Kreiranje 3D holograma

Za 3D hologram potrebno je imati telefon/tablet/ekran i piramidu koju je potrebno napraviti od providnog materijala.

Drugi deo istraživanja bazira se na kreiranju 3D holograma, a osnova za kreiranje pokretnog 3D holograma je postojanje određenog gifa čija je pozadina crne boje. Kako je gif koji je preuzet sa interneta bele boje, preko programa “Adobe Photoshop” gif je razložen na 13 fotografija, na svakoj iskorišćena opcija “Layer -> Flatten Image”, potom su te fotografije ponovo spojene u gif.

Problem koji se javlja kod ove faze istraživanja je veoma teško prebacivanje pozadine sa bele na crnu boju,  te oduzimanje dosta vremena na razlaganje gifa na fotografije, menjanje boje pozadine na svakoj fotografiji i ponovno sklapanje fotografija u gif, stoga se preporučuje upotreba programa “Camtasia studio” gde je u okviru kreiranja videa za hologram moguće obrisati postojeću pozadinu.

S obzirom na to da program na može da se instalira na fakultetu, fotografije su spojene u gif uz pomoć sajta GifMaker.Me, a video za hologram je pravljen uz pomoć programa “Microsoft Powerpoint”.

U okviru “Microsoft PowerPoint” programa korišćena je opcija “Insert -> Shapes” i izabran je X, postavljen je na centar crne pozadine i smanjena je njegova debljina. Uz pomoć opcije “Insert -> Picture” ubačen je gif koji je napravljen na internetu i kopiran je sa sve 4 strane. Kada se obriše X i uz pomoć “F5” pusti prezentacija, dobije se video koji se koristi za 3D hologram.

3D hologram može da se pokrene klikom na sledeći link —>3D hologram

PREDMET ISTRAŽIVANJA: Amorfna struktura

PROBLEM: Kako napraviti istu stvar r

METODA:

CILJ: Raspozavanje iste stvari iz razlicitih uglova

REFERENCE: Inspiracija za temu je sa linka;
https://www.youtube.com/watch?v=pn74pSlznj8

Nakon podešenog interface-a, modelovanje lika početo je kreirajući 3D Sphere, odnosno, unapred definisanog oblika lopte. 3D Sphere sam po sebi ne može da se modeluje, tako da je bilo potrebno njegovo konvertovanje u PolyMesh3D.

Transformacija date lopte nastavljena je omogućavanjem “Edit” sekcije, čime smo omogućili korišćenje različitih funkcija poput: Transformacije, modelovanja različitim četkicama, podešavanja količine poligona, deljenje, dodavanje tekstura itd.

Korak 1: Glava

a) Uključila sam opciju “Activate Symmetry” (podnivo sekcije Transform), čime sam olakšala sebi posao, jer sama opcija preslikava jednu stranu lika na drugu.

b) Nakon omogućene simetrije, upotrebom četkice Move Brush ( B + M+ V ), transformisala sam pravilan oblik lopte u oblik ljudske glave, pomerajući različite delove lopte (dobijamo: deo potiljka, obraze, čelo, očne duplje, bradu…)

c) Uz pomoć četkica Standard Brush ( B + S+ T) i Dam Standard Brush ( B + D+ S ) dodala sam na deo lica izbočine koje označavaju nos i usne. Njima je nakon ovoga još uvek potrebna dorada (smoothovanje – Shift + Click, dodatno oblikovanje…).

 

d) Delimičnom oblikovanjem glave, omogućila sam prostor za dodavanje očiju. Najbolja metoda za ovaj postupak jeste upotreba komande “Insert Brush”, koja se nalazi u podnivou četkica. Birajući Insert Brush ( B + I + ___ ) otvara nam se prozor sa velikim izborom već predviđenih oblika, a ja sam za oči birala, naravno, sferu. Ubacivajući sferu na model, ona se na njega “lepi” kao maska, pa je potrebno da se ta maska ukloni, kako bismo mogli modelovati delove kao celinu. Uklanjanje maske je vrlo lako, komandom – Ctrl + Drag (van modela). Nakon toga dolazi na red smooth-ovanje i dodatno modelovanje i naglašavanje delova lica.

e) Prelazim na modelovanje ostalih delova tela. Da bih dodala vrat, koristila sam opciju “Curve Tube Brush” ( B + C + W ), da bih napravila cilindričnu strukturu koja podseća na vrat. Pre toga, potrebno je bilo da isključim simetriju, jer se vrat nalazi na osi tela lika.

I ovde je bilo potrebno otkloniti masku, a nakon toga, da bih spojila vrat i glavu, i da bih mogla da ih lakše i bolje modelujem, uključila sam DynaMesh (Tools – Geometry – DynaMesh).

f) Nakon dodavanja vrata i njegovog oblikovanja, potrebno je modelovati torzo. U programu postoji već predviđen ženski torzo u sekciji “Insert Brush”, tako da je to najlakša i najbrža opcija. Ipak, podrazumeva se doatna modifikacija samog dela, poput smanjenja struka, grudi, dodavanja vrata itd.

 

g) Nakon modelovanja torza, na redu su ruke, kosa, noge, kosa, usne i ostali detalji.

Modelovanje detalja koji treba da se ističu na telu poput zenica i usni je vrlo lako odraditi pomoću maske – obeležavanjem dela tela koji želimo da kopiramo i time dobijemo novi “podnivo”, Subtool.

Na taj nači urađeni su delovi lica, korset, detalji nogu, haljina, kosa…

 

*Na slici je prikazan urađen veći deo modela, gde su isprobani pretežno svi potrebni alati – Brushevi, Alpha teksture, Subtoolovi, opcije izmene geometrije, transformacije itd.

Preostalo je još da se na sličan/isti način urade druga ruka, noge, sitni detalji, izmenja haljina (i pokuša da se uradi veo :D )

*Kako sam još na početku promašila proporcije, bilo je potrebno da se delovi modela skaliraju, razvuku i promene. Kako je u ZBrushu to jedna od bazičnih opcija, skaliranje i deformacija nalaze u glavnom meniju, i nakon nekoliko loših pokušaka uspela sam da savladam i te komande.

Nakon mukotrpnog višečasovnog istraživanja, zaključuje se da ne postoji lakši način za samu fabrikaciju bloka, već se listovi papira moraju laserski seći jedan po jedan.

Model je ubačen u 3ds Max i prilagođen zadatku:

 

 

Na primer, primećeno je da visina mora linearno da opada od jedne strane ka drugoj, kao i da ne smeju da postoje nikakve rupe da bi se listovi bloka mogli cepati.

Zatim je pripremljen model ubačen u Rhinoceros i horizontalno izdeljen poput listova papira u bloku.

 

Takođe je napravljena ograničavajuća kutija. Od nje je oduzet model tako da predstavlja deo listova papira koji se cepaju.

 

Proces rada:

Nakon ubacivanja foldera fotografija enterijera spavace sobe. Bilo je potrebno oznaciti markere na fotografijama kako bi program preciznije mogao da rasporedi izvor kamera.

Kada su markeri referentnih pozicija na fotografijama oznaceni , uradjen je “Align photos” kako bi se kamere pozicionirale i kako bi se dobile osnove tacke (obris) prostorije.

Nakon toga bilo je potrebno izbrisati tacke koje previse izlaze iz okvira prostorije jer nisu dovoljno precizne i mogu praviti problema u daljem procesu. Nakon toga uradjen je “Build dense cloud” za dobijanje jos vise tacaka i kako bi bile bolje rasporedjene.

Rezultat nije idealan. Primecuje se problem manjih deformacija prostorije kao i problem coskova gde fale delovi prostorije. Ovaj se problem javio usled neadkvatne pripreme fotografija pre rada u programu. Za snimanje prostorije koriscena je kamera telefona pa coskovi koji su dalji od izvora kamere nisu prepoznati u programu. Sledeci korak je kreiranje mesh modela iz “Dense clode”-a. Radi postizanje brzeg modela mesh je izvucen iz “Point cloude”-a (prethodnog koraka). Ceo model cini 90.000 poligona.

Dodavanjem teksture direktno sa fotografija dobija se bolji rezultat, ali cilj istrazivanja je bio da se generise verodostojan model sto nije uspelo.

 

Faza 2 –

• formiranje 3d modela ;
• stvaranje kontura / izohipsi terena horizontalnim sečenjem modela;
• prebacivanje na papir;
• sečenje i lepljenje papira ,
• formiraju se uporedne makete modela.

Prvi korak je bio iscrtavanje izohipsi dva područja u AutoCADu preko slika terena.

Dwg fajl je prebačen u 3DsMax, i izohipse podignute za određenu visinu

Nakon toga su napravljeni 3d modeli oba ostrva preko Terrain toola

Jedan teren je odradjen kao graded solid a drugi kao layered solid u opciji Terrain, otud poređenje realističnog i konceptualnog izgleda modela.

-Graded solid model zahteva mnogo više lejera,samim tim više papira i posla oko sečenja modela i exportovanja pdf-a, ali bi rezultat trebao biti realističniji u odnosu da drugi model.

-Layered solid model je uprošćeniji, jer se sastoji od više istih segmenata. Potrebno je manje lejera u odnosu na drugi model, ali je više konceptualni pristup prikazivanja makete.

Da bi konture mogle da se poklope sa formatom papira, na čitavu scenu sa modelima je odrađena komanda xform, sa kojim se lakše skejluje model , da bi stao na format A4 papira.

Postoji problem kod stvaranja kontura graded solid modela – zbog potrebe veće količine kontura, teže je iseći model i formirati konture, jer ima dosta promena modela terena po vertikali. Problem je naći način lakšeg sečenja i formiranja kontura u programu.

Odabranu fotografiju sam u ubacila u Rhinoceros, na odredenoj uadljenosti sam postavila liniju po kojoj cu rasporediti panele na kojoj ce se slika interpretirati kao i tacku pogleda. U Grasshopper-u su uradjeni paneli kojih je 12, a koji su sacinjen od tacaka na koje ce se preslikati pikseli odnosno boje sa slike koja je odabrana. Iz tacke pogleda se dobilo koji delovi slike ce se projektovati na panele i na te delove su preneti boje i pikseli. Zatim su se povecala gustina tacaka kako bi se dobila sto jasnija slika. Nakon toga su uradjene povrsi odnosno kvadrati za piksele.

                               

 

Anamorfna struktura

Problem je kako napraviti strukturu takvu da sagledavajuci iz razlicitih uglova, dobijamo razlicite slike

 

Cilj je dobiti efekat anamorfoze

REFERENCE: Inspiracija za temu je sa linka;
https://www.youtube.com/watch?v=pn74pSlznj8 

Prvi model nemoguceg trougla formiran je jednostavno uz pomoc pravih linija kroz koje je provucen profil odgovarajucih dimenzija. Nakon toga, odstranjen je dio koji predstavljao visak iz katakteristicne tacke sagledavanja. Ovom metodom postignut je zeljeni efekat.

         

 

U drugom slucaju trougao formiraju dvije prave i jedna zakrivljena linija, kroz koje je takodje provucen profil pravougaonog oblika.  Na modelu se javljaju problematicne sijenke zbog prevelikog zakrivljenja, sto ometa vizuelni dozivljaj predmeta.

                                   

 

U trecem slucaju trougao formiraju tri zakrivljene stranice, koje imaju manje zakrivljenje od prethodne, i samim tim ostvaruju kvalitetniji efekat iluzije na posmatraca.

                           

U polednjem slucaju pokusala sam da izvedem model uz pomoc pravih linija duz kojih se profil uvrce. Medjutim, doslo je do problema prilikom suticanja dvije susjedne stranice, tako da nisam uspjela da postignem zeljeni efekat.

Prvo što je trebalo da uradim bilo je da nađem odgovarajući prostor za analizu. Našao sam model pozorišne sale na 3D Warehouse-u, prilagodio ga za otvaranje u Rhino-u i krenuo da razvijam strategiju izrade difuzora.

Za izradu difuzora koristio sam Grasshopper. Napravio sam površinu u Rhino-u, koju sam zatim referencirao u Grasshopperu, podelio površinu na 1620 jednakih delova i korišćenjem nasumičnog extrude-a, dobio difuzore na jednom zidu. Nakon toga sam ovo mirrorovao na drugi zid.

Za drugi tip difuzora sam prvo svaku od površi rotirao za nasumični ugao oko ose koja prolazi kroz centar površi i nakon toga extrudeovao za određeni ugao kako bih dobio efekat punih difuzora sa zakrivljeni krajevima.

Za analizu sam importovao model u Autodesk Ecotect. Sledeće faza rada predstavljaće dodavanje izvora zvuka u model i analizu difuzije prostora u ova tri slučaja. 

Izvodjenje Voronoi ćelija

Postoji više načina za izradu voronoi ćelija, a koji će se primeniti zavisi od veličine panela koji se izvodi.

Mogućnosti su: upotreba CNC mašine, 3D štampa ili izrada kalupa

Izrada kalupa predstavlja najjeftiniju metodu ali i zahteva najviše vremena dok je uz to i komplikovana, pa je i pored ekonomičnosti možda najmanje primenljiva.

Znatno lakše metode, a ujedno i preoruka za izradu Voronoi ćelija, su upotreba CNC mašine ili 3D štampa, naročito ukoliko su paneli manjih razmera i mogu biti izradjeni u jednom komadu. Za veće panele potrebno je izradjivati delove koji bi kasnije bili spojeni u finalni panel, što malo komplikuje sam proces izrade pri čemu treba voditi još i računa o spojevima i preklapanjima delova.

Rhinoceros/Grasshopper:

Prvo sam modelovao 2D šablon Voronoi ćelija koristeći opcije Populate geometry i Voronoi.

 

Nakon dobijenih kontura koristim opciju Scale za dobijanje debljine ćelija.

 

Na kraju se patern primenjuje na željenu površinu pomoću opcija Surface i Map to surface. Debljina se podešava opcijom Weavebirds mesh thicken a zakrivljenost površine dobija se pomeranjem kontrolnih tačaka.

3DS Max:

I ovde se najpre pravi dvodimenzionalni šablon koristeci Plane i Generate Topology. Problem je sto ne postoji opcija za izvodjenje pravih Voronoi ćelija, već koristi patern koji podseća na njih, ali postoji mogućnost uvoženja šablona iz autocad-a da bi Voronoi ćelije bile prave.

Ovako nacrtan šablon se može modifikovati  koristeci kontrolne tačke u opciji FFD 4x4x4

 

Na kraju da bih dobio trodimenzionalnu mrežu koristim opciju Lattice i dobijam gotov model.

Zaključak:

U 3DS Max-u postoji mogućnost modifikacije ali ne toliko precizno a postoji i problem da 3DS Max nema prave Voronoi ćelije već samo imitaciju i ne može se uticati na njihov izgled i geometriju. Takodje 3DS Max ne može da aplicira šablon na postojeću površinu već se površina pravi od šablona.

Koristeći Grasshopper postoji više mogućnosti za modifikaciju dobijenog šablona, njegovih dimenzija i debljine kao i za modifikaciju površine na koju se on aplicira. To ga čini boljim programom za pravljenje formi sa Voronoi ćelijama.

Uporednom analizom vidi se da je moguća primena Voronoijevog dijagrama u oba programa ali u 3DS Max-u je znatno manja mogućnost kontrole i modifikovanja, dok Grasshopper zahteva više vremena i komplikovaniji je za rukovanje.

Prvi korak nakon definisanja teme kojom se bavimo, jeste upoznavanje sa alatkama pomocu kojih cemo modelovati strukturu.

Prvi korak: Pronasle  smo odgovarajuci model i ubacile smo ga u Rhinoceros. Zatim smo pocele da ga secemo i naisle smo na problem. Problem su pravile neke konture koje nisu bile zatvorene. S obzirom da je sam model bio los i nismo uspele ni da te konture zatvorimo, onda  smo odlucile modelovati ljudsku figuru u 3ds Maxu kako bi dobili spojene delove.

 

 

 

Odabranu fotografiju ubacila u Adobe Illustrator, izvrsila Tracing Image, podeseno na sest boja.

 

Svaku boju stavila u poseban lejer.

    Prilikom cuvanja svakog lejera posebno, u jpg/png fajl, primetila sam da velicina i oblik cuvanog fajla nije ista kao pocetnog, te sam nacrtala kvadrat u posebnom lejeru, koji je uvek ukljucen i time definisala velicinu i oblik svakom novom fajlu.

U Adobe Photoshopu obrisala pozadinu svakog “lejer fajla”.

 

U Rhinoceros, pomocu Grasshoppera, napravljen model u kome se iz jedne tacke slika pravilno vidi, odnosno model resenja problema. Prvo su postavljene ravni i ocna tacka, kao i zadat odnosu izmedju njihovih velicina.

Nakon toga su ubacene ostale fotografije i postavljene u odgovarajuce ravni, a na kraju im je dodljena i odgovarajuca boja.

         

U zavisnosti od udaljenosti ocne tacke, kvalitet dobijenog modela se menja, a ispostavilo se da sto je ocna tacka udaljenija, teze je uociti nedostatke samo modela.

   Kada je tacka na manjoj udaljenosti    Kada je tacka na vecoj udaljenosti

 

Dobijene fotografije ce se stampati na providnoj foliji i postavljati centricno i na odredjenoj udaljenosti jedna od druge.

 

 

 

 

Prilikom razmatranja modela sa slike koju sam koristila kao osnovnu ideju, zakljucila sam da je lampa oblika petougaonog heksakontaedra (pentagonal hexecontahedron) – sfera sastavljena od 60 jednakih nepravilnih petouglova. Gotov model uvela sam u Rhinoceros, gde sam pomocu alatke UnrollSrf dobila razvijenu povrsinu date figure. Nakon toga uz pomoc Grasshopper-a, offsetovala sam ivice svakog petougla, kako bih dobila okvir buducih otvora za svetlost, unutar svakog od njih. U Rhinoceros-u, na odredjene ivice, dodala sam nastavke kojima cu kasnije spojiti stranice figure.

oblast: modelovanje lampe
problem: izbor pristupa i dizajn modela
metoda: modelovanje u rhinoceros-u uz pomoć grasshopper-a
cilj: izrada fizičkog modela lampe
reference: polazna tačka, odnosno inspiracija za modelovanje lampe i kreiranje njenog paterna je čaralica,nešto sa čim smo se svi kao klinci u djetinjstvu igrali

 

Anamorfoza

Prvi korak je formiranje kvadratne mreže u frontalnom i perspektivnom izgledu u programu “Adobe Photoshop”. Za dobijanje perspektivne ravni koristi se alatka “Edit -> Transform -> Perspective”.

U okviru sledećeg koraka potrebno je pet puta uraditi printscreen “gifa” zeca u toku njegovog kretanja, tako da posmatrajući fotografije redom deluje kao da je on u pokretu. Kada se te slike sačuvaju (prilikom odabira fotografije poželjno je birati fotografiju predmeta koji ima belu pozadinu), potrebno je jednu po jednu transformisati u u programu “Adobe Photoshop”, a transformacija se odvija identično za svaku fotografiju. Ispod je prikazan primer transformacije samo jedne fotografije.

Potrebno je ubaciti željenu fotografiju u program, potom “povezati” perspektivnu mrežu i željenu fotografiju (koristiti opciju “Link layers”). Posle toga potrebno je razvući željenu fotografiju ka gore (koristiti opciju “Ctrl + T” za selekciju) i na kraju je potrebno koristiti opciju “Edit -> Transform -> Perspective” i razvući perspektivnu mrežu sa strane sve dok se ne preklopi sa frontalnom mrežom.

Završni korak je sakrivanje frontalne i perspektivne mreže, a na ekranu ostaju samo predmet i bela pozadina. Papir se spremi za štampu, a radi dobijanja što veće efikasnosti trodimenzionalnosti, poželjno je gornji deo bele pozadine iseći, kako bi izgledalo da se predmet nalazi na beloj podlozi. Ovaj princip je moguće primenjivati za bilo koji predmet koji na željenoj fotografiji izgleda trodimenzionalno. Fotografija je potom spremna za štampu, a ostale četiri faze kretanja se za štampu pripremaju na isti način.

Na četiri fotografije iznad prikazano je kretanje zeca, a svaka od fotografija je spremna za štampu. Štampanjem, pa potom sečenjem gornje polovine pozadine bilo koje fotografije, iz određene tačke posmatranja delovaće kao da zec stoji u prostoru. Ukoliko fotografije postavimo na horizontalnu površinu jednu iza druge, delovaće kao da se zec kreće u prostoru. Ovim korakom je završeno istraživanje u vezi sa anamorfozom, a nastavak istraživanja vršiće se kada se izvrši štampanje.

Ideja je da papiri budu poređani po stolu tako da kada su posmatrani frontalno izgledaju kao da predmeti istraživanja stoje u tri dimenzije. Fotografija iznad prikazuje simulaciju pogleda od gore, gde je gornja polovina pozadine svakog papira isečena radi što jačeg dočaravanja prividne trodimenzionalnosti.

Oblast istraživanja: Difuzori u enterijeru

Dobra akustika prostora izuzetno je značajna, pogotovo u prostorima u kojima se održavaju raznolike manifestacije, pozorišne predstave, predavanja i slično. Ova tema posebno je inspirisana mojom skorašnjom posetom Pozorištu mladih gde sam gledao odličnu predstavu, koju nažalost, delom nisam čuo.

Korišćenjem Rhinoceros programa i Grasshopper plugina za parametarsko modelovanje, kao i Autodesk Ecotect programa za sprovođenje analize planiram da dobijem zidne i plafonske difuzore koji bi pospešili akustiku prostora.

Planiram da radim israživanje reverberacije zvuka, upoređujući vreme reverberacije u slučajevima bez difuzora, sa različito udubljenim segmentima difuzora, kao i sa različito nagnutim  difuzorima.

      

Reference: http://www.akademijaumetnosti.edu.rs/images/Vesti_2011_2/dzmp/PROA%20-%20Difuzori%20zvuka.ppt

http://vtsns.edu.rs/wp-content/uploads/2014/04/AT-3-Akustika-prostorija.pdf

 

Oblast: Fotogrametrija

Metode: Prvi korak je fotografisanje cele prostorije iz jedne tacke. Zatim u softveru Agisoft Photoscan ubaciti fotografije kako bi generisali prostor koji se na kraju exportuje kao 3d model.

Cilj: Generisanje 3D modela enterijera na osnovu fotografija

Reference:https://www.youtube.com/watch?v=Uny9nTr22go

Oblast istrazivanja: seckanje ljudske figure u nekim polozajima(trcanje).

Problem: Osnovni problem je pri samom modelovanju  ljudske figure, secenju po vertikali i pronaci nacin spajanja na kraju.

Metoda: Modelovanje je metoda koju bismo primenile uz pomoc programa: Rhinocerosa i Grasshoppera.

Cilj: Napraviti model ili maketu gde bismo prikazali kako iz razlicitih uglova mozemo sagledati datu strukturu.

Reference: https://www.youtube.com/watch?v=SQYss2PtOgk

 

 

Oblast: Modelovanje crtanih likova u Z Brush-u

Problem: Kako je izabrani crtani lik – Corpse Bride (iz istoimenog animiranog filma Tima Burtona), sam po sebi kompleksan, potrebno je izabrati najbolju taktiku modelovanja u Z Brush softveru, tako da dobijemo približno (ili, najbolje, skroz) jednak rezultat kao i lik u samom filmu.

Kod lika je uočena asimetričnost, kao i veliki broj detalja – poput različitih tekstura tkanina, vezova, detaljnosti kose, cveća, detalja lica, pa čak i razlika u delovima tela (ruke, noge).

Metoda: Z Brush Clay Sculpting

Cilj: Izmodelovati što realističniji/ približniji model Corpse Bride lika sa što više                  karakterističnih detalja

Referentne fotografije:

Oblast:  Faceted papercraft

Metode: MeshLab, Pepakura Designer

Cilj: Generisanje poligonalnih modela zakrivljenih formi / zivotinja

Reference:  http://www.instructables.com/id/Create-faceted-paper-objects/

 

OBLAST: Modelovanje skupa ravanskih preseka koji stvaraju 3D scenu.

PROBLEM: Redosled i broj ravanskih preseka kako bi se dobila što bolja scena.

METODA: Modelovanje pomoću programa Rhinoceros i Grasshopper.

CILJ: Postići što relniji i bolji efekat kako bi se u potpunosti mogla dočarati zamišljena scena.

REFERENCE: Primeri

oblast : modelovanje oblika koji stvaraju 3d iluziju

problem: prenošenje 2d crteža iluzije u 3d formu

metoda: modelovenje pomoću programa 3ds max

cilj: postići što bolji efekat iluzije pri sagledavanju modela

reference:

OBLAST: Modelovanje pomoću Voronoijevog dijagrama

PROBLEM: Primena ravnih Voronoi ćelija na zakrivljenu povrs

METODA: Uporedna analiza modelovanja pomoću programa 3DS Max i Rhinoceros/Grasshopper

CILJ: Primena dvodimenzionalnih šablona na trodimenzionalnu formu

REFERENCE:

 

Oblast: Anamorfoza – optička iluzija / Kreiranje 3D holograma

Problem:

Anamorfoza: Istražiti na koji način se kreiraju optičke iluzije u ravni koje iz određenog ugla posmatranja deluju trodimenzionalno, iako su to zapravo horizontalno postavljene fotografije/crteži.
Kreiranje 3D holograma: Istražiti na koji način se kreira 3D hologram, šta je sve potrebno za formiranje istog i na koji način on funkcioniše.

Metode:

Anamorfoza: Koristiću program “Adobe Photoshop” kako bih dobio željeni rezultat.
Kreiranje 3D holograma: Koristiću program “Camtasia studio” kako bih dobio željeni rezultat.

Cilj:

Anamorfoza: Željenu fotografiju je potrebno ubaciti u “Adobe Photoshop” i na određeni način napraviti optičku iluziju koja iz određenog ugla posmatranja deluje kao da “stoji” u prostoru, iako je u pitanju horizontalno postavljena fotografija.
Kreiranje 3D holograma: Željeni gif potrebno je iz dve dimenzije “prebaciti” u tri dimenzije uz pomoć telefona/tableta/ekrana i “izvrnute piramide” koju je potrebno napraviti od providnog materijala (najjednostavnije ju je napraviti od plastike).

Sa interneta je preuzet “gif” zeca, a osnovni cilj istraživanja je interpretacija kretanja zeca kroz obe faze istraživanja, te poređenje dobijenih rezultata optičkih iluzija.

Reference:

Anamorfoza: Primeri koji su me inspirisali su na prvom linku, a na drugom linku se kroz faze može razumeti način kreiranja ovih vrsta optičkih iluzija.

https://www.buzzwebzine.fr/dessin-3d-anamorphose-illusions-optique-video-brusspup/

https://www.youtube.com/watch?v=rc22qegpumkKreiranje 3D holograma: Kod kreiranja 3D holograma inspirisali su me razni video sadržaji koji se mogu pronaći na sledećim linkovima.

https://www.youtube.com/watch?v=7YWTtCsvgvg

https://www.youtube.com/watch?v=hM_M4XEzjxw

https://www.youtube.com/watch?v=SKIdY-cOAz0

 Prvi pristup

Uvele smo sliku željenog portreta u program i po njoj iscrtale osnovnu obodnu konturu. Kontura je svedena na 50 tačaka između kojih se algoritamski ispreplelo oko 2000 niti. Uslov za ispreplitanje niti bio je da, nit postoji ukoliko njena putanja između dve tačke sadrži 70% crnih piksela. Ukoliko uslov nije zadovoljen, nit se ukida i algoritam prelazi na sledeću putanju.

Ovaj pristup nije zadovoljio potrebe zadatka jer je sredina portreta ostala prilično prazna i rad je delovao nedovršeno.

Drugi pristup

Kako bismo rešile prethodni problem, uvele smo još 25 tačaka i dodale osnovne crte lica. Sa povećanjem broja tačaka na total od 75, povećao se i broj niti te ih je sada oko 5000. Uslov za ispreplitanje niti ostao je nepromenjen.

Iako je rezultat znatno bolji od prethodnog, mnogi segmenti su ostali nedovršeni.

Treći pristup

Obzirom da smo sa više tačaka, a samim tim i sa više linija, dobile bolji rezultat, odlučile smo uvesti još 75 nasumičnih tačaka. Ovim potezom broj linija se povećao na oko 15 000, a uslov za ispreplitanje niti spušten je na 60%.

Ovaj pristup je dao najbolji rezultat do sada. Međutim, još uvek postoje slabo rešeni segmenti, a i realističnost prikaza nije zadovoljena.

Dalje istraživanje

Dalje istraživanje će se bazirati na pronalaženju boljih pristupa algoritmu kako bi se isti poboljšao i doveo ovaj portret do željenog rezultata.

 

Nakon vezivanja nekolika slika dobijena je animacija, ali daleko od poželjnog kvaliteta. Problemi su sledeći : slike koje se koriste moraju da imaju ujednačenu veličinu,kvalitet i kolorit ; prelaz sa kretanja po horizontu na ”pogled u plafon” izgleda nekvalitetno kad se koristi princip kojim su se vezale prethodne slike.

Rješenje ovih problema je da se svaka slika prethodno obradi tako da se tonski ujednači, što je lako izvodljivo u PSu, međutim postići da se same slike poklope je teško kada su one preuzete, a još teže kada su različite obrade (unutrašnjošt poslednjeg hrama je stvarna fotografija,sa potpuno drugačijim osvjetljenjem). Prelazak na verikalu se može postići uvođenjem potpuno nove Kompozicije u AE, i apliciranjem efekata prelaza,npr motion blur. Takođe , lakše bi bilo raditi sa video materijalom jer on ima sopstveno kretanje te bi konačni proizvod vjerovatno djelovao fluentniji.

Pocele smo istrazivanje tako sto smo trazile oblik na kojem bismo mogle da radimo. Odlucile smo se da krenemo od najjednostavnijeg oblika kocke,kako bismo na najlaksem obliku istrazile to sto je potrebno npr. na koliko preseka, segmenata i elemenata je potrebno podeliti kalup kako se ne bi ostetio ili deformisao i ustanovile najmanji potreban broj preseka na kalupu. Tako da smo izabrale kocku koja je napravljena od supljih voronoi celija. Tema istrazivanja je takva da smo pokusale da nadjemo najefikasniji nacin kako odraditi model kalupa sa Tekasil masom sistemom injektiranja mase u supljine kalupa.

 

Prva faza- je izmodelovati u Rhino programu model pomocu Grasshopper-a

 

 

Druga faza- je bila izmodelovati 1/8 od cele kocke, 1/8 iz razloga sto smo dosle do tog broja da je dovoljno da bi se izradio kalup. Uradjena jer takodje u grasshopper-u. Koristimo komandu Bake da bi uveli kocku da postoji u programu.

 

Treca faza- kad se odvoji ta kocka od modela dobijamo punu masu sa supljinama od tog dela oblika modela. I tako nastavimo sa svim ostalim delovima.

Takodje smo dosle do zakljucka da je medjuzavisno da u slucaju bilo kog modela, sto je veci broj voronoi celija veci je broj preseka i segmenata samog kalupa koji se nakon podele spaja u jednu jedinstvenu celinu i zapravo cini jedan kalup.

Na danasnjoj radionici smo krenuli od razmisljanja i istrazivanja materijala,tehnika i procesa izrade kao i geometrijskih formi koje su zapravo izvodljive iz jednog kalupa bez daljeg rasklapanja ili dodavanja segmenata kako bi se kalup upotpunio u jednu jedinstvenu kompaktnu celinu i kako bi bio spreman za dalje serijske procese i reprodukovanja cemu je i namenjen. Bez koriscenja CNC masina ili 3D stampaca.

Materijal koji se pokazao kao najelasticniji ,najkvalifikovaniji i najbolji za izradu modela zove se Tekasil,dvokomponetni mat. polu silikon polu guma koji dozvoljava sve navedene operacije na kalupu kao sto su elasticnost,savijanje,lako vadjenje, a ujedno i ne lomljenje ili pucanje samog kalupa. (slika 1.,slika 2.,slika 3. kalupi od Tekasila).

Pocele smo od jednostavnijih geometrijskih tela koja imaju jednu ravnu povrs pri cemu je veoma izvodjivo i olaksano samo vadjenje modela iz kalupa,i takav sistem nije predstavljao problem i poteskoce pri izradi bilo kakve forme bila ona geometrijska ili amorfna sve dok ima jednu ravnu povrs. Takve forme su npr: Kupolaste,obrnuto kupolaste,cilindricne,kubusne-kockaste ili bilo kakve dr.amorfne forme.

 

(slika 4.,slika 5. faze projektovanja modela za kalup)

Sledeci korak je bio razmisljanje i projektovanje specijalnih vrsta kalupa za komplikovanije prostorne parametrijske forme,suplje ili pune,pri cemu bismo morali da vodimo racuna o vadjenju samog modela iz kalupa bez ostecenja,pucanja ili lomljenja,i takodje bez upotrebe vec navedenih cnc masina ili 3d stampaca.

Dosle smo do zakljucka da je potpuno neizvodljivo napraviti jedan jedinstveni kalup vec da bismo morale da taj isti kalup u slucaju prostorne forme suplje ili pune u ovom slucaju kocke od vornoi celija podelimo na vise segmenata,odnosno vise manjih kalupa koji zajedno spojeni cine celinu kalupa,pri tom bi se svaki od segmenata morao deliti ponaosob na dva dela.

*Moramo da naglasimo da u zavisnosti veceg broja voronoi celija raste i broj segmenata kalupa na koji se deli kako bismo dosli do fizicki izvodljivog dela. :)

 

(slika 6.,slika 7. suplje voronoi kocke,nas model istrazivanja za kalupe)

 

 

Postupak pri rešavanju pronlematike modelovanja anamorozne strukture je zadavanje sfernog oblika , i njegove podele na delove. Svaki od delova mora da se skalira kako bi se dobila odgovarajuća proporcija svakog dela. Delovi se proporcionalno smanjuju.

Formula za dobijanje proporcijskih odnosa: 

(a+b) : r2 = a : r1

r1= r2a/a+b

 prikaz geometrijskog trougla

Proces rada u grasshopper-u

Zadavanje sfernog oblika, njegov radius, i broj podela.

Stvaranje proporcije elemenata.

Zadavanje matematičke formule od najvećem ka najmanjem delu, računanje udaljenosti.

 

Finalni prikaz u Rhinoceros-u.

Ovakav princip rada se može primeniti bilo koji trodimenzionalni model.

 

 

Zakljucak: Prvi problem se javlja odmah pri odabiru materijala. U toku istrazivanja koristila sam papir. Lako se obradjuje, ali je potrebno mnogo materijala. Sto se tice drugog problema, koristenje skalpela, tj rucna izrada oduzima mnogo vremena, ali u krajnjem slucaju neke pametne cike su izmislile lasersko sjecenje tako da i ovaj rad moze biti mnogo zanimljiv. :D

Poenta istrazivanje lezi u tome kako slagati papir, u kom polozaju predhodni treba da bude u odnosu na sledeci.
Predmet istrazivanja je bila pukotina, u sledecem postu cu da koristim kompleksniji predmet, tj pticu. :)
http://opusteno.rs/slike/2011/06/3d-slike-papir-11624/3d-slike-papir-2.html

Nakon što sam definisala kružnicu sa 60 tačaka, primenom epicikloida kako bi dobila željenu figuru. Isti način množenja je izvršen 2x. Da bi dobila željenu figuru množenje je izvršeno iz tri tačke  1; 21; 41. Na taj način struna bi se prekinula tri puta. Kako bi  modelovanje ove figure izvršili jednim potezom strune možemo definisati sledećim nizom 10-40-38-9-8-36-34-7-6-32-30-5-4-28-26-3-2-24-22-1 …

 

Već pomenute tačke iz kojih je izvršeno množenje, 1; 21; i 41, da bi bobili željenu figuru može se definisati vraćanjem strune po obodu kružnice, što predstavlja da kada završimo niz (epiciklod-kao kriva linija) do željene tačke vratimo se do sledeće početne tačke ( 21) iz koje  vršimo množenje na isti način vraćanja po obimu kružnice. Ovaj princip rada predstavlja manje utrošenog vremena za dobijanje ovakve figure.

 

 

 

1. Korak je odabir fotografija. Vektorski crtezi ili HD video materijal bi bili povoljniji da bi se izbjegla pikselizacija. Za ovaj projekat su odabrane slike jednostavne Svaka fotografija je zaseban lejer, i da bi se postigao osnovni efekat, potrebne su komande Scale i Opacity

2. U timelineu odredimo trajanje ekspanzije prve slike, u ovom slucaju 12s, i odredimo finalni scale, u ovom slucaju oko 5000%.

3. U momentu kad gledalac treba da ”predje” na perspektivu druge slike, stavljamo dvije tacke na timeline koje odredjuju opacity, (100 i 0) da bismo prethodnu sliku potpuno izbacili iz kadra

4. Princip se ponavlja sa trazenim brojem slika, a tacka zooma se odredjuje za svaku sliku, komandom Pan Behind Tool. Cilj je napraviti tranziciju sto realnijom, a da se pritom ne koristi ”maskiranje” blurom ili slicnim alatima.

Ono što je zajedničko za ove figure jeste krug koji predstavlja početak rada i linija. Nakon definisanja proizvoljnog broja tačaka po kružnici, biramo jedan od načina spajanja – tablicom mnozenja.

 

U zavisnosti od definisanog broja tačaka po kružnici, figura se menja.

Definisanjem broja tačaka po kružnici javlja se kardioid kao epicikloid. Epicigloid je kriva linija koja opisuje jedna tačka na obimu kruga koji se kotrlja sa spoljne strane jednog nepomičnog kruga.
Ako zamislimo da je tagenta u Q baznom krugu ogledalo, samim tim je uočljivo da je P slika u A u takvom ogledalu. Bazni krug jednak je krugu prolazeći kroz P i dodirivanje baznog kruga u Q. Tako je tačka P fiksirana na obimu kružnog kruga a kardioid putanja na obodu kruga koji se kreće oko spolja od jednog fiksnog kruga.

Veza između ovoga se moze posmatrati  sa svetlosnim zrakom. Tačka A predstavlja izvor svetlosti, gde se svetlost održava sa desne strane kruga. Kada uključimo svetlo u tački A gde se ta svetlost emituje u svim pravcima gde se javlja oblik, kardioid. Ako izdvojimo jedan zrak AP onda se reflektuje na isti način gradeći iste uglove a. Samim tim od tačke A do P je ista udaljensot kao i od tačke P do A1.

 

 

Prvi korak: Odraditi korake u Grasshopper-u i time dobiti pattern koji će moći da se nanese na kupolu. Oblik pattern-a dobijen je pomoću pravilnog šestougla, dupliranjem ivice, kasnijim kopiranjem i rotiranjem dobijamo obrise većeg šestougla koji u sebi sadrži manji, osnovni šestougao.

 

U prilogu vidimo način na koji se došlo do željenog oblika pattern-a u Grasshopper-u.

Drugi korak: U prilogu su dati koraci u Grasshopper-u za dobijanje oblika kupole na koju ćemo kasnije nanositi i umnožavati pattern.

U prilogu je dat screenshot kupole i deo Grasshopper-a u kom se mogu menjati parametri za dimenziju i oblik kupole. Time možemo generisati da li će ta kupola biti pljosnatijeg oblika ili će pak biti izdužena sa šiljatim završetkom.

Treći korak: Dobijajući heksagone na kupoli, možemo uvideti da se oni na vrhu sužavaju i nisu jednakih dimenzija, tim povodom potrebno je dodatno istražiti oblik tog heksagona, npr. da bude nepravilnog oblika i dokazati da se kao takav može naneti na zakrivljenu površ kupole.

Deo istraživanja za nastavak rada na kupoli:

 

 

 

Oblast> Opticka iluzija

Problem> Uskladiti perspektive i aspect ratio

Metod> Animacija

Cilj> Postici privid kretanja kroz odredjeni broj slika, odrediti broj potrebnih slika.

Reference> https://www.youtube.com/watchv=pOmW76fADz8

Oblast : Oblast istaraživanja jeste dobijanje figure od struna primenom kardioida kao epicikloid.

Problem: Kako definisati epicikloid primenom strune.

Metode: Metode koje će se koristiti za rešavanje jeste program GeoGebra Geometry.

Cilj: Dobijanje zanimljive figure jednim potezom strune.

Reference https://www.youtube.com/watch?v=TkwZtiDpu1g

 

Oblast : pravljenje kalupa za modele (Voronoi celije)

Problem : Nepostojanje adekvatnih kalupa za izradu Voronoi modela,nedovoljno istrazen nacin izrade kao i informacije o istom principu bez 3d stampaca ili CNC masina.

Metod : Modelovanje kalupa pune forme i strukture za Voronoi supljikave modele u Rhinu-Grasshoperu i vadjenje modela iz kalupa na najbezbedniji nacin bez ostecenja,savijanja i pucanja.

Cilj : Naci najadekvatniji nacin za izradu i vadjenje modela sa najmanjim mogucim brojem operacija secenja i odvajanja samog kalupa.

Oblast: Modelovanje portreta pomoću eksera i niti

Problem: Kreiranje algoritma za pozicioniranje što manjeg broja eksera, kao i pravca preplitanja niti oko istih za dobijanje željene slike.

Metode: Algoritamski pristup

Cilj: Stvaranje realističnog portreta pomoću eksera i ispune od prepletenih niti.

Reference: https://www.youtube.com/watch?v=sjrUsWfBSxM&t=234s

-Novi, moderniji izlged gipsa. Istrazivanjem sam dosao do zakljucka da ovaj nacin ukrucenja slomljene ruke je itekako moguce.

-Voronoi celijma dozvoljavamo ruci da dise za razliku od klasicnog zatvorenog sistema.

-Rad sam strucno radio u Rihno, Grasshopper-u i 3d Max-u. Prvi deo sam sproveo kroz Rihno radeci na Offsetovanju gipsanog dela. Posle u max-u sam Shell-ovao gips da bi se dobila zadata debljina, a na kraju sam pomocu Grasshoppera odradio Voronoi celije.

-U buducem sprovodjenju ovog sistema od materijala se ne bi koristio gips nego PLA. PLA je materijal koji je tvrd i lako izradljiv.  Izrada bi nastala preko 3d printera. Proces skeniranja i stvaranja mreze za ruku je istaknut gore slikom.

(1) Kako bih dobio oblik kupole, površ na koju bi se sunčevi zraci proicirali, segmentisao sam sferu (u oba smera) , na dvadeset segmenata.(2) Zatim sam podelio sferu na pola i dodao u selekciju sve delove osim otvora na vrhu, kako bih dobio finalni izgled kupole sa okulusom.(3) Sledeći korak zahtevao je generisanje željenog svetlosnog paterna u formi prostornih krivi na kupoli.(4) Vraćanjem tih krivi u središnju tačku okulusa, stvara se mesto za prizmu kroz koju bi se zraci prelamali, razbijali i prostirali po čitavoj kupoli u datom paternu.(5) Ostalo je još samo da se generisani svetlosni patern (zraci) “oduzme” od strukture koja bi stajala u okulusu. Rezultat toga su otvori kroz koje će zraci prolaziti i razbijati se o površ kupole u datom paternu. Ostaje još samo da se prostorni zraci pretvore u planarne.

1. 2. 

3. 4. 

5. 

U početnoj fazi  napravljen je model od 2,5 kg školske gline.

 

Zatim je potrebno fotografisati model od gline na koji su prethodno postavljena četiri target-a. Model se fotografiše sa pomeranjem za po 15 stepeni, krećući se u krug oko objekta. Sledeći korak je ubacivanje slika u Agisoft PhotoScan, gde je pomoću opcije Align photos, na osnovu tačaka koje je program prepoznao generisan trodimenzionalni model. Zatim je napravljen mesh model opcijom Build geometry, koji je onda skaliran prema referentnim rastojanjima između targeta koje su prethodno izmerene na modelu. Ovaj model je potrebno eksportovati kao obj fajl, kako bi mogao biti importovan u ZBrush gde će dalje biti dorađen.

Model fotoaparata kojim je vršeno snimanje modela je Canon DS126071. Podešavanja za kameru se nalaze na sledećem linku: http://www.arhns.uns.ac.rs/givsf/primena-fotogrametrije-za-generisanje-digitalnog-modela/

Druga faza se sastoji od modelovanja u softveru gde odredjivanjem velicine staklenih plocica i ubacivanjem ilustracije dobijamo finalni prikaz.

Izabrane dve slike:

Prvi korak je da u softveru uradimo raster,velicinu i polozaj staklenih plocica koje su medjusobno upavne. Zatim odredimo tacku posmatranja.

Drugi korak je ubacivanje prve slike.

 

Zatim se prikaz, koji želimo da dobijemo skalira u odnosu na očnu tačku kako bi bio primenjen na određen red vertiklano postavljenih pločica.

 

Isti postupak je potrebno ponoviti i za drugu sliku.

 

 

Na osnovu videa ( https://www.youtube.com/watch?v=7A_jPky3jRY) uocavam da je kompleksna geometrija razvijena od zarubljenog oktaedra. Nakon toga ravijam mrezu geometrijske figure u autocad-u, i izradjujem probni model od papira. Uocavam da promenljiva forma ima 3 razlicita polozaja u procesu transformacije.

1. polozaj I

2.polozaj II

3.polozaj III

 

Sledeci korak je razvijanje model u programu rhinoceros.

 

Napravila sam zarubljeni okrtaedar koji je sacinjen od 6 kvatra, i 8 heksagona, za dalje formiranje kompleksnog modela koristim extrud na 6 heksagona za visinu stranice kvadrata, iskljucujemo dva naspramna.

Sledeci korak je resavanje problema koji se javlja kod dva heksagona koje nismo extrudovali, mesh ih deli na vise cinioca.

 

 

1. Podesiti, iseći sve osnove/izglede u photoshop-u, može poslužiti i program snipping tool.

 

2. Importovati slike u 3ds max, prethodno podesiti plane-ove da se poklapaju sa dimenzijama slika, nakon toga putem opcije materials postaviti slike na plane-ove, ako se dimenzije ne poklapaju u potpunosti, moguce je dodatno podešavanje dimenzije plane-a.

 

3. Kada se krene sa modelovanjem, glavni problem koji se nameće je loše sagledavanje određenih delova na automobilu, koji su isuviše uvučeni i ne mogu se videti jasno ni sa jedne osnove/izgleda, postoje mnoge slike automobila na internetu sa različitih uglova ali nisu zahvaćeni svi delovi i postoje razlike između dizajna automobila. Samim tim u potpunosti precizno modelovanje je teško dostižno.

 

1. Odabir slike(portret);

 

 

2.U illustratoru podesiti spektar boja na 6;

3.Grupisati polja istih boja i razdvojiti

4. Delovi instalacije se postavljaju redom na podjednakom rastojanju i portret se moze jasno sagledati samo iz jednog ugla;

Prvi korak posle definisanja objekta kojim želimo da se bavimo jeste upoznavanje sa alatkama koje ćemo koristiti pri formiranju dinamičke komponente.

Prvi korak – planiranje dinamičkog bloka

Na samom početku treba razmotriti šta želimo napraviti, odnosno u kolikoj meri blok želimo da poboljšamo, vodeći računa da dinamički blokovi fukcionišu po sistemu parametara kojima se zadaju određene akcije.

Drugi korak – definisanje dinamičkog bloka

Na samom početku treba otvoriti AutoCAD fajl u kom se nalazi definisani objekat, koji želimo da pretvorimo u dinamički blok (slika br. 1). Dati objekat selektujemo i pretvorimo ga u blok, vodeći računa da nam bude čekirano „open in block editor“. Odabrani objekata će se pojaviti u novom prozoru, u kom nesmetano možemo da vršimo editovanje našeg bloka, dodavajući mu određene aktivnosti (slika br. 2)

         

Slika br. 1                                                                    Slika br. 2

Treći korak – dodavanje parametara

Pri otvaranju prozora za editovanje bloka, sa leve strane će se pojaviti niz komponenti koje predstavljaju određene parametre i akcije (slika br. 2). Parametrima i akcijama se definišu sve radnje kojima ćemo poboljšati blok.

Četvrti korak – priprema akcija

Određeni parametri u okviru editovanja bloka ne zahtevaju akciju, to su poravnanje, vidljivost i bazna tačka. Ostali parametri zahtevaju definisanje akcije, jer je to jedini način na koji on funkcionišu. Akcija se uvek mora primeniti na prethodno definisani parametar, ne na odabrani objekat.

Prvi predmet istraživanja bio je sto sa telefonom na njemu. Korišćena komanda stretch (koja je prvo definisana kao parametaj, a zatim kao akcija), omogućila mi je da nesmetano menjam dimenziju stola, s tim da položaj telefona ostane isti (slika br. 3).

         

Slika br. 3 – Pre promene dimenzija stola             Posle promene dimenzije stola

Drugi predmet istraživanja bila su vrata. Modelovanje vrata u samom AutoCAD-u  je jednostavno. Veći problem se javio prilikom definisanja parametara i akcija. Naime, definisanje parametara scale i move nisu zadavali muke, sem u slučaju kada redosled zadavanja parametara i akcije nije bio adekvatan. Najveći problem se pojavio kada sam u okviru opcije scale definisala skalu rastojanja. Vertikalna osa dobijena opcijom flip nije pratila skalu pri skaliranju. Iz tih razloga bilo je neophodno povezati osu i sa komandom scale (slika br. 4).

Slika br. 4

U sledećoj fazi, odnosno poslednjoj fazi rada, sledi upotreba definisanog modela vrata u ovkiru velikog projekta sa ciljem definisanja utrošenog vremena na primenu klasičnih blokovskih struktura i nove dinamičke komponente.

Druga faza podrazumeva izradu podloga ( mreža ) i pripremu materijala za štampu i fabrikaciju.

Faza 1

Odabir 4 objekta iz 4 italijanska grada, koji će biti odrađeni japanskom metodom savijanja papira, kirigami.

Faza 2

Pronalaženje odgovarajućih referentnih fotografija, 4 odabrana ikonična objekta, koje služe kao pomoć pri izradi fasada u AutoCad-u.

  Cathedral in Florence 

 Rialto bridge in Venice

  Tower in Pisa

 Colosseum in Rome

 

Faza 3

Iscrtavanje “fasada” u AutoCad-u

 

Faza 4

Analiza savijanja koja se primenjuju u kirigami metodi i iscrtavanje mreže za savijanje i sečenje, za konkretne izabrane primere.

Zaključak

Mogući problemi prilikom odabira položaja linije savijanja na papiru i zasecanja sitnih elemenata.

FAZA 1: GENERISANJE TENSEGRITY STRUKTURE

Osnovna struktura stola sastoji se od štapova spregnutih strunama koje ih drže u stabilnoj poziciji. Ovaj princip je poznat pod nazivom tensegrity. Prikazana struktura dobijena je pomoću Grasshopper-a i Kangoroo dodatka. Generisanjem dva međusobno paralelna poligona i povezivanjem njihovih određenih tačaka u spregnuti sistem postignut je prikazani model, sa mogućnošću kontrolisanja broja ivica poligona (broja štapova) i visine i širine sklopa.

 

FAZA 2: MODELOVANJE NOGU STOLA

Osmišljena su tri različita dizajna nogu koje su takođe generisane u Grasshopper-u.

Prva noga dobijena je pomoću krugova nasumičnih dimenzija prečnika, na jednakim rastojanjima koji su na kraju loft-ovani. Ostaje mogućnost izmene broja poprečnih preseka i njihovih prečnika.

 

Drugi tip nogu zasnovan je na dva različita poprečna preseka, naizmenično raspoređena duž ose štapa.

 

Treća varijanta takođe se zasniva na nasumičnim dimenzijama poprečnih preseka, ali u ovom slučaju preseci su na nasumičnim rastojanjima duž ose štapa.

 

Na samom kraju, noge su implementirane na svoje predviđene pozicije u sklopu.

Prilikom povezivanja treće noge pojavio se problem: poprečni preseci nisu ostali pod pravim uglom u odnosu na osu štapa, zbog čega noga deluje iskrivljeno.

Problem je rešen tako što je dodata ravan upravna na osu.

 

Preostaje još da se doda ploča stola i da se izvede prototip ovog komada.

Modelovanje shell house japan u Archi CADu

korak 1. uvođenje osnova i korišćenje alatke Resize

korak 2. Modelovanje cilindrične forme, alatke: Geometry Method Extruded, Construction Method Detailed i zadavanje visine/dužine

korak 3: Rotacija cilindrične forme radi dobijanja objekta

korak 4: Postavljanje presečnih ravni i stvaranje rupa u predhodnoj formi, alatka: Create hole in shell

 

korak 5: Nastavljanje forme, alatka: Edit extrusion length

 

korak 6: Postavljanje stolarije, alatka: Trim

korak 7: Dodavanje ploča, alatka: Slab

Ishod

 

Zaključak:

Praćenjem tutorijala ( https://www.youtube.com/watch?v=g6ljqjISeO4 ) je moguće postići zadovoljavajuće rezultate, ali je potrebno vremena ukoliko se prvi put radi po ovom principu.

 

 

 

 

 

Prvi korak istrazivanje same teselacije i nacin postavljanja geometrijskih oblika u ravni.

Rad se odvijao kroz 2 istrazivanja:

1. Dizajniranje paterna za poplocanje

2. Koloristicka obrada u vidu mozaika

Translacijom dve susedne strane cetvorougla i njegovim umnozavanjem (4×4) dosli smo do dizajna same plocice.

Daljim umnozavanjem po vektorskim pravcima dosli smo do odredjene povrsinske strukture koju smo kasnije doradjivali koloristickom obradom.

Koloristicku obradu zapoceli smo odredjivanjem tacke od koje smo sagledali poplocanje. Pomocu opcije za nasumican odabir u odnosu na udaljenost plocice od tacke, u svakom redu obojen je po odredjeni broj segmenata same plocice koji moze imati vise varijanti.

 

Pocetna ideja (AUTOCAD)

  

 

Poplocanje – postupak  (Grasshopper )

  

Varijante poplocanja ( Rhinoceros )

Oblast: Izvođenje kompleksnih formi u 3ds max-u. Modelovanje tumbler batman automobila.

Problem: Spajanje, uklapanje plane-ova koji se ne vide jasno na osnovama/izgledima.

Metode: 3ds max studio edge i box metoda.

Cilj: Modelovanje i realističan prikaz tumbler batman automobila.

Reference:

Oblast: Prostorna anamorfoza

Metoda: Primena Grashopper-a, metoda tacaka

Cilj: Postavljanje kuglica na odredjenoj razdaljini i visini kako bi se dobila slika koja se moze videti samo iz jedne tacke posmatranja

Referenca: https://connect.etapes.com/en/perceptual-shift

Primeri: 

                   

 

 

 

Oblast: Modelovanje željene forme u analognom i digitalnom formatu.

Problem: Kako dobiti digitalni model na osnovu analognog i izvršiti željene promene na modelu.

Metode: Analogno modelovanje modela od gline, generisanje digitalnog modela primenom fotogrametrije (Agisoft PhotoScan), mesh modelovanje u ZBrush-u.

Cilj: Generisanje digitalnog modela na osnovu fizičkog modela.

Reference: http://www.arhns.uns.ac.rs/givsf/modelovanje-imaginarnog-lika/

Druga faza rada odnosila se na modelovanje kalupa uz pomoć odgovarajućeg softvera. Nakon modelovanja kalup je pripremljen za 3D štampu (o čemu će biti reči u fazi 3).

Sam proces modelovanja vršen je u softveru Rhinoceros (plugin Grasshopper), po koracima, koji predstavljaju logički povezane celine.

 

KORAK 1 – ISTRAŽIVANJE FORME

Prvi korak odnosio se na istraživanje forme pojedinačne ćelije, čijim će umnožavanjem biti definisana i forma čitavog kalupa. S tim u vezi pravljene su sledeće kombinacije:

a) osmougao i četvorougao

b) šestougao i četvorougao

c) šestougao i trougao

Analizom načina međusobnog uklapanja pojedinačnih ćelija, jednostavnošću fabrikacije, primene, a na kraju i estetskim utiskom, odlučena je upotreba kombinacije šestougla i trougla (c).

   kombinacija osmougla i četvorougla

  kombinacija šestougla i četvorougla

  kombinacija šestougla i trougla

 

KORAK 2 – DEFINISANJE GRID-A

Na početku bilo je neophodno definisanje mreže u koju bi se uklapali heksagoni.

Nakon određivanja željenih dimenzija osnove šestougla i njegovog multipliciranja, dobija se rezultat od 13.85 x 15.0 cm. U Grasshopperu se definiše pravougaonik tih dimenzija i unutar njega se interpoliraju heksagoni.

Kako softver interpolira i delove poligona, a očuva pravougaonik unutar kojeg se ta interpolacija vrši, neophodno je ukloniti sve površi manje od celog šestougaonika.

 

 

KORAK 3 – UTVRĐIVANJE VISINA

Pod ovim korakom podrazumeva se:

a) utvrđivanje visine svake pojedinačne ćelije

b) utvrđivanje visine čitavog sklopa

Prvobitno je utvrđena visina početne i krajnje ćelije i dodeljene su im vrednosti 1 i 4. Visine ostalih ćelija utvrđene su proporcijski.

 

 

KORAK 4 – DEFINISANJE TROUGLOVA

Vertikalnim pomeranjem iz koraka 3 dobili smo težišta trouglova, koja su u koraku 4 i definisana. Dimenzije stranica trouglova utvrđene su tako da povezivanjem trougla i šestougla u kasnijim fazama rada bude moguća fabrikacija, kao i primena kalupa.

 

KORAK 5 – POVEZIVANJE ŠESTOUGLA I TROUGLA

Nakon što su centri trouglova i šestouglova postavljeni na određenu visinu, neophodno je ove oblike povezati. To je učinjeno alatkom loft. Problem koji se javlja je usko grlo i neophodno je rotirati trouglove tako da nakon fabrikacije, bude omogućena i upotreba (u suprotnom je moguće fabrikovati kalup, ali nakon izlivanja nemoguće izvaditi novodobijeni objekat iz kalupa).

  rotiranje trouglova za 90 stepeni

  rotiranje trouglova za 150 stepeni

  rotiranje trouglova za 200 stepeni

Ovim varijacijama dolazi se do pogodne morfologije (sa trouglovima rotiranim za 150 stepeni).

 

KORAK 6 – ZAKOŠENOST

Na samom kraju parametarskog modelovanja, izvršena je zakošenost u dva pravca. Ovo se postiglo na sledeći način: definisane su dve prave koje su paralelne sa ivicama grida (definisanog u koraku 2) i centru trougla svake ćelije dodeljen je vektor pomeranja. To pomeranje je utvrđeno proporcijski (ćelije bliže pravoj imaju manju zakošenost, dok one dalje imaju veću zakošenost).

 

 

 

KORAK 7 – PROMENA DIMENZIJA

Kada se još jednom preispitao model, utvrđeno je da bi bilo poželjno povećati dimenzije. Granica povećanja dimenzija utvrđena je 3D štampačem koji je na raspolaganju (ukupna dimenzija kalupa max 205mm).

 

 

KORAK 8 – PRIPREMA ZA FABRIKACIJU

Poslednji korak odnosio se na pripremu za fabrikaciju. Model iz Grasshoppera je prebačen u Rhinoceros alatkom bake i tu pripremljen za fabrikaciju.

 

Oblast: promenljiva geometrijska forma

Problem: kako napraviti geometriju koja pomeranjem njenih segmenata pravi drugu kompleksnu geometriju.

Metod: shema uklapanja

Cilj: dobijanje parametara promenljivih struktura

Primer: https://www.youtube.com/watch?v=7A_jPky3jRY

Oblast: Anamorfna staklena struktura

Metoda: Korišćenje programa za  postavljanje fragmenata slike na pločice, kao i rastera samih pločica. Primena Grasshopper-a.

Cilj: Postavljanjem staklenih plocica u dva pravca stvara se atmosferska slika koja se moze videti samo iz jedne tacke posmatranja.

Reference: https://laughingsquid.com/emulsifier-a-glass-sculpture-that-displays-four-different-images-depending-on-the-viewing-angle/

http://thomasmedicus.at/expo2020/

Primeri:

Oblast: Generisanje modela zakrivljenih formi

Metode: Uporedjivanje tehnika dobijanja forme

Cilj: Dobijanje prostornih portreta

Primeri: https://www.pinterest.com/pin/48695239696289173/

Oblast –Modelovanje zakrivljenih formi u BIM modelerima

Problem – Nepostojanje adekvatnih alatki za crtanje krivolinijskih elemenata

Metod – primena Shell Tool

Cilj – Izrada modela  zakrivljenih formi – primer ARTechnic house

Oblast – Primena japanske metode savijanja papira – kirigami

Problem – Izrada modela od papira, a da se dobije pop up efekat

Metod – Parametarski

Cilj – Izrada modela sa 4 ikonicna objekta

Oblast: Prisilna perspektiva u arhitekturi

Problem: Generisanje prisilne perspektive na objektima slobodnih formi i njihova fabrikacija.

Metode: Pravila centralnog proiciranja, Primena Grasshopper-a

Cilj: Primena dobijenih struktura kao scenografije u pozorištu, smanjenje utroška materijala.

Reference:

Oblast: Istraživanje prostornih formi sa ciljem primene u gastronomiji

Problem: Dizajn modela, njegova fabrikacija i primena

Metode: Primena parametarskog softvera i izrada silikonskog kalupa (preko štampanog                      3D negativa)

Cilj: Upotreba kalupa u gastronomiji

Primeri: https://youtu.be/w1Z00Z1ujx8

Reference: http://www.dinarakasko.com/algorithmic-modeling-cakes/

Ideja je da se osmisli dizajn komada nameštaja (sto) koji se zasniva na tensegrity principu uz elemente inspirisane klasičnim oblicima.

Potrebno je naći mogućnost da se pre svega dobije takav sistem, a da se kasnije prilagođava broj, odnos i veličina elemenata koji učestvuju u sistemu.

Noge stola predviđeno je da se dobiju uz pomoć slaganja elemenata različitih poprečnih preseka.

Cilj je dobijanje interesantnih struktura a ujedno i ispitivanje odnosa forme i stabilnosti.

Primer: