Roletne su elementi koji se svakodnevno proizvode i koriste, ekonomične su, ali nedovoljno fleksibilne. Ideja (kriterijum) je napraviti jednostavne zastore koji se lako proizvode, a daju niz opcija osvetljenja prostorije. U zavisnosti od ugla upadanja zraka i njihove disperzije, zatim veličine i broja šupljina kao i njihove zakošenosti treba dati predlog modela metodom algoritamskog modelovanja.

reference:

• http://www.arhns.uns.ac.rs/givsf/dizajn-panela-za-zastitu-od-direktne-osuncanosti_faza-3/
• http://www.arhns.uns.ac.rs/givsf/kineticka-i-medijska-fasada-dizajn-panela-u-cilju-kontrole-osuncanosti/
• PERFORATED PANEL DESIGN FOR DAYLIGHTING CONTROL, Nikoleta Stamenković

OBLAST ISTRAŽIVANJA: modelovanje

TEMA ISTRAŽIVANJA: primjena fraktalne geometrije u dizajnu fasadnog panela

STANJE U OBLASTI:

postojećih primjeri upotebe fraktalne logike na fasadama objekata pokazuju prije svega estetske prednosti: atraktivnost, usmjeravanje pažnje, detaljnost, igru fenestracije

PROBLEMI: princip umnožavanja fraktala koji će ispuniti sve uslove ergonomije i funkcionalnosti;

CILJ ISTRAŽIVANJA: pronalaženje odgovarajuće metode modelovanja geometijskog fraktala u zadati elemenat, fasadni panel, istovremeno ispunjavajući određene kriterijume;

HIPOTEZA: mogućnosti prilagođavanja umnoženih fraktala specifičnim prostornim okvirima; skaliranje fraktala odgovara uslovima funkcionalnosti;

KRITERIJUMI: ergonomija, estetika, funkcionalnost, transformabilnost, fabrikacija

METODE ISTRAŽIVANJA: modelovanje strukture u programima SketchUp i Rhino/Grasshopper

OBLAST ISTRAZIVANJA: modelovanje
TEMA ISTRAZIVANJA: primjena fraktalne geometrije u dizajnu zidne police
STANJE U OBLASTI:
primjena fraktalne geometrije u dizajnu enterijera

PROBLEM: princip umnožavanja fraktala, koji će ispuniti sve uslove ergonomije i funkcionalnosti;

HIPOTEZA: da li će se umnožavanje fraktala moći prilagoditi specifičnim prostornim okvirima? da li će skaliranje fraktalnih oblika odgovarati zadatim uslovima?

CILJ: pronalaženje odgovarajuće metode modelovanja geometrijskog fraktala u zadati elemenat, zidnu policu, istovremeno ispunjavajući određene kriterijume;

KRITERIJUMI: ergonomija, estetika, funkcionalnost, transformabilnost, fabrikacija

METODE: modelovanje strukture u programima Sketchup i Rhino/Grasshopper

Oblast – Teselacija

Inspiracija – priložena fotografija

Inspiracija – https://n-e-r-v-o-u-s.com/blog/?p=7613&fbclid=IwAR38BKACl8t6BuLHGQ3lHr7luggrj0xQogJe0h1or3u2G_pR-b0gloB4FhU

Tema istrživanja – Popločanje slobodnih površina

Stanje u oblasti – Postoje slični projekti koje je već neko istražio i probao da izvede, kao u linku za inspiraciju, na kojem su prikazane beskonačne puzle. Ista puzla može da se upotrebi na dva načina, zbog toga što su obe njene strane napravljene sa istom fotografijom. Može da se okrene i upotrebni na način koji je u datom momentu potreban, za dobijanje zamišljenog oblika ili kolorita. Istrživanje je značajno zbog isticanja odabranih prostora koji bi bili slični ali zapravo potpuno drugačiji zbog drugačijeg slaganja, samim tim i samog koncepta.

Problemi u ovom slučaju su modelovanje jedne ili više pločica koje treba uskladiti oblikom da bi postojala mogućnost slaganja na drugačiji način. Istražiti boje koje će se uskladiti i omogućavati pravljenje drugačijih koncepta.

Cilj istraživanja je istržiti slaganje pločica različitih boja koje omogućavaju različito slaganje, sa mogućnošću menjanja pozicije pločica.

Kriterijumi – povezivanje jednog ili dva oblika obrtanjem oko središnje ose

– uklapanje boja

Metoda izdrade – slaganje pločice kojoj/im je omogućeno beskonačno pomeranje u zavisnosti od željenog oblika i boja.

Programi za modelovanje – AutoCAD, Rhino i Grasshopper

Treća faza podrazumeva rad u programu Unity i korišćenje Vuforie.

Prvi korak – ubacivanje pečata u Vuforiu

Na početku je potrebno ulogovati se na sajt https://developer.vuforia.com/. Nakon ulogovanja u delu “develop”-“target manager” potrebno je ubaciti sve pečate koje želimo da koristimo u programu Unity.

Ubrzo posle ubacivanja pečata sajt prikaže ocenu slike koja predstavlja koliko je pečat prepoznatljiv, odnosno koliko će ga lako kamera prepoznati.

Takođe, možemo posebno ući na pečat i videti koje sve tačke program prepoznaje. Na osnovu čega možemo lakše srediti sliku (osnovu-pečat) ukoliko za tim ima potrebe (pečate sa ocenom ispod tri zvezdice bi bilo dobro dodatno srediti).

Drugi korak – ubacivanje pečata u programu Unity

Kako bismo napravili pečat u programu Unity potrebno je dodati “image target” i u “inspector” delu izabrati pečat koji smo prethodno dodali na sajtu https://developer.vuforia.com/.

Treći korak – ubacivanje 3d modela u programu Unity

3d model se ubacuje tako što pod “Assets” izaberemo “Import New Assests” i izaberemo model koji želimo ubaciti. U zavisnosti od kompleksnosti modela moguće je čekanje od par minuta dok program ne ubaci model. Kada se ubaci model potrebno je još podesiti model na mesto gde želimo da se pojavi kada kamera prepozna pečat (scale, move, rotate…).

Četvrti korak – rad sa jednim pečatom

Nakon ubacivanja pečata i 3d modela u program potrebno je 3d model staviti kao podčlan pečata kako bi se model pojavio kada kamera prepozna pečat.

Nakon toga potrebno je upaliti kameru i pokazati pečat kameri,  kako bismo proverili da li prepoznaje pečat i da li prikazuje model koji smo prethodno zadali.

Uočavam da je program uspešno prepoznao pečat i prikazao 3d model koji je zadat.

Peti korak – rad sa više pečata

Potrebno je ubaciti ostale pečate i modela, a zatim podesiti iste na referentnu osnovu (pečat) i podesiti im veličinu kao što smo radili u drugom, trećem i četvrtom koraku.

Posle podešavanja modela na pečate, palim kameru kako bih video da li program prepoznaje pečate.

Uočavam da program više ne prepoznaje pečate.

Nakon višestrukih pokušaja menjanja podešavanja rezultat je isti – program ne prepoznaje pečate i ne prikazuje 3d modele kad se upali kamera.

Zaključak: pri korišćenju jednog pečata dolazimo do brze i jasne prezentacije prostora, kao i do preciznog postavljanja modela na uspešno prepoznatom pečatu. Međutim, kada se koristi više pečata program iz nepoznatih razloga ne prepoznaje nijedan pečat posebno, a ne prepoznaje ni pečate kada su svi istovremeno prikazani kameri. Proširena stvarnost može biti veoma korisna, ali trenutno zaključujem da nije jednostavna za pravljenje kompleksnijih projekata sa više pečata. Smatram da će vremenom sve više biti korišćena i samim tim će napredovati i biti jednostavnija za pravljenje kompleksnijih projekata.

IZRADA FINALNE MAKETE

U Rhino programu sam dobila delove za sečenje makete. Dalje su delovi od balse pušteni da se seku na laseru.

Proizvod sečenja je na slici:

Sklapanjem delova dobila sam skelet makete:

Dalji rad se svodio na izradu zaštitne opne od folije. Tu su nastajali problemi prilikom sečenja, jer zbog osetljivosti folije na visoke temperature nije moglo da se seče na laseru kao ni da se štampa mustra po kojoj bi se seklo ručno. Rešenje sam našla tako što sam vadila krojeve prvo na papir pa zatim to precrtavala na foliju. Tu je došlo do grešaka zbog nemogućnosti idealnog precrtavanja.

Krajnji proizvod:

Na pitanje koje se provlači od početka: “Da li je avion poleteo?” mogu da odgovorim sa dva snimka:

Prvi put jeste

Video

Drugi put nije, jer se slomio deo repa prilikom sletanja

ad92b386-2f25-4881-9528-c02c5c72bf3a

Zaključak:

Balsa je dosta krh materijal za izradu ovakvih maketa, lagan je ali se lako i lomi. Daljom analizom bih ispitala druge oblike, kao i raspone krila kako bih došla do aviona sa boljim aerodinaičkim karakteristikama.

Tokom faze III došli smo do finalnog rešenja tako što smo ispitivanju, modelovanju i fabrikaciji pristupili na tri različita načina i nakon nailaženja na prepreke i komplikacije zaključili da je najadekvatniji pristup upotreba Crane-a kada su u pitanju folding forme.

1. Modelovanje forme aproksimacijom na razvojne trake.

– Ovaj rezultat dobijen je pomoću alatke Unroll surface. Ovom metodom modelovanja nismo dobili željene rezultate jer se problem pojavio kod preklapanja traka kada se razviju u osnovi.

2. Modelovanje dvostruko zakrivljene strukture putem 3ds Max-a.

– Korak 1 – Ispitivanje savijanja folding forme na cilindru.

– Korak 2 – Modelovanje željene strukture pomoću osnovnih alatki u 3ds Max-u: Line, Edit Poly, TurboSmooth, Free Form Deformation.

– Korak 3 – Pravljenje šablona direktno na izmodelovanoj strukturi pomoću alatke Generate procedural topology koja omogućuje pravljenje pattern-a na bilo kakvoj formi. Nakon podešenog pattern-a fasadna forma je lako editovana.

3. Modelovanje dvostruko zakrivljene strukture putem Crane-a i programa koji omogućuje digitalnu simulaciju savijanja.

– Korak 1 – Pravljenje šablona na osnovu kog će se savijati budući model.

– Korak 2 – Ispitivanje savijanja na nekim geometriujskim oblicima (torus, cilindar).

– Korak 3 – Aproksmacija šablona na željenu strukturu.

Kako bismo dobili što bolje rezultate na krajnjem modelu bilo je potrebno iskoristiti alatku Cage. Pomoću nje poboljšan je izgled samog modela. 

FINALNI REZULTAT:

Kako smo u drugoj fazi istraživanja došli do zaključka da je modelovanje pomoću Grasshoper-a znatno efikasnije i brže u odnosu na 3ds Max, nastavak istraživanja se nastavlja u Grasshoperu.

1. Izmodelovana je zakrivljena površ drugog reda.
2. Kod koji smo napravili za potrebe istraživanja u fazi dva je primenjen na ovu površ.
3. Korišćene su tri podele:
-Dijamanstka podela
-Heksagonalna podela
-Trougaona podela – Verzija C

*Dobijeni rezultat:

-Dijamantska podela:
– Heksagonalna podela:
– Trougaona podela – Verzija C

Zaključak istraživanja:

-Kod dijamantske podele dobijamo ivice koje nemaju ravan završetak i neophodno je da se dadatno dorade.
-Parametarski pristup putem Grasshopper-a je omogućio da se dobiju željeni rezultati.
-Kod koji je razvijen tokom ove faze istraživanja pruža mogućnost dodatnog  nadograđivanja.

U fazi II smo naišli na problem da se nisu svi elementi zatvorili, pa se dalji rad nastavio uz pomoć alatke Paneling Tools u Rhino-u

1. Create Paneling Grid > surface domain number

Površi (unutrašnju i spoljašnju) smo prvo podelili na grid – 40 tačaka u U pravcu i 40 tačaka u V pravcu

2. Paneling From Grid > Panel Custom 3D Variable 

Rezultat dobijen preklapanjem dva sloja

Lat/Long : 46°26’N / 19°83’E

Zaključak

Modelovanje pomoću Paneling Tools je brže i jednostavnije, rezultati su zadovoljavajući, a mana ovog pristupa je to što zahteva veći utrošak vremena u slučaju izmena. Parametarki pristup modelovanju podrazumeva komplikovaniji proces dobijanja željenog rezultata, međutim njegova prednost jeste to što se parametri mogu lako menjati i prema tome postoji beskonačno mnogo različitih rešenja koja se mogu ispitati.

Ispitivanje senki dobijenih od strane površinski generisanih svetlosnih izvora u enterijeru-FAZA I

Ispitivanje senki dobijenih od strane površinski generisanih svetlosnih izvora u enterijeru-FAZA II

Ispitivanje senki dobijenih od strane površinski generisanih svetlosnih izvora u enterijeru-FAZA III

Analiza

Za ovaj prikaz odabrane su nijanse očitane kao kontrast sa crno-belih fotografija (slika 1). Budući da je objekat renoviran u međuratnom periodu, odnosno pre izuma fotografije u boji, njegov kolorit je nepoznat (stari opisi ili grafički prikazi u boji takođe nisu pronađeni). Veličina modela i njegova geometrijska složenost (uz neke dodate teksture) je na odgovarajućem nivou budući da program nije ni malo kočio (slika 2).

Prilikom rada, uočen je problem pomeranja osnove u odnosu na ugao posmatranja (slike 3,4).

Nestajanje modela je potvrđeno na prethodno utvrđenoj radzaljini od 17/18m (slika 5). Kao što je napomenuto, model će uvek biti postavljen ispred svega u okruženju, jer očitava samo horizontalnu površ, ne i vertikalne za ograničenja (slika 6). S tim u vezi, posmatranje modela nije isto iz svakog ugla. Primenivši ovo na odbačen objekat u nizu prikazan u drugoj fazi rada, njega je potencijalno verodostojnije sagledati ukoliko je on najbliži posmatraču.

Sređivanjem priloga, dobija se nešto bolja vizura, u stilu stare fotografije.

Zaključak – primena metode za prikaz nekadašnje gradske celine

Mana ovog metoda prikazivanja ostaje vizuelizacija. Sledi da je prikazivanje odnosa dimenzija postojećeg i dodatog elementa najbolja upotreba ove metode. Ona se može iskoristiti i za ubacivanje nekadašnjih urbanih elemenata poput zelenila na nekadašnjem Miletićevom trgu ili spomenika Svetom Trojstvu pored napomenutog zelenila ili čak tramvaja koji je prolazio kroz recimo Železničku ili Zmaj Jovinu ulicu. Takođe, prikazivanje uličnog fronta nije moguće. Upotrebom samo ovog programa nije moguće postići zadovoljavajuć rezultat sagledavanja nekadašnjeg stanja u celini.

Rezultati rada u Grasshopperu i 3Dmaxu:

Završna faza rada i dobijeni rezultati potvrđuju efikasnost ove metode modelovanja u pogledu utrošenog vremena i postignutog kvaliteta. Varijacije za bolja rešenja mogu postojati prilikom formiranja koda, a one svakako zavise od programske logike autora.

Estetski kriterijum u ovom radu nije bio bitan jer sve vrste anamorfoze kod posmatrača izazivaju znatiželju, a potom i uzbuđenje kada ugledaju efekat iluzije koju ova vrsta obmanjujućih dela u bilo kojoj  tehnici može da izazove. Kod instalacija umetnika Michael Murphya ono što je prepoznato kao kvalitet jeste i poruka koju njegovi radovi sadrže, odnosno sve ono što posmatrače njegovih instalacija (pored spoljašnjeg, vizuelnog doživljaja koji izazivaju oduševljenje) natera na razmišljanje o nekoj životnoj ili aktuelnoj temi, a zaključci koje oni donesu su svojstveni svakom individualnom posmatraču. Ono što bi u ovom radu moglo da pobudi gledaoca na razmišljanje dok obilazi strukturu i gubi portret iz vidika jeste prolaznost života o kojoj je poznati kantautor često pevao.

U trećoj fazi bavili smo se ispitivanjem količine svetla koja prolazi kroz otvore. Na osnovu pretpostavljenih veličina otvora, urađeni su ambijentalni prikazi enterijera sa količinom prirodne svetlosti koja prolazi kroz prozore koji su skriveni iza plafonske strukture.

1. Enterijer
-Veličina perforacija 0.01-1cm

2.Enterijer
-Veličina perforacija 0.2-0.85cm

3.Enterijer
-Veličina perforacija 0.35-0.95cm

Zaključak

Na kraju istraživanja dobili smo dobra rešenja, s tim da se prilikom modelovanja struktura linijski menjala po visini, pa se tako ostavlja mogućnost za isprobavanje i postavljanje zakrivljene površi na koju se projektuju tačke,a zatim formira struktura na isti način. Što se tiče perforacija, najidealnije dimenzije prečnika su 0.2-0.85cm jer kroz njih prolazi dovoljno svetlosti, površine panela su iskorišćene tako da ne dolazi do preklapanja krugova koji imaju najveći prečnik,a zbog toga je moguća i fabrikacija plafonskih elemenata. Sam proces  modelovanja nije zahtevan, pogotovo kada se koriste parametri koji značajno olakšavaju rad. Samim tim metode koje smo koristili u velikoj meri ispunavaju očekivanja sa početka istraživanja.

-Na videu je prikazana osvetljenost prostora tokom celog dana
(perforacije 0.2-0.85cm)

Ova faza se odnosi na regulaciju broja poligona radi dobijanja željenog rezultata.

1. Selekcija željenih delova radi regulacije 

U ovom modelu želim da rogovi budu detaljniji od glave i vrata.
– Na traci sa alatkama nalazi se alat za odabir površi (trouglova).
– Nakon toga potrebno je selektovati sve delove kojima je potrebna veća detaljnost.

2. Regulacija detaljnosti modela

Filters->Remeshing, Simplification and Reconstruction->Quadric Edge Collapse Decimation

Potrebno je selektovati: Simplify only selected face

Rezultati su sledeći:

Preuzimanje modela: 250 750

Zaključak: najbolji način za dobijanje željenog modela jeste kombinacija, telo jelena je urađeno od 250 poligona dok su rogovi od 750. U drugim slucajevima dolazi do problema sklapanja modela zbog velikog broja malih uglova i nemogućnosti pravljenja “jezičaka” za spajanje traka.

Treća faza rada se osvrće na sve prethodne faze, te ih sumira u jednu cjelinu.

Zaključak:

-Proces modelovanja nije komplikovan i lako se dolazi do rešenja, ali zbog složenosti konkretnog primjera jako je teško uz Low Poly metodu definisati pojedine dijelove.
-Manje zaobljene elemente je lakše modelovati zbog lakše manipulacije ivica. Ivice se čine manje prelomljenje, te više zaobljene.
-Veće površi  sa manji zaobljenjem je najlakše izmodelovati bez ikakvih dijelova na kojima se vidi prelamanje poligona.
-Pristup modelovanju je bio dobar, ali problemi kao što su referentne slike, low poly pristup te manjak vremena su uticali na finalni izgled modela.

Kako bi se najbolje sagledala delotvornost metoda iz faze II, pristupljeno je razvoju ideje za novi potencijalni spomenik na osnovu istorijskog događaja. Analizom mogućnosti i utrošenog vremena za razvoj ideje i modela, dolazi se do zaključka koje metode su optimalne.

Koncept za novi spomenik:

1) Analiza metode modelovanja:

-Metoda modelovanja na osnovu međuodnosa tačaka na solid formi veoma je korisna sa aspekta detaljnosti, jer omogućava direktan uticaj na svaku tačku.

-Sa vremenskog aspekta, ovakve metode su prilično zahtevne, te je za modelovanje već postojećih spomenika potrebno nekoliko sati.

-Sa aspekta razvoja koncepta, zbog neophodnog postojanja kubusa ili sličnog tela kao osnove za modelovanje, veoma je komplikovano sagledati formu iz linijske ideje. Pokušajem modelovanja kubusne forme na osnovu najjednostavnijeg linijskog koncepta dobijena su nedovoljno kreativna i izražajna rešenja, te se ova metoda pokazala kao nepraktična za razvoj novih spomenika.

–Prilikom modelovanja neophodna je bar delimična slika kako bi spomenik trebalo da izgleda, što može uzrokovati nemogućnost daljeg razvoja ideje na osnovu kreiranog modela. Takođe, ukoliko se uspešno kreira jedan tip forme, takva forma teško je promenljiva na većem nivou (dobijeni model se ne može jednostavno menjati na osnovu različitih ideja- utrošak vremena prilikom promene forme).

2) Analiza metode parametarskog modelovanja:

-Metoda parametarskog modelovanja podrazumeva pre svega formiranje osnove, konkretno- koda u Grasshopper-u, iz koje bi se razvijali dalji oblici spomenika.

-Daljim radom i prilagođavanjem koda analiziranog u fazi II, moguće je istim principom doći do velikog broja različitih rezultata. Na osnovu prostornih krivi koje su organizovane prema konceptu i simbolici, moguće je dobiti varijacije modela za isti koncept. Na taj način se parametarski pristup pokazao kao optimalan za rad na ideji i za formiranje novih oblika:

–Ovakav pristup bio bi najkorisniji prilikom razvijanja daljih spomeničkih formi, jer je iz linijske skice koncepta veoma lako doći do strategije za parametrijsko modelovanje, a osnovna kriva linija, kružnice, tačke i poligoni lako su promenjivi u Grasshopper-u i ne zahtevaju previše modelovanja i vremena.

Mana ovog metoda bila bi nedovoljan stepen detaljnosti koji je posledica automatizacije razvoja formi.

Finalni pristup:

Zarad dobijanja najkvalitetnijeg rešenja, konceptualno najizražaniji modeli dobijeni parametarski su prebačeni u SketchUP zarad detaljnijeg rada na formi. Metoda modelovanja na osnovu pomeranja tačaka dalje je iskorišćena za eventualne ispravke nekih segmenata, te se tako došlo do finalne hibridne forme- optimalnog rešenja za modelovanje spomenika.

Dobijeni rezultat:

Finalni rezultat istraživanja donosi 3 varijante rešenja novog spomenika iz jedne ideje– linijskog koncepta izvučenog iz simbolike bombardovanja. Adaptacijom koda koji je korišćen kao osnova za parametarsko modelovanje, dobijene su tri prilično različite forme za istu ideju, što potvrđuje delotvornost parametarskog modelovanja prilikom automatizacije razvoja formi iz koncepta.

Segmenti formi su detaljnije obrađeni pomoću modelovanja, otklanjajući uočena preklapanja površi i slično.

Zaključak istraživanja:

Upoređivanje načina na koje se analizirane metode mogu upotrebiti za razvoj novih spomenika dobijen je optimalan pristup za rad na formi i konceptu. Automatizacija procesa prilikom parametarskog modelovanja pokazala se kao veoma koristan pristup prilikom samog razvoja formi iz koncepta, zahvaljujući brzim promenama modela i velikom broju dobijenih varijacija u kratkom vremenskom roku. Ispravljanjem dobijenih modela preko tačaka u programima za modelovanje, dolazi se do finalne hibridne forme koja može biti korektna osnova za dalji rad na tehničkim crtežima i pri potencijalnoj realizaciji novog spomenika.

Druga faza rada podrazumijeva modelovanje u programu 3ds Max.

-Da bi se što preciznije izmodelovao low poly model potrebno je bilo pronaći i importovati referentne slike, te ih što preciznije postaviti u odgovarajuće poglede.

-Modeluje se na principu da će se pomoću  refernentnih slika iscrtavati elementi iz 2 ili više pogleda.

Create-Plane-Editable poly

-Pomoću pozicioniranja vertex-a polako se dolazi do željene forme
-Problemi se javljaju na spojevima koji nisu jasno definisani referentnim slikama zbog starosti modela te male preciznosti referentnih slika.

-Tokom modelovanja svaki element je modelovan zasebno, te je kasnije sastavljen sa Target weld komandom.
-Da bi se izbjegle moguće nepreciznosti model je ponovo modelovan iz manje većih cjelina, te se lakše dobijao željeni oblik.

FABRIKACIJA IZABRANE METODE BUCKY BALL-A

Rezultati: 

Primenom metoda, koje su objašnjene u prethodnoj fazi, postignuti su sledeći rezultati.

Komentar:

I Metoda: 

-Origami tehnika

-Ručna izrada modula

Glavni problemi su se javljali prilikom spajanja elemenata zbog krhkosti materijala, odnosno papira, te nismo dobili zadovoljavajući oblik, što je uticalo na preciznost i stvaranje problema pri izradi.  Potreban je utrošak više vremena, teže se sklapaju elementi, što je dovelo do nestabilnosti forme.

II Metoda:

-PrusaSlicer- priprema za 3D štampač- program u kom se model obrađuje i generiše kod za primenu 3D štampača.

-3D štampa-  dobijamo strukture, ergonomski modelovane u programu Rhino+Grasshopper, u željenoj veličini.

Ručno sklapanje je podrazumevalo 60 fabrikovanih modula, putem 3D štampača,  koje je bilo neophodno spojiti dodatnim elementima, u ovom slučaju čačkalicama, od čijih dužina je zavisila veličina dobijenih struktura parcijalnih delova zadate forme. Ovim putem ostvaruje se veća preciznost, kao i ušteda vremena izrade modela. Na veoma jednostavan način  dobijaju se željenje forme, tako da se brže dolazi do rezultata.

Zaključak istraživanja

Fabrikovanje elemenata 3d štampom zahteva više vremena od ručne metode, ali rezultuje tačnijim i čvršćim modelom.

Pretpostavka je da bi se kombinacijom ove dve metode ubrzao proces izrade, povećala preciznost spojeva, a korišćenjem papira, kao materijala, znatno smanjili troškovi.

FABRIKACIJA IZABRANE METODE BUCKY BALL-A

Rezultati: 

Primenom metoda, koje su objašnjene u prethodnoj fazi, postignuti su sledeći rezultati.

Komentar:

I Metoda: 

-Origami tehnika

-Ručna izrada modula

Glavni problemi su se javljali prilikom spajanja elemenata zbog krhkosti materijala, odnosno papira, te nismo dobili zadovoljavajući oblik, što je uticalo na preciznost i stvaranje problema pri izradi.  Potreban je utrošak više vremena, teže se sklapaju elementi, što je dovelo do nestabilnosti forme.

II Metoda:

-PrusaSlicer- priprema za 3D štampač- program u kom se model obrađuje i generiše kod za primenu 3D štampača.

-3D štampa-  dobijamo strukture, ergonomski modelovane u programu Rhino+Grasshopper, u željenoj veličini.

Ručno sklapanje je podrazumevalo 60 fabrikovanih modula, putem 3D štampača,  koje je bilo neophodno spojiti dodatnim elementima, u ovom slučaju čačkalicama, od čijih dužina je zavisila veličina dobijenih struktura parcijalnih delova zadate forme. Ovim putem ostvaruje se veća preciznost, kao i ušteda vremena izrade modela. Na veoma jednostavan način  dobijaju se željenje forme, tako da se brže dolazi do rezultata.

Zaključak istraživanja

Fabrikovanje elemenata 3d štampom zahteva više vremena od ručne metode, ali rezultuje tačnijim i čvršćim modelom.

Pretpostavka je da bi se kombinacijom ove dve metode ubrzao proces izrade, povećala preciznost spojeva, a korišćenjem papira, kao materijala, znatno smanjili troškovi.

Rezultati: Primenom metoda koje sam naveo u FAZI II, dobijaju se ovakve tapete, koje mogu da se preraspodele na različite načine.

Dimenzije jedne celine trodimenzionalne tapeta je 110cm x 69cm. Dimenzija je izračunata i prilagođena nepravilnom izgledu zida.

Izgled jedne celine tapete dimenzija 109.80 x 68.94.

Prikaz modela trodimenzionalnih tapeta:

PRVA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

DRUGA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

TREĆA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

Zaključak: Svaka vrsta trodimenzonalnih tapeta je postignuta metodom multipliciranja modela koji su postignuti na način koji je opisan u FAZI II, neke tapete umaju veci utrošak materijela dok neke manje. Modeli mogu da budu u različitim bojama.

Rezultati: Primenom metoda, koje su objašnjene u FAZI II, dobijeni su sledeći rezultati.

1)OPERATIVNI PRISTUP

KOMENTAR: Manuelno formiranje rotacione površi preko iscrtanih kontura je moguće ostvariti i dobiti adekvatan oblik i zadovoljavajuću ergonomiju. Međutim, potreban je utrošak više vremena, moguća je pojava greške prilikom manuelnog rada, teže se proverava centar mase, koji treba postaviti na odgovarajuću visinu figure kako ne bi dolazilo do preturanja i klizanja. Nije moguće proporcionalno skalirati sva tri dela jedne figure – bazis, korpus i kapitel, već dolazi do odstupanja.

2)PARAMETARSKI PRISTUP

KOMENTAR: Parametarski pristup omogućava veću kontrolu pri radu, jer je potrebno usaglasiti 6 različitih tipova figura, kao i održavanje proporcijskih odnosa delova jedne figure – bazis, korpus i kapitel. Omogućeno je praćenje položaja centra mase, kao i njegovo korigovanje promenom određenog parametra. Na ovaj način ostvaruje se veća tačnost, kao i ušteda vremena izrade modela. Na veoma jednostavan način (promenom određenog parametra), dobijaju se različite varijante, tako da se brže dolazi do željenog rezultata.

* Zbog kompleksnosti i različitosti kapitela, forma i podela na segmente figura su parametarski određeni u ”Grasshopperu”, a zatim se naknadno menjao ili dodavao kapitel, u zavisnosti od tipa figure.

* Dimenzija šahovskog polja je određena na osnovu najveće figure, a to je figura kralja.

Zaključak: Operativni pristup, prilikom modelovanja ergonomskog šahovskog seta, nije dovoljno precizan, za razliku od parametarskog pristupa, koji omogućava apsolutnu kontrolu svih prethodno navedenih parametara.

Odabran je pristup parametarskog modelovanja u kombinaciji sa manuelnim radom na kapitelima figura. Ova varijanta je omogućila tačnost i unikatnost ergonomskog šahovskog seta.

Prikaz modela ergonomskog šahovskog seta:

DRVO

PLASTIKA

STAKLO

Metode:

-PrusaSlicer – priprema za 3D štampač

-3D štampa

-3Ds max – priprema za rezbarenje laserom

-Rezbarenje na laseru

PrusaSlicer – priprema za 3D štampač

U ovom programu se model obrađuje i generiše kod koji 3D štampač koristi.

  figurica prikazana u PrusaSlicer

  figurica prikazana u PrusaSlicer – presečena

3D štampa

3D štampom dobijamo fizičke figurice od plastike, ergonomski modelovane u programu Rhino+Grasshopper, u realnoj veličini.

figurice odrađenje 3D štampom

3Ds max – priprema za rezbarenje laserom

Program 3Ds max smo koristili za dobiljanje png slike figurice pomoću z depth render elementa. Z depth prikazuje dubinu figurice valerom sive boje (bela boja kao najbliža površina i crna boja kao najdalja površina na figurici)

z depth figurice pijuna

Rezbarenje na laseru

Nakon što je pripremljena z depth slika u programu 3Ds max, pomoću programa Rhino nameštamo poziciju slike tako da se poklopi sa pozicijom materijala (šperploča d=14mm) u mašini za lasersko sečenje. Pokrećemo laser više puta kako bismo dobili efekat rezbarenja drveta. S obzirom na količinu vremena koja je bila potrebna da se dobije željeni oblik, što je pololovina jedne figurice, prekinut je proces rezbarenja.

rezbarenje laserom – skinut prvi sloj

izgled nedovoljno izrezbarene figurice nakon prekidanja procesa rezbarenja

(slike iznad i ispod)

 Zaključak: Iako možemo da nabrojimo veći broj metoda izrade figurica, ne znači da će svaki biti uspešan ili da je moguć. Iz tog razloga je bitno ispitati što više metoda i utvrditi koji će doneti pozitivan ishod.

Prikaz finalnih rezultata iz Sketchup-a:

Prikaz finalnih rezultata iz Rhino-a:

Originalni izgled zgrade

Alternativni izgled zgrade

 Komentari: Nakon uporednog rada u oba programa, zaključuje se da Sketchup daje detaljnije rezultate pošto se svaki korak radi ručno, liniju po liniju, ali ako je potrebno raditi izmene mora da se radi iz početka. Paramterski pristup modelovanja u Rhino-u takođe daje dobre rezultate ali ne na istom nivou detaljnosti. Prednost parametarskog modelovanja je mogućnost izmene jednostavnom izmenom koda kao što je prikazano na alternativnom izgledu zgrade.

Zaključak: U oba programa je potrebno uložiti približno isto vremena (3-4h), ali oba imaju svoje prednosti. Parametarski pristup može da bude koristan u idejnoj fazi projektovanja kad se radi puno izmena, dok se rad u Sketchup-u može praktikovati u finalnim fazama projektovanja kad se radi završni model.

FINALNI REZULTATI

Vizuelni prikaz rezultata dobijenih primenom prethodno opisane metode:

Način izrade: Broj struna je povećan na 300 za svaku boju pojedinačno, što ukupno čini 900 struna za izvedbu ove strukture. Proces počinje ređanjem struna prve boje (u ovom slučaju tamno plave), a nakon toga postupak se ponavlja za preostale boje (svetlija i najsvetlije plava) koje se preklapaju jedna preko druge i na taj način se postiže dubina.

Ovaj proces može se izvesti ručno ili pomoću robota.
U Grasshopper-u, deo izlaznog rezultata je i ispisan naizmenični redosled ređanja struna oko pinova, kao i njihova dužina:

redosled ređanja struna:                       dužina struna:
                   

Zaključak: Iako struktura dobijena na ovaj način ima dubinu, visoke estetske vrednosti i ima velike sličnosti sa početnom referentnom fotografijom, ona je ipak u većoj meri uprošćena što je čini apstraktnom. Neophodno bi bilo postići veću detaljnost i veću kontrolu ređanja struna, kako bi dobijeni rezultati imali što više sličnosti sa početnom fotografijom.

Nakon napravljenog koda u Grasshopper-u dolazimo do treće faze gde ce se sprovesti simulacija svetla uz promenu parametara.Odabrana su tri različita slučaja za analizu osunčanosti:

1.Prvi slučaj-Leto-Nagib Sunca od 60 stepeni-Grupa zraka u podne.

2.Drugi slučaj-Proleće-Nagib Sunca od 45 stepeni-Svi zraci u toku dana su uzeti u obzir.

3.Treći slučaj-Zima-Nagib Sunca od 24 stepena-Uzet je u obzir po jedan zrak za:ujutru,prepodne,popodne,poslepodne I uveče.

Za svaki od ovih slučajeva uzeto je po 10 različitih rešenja kako bi uvideli koji parametri najviše utiču na samu osvetljenost.Žuta polja pokazuju procenat neosvetljenih površina.Prva kolona pokazuje broj spratova + 1 (stoji 4 sprata=Prizemlje plus 3 sprata).

Prvi slučaj-Kod prvog slucaja uocavamo da je parametar koji najvise utice na neosvetljene povrsine broj spratova odnosno medjuspratne ploce koje zaklanjaju vecim delom onu ispod nje.To je zbog ugla Suncevih zraka koji uglavnom deluje na obimne delove podova.Drugi parametri ne uticu mnogo na poboljsanje ovog aspekta.Najbolje resenje je povecanje spratne visine odnosno manji broj spratova.Ukoliko su temperature visoke i pogoduje veci zaklon svakako cemo ici na veci broj spratova.Sam oblik krive moze da doprinese da delovi koji bi inace samo povremeno bili osvetljeni,budu stalno izlozeni Suncevoj svetlosti.

DOBRO RESENJE                                                LOSE RESENJE

Drugi slučaj-Prolecni zraci padaju pod manjim uglom pa se uticaj spratnih visina manje manifestuje nego u prethodnom primeru.Pokusali smo da otkrijemo koji je parametar najuticajniji u ovom slucaju.To mozemo sagledati u 5tom i 6tom redu tablice gde se povecanjem precnika vertikalnih elemenata fasade naglo povecava povrsina neosvetljenih povrsina-od 686.9 do 919.9 sto je prilicno veliki procenat.Takodje smo pokusali da vidimo sta se dogadja na fasadi kada se broj slojeva smanji na 1 sto se pokazalo kao neodgovarajuce resenje (sluzi samo za istrazivanje) – losa estetska komponenta.Uporedjivanjem treceg i sedmog reda vidimo kako cak i kada imamo tri sloja fasade mozemo prici vrednosti neosvetljenih povrsina koju imamo sa samo jednim slojem fasade ako povecamo razmak izmedju vertikalnih elemenata.Sto se tice ovog slucaja pogodno bi bilo da svaki deo objekta barem po obodu bude zute ili crvene boje kako nijedna strana objekta ne bi bila zaklonjena u potpunosti u toku dana.To se moze postici podesavanjem oblika krive i njenih “pocetaka”.

DOBRO RESENJE                                         LOSE RESENJE

Treći slučaj-Zimska klima daje manje osvetljenosti pa bi bilo pogodno da na fasadi postoje dva sloja.U prvom i drugom redu smo uporedili koja je velicina osvetljenih povrsina koja se “dodaje” objektu ukoliko su svi parametri identicni sem broja slojeva i dolazimo do veoma malog procenta(dva sloja u kombinaciji sa vecim razmakom izmedju vertikalnih elemenata daju odlicno resenje).Takodje treba razmisliti o tome da u podrucjima sa ostrijom klimom vise slojeva fasade moze biti zastita.U trecem i cetvrom redu dokazujemo kako poceci krivih ne uticu na samu osvetljenost fasade.Sam oblik krive utice na osvetljenost tako da zuti delovi postanu crveni ukoliko izaberemo krivu koja ne zatvara objekat sa svih strana po duzini.Pogodno je da svetlost dopre do svih delova objekta s obzirom da je svetlosti manje u ovom periodu(dobra resenja-2.,3,9, red).

DOBRO RESENJE                                               LOSE RESENJE

Zaključak-Dolazimo do zakljucka da su tri parametra koja pazljivo treba odrediti prilikom projektovanja objekata sa ovakvim fasadama (u odnosu na osvetljenost):spratna visina,precnik vertikalnih elemenata i njihovo medjusobno rastojanje.Takodje zakljucujemo da jedan sloj fasade ne daje zadovoljavajucu estetsku komponentu,a ukoliko zelimo da smanjimo senku unutar objekta svakako to mozemo uraditi sa dva umesto tri sloja fasade.Oblik krive i njeni poceci najvise uticu na estetiku fasade.

Zanemaricemo broj spratova odnosno spratnu visinu kao deo koji ne cini samu fasadu.Pokusacemo putem krivih da prikazemo na koji nacin i koliko deluju-precnik vertikalnih elemenata i rastojanje izmedju njih.

Parametar koji najviše utiče na osvetljenost objekta na samoj fasadi jeste PREČNIK vertikalnih elemenata.

Oblast – Izrada poligonalnih modela životinja i analiza.

Tema – Analiza odnosa broja traka i broja poligona prilikom izrade poligonalnih struktura.

Problemi – Problemi se javljaju kod previse tankih delova, na primer prstiju, sa povećanjem broja poligona povećava se vreme izrade modela.

Kriterijumi : minimalan utrošak vremena za uklapanje (složenost).

Cilj – Napraviti skulpturu za sto kraće vreme, bez suvišnih spojeva.

Metode : modelovanje u MeshLab-u nakon toga analiza modela, priprema za štampu u Pepakura-u, na kraju sečenje i sklapanje modela ručno.

Primer i inspiracija:

Moje istraživanje će se bazirati na analizi broja elemenata, kao i kombinaciji u cilju dobijanja što boljeg rešenja.
Ovaj proces je primenjen na 250, 500,750,1000 poligona.

Rezultati su sledeći:

250                                                                      500

750                                                                      1000

Zaključak: najbolji način za dobijanje željenog modela jeste kombinacija, telo jelena je urađeno od 250 poligona dok su rogovi od 750. U drugim slucajevima dolazi do problema sklapanja modela zbog velikog broja malih uglova i nemogućnosti pravljenja “jezičaka” za spajanje traka.

Preuzimanje modela:
250 – 500 – 750 – 1000

Proces izrade je sledeći:

Programi koji će biti potrebni za sledeću radionicu su:
1. MeshLab (http://meshlab.sourceforge.net/)
2. Pepakura desinger (http://www.tamasoft.co.jp/pepakura-en/download/download.html)

1. Preuzimanje 3D modela

Veb je prepun besplatnih 3D modela koje možemo ikoristiti.
Model jelena: http: //www.thingiverse.com/thing:34277

2. Uvoz modela u MeshLab

File->Import Mesh

3. Regulacija detaljnosti modela 

Filters->Remeshing, Simplification and Reconstruction->Quadric Edge Collapse Decimation

U polje upisujemo željeni broj poligona koji će model da sadrži.

4. Export/Izvoz modela

File->Export Mesh as (Fajl sačuvati kao .obj model)

5. Podešavanje parametara štampe i uvoz modela u Pepakur-u 

– Podesavanje parametara štampe:
File->Printer setup
File->Printer and paper settings

– Uvoz modela u Pepakur-u:
File->Open

6. Rasklapanje modela

Press->Unfold

7. Postavljanje delova na papir

Klikom miša i prevlačenjem delova sami organizujemo poziciju elemenata na papiru.

8. Export/Izvoz materijala spremnog za štampu 

File->Print to PDF

Druga faza podrazumeva rad u Rhinocerosu i Grasshopperu.

U obticaju su bila tri dodatka za grasshopper:

1.  Space Synthax – ovaj dodatak je diskvalifikovan zbog toga što nije završen i neki alati koji su bili u paleti više nisu dostupni.
2. Magnetizing Floor Plan Generator – dodatak nema verziju za rad u poslednjoj verziji rhinocerosa.
3. Termite Nest – zbog količine dostupnih informacija, kao i uspešnoj instalaciji plugina sam se odlučio za rad sa ovim pluginom.

Proces rada sa Termite Nestom:

1. Unos podataka 

Postoji više metoda kako Termite nest može da čita informacije o nazivu, površini i međusobnom odnosu prostorija.

a) Preko Excel-a: Ime, površina i međusobni odnos prostorija se unosi u excel u sledećem        formatu, potom se file sačuva kao csv file.

b) Graph from Topology je deo Termite nest dodatka preko koga se mogu uneti                 informacije. Ova metoda se pokazala kao bolja zbog toga što su u ovom slučaju podaci direktno uneti u Grasshopper, ali je ovo tačno za verziju Termitea 4, buduće verzije bi se mogle pokazati pouzdanijim.

c) Manuelno crtanje linija veza tj odnosa prostorija. Ovaj način ne bi trebao da bude pomešan sa prostornom sintaksom koja se generiše kasnije.

Rezultantni grafikon se pokazuje iz zadate početne takče u radnom prostoru rhina:

2. Konverzija podataka u prostornu sintaksu

Nakon što se osnovni podaci grafikona  i podatak početne tačke proslede Termite path calculation parametru, skupljaju se podaci za stvaranje prostorne sintakse.

U ovom primeru je upotrebljen gene pool kao izvor podataka za area list zbog to što je vizuelno jednostavan i lako se mogu menjati vrednosti. U gene poolu su vrednosti veličina ovih prostorija.

3. Unos podataka u prostorni dijagram

Spatial graph komponenta termite nesta formira tačke iz koje će se kasnije izvoditi bubble dijagram.

Ova komponenta se ne pokazuje kao pouzdana u dosadašnjim verzijama termite-a. Osim toga što nije razjašnjena uloga svakog od ovih slajdera u stvaranju varijacija dispozicije tačaka koje će definisati sobe, često dolazi i do greške i spatial graph postavlja tačku svake sobe na istu koordinatu. Moguće rešenje za ovu grešku se iz rada pokazalo restartovanje rhina i grasshoppera nakon što su sve komponente povezane.

4. Izvođenje bubble dijagrama iz prostorne sintakse u okvirnu definisanog prostora

Input boundry je kontura stambene jedinice, space points su ph_pt  output prostornog grafikona, a sa bios vrednosti se mogu praviti varijacije povećavanjem ili smanjivanjem radiusa generisanih tački.

5. Formatiranje dijagrama u ortogonalne celine u okviru definisanog prostora

Termiteova poslednja komponenta potrebna za generisanje osnove je layout komponenta.
Theresold slider se koristi za stvaranje varijacija u količini/veličini prostorija slično bios komponenti kod bubble diagrama.

6. Snimanje rezultata

Selektovanjem početne tačke u povezivanjem ostalih komponenti moguće je sačuvati rezultate varijacija.

Zapažanje

Softver i dalje nije u potpunosti razrađen jer sistem obrade informacija nije u potpunosti transparentna za veliki broj komponenti. Često dolazi do poruka greški, a čak i kad su uslovi Termite nesta zadovoljeni, rezultati nisu zadovoljavajući zato što dodatak ne ispoštuje sve unešene podatke. Javljaju se nuspojave kao na primer postojanje praznog prostora, nedostatka tj preklapanje prostorija i loš odnos njihovih veličina.

Druga faza rada podrazumeva rad u AutoCad-u, Rhino-u I Grasshopper-u

1. Kreiranje paviljonske strukture: Rhino

Površ je generisana uz pomoć alatke SweepTwoRail

2.Dizajniranje patterna: AutoCad

-struktura ima dva sloja koji se preklapaju

Preklapanje:

3.  Rad u Grasshopper-u

– Podela na unutrašnju I spoljnu površ

-Uz pomoć koda je konstruisan pattern na Surface Plane

Problem: pojedine elemente je nemoguće zatvoriti iz razloga što nisu planarni

Tema: Modelovanje I fabrikacija slobodnih formi aproksimacijom na razvojne trake

Oblast: Integrisani pristup fabrikaciji slobodnih formi

Druga faza rada podrazumeva modelovanje dvostruko zakrivljene strukture različitim metodama.

• Metoda 1: Modelovanje dvostruko zakrivljene strukture putem crane-a.
• Za modelovanje putem crane-a još uvek nismo imali konsultacije, ali smo razradili prvi deo, te preostale tačke podigli po Z osi I dobili zakrivljenu površinu koju smo kasnije modifikovali uz pomoć komponente Divide surfaces.

• Metoda 2: Modelovanje dvostruko zakrivljene strukture putem Network surface-a.
• Modelovanje ovom metodom radili smo peške u Rhino-u tako što smo izvukli linije (vodilje) koje imaju isti broj tačaka I modifikovali (da budu lukovi). Zatim smo pomoću alatke Network surface zatvorili strukturu I dobili zakrivljenu površ.
  

• Metoda 3: Modelovanje dvostruko zakrivljene strukture u 3ds Max-u.
• U 3ds Max-u smo dobili željenu strukturu tako što smo line-om nacrtali oblik osnove, kopirali ga više puta po Z osi I svaku kopiju zasebno scale-ovali. Dodali smo modifier CrossSection, pa potom Surface da zatvorimo strukturu. Nakon toga dodali smo modifier FFD (Free Form Deformation) kako bismo doterali oblik.

Upotrebom različitih slika zemljinog reljefa, njihovom prilagođavanjem i pretvaranjem u displacement mapu, odabrana je odgovarajuća mapa za volumen zida. Nekoliko primera prikazano je na slici:

Dobijanjem potrebnog koda u Grasshopperu napravljene su verzije gde je model volumena podeljen na linijske, površinske i zapreminske elemente. Daljom  promenom parametara gustine i širine elemenata, kao i ubacivanjem boje i ispupčenja na postojeći reljef, dobijaju se različite varijacije zida za penjanje.

Kako bi se došlo do željenog rešenja, neophodno je uvesti određena ograničenja prilikom promene pomenutih parametara, a ona se ogledaju u:

1) razmaku elemenata ispune:  Na osnovu podataka o širini dečijeg stopala ustanovljeno je da razmak između ponavljajućih elemenata ispune ne bi smeo biti veći od 4 cm, kako bi se izbeglo zaglavljivanje nogu između njih i time se smanjila mogućnost povrede prilikom penjanja.

2) upotrebljenom materijalu:

– Pri primeni linijskih elementata:

Materijal kontakne površine zida bi trebao biti od ceradnog platna (koji se koristi za stunjače u školskim salama za fizičko) kako bi se izbegle moguće oštre ivice metalne podkonstrukcije, kao i hladnoća iste. Pomenuti materijal sadrži adekvatan nivo krutosti ali i deformacije, te se smatra adekvatnim za upotrebu. Na mestima na kojima bi se dodavala ispupčenja kao zaseban element, ne bi bilo cerodnog platna usled fiksiranja ispupčenja za podkonstrukciju.

-Pri primeni površinskih elemenata:

S obzirom na pravac pružanja površinskog sistema ispune, dovoljno je osloniti se na samo jedan materijal pri izradi elementa. On mora biti dovoljno čvrst da izdrži težinu penjača, dovoljno nesavitljiv da se ne deformiše pri izlaganju toj težini, dovoljno topao da bi se neometano koristio i dovoljno lak za oblikovanje. Kao optimalno rešenje izdvaja se drvo.

U zavisnosti od razuđenosti reljefa, ispupčenja kao zaseban element se ne bi formirala ukoliko to nije neophdono.

-Pri primeni zapreminskih elementata:

Kako bi zapreminski sistem ispune mogao da se izvede, potrebno je najpre postaviti drvenu podkonstrukciju preko koje bi bila kompaktna ispuna. S obzirom da je plastika materijal koji može lako da se izlije i  oblikuje po želji, kao i materijal koji nije jako hladan na dodir, smatra se adekvatnim odabirom za kontaktnu ispunu.

Ispupčenja bi se mogla formirati po potrebi, u zavisnosti od oblika reljefa.

Prvi korak

U prvom koraku druge faze sakupljeni su materijali koji se inače ne koriste za izradu šahovskih figura radi razmatranja razloga zbog čega se ne koriste ali su sličnih konzistencija i karakteristika materijala od kojih se u praksi pravi šah.

Materijali koji su odabrani su: vosak, silikon za topljenje, glina.

Ove materijale ćemo izliti u silikonske kalupe manjih dimenzija.

Drugi korak

Nakon što smo sačekali da svaki od materijala poprimi krajnju čvrstoću, vadimo “figurice” iz kalupa.

Na osnovu dobijenih figurica proveravamo kako je materijal slegao i da li postoji potreba za dodatnom obradom materijala, odnosno, da li postoji mogućnost obrade zbog krtosti materijala.

Vosak//konzistencija slična epoksid smoli:

Vremenski period stezanja: 30 minuta

Obrada: potreba za obradom ne postoji, međutim primećujemo promenu boje odnosno stvaranje tamnijih nijansi što znači da bi tehnika topljenja trebala da se promeni ukoliko bismo da zadržimo određenu boju.

Silikon za topljenje//konzistencija slična plastici i epoksi smoli:

Vremenski period stezanja: 15 minuta

Obrada: dodatna obrada je definitivno obavezna kod ovog materijala. Ono što možemo da primetimo jeste da se materijal zbog svoje gustine ne sleže kako bismo mi želeli tako da je dodatna obrada neizbežna, sto znači da će nam se veličina same figurice znatno smanjiti nakon dodatnog sređivanja.

Glina:

Vremenski period stezanja: 10 časova

Obrada: dodatna obrada gline je potrebna, iz razloga što je prilikom stezanja iste došlo do mestimičnog odvajanja delića materijala od same figurice. Ono što možemo da primetimo jeste da prilikom sušenja dolazi do skupljanja gline.

Treći korak

Nakon što smo zaključili da li treba/može ili ne treba/ne može dodatno da se obradi figurica, isprobavamo kakvo dejstvo materijal ima na habanje, pad, da li je potrebna velika/mala sila kako bi bio deformisan/polomljen (zbog nedostatka mašina koje mogu da izmere tačnost, ovaj deo će se meriti odokativno).

Vosak:

Vosak nije krhk ali je definitivno trošan materijal. Kada su u pitanju šahovske figurice, nije poželjno da budu od voska iz razloga što bi se vremenom sama figurica istrošila i morali bismo da izlivamo ili kupujemo novu. Prilikom pada figurica od voska je zadobila deformacije. Bez obzira na jačinu delovanja sile na figuricu, ne nastaju značajne deformacije.

 deformacija nastala prilikom pada

Silikon za topljenje:

Silikon za topljenje je poprilično čvrst materijal. Nije krhk i ne troši se lako. Prilikom pada i bez obzira na jačinu delovanja sile na figuricu, ne nastaju značajne deformacije.

Glina:

Iako je poprilično krhk materijal i počeo je da se kruni odmah nakon vađenja iz modlice, prilikom pada nije zadobio značajne promene. Prilikom delovanja sile na figuricu nastaju promene na krajevima, dok prilikom habanja ne nastaju značajne promene.

 oštečenje nastalo prilikom delovanja sile

Pincipi obrade figurica od čvrstih materijala

Od početka šah je godinama pravljen od prirodnih materijala, neki od njih su slonovača, staklo, drvo, glina, kamen i razni metali. Danas se najčešće pravi od plastike.

Tri principa koja se najčešće koriste za obradu su:

• CNC glodalica
• sečenje laserom
• obrada brusilicom

Zbog nemogućnosti pristupa mašinama ovaj deo istraživanja će biti isključivo teoretski.

CNC glodalica

Uz pomoć CNC glodalice obrada drveta je preciznija i brža. Upravljanje mašinom se vrši preko računara, zbog toga se i naziva CNC (Computer Numerical Control) glodalicom. Sastoje se od mašine (glodalica, strug, ruter), odgovarajućeg motora, drajvera, PC računara i softverskog paketa. Iako je pravljenje šahovskih figura na ovoj mašini lakše, brža i štedi se na materijalu, što se tiče cene, ona je viša.

Sečenje laserom

Kod sečenja laserom preciznost je i dalje na visokom nivou, s obzirom da se mašinom i dalje upravlja preko računara. Međutim treba odrediti kojom jačinom lasera treba da progori koji deo i od toga zavisi da li ćemo materijal preseći ili ćemo samo da graviramo. Takođe to zavisi i od same čvrstoće materijala. Cena sečenja je i dalje viša, ali niža od cnc glodalice.

Obrada brusilicom

Brusilica je ručni alat koji na kraju ima rotirajući brusni alat u obliku ploče ili valjka. Preciznost kod obrade brusilicom je manja, baš iz razloga što se njom upravlja ručno, te je potrebno iskustvo i znanje kako bi detalji bili na visokom nivou. Pravljenje apsolutno identičnih figurica je gotovo nemoguće kada je ovaj način obrade u pitanju.

Druga faza istrazivanja podrazumeva rad u Grasshopper-u

 Kreiranje modularnog elementa

Metod 1

-Nacrtan je luk od koga je kreirana povrs, potom podeljena uzduyno na dva dela

– Podela zakrivljene povrsi na ravanske segmente

– Ofsetovanjem ivice ka centru i spajanjem ofsetovane ivice sa centralnom linijom povrsi        dobijen je element modula pod odredjenim uglom

-Dobijeni poligoni potom produzeni na odgovarajucu duzinu i umanjeni zbog                           medjusobnog razmaka

– Potom su uradjene iste operacije sa drugom ivicom povrsi za elemente koji se nalaze pod     drugim uglom

– Na dobijeni rezultat je primenjena opija “mirror” kako bi se dobio potpuni izgled modula

– Tako je formirano jedno ” rebro” paviljonske strtukture

– Njegovim umnozavanjem dobija se celokupna paviljonska struktura

Potrebno je :

-Ispitati medjusobni odnos elemenata

-Ispitati stabilnost dobijene strukture

Reference:

Plate Pavilion at The Malta Design Week (design-milk.com)

Tema: Ispitivanje uticaja vetra na urbanističkom nivou po principu Teslinog ventila

Oblast: Modelovanje i CFD simulacija

Primeri: –Pozitivan primer bi bio Kartal Masterplan, Istanbul, projektovan od strane Zaha Hadid Architects biroa. Kvart koji spojene zgrade transformiše u razdvojene stvarajući hibridni sistem- poroznu, međusobno povezanu mrežu otvorenih prostora.

-Negativan primer: Prostor Nove Detelinare, sa zatvorenim ortogonalnim blokovima. Jedina međusobna komunikacija bi bili mali otvori koji su namenjeni za prolazak automobila ka zatvorenom unutrašnjem dvorištu.

Problemi: -Visoke brzine vetra na teritoriji Novog Sada koje se javljaju kod  isprojektovanih blokova.

-Urbane celine koje nisu bile tema istraživanja kretanja vetra.

Cilj: Usporavanje i smanjivanje direktnih udara vetra pri velikim brzinama, koristeći sistem ulica koji postepeno smanjuje njihove agresivne udare, kao i veća ukupna provetrenost prostora.

Inspiracija: Teslin ventil (Tesla valve) kojim se usporava kretanje, primarno, tečnosti dok po istom principu radi i vazduh. U pravcu sa slike postoji primarni kanal kretanja (brža putanja do izlaska), koji posredstvom geometrije, pri puštanju tečnosti ili vazduha zauzima sekundarnu ulogu. Sa druge strane, sekundarni kanali primaju veće količine, ali ih vraćaju u glavni kanal u suprotnom pravcu od inicijalnog kretanja, usporavajući tako i kretanje i agresivnost date tečnosti/vazduha. Zatim se ovaj sistem sekundarnih kanala ponavlja,  sve dok ne dođe to većeg umirenja. Dužinski razmak između sekundarnih kanala jeste dužina jednog takvog kanala, međusobno smaknutih sa leve i desne strane.U suprotnom smeru tečnost/vazduh prolazi nemerljivo brže.

Kriterijum: 1.Koji primer (Nova Detelinara ili novonastali) kvalitetnije sprečava i preusmerava kretanje i udare vetra?

2. Koje dimenzije i uglovi sekundarnih  kanala predstavljaju najoptimalnije rešenje zamišljenog sistema?

Istraživanje na ravanskoj površi u 3Ds max-u

1. Nacrtana je površ kvadratnog oblika.
2. Potrebno je podeliti tu površ na poligone sa određenim brojem strana i to je urađeno pomoću “Generate topology” (dobijena je željena podela na šestougaone poligone i na ivicama površi se nalaze poligoni sa manje strana).
3. Potrebno je da se selektuju poligoni i naprave mali otvori na tim poligonima kako bi mogli kasnije da im menjamo veličinu. Pomoću modifajera “Edit poly” su selektovani svi poligoni i sa opciom “Inset” (sastavni deo edit polija kad se selektuju poligoni) napravljeni su šestougaoni otvori veoma male veličine.
4. Napravljena je kopija na kojoj su ti otvori skalirani skoro do veličine šestougaonih poligona.
5. Na originalnoj ravni je potrebno da se selektuju tačke oko kojih će da se pojave otvori. Iskorišćena je opcija “Edit Poly” i pomoću “soft” selekcije izabrane su tačke na kojim želimo da vidimo otvore.
6. Dodat je modifajer “Morph” (omogućava da se poveže napravljena kopija sa originalnom ravni i da se u tačno određenim takčkama “prenesu” otvori sa kopije na originalu ravan) i u pod meniju je selektovana kopija, a intezet je podešen na 60.

*Dobijeni rezultat:
– Dobili smo ravan sa otvorima i moguća je visoka kontrola otvora (Njihova pozicija, veličina i raspored).

Crvena boja – Kopija
Siva boja – Finalna ravan

Istraživanje na zakrivljenoj površi u 3Ds max-u

1. Nastavljeno je istraživanje dobijeno na ravanskoj površi od koraka broj 3.
2. Potrebno je da se površ sa veoma malim otvorima zakrivi i da se primeni isti postupak kao i u ravanskom slučaju.
3. Pomoću modifajera FFD4x4 (omogućava da izmenimo ravan pomoću 64 kontrolnih tačaka) smo zakrivili postojeću ravan iz prethodnog istražavanja.
4. Napravljena je kopija na kojoj su ti otvori sklairani skoro do veličine šestougaonih poligona.
5. Na originalnoj ravni je potrebno da se selektuju tačke oko kojih će se pojaviti otvori. Iskorišćena je opcija “Edit Poly” i pomoću “soft” selekcije izabrane su tačke na kojim želimo da vidimo otvore.
6. Dodat je modifajer “Morph” i u pod meniju je selektovana kopija, a intezet je podešen na 60.

*Dobijeni rezultat:
– Zakrivljena površ je glatka i moguća je visoka kontrola podešavanja otvora (Njihova pozicija, veličina i raspored).

Crvena boja – Kopija
Siva boja – Finalna ravan

Istraživanje na ravanskoj površi u Grasshopper-u

Istraživanje je rađeno na kvadratnoj površi.
1. Pre početka pisanja koda dodata je ekstenzija “LunchBox” koja omogućava između ostalog da se površ izdeli na određene pravilne poligone.
2. Definisali smo površ na kojoj se primenjuje kod i zadali smo sledeće podele:
– Kvadratna podela
– Trougaona podela – verzija B
– Heksagonalna podela
– Dijamantska podela
– Trougaona podela – verzija C

3. Kako bismo kontrolisali pozicije otvora neophodno je da se u kodu definiše tačka ili kriva oko koje će se pojaviti otvori.

4. Nakon definisanja pozicije, neophodno je da definišemo veličinu otvora u odnosu na zadatu tačku i način rasprostiranja otvora. Podešavamo veličinu otvora od 1%-99% u odnosu na veličinu poligona u kom se nalazi otvor, dok način rasprotiranja kontrolišemo pomoću Gausove krive.


*Dobijeni rezultat:
-Dobijena je mogućnost odabira različitih vrsta otvora
-Postignuta je visoka kontrola veličine otvora, pozicije i načina rasprostiranja.
-Ovaj način se pokazao kao efikasnije i brži, pogotovo kad treba da se napravi više različitih varijacija otvora.
-Kod može da se primenjuje na svim vrstama površi bilo da su ravanske ili prostorne.

Oblast:

Perforacije

Tema:

Modelovanje paviljonske konstrukcije upotrebom elemenata koji se međusobno preklapaju I obrazuju  perforacije

Upotrebom perforacija postižu se različiti prostorni efekti. Svetlost i senka u arhitekturi imaju veliku ulogu u postizanju različitih ambijenata u prostoru. Primenom različitih elemenata, otvora, materijala i boja, stvaraju se beskonačne mogućnosti u dizajnu. Taj dizajn je promenljiv u zavisnosti od lokacije i vremena.

Inspiracija:

“Architecture exists, like cinema, in a dimension of time and movement ” –Jean Nouvel

Problemi:

• odgovarajući oblik, raspored i veličina otvora radi dobijanja željenog efekta
• odabir adekvatnih materijala i boja
• zavisnost od vremena i lokacije

Cilj:

Kreiranje paviljonske strukture primenom elemenata tako da se njihovim položajem i preklapanjem obrazuju perforacije 

Metoda rada:   

• pronalaženje primera koji koriste prirodno osvetljenje za stvaranje različitih ambijenta u prostoru
• sortiranje na osnovu efekata koji se javljaju unutar njih i izdvajanje elemenata koji na to utiču
• odabir lokacije i modelovanje paviljona
• pronalaženje odgovarajućeg paterna 
• primena paterna na paviljonsku strukturu

 

U nastavku istraživanja bavila sam se načinom modelovanja abažura lampe i različitim varijacijama koje nastaju promenom određenih parametara. Inspiracija za ravanske elemente koji čine glavne segmente ogleda se u mesečevim menama, koje karakteriše promenljivost, što se takođe uočava i na modelu.

Prvi korak: 

• Zadavanjem dve kružnice koje treba da predstavljaju spojnice, tj. element oko koga rotiraju vertikalni segmenti generiše se pravac postavljanja istih.
• Definisanjem tačaka koje generišu krivu koju je moguće odrediti putem ,,GraphMapper-a‘‘ dobija se  kriva koja predstavlja početni segment abažura.

Drugi korak: 

• Rotacijom definisane krive oko zadate ose, dobija se početni oblik abažura.
• Postavljanjem ravni u tačkama kružnice i njihovom rotacijom generiše se pravac gde se zasecanjem dobijene površi fomiraju nove, jednako raspoređene krive.

Treći korak: 

• Ravanskim presecima nastale površi dobijene su krive, koje ofsetom, u određenoj meri kao i primenom funkcije ,,Loft‘‘ generišu zasebne elemente.
• Korigovanjem određenih parametara kao što su ugao rotacije ravni i broja segmenata, dobija se forma abažura.

 Četvrti korak: 

• Dodavanjem debljine zasebnim elementima i definisanjem načina spajanja, dobija se finalni oblik lampe.
• Pomeranjem krivih, parametara za visinu, debljinu, širinu, ugao rotiranja, broj segmenata i debljinu materijala dobijaju se različite forme.

U sledećoj fazi, kao finalni rezultat, potrebno je ispitati kakav se odnos svetlosti i senke formira u prostoru.

U daljem istraživanju bavim se sređivanjem referentnih osnova i 3d modela, kako bi se mogli ubaciti u Vuforiu i Unity.

3d modeli u programu 3dsMax potrebno je sačuvati kao obj. ili fbx. kako bi se mogli ubaciti u “Unity”. Potrebno je neko vreme da se sačuva u pomenutim formatima.

Odlučio sam da posebno sačuvam tri modela, koja će predstavljati tri odvojena modela pri prikazivanju pečata.

Jedan koji sadrži samo zidove, drugi koji sadrži samo enterijer i treći koji sadrži oba zajedno.

Kao i  3d modele, tako sam i osnove čuvao kao tri odvojene slike. Kako bi se ubacili u program potrebno ih je sačuvati u jpg. formatu i srediti tako da imaju jasne linije da bi program lakše prepoznao pečat.

Oblast:

-Ergonomija se bavi dizajnom proizvoda da budu što bolje prilagođeni ljudskom telu

Tema:

-Pomoću dimenzija za ergonomski tačan nameštaj ispitujemo date primere. Visina dela za sedenje treba da bude od 40-45cm, a ugao između naslona i sedišta od 105 °-120 °.

Primeri:

1. 2. 3.

Problemi:

-Nameštaj se u većini slučajeva projektuje iz estetskih razloga. Iz ovih razloga dolazi do problema neudobnosti i neprilagođenosti različitim grupama korisnika.

Cilj:

-Ispitivanje ergonomije površinskih i linijskih komada nameštaja

-Dobijanje ergonomski tačnih i udobnih formi nameštaja

Metode:

-Modelovanje, ispitivanje dimenzija i stabilnosti komada nameštaja i da li zadovoljavaju ergonomske norme.

Kriterijumi:

-Udobnost

-Vrsta materijala

-Utrošak materijala

-Cena

Prvi korak:

Za izradu trodimenzionalne tapete potreban je kalup u ovom slučaju. Trodimenzionalne tapete su od gipsa, u svrhu pravljenja kalupa izrađujem 3d model.
Model bi bio u celini koji bi se multiplicirao kako bih dobio željeni dizajn.

Drugi korak:

Model se radi u 3ds max programu.

Modele na slici sam dobio korišcenjem slika kao osnova za modlevoanje makaza, mašinica i češljeva.

Dimenzije jedne celine trodimenzionalne tapete je 110cm x 69cm.

Modele uz pomoć pomeranja veteksa pravljenje i dodavanje ”edge” uz pomoć edit poly-a sam dobio ovakav model koji se sklapao sa modelima ciglice uz pomoć alatke ”attach”.

Naredne slike pokazuju izgled modela u procesu modleovanja.

Druga faza podrazumeva rad u Rhinocerosu I Grasshopperu.

Prvi korak: Kao osnovu uzeli smo pravougaonik zaobljenih ivica.Pravougaonik smo podigli na odredjenu visinu I offsetovali ivice koje bi predstavljale broj šina odnosno broj slojeva fasade.

Drugi korak:Pomoću opcije ”Divide Curve” I “Length” + “Division” podelili smo šine na odredjeni broj tačaka na zadatom razmaku.

Treći korak:Putem “Graph Mapper-a” (Bezier) definšiemo krivu koju čine vertikalne linije na fasadi.Dalje putem “Domain-a” definišemo minimalne I maksimalne visine tačaka krive.Da bi postojao kontinuitet krive na fasadi alatkom “Merge” spojili smo vrednosti od početka do kraja krive + od kraja do početka krive.Još moramo da definisemo početke krivih da se one ne bi preklapale ukoliko imamo 2 ili 3 šine.To smo uradili pomoću alatke “Seam” I tri “Slider-a”-po jedan za svaku šinu.

Od dodataka za Grasshopper koristimo Mesh Pipe kao geometriju koja blokira sunčevu svetlost.

Četvrti korak:Potrebno je napraviti ploče do kojih će osvetljenje da dolazi.Pomoću alatke “Range” napravili smo spratove.Dalje,iskoristili smo “Cull index” da bi odstranili poslednji sprat (prvi od nazad) iz proračuna osvetljenosti.Na pločama smo razvili mrezu tačaka opcijom “Divide Surfaces” I “Quads Panels” da bi imali jasno odvojene neosvetljene I osvetljene delove.

Peti korak:Dolazimo do pravljenja same Analize Osvetljenosti:”Exposure”

Pomoću “Occlusion-a” dobijamo informaciju koliko zrakova je zaklonjeno.Koristimo “Gradient” za vizuelni prikaz.

Putanja Sunca je predstavljena lukom koji je podeljen na više tacaka (Sunce) sa mogućnošću da menjamo nagib samog luka (razlicito doba godine) i dužinu luka ukoliko želimo da istražujemo samo jedan deo dana.

Boje:Crvena- Stalna izloženost Sunčevoj svetlosti,

Zuta-Povremena izloženost Sunčevoj svetlosti,

Zelena-Delovi stalno zaklonjeni od Sunčeve svetlosti .

Zaključak:Dobili smo model na zadovoljavajucem nivou ,pogodan za dalje istraživanje.U sledecoj fazi bi se sprovele analize osvetljenosti  unutrašnjosti objekta u odnosu na različito doba dana i godine.

Parametri fasade na koje će se uticati su sledeći:

1.Broj šina

2.Oblik krive koju formiraju vertikalni elementi

3.Pomeranje fasade (Menjanje početne tacke krivih)

4.Razmak izmedju vertikalnih elemenata

5.Prečnik vertikalnih elemenata

Parametar unutrašnjosti objekta na koji utičemo jeste broj spratova-od 1 do 4 sprata.Time ćemo se osvrnuti i na to koja spratna visina je pogodna za dobru osunčanost.

Oblast: Reprodukcija umjetničkog djela kroz modelovanje složene geometrijske forme koristeći Fibonačijev niz

Tema: Vizualizovanje numere “Lateralus” benda Tool, koja je pisana po principu Fibonačijevog niza kroz 3D model i primjena efekta “infinity mirror” kako bi se kreirao autentičan prostorni prikaz beskonačnosti, što je i jedna od glavnih tema pjesme.

Primjeri:

Scena iz filma “Inception”; primjer stvaranja efekta beskonačnog ogledala

Problemi:
Implementiranje Fibonačijevog niza u proces modelovanja.
Usklađivanje modela tako da kada se primjeni efekat beskonačnog ogledala dobije kontinualan prostor bez prekida.
Odrediti najbolji pristup za primjenu efekta beskonačnog ogledala.

Cilj: Izmodelovati složenu geometrijsku strukturu koristeći Fibonačijev niz i naći najefikasniji i najoptimalniji način za kreiranje raznih vizelnih iluzija  uz maksimalnu mogućnost manipulacije sa samom strukturom.

Kriterijumi:
Utrošeno vrijeme
Kvalitet finalnog produkta
Mogućnost manipulacije kreirane iluzije

Metode:
-detaljno upoznavanje sa konceptom Fibonačijevog niza
-pronalaženje primjera primjene Fibonačijevog niza u arhitekturi
-detaljno upoznavanje sa Infinity Mirror konceptom
-osmišljavanje geometrijske srukture
-odabir programa koji ima potencijal da pruži najkvalitetnije rezultate
-modelovanje

Reference:
Slika br.1  https://www.alexgrey.com/art/paintings/soul/alex_grey_net_of_being
Slika br.2  https://www.behance.net/gallery/51722403/LATERALUS-A-design-study
Video  https://www.youtube.com/watch?v=q3tBBhYJeAw&ab_channel=WeiChizzle

UPOREDNA ANALIZA

I metoda:

Isecanje papirnih elemenata u oblik jednakostraničnog trougla i ručno sklapanje Bucky ball forme.

Prednosti: Moduli se lako sklapaju i savijaju, materijal (papir) je dostupan svima, moguće varijacije u osnovnom obliku, dimenzije mogu da variraju, mali utrošak materijala, brza fabrikacija individualnih modula.

Mane: Za izradu ove strukture je bilo potrebno uložiti dosta vremena, potrebna je određena količina preciznosti i strpljenja gde zbog odstupanja dolazi do krhkosti čitave forme.

Slika 1. Prikaz postupka savijanja elemenata i generisanja strukture

Slika 2,3.  Prikaz ručnog sklapanja modula i spajanja celokupne forme.

II metoda:

3D modelovanje elemenata u SketchUp-u  i  Grasshopper-u, fabrikovanje putem 3D štampe

Prednosti: Jednostavniji i brži način dobijanja krajnje forme u odabranom programu, jasno saglediva ušteda vremena u modelovanju, a pored toga, ovakav pristup omogućava preciznije i jednostavnije fabrikovanje forme u odnosu na papir. Primenom parametarskog modelovanja u Grasshopperu moguće je brzo kreiranje novih varijanti modela.

Mana: Neizostavno je naglasiti da tokom ovakvog pristupa gde finalni model dobijamo upotrebom 3d štampača, nailazimo na problem koji se ogleda u ceni ovakvog vida fabrikacije ali pored toga isti nije pristupačan svima za razliku od prve metode. Vreme fabrikacije individualnih modula je mnogo duže primenom 3D štampe.

Slika 4. Primeri 3D struktura modelovanih u SketchUp-u

Slika 5. Primer 3D strukture modelovane u Grasshopperu.

Zaključak:

Ispitivanja mogućnosti generisanja strukture na osnovu navedenih metoda dalo je zadovoljavajuće i adekvatne zaključke za dalji postupak rada.

Uporednom analizom dva navedena principa izrade ustanovljeno je da metode koje se ogledaju u generisanju 3D modela putem određenog softvera dozvoljavaju brže i lakše izmene oblika i karakteristika forme Bucky ball-a.

UPOREDNA ANALIZA

I metoda:

Isecanje papirnih elemenata u oblik jednakostraničnog trougla i ručno sklapanje Bucky ball forme.

Prednosti: Moduli se lako sklapaju i savijaju, materijal( papir) je dostupan svima, moguće varijacije u osnovnom obliku, dimenzije mogu da variraju, mali utrošak materijala, brza fabrikacija individualnih modula.

Mane: Za izradu ove strukture je bilo potrebno uložiti dosta vremena, potrebna je određena količina preciznosti i strpljenja gde zbog odstupanja dolazi do krhkosti čitave forme.

Slika 1. Prikaz postupka savijanja elemenata i generisanja strukture.

Slika 2. , 3. Prikaz ručnog sklapanja modula i spajanja celokupne forme.

II metoda:

3D modelovanje elemenata u SketchUp-u i  Grasshopper-u ,fabrikovanje putem 3D štampe

Prednosti: Jednostavniji i brži način dobijanja krajnje forme u odabranom programu, jasno je saglediva ušteda vremena,a pored toga, ovakav pristup omogućava preciznije i jednostavnije fabrikovanje forme u odnosu na papir. Primenom parametarskog modelovanja u Grasshopperu moguće je brzo kreiranje novih varijanti modela.

Mane: Neizostavno je naglasiti da tokom ovakvog pristupa i gde finalni model dobijamo upotrebom 3D štampača, nailazimo na problem koji se ogleda u ceni ovakvog vida fabrikacije, ali pored toga isti nije dostupan svima za razliku od prve metode. Vreme fabrikacije individualnih modula je mnogo duže primenom 3D štampe.

Slika 4. Primeri 3D struktura modelovanih u SketchUp-u.

Slika 5. Primer 3D strukture modelovane u Grasshopperu.

Zaključak:

Ispitivanja mogućnosti generisanja strukture na osnovu navedenih metoda dalo je zadovoljavajuće i adekvatne zaključke za dalji postupak rada.

Uporednom analizom dva navedena principa izrade ustanovljeno je da se kombinacijom, ove dve metode ogledaju u generisanju 3D modela putem određenog softvera  dozvoljavaju brže i lakše izmene oblika i karakteristika forme Bucky ball-a.

Oblast:

-Car Modelling – modelovanje karoserije automobila sa svim usisnim,izduvnim i pratećim detaljima konkretnog modela, vodeći računa da broj poligona bude što manji.
-Low Poly model je model koji sadrži manji broj poligona te je zbog toga manje detaljan, ali ipak zadržava oblik prvobitnog modela.

Primjeri:

1. 2.  3. 

Problemi:
-pronalazak kvalitetnih referentnih fotografija
-precizno sastavljanje zasebnih elemenata
-modelovanje karakterističnih elemenata na modelu
-veliki broj poligona

Cilj:

-Izmodelovati repliku pravog automobila
-Dobijanje kvalitetnog i upotrebljivog tj. optimizovanog Low Poly modela koji ima mogućnost daljeg unapređivanja kao npr. teksturisanja, animiranja…

Metode:

-pronalazak referentnih slika
-detaljnije istraživanje dimenzija i oblika modela
-upoznavanje sa potencijalnim programom za izradu modela
-upoznavanje sa mogućnostima programa
-3D modelovanje

Kriterijum:

–kompletan i esterski kvalitetan model
-preciznost pri modelovanju
-generisanje modela sa što manjim mogućim brojem poligona

Reference:

-Slika br.1 https://polycount.com/discussion/94200/car-modeling-techniques
-Slika br.2-https://polycount.com/discussion/186678/looking-for-advices-about-low-poly-car-modeling
-Slika br.3-https://drawingdatabase.com/mustang-shelby-gt-500-1967/

Oblast: Prostorna interpretacija poligonalnih tela

Tema: 

Primena odgovarajućih elemenata (modularnih) za interpretaciju i aproksimaciju pravilnih poliedara na dva načina, kroz

– analognu,

-digitalnu fabrikaciju.

Inspiracija: Bucky ball

– su sićušni molekuli napravljeni od 60 atoma ugljenika. Nazvani po Buckminster Fuller, arhitekti koji je dizajnirao geodetske kupolaste strukture. Atomi ugljenika mogu se povezati u različite strukture.

Problemi:

1. Interpretacija i fabrikacija pravilnih formi (Bucky ball-a)

2. Analiza problema nepravilnih elemenata (poliedara) i njegovih varijacija

Cilj: 

Ispitivanje fabrikatorskih metoda za dobijanje poliedara primenom Bucky ball-a, jer sadrži jedinstvene modularne elemente koji mogu da se iskoriste da bi se dobila celokupna forma koja može da se prebaci na arhitekturu, takođe cilj je da se smisli parametarski pristup kojim bilo kakav poliedar može oformiti strukturu Bucky ball-a, sačinjen od dve vrste modula primenom fabrikacije.

Kriterijumi:

-uloženo vreme

-jednostavnost izrade

-varijacije dobijenih oblika

-(boja)

Metode:  Modelovanje elemenata, uporedna analiza (sadržaj), ručno sklapanje modula

Istraživanje se bazira na načinu izvođenja zadate forme, ručnom metodom korišćenja običnog papira (origami), ili ipak 3D modelovanjem u dostupnim programima, sa različitih aspekata, bili oni vremenski, ili imali za krajnji rezultat varijaciju formi i uklapanje elemenata.

OBLAST: Parametarsko modelovanje na osnovu oblika i elementa

TEMA:Paviljonske strukture

PRIMERI I INSPIRACIJA:

Slika 1 :
Pravljenje strukture uz pomoc ravanskih elemenata

Slika 2:

Način spajanja elemenata pomoću klinova

Slika 3:

Ispitivanje stabilnosti odabrane strukture

PROBLEMI:

1. Pronalazak algoritma za generisanje paviljona

2. Pronalazak adekvatnih spojnica koji paviljon cine monolitnim

3. Stabilnost i postojanost paviljona

CILJ:

Napraviti paviljon uz pomoc modularnih elemenata i pomocu spojnica koje su predvidjene kao brze i efikasne

METODE RADA:

1. Istrazivanje modula

2. Istrazivanje spojnica

3. Odabir forme

4. Ispitivanje stabilnosti

REFERENCE:

Plate Pavilion at The Malta Design Week (design-milk.com)

Modular Timber Structure ‒ IBOIS ‐ EPFL

Polazeći od najjednostavnijih zahteva za izgled finalnog rešenja koristila sam Grasshopper kako bih modelovala strukturu.

Početni uslovi:

• jedna boja elementa – crna
• geometrija elementa – sfera
• dimenzija elementa –  svi elementi su iste veličine
• broj slika koji nam se ukazuje – jedna slika (jednostruka anamorfoza)

Prvo je bilo potrebno ispitati zakone perspektive i pojave da se posmatraču objekat koji je na većoj udaljenosti od očne tačke čini manjim nego što jeste. Dakle, u našem primeru, iako su sve sfere iste veličine (što smo izabrali zbog pogodnosti fabrikacije) neke će nam se činiti da su manjih dimenzija u zavisnosti od njihove blizine i taj zakon će nam koristiti u manipulisanju modelom.

Zatim je bilo potrebno odabrati fotografiju koja će se ukazati posmatraču iz određenog ugla posmatranja. Ona se u Photoshopu konvertuje u crno-belu fotografiju kako bi lakše mogli da uočimo kako varira gustina obojenih piksela. Podelili smo fotografiju na grid tako što smo posmatrali koji je minimalan broj ćelija dovoljan da prikaže sitnije detalje poput dela oko očiju.  Od gustine grida zavisi kvalitet prikaza slike (što je grid gušći, broj ćelija je veći, slika je jasnija).

 Portret Đorđa Balaševića

Opis rada u Grasshopperu:

Prvo je potrebno uneti broj redova i kolona grida i prečnik sfere. Pomoću tih vrednosti dobijemo površ, kojoj odredimo centar. Potrebno je definisati i udaljenost posmatrača od površi koju unosimo kao vektor i na taj način dobijamo očnu tačku posmatrača. Promenom te tri vrednosti u svakom trenutku možemo bitno uticati na izgled modela.

 Preko površi napravimo 2D grid. Zatim tražimo uv kordinate odnosno tačke koje su nam potrebne za alatku image sampler u koju smo ubacili fotografiju. Alatka split AHSV prepoznaje boje i pretvara ih u vrednosti koje se kontrolišu alatkom graph mapper.

U toku rada primećeno je da je povoljnije da kuglice budu raznih dimenzija kako model ne bi imao preveliku dubinu. Kada smo dobili razne veličine prečnika svih kuglica sveli smo ih na 10 različitih prečnika, a samim tim smo formirali 10 ravni u prostoru (u svakoj od njih su kuglice istih dimenzija).

Dobijene vrednosti prečnika i početni prečnik kuglice smo remapirali, potom napravili faktor skaliranja i skalirali sve centre kuglica u odnosu na tačku posmatranja koja je centar skaliranja. Vrednosti smo uneli u mesh sphere, alatku za pravljenje sfere, kojoj smo zadali broj poligona (nivo detaljnosti sfere).

Rezultati ovog rada izgledaju ovako:

Ono što se pojavilo kao problem su prevelike dimenzije strukture koje u ovim uslovima onemogućavaju proces fabrikacije i njegovu analizu. Zbog toga je odabrana izrada instalacije u programu 3D max (koji je povoljniji za vizuelne reprezentacije modela u odnosu na Rhinoceros) i analiza metode modelovanja.

Metoda modelovanja

Način parametarskog modelovanja koji nudi Grasshopper je mnogo povoljniji u odnosu na Sketchup koji koristi umetnik Michael Murphy. Za upravljanje ovako zahtevnim i složenim strukturama neophodno je više puta proći kroz ceo proces modelovanja i preispitati da li je moguće promenom nekih parametara učiniti model kvalitetnijim. Brzina rada je prednost ovog programa tako da je kriterijum uloženog vremena ovakvim pristupom zadovoljen. Iako su u ovom radu odabrani najjednostavniji zahtevi za izgled finalnog rešenja, programiranjem u Grasshopperu moguće je rešiti mnogo kompleksnije modele usložnjavanjem ovog koda koji može poslužiti kao osnova daljim istraživanjima.

Promenom nekih parametara postignut je bolji kvalitet modela. Ukoliko se uklone poslednja dva reda kuglica dubina strukture se drastično smanji, dok kvalitet prikaza fotografije ostaje isti.

OBLAST: Integrisani pristup fabrikaciji slobodnih formi

TEMA: Modelovanje i fabrikacija slobodnih formi aproksimacijom na razvojne trake

PRIMERI I INSPIRACIJA:

Na referentnoj slici se nalazi objekat koji nije izveden, već predstavlja samo maketu. Predstavlja primer na kom je primenjen osnovni origami princip, koji je dosta zastupljen u arhitekturi.  Problemi pri modelovanju nastaju kao posledice dizajna fasade, osunčanosti objekta, na koji koji način se objekat oslanja.

Projekat Mincholas Grimshaws Eden . Predstavlja zlatni presek Fibonačijevog niza. Inspiracija je bila biljka aloja.

The Bloomberg pavilion by Akihila Hirata
Osnova je trougaona struktura na koju je zakačeno origami “nebo” .

PROBLEMI:

– Stepen zakrivljenosti pri umnožavanju manjih struktura
– Dobijanje odgovarajućeg šablona

METODE:

– modelovanje (pepakura dizajner)
– modelovanje pomocu alatke  “crane”
– Boundary-first-flattening

CILJ:

– Pronaći najbolji metod modelovanja kako bi se struktura što bolje prikazala ili izvela
I metod : Ispitivanje programa koji omogućavaju digitalnu simulaciju savijanja
II metod: Ispitivanje pomoću razvojnih traka
III metod: Modelovanje koristeći “comfort mapping”