2. The Bamboo Dome of the G20 Bali Summit – BIROE, Kecamatan Kuta Selatan, Indonesia
CILJ:
Racionalno postavljanje geodetskih krivih tako da struktura bude stabilna, a da strukturna mreza paviljona ne bude previse gusta (racionalan utrosak materijala)
KRITERIJUMI PROJEKTOVANJA PAVILJONA:
1. Lako izvodjenje – fleksibilni linijski elementi / kruti linijski elementi zakrivljeni u jendoj ravni
2. Stabilnost – strukturna mreza je gusca oko kriticnih tacaka
3. Funkcionalnost
PRIMENJENI ALATI I METODE:
Rhino + Grasshopper
HIPOTEZA:
Koriscenjem force dijagrama mogu se pronaci kriticne tacke koje ce odrediti mesta na konstrukciji gde je potrebno ojacanje
Oblast: Modelovanje i vizualizacija kenotafa za Isaka Njutna.
Tema: Njutnov kenotaf je struktura koja na svojoj sferi ima male supljine, kroz koju bi prolazila svetlost tokom dana i u unutrasnjosti objekta bi davala iluziju svemira, dok bi tokom noci, u unutrasnjosti same strukture, postojao veliki okrugao izvor svetlosti, koji bi u unutrasnjosti davao iluziju da je dan.
Problem: Ne postoji veliki broj primera kako je mogao u stvarnosti da izgleda kenotaf.
Cilj: Docarati velicinu prostora unutar i van kenotafa.
Kriterijum: Modelovanje kenotafa da bude sto vise realistican.
Metoda: Izmodelovati kenotaf u skecapu ili 3ds maxu, i izrada fotorealisticnih prikaza u lumionu, vray ili koroni. Primena anketa izmedju koriscenja headseta ili telefona za sagledavanje prostora kenotafa.
Hipoteza: Ljudi nemaju svest o tome koliko je Kenotaf zapravo bio veliki objekat.
*Ažurirani projekat/avgust 2024.
Oblast: Modelovanje i vizualizacija Metropolitan church.
Tema: Metropolitan Church je monumentalna struktura Luja Buljea koja spaja klasične elemente sakralne arhitekture sa njegovim karakterističnim pristupom monumentalnosti. Crkva je zamišljena kao ogromna katedrala sa visokim svodovima i masivnim stubovima, koji stvaraju osećaj veličine i beskonačnosti.
Problem: Ne postoji nijedan primer 3d modela i VR vizualizacije za objekat Metropolitan church sa kojim može da se prikaže veličina i estetika enterijera i eksterijera.
Cilj: Docarati velicinu prostora unutar i van crkve.
Kriterijum: Modelovanje crkve da bude što detaljnije moguće.
Metoda: Izmodelovati kenotaf u skecapu ili 3ds maxu, i izrada fotorealisticnih prikaza u lumionu, vray ili koroni. Primena anketa izmedju koriscenja headseta ili telefona za sagledavanje prostora kenotafa.
Hipoteza: Ljudi nemaju svest o tome koliko je Metropolitan church zapravo bio veliki objekat.
OBLAST: Akustika u enterijeru – ispitivanje prostiranja zvuka u prostoru i primena akustičnih panela za smanjenje reverberacije
STANJE U OBLASTI: Akustični paneli na zidovima i plafonu u raznim prostorima su sve moderniji i zastupljeniji u savremenim rešenjima enterijera. Akustika prostorije predstavlja važnu temu za razmišljanje, jer dobro rešena akustičnost doprinosi ugodnijem boravku u pomenutom prostoru. Danas postoje razna rešenja koja, ne samo da poboljšavaju zvučni kvalitet prostora, već i doprinose estetskom kvalitetu.
CILJ I KRITERIJUMI: Ispitati prostiranje zvuka u holu FTN-a (u delu kod čitaonice, zadi regulacije odjeka). Prvo odraditi simulaciju zvuka bez akustičnih panela, a potom sa.
METODA: Modelovanje panela može da se uradi u 3ds max-u, a nakon toga da se ubaci u Rhino i poveže sa kodom. Treba uporostiti geometriju 3D modela hola FTN-a, kako bi kod mogao da procesuira oblik i uspostavi simulaciju. Kranji korak je upotreba plugin-a u grasshopperu “Pachyderm acoustic simulation” kojim će se ispitati prvo zvuk u praznom holu, a potom u holu sa panelima.
HIPOTEZA: Upotrebom adekvatnog oblika akusticnih panela u adekvatnom delu prostorije, doći će do smanjenja reverberacije.
Anamorfoza je prilagođena projekcija ili perspektiva crteža, slike, skulpture, ili bilo koje druge izvođačko prezentacione, likovno umetničke tehnike koja zahteva od gledaoca da koristi posebne uređaje ili zauzme određenu tačku u prostoru kako bi mogao da sagleda ili doživi predstavljeni likovni, izvođački, umetnički sadržaj.
Tema – Modelovnje i fabrikacija karakterističnih panela u enterijeru, koji svojim slaganjem i ređanjem, omogućavaju sagledavanje anamorfne reči odnosno poruke koja je upućena gledaocu, posetiocu, prolazniku.
Stanje u oblasti – Osim reči, često se koriste i 3D strukture u prostoru, zatim razne instalacije kao i vizuelno-estetski momenti u vidu apstraktnih geometrijskih formi koje doprinose oplemenjivanju nekog prostora
Armadillo Vault- ETH Zurich’s Block Research Group, Venice Architecture Biennale 2016.
Funicular Funnel Shells – Rippmann Matthias and Block Philippe, 2013.
Problem: Pronalaženje forme tako da struktura bude samonosiva i odabir geometrije elemenata tako da se što adekvatnije uklapaju.
Zidane zakrivljene forme(svodovi, svodne tavanice…) primenjivane su u istoriji arhitekture uprkos poteškoćama pri izvođenju. Cilj je istražiti mogućnosti digitalnog dizajna kako bi se proces formiranja samonosivih zakrivljenih struktura olakšao i prilagodio savremenim tehnikama i materijalima. Potrebno je sagledati kriterijume: funkcionalnost, stabilnost i estetika strukture.
Alati i metode: Rhino, Grasshopper, RhinoVault
Hipoteza: Koliko je zahtevno pronaći rešenje dizajna i fabrikacije samonosivih zakrivljenih formi?
Tema: primena origami paterna na drvene rasklopljive forme u cilju efikasnijeg prenosa
Stanje u oblasti: Primena origamija na krutim materijalima se bazira na korišćenju odredjenih paterna i povezivanju panela razlicitim spojnicama. Najčešće su strukture sastavljene iz više delova i nisu u celosti pokretljive, već samo neki od delova.
Problem: Problemnastaje zbog nedovoljne fleksibilnosti drveta i debljine panela
Cilj: rasklopljiva drvena struktura iz jednog dela
Kriterijum: sklopivost pojedinačnih elemenata
Primenjeni alati i metode: Miura fold i grasshopper
Hipoteza: Primenom Miura folda i pokretljivih spojnica na drvenom panelu određene debljine, moguće je izraditi po potrebi pokretljivu jednodelnu strukturu
Upoređivanje rendera iz Corone i rendera koje je generisala veštačka inteligencija.
Predmet:
Renderi
Stanje u oblasti
Ova oblast je u velikoj meri dostupna svima, u poslednje vreme je otpočela ekspanzija korišćenja veštačke inteligencije. Samim tim je potencijalo postala pretnja nekim zanimanjima u oblasti dizajna. Postoji mnogo programa i sajtova u kojima je moguće dobiti odlične rezultate pomoću AI, neki od njih su sajtovi Fabrie (https://www.fabrie.com/), Firefly Adobe (https://www.adobe.com/in/products/firefly.html), Visoid (https://app.visoid.com/), Midjourney (https://docs.midjourney.com/docs/terms-of-service)
Fabrie nudi dosta detaljan render sa nekim nerelanim segmentima, dok Prome AI daje render sličan izgledu makete, Firefly Adobe daje dosta futurističke rezultate dok Visoid daje rezultate slične onima koje možemo očekivati u Coroni ili Lumionu, a Midjourney daje rezultate pomoću zadatog teksta.
Problem:
Problem predstavlja to što je potrebno uraditi identičan render istog objekta u Coroni i u nekom od AI softvera, potrebno je uskladiti osvetljenje, ugao, teksture, detaljnost da bi se mogli uporediti.
Cilj i kriterijum:
Cilj je doći do sličnih rezultata renderovanja na ova dva načina i uporediti ih po kvalitetu, realističnosti, detaljnosti i vremenu utrošenom da se oni izrade.
Primenjeni alati i metode:
3ds max, Sketchup, Corona, AI softvers
Hipoteza:
Pretpostavka je da se uz dobro poznavanje AI tehnologije može brže doći do dosta dobrih rezultata renderovanja.
Oblast istraživanja: modelovanje i vizualizacija fasade
Tema i predmet istraživanja: Projektovanje senke parametarske geometrije na fasadu pomocu jednog ili više izvora svetlosti.
Stanje u oblasti: U oblasti postoje statični 3D bilbordi koji koriste materijale kao što su plastika, metal, drvo… kako bi se postigao trodimenzionalni efekat padom svetlosti i formiranjem senke. Takođe, u oblasti ima dosta istrazivanja u okviru vizuelne umetnosti po istom principu.
inspiracija
Cilj: Unapređenje jednostavne fasade vizuelnim efektima svetlosti. Postavljanje istih geometrijskih oblika duž fasade koji bi varirali po dužini u cilju postizanja senke tj. konture izabrane slike prilikom pada svetlosti na geometriju koja izlazi iz ravni fasade. Pojedini elementi fasade ne bi koristili samo za stvaranje senke, već i za emitovanje svetlosti, kako bi fasada ako ne formnira primarnu siluetu i dalje zadrzala zanimljiv vizuelni efekat.
skica ideje
Primenjeni alati i metode: 3DS MAX
Hipoteza: Moguće je na fasadi stvoriti jasnu senku gradjenu u slojevima pomoću osvetljenja sa različitih strana, i generalno napraviti estetski privlačan dizajn na “dosadnoj” fasadi u Novom Sadu.
PREDMET I TEMA: Primena “japanese joinery”-a u izradi modela na brži “evropski” način, koji odlikuje brža gradnja, ali gde nema koncepta uklapanja kao u Japanu.
STANJE U OBLASTI: Ova oblast je dugo vremena bila tajna koju su čuvale japanske zanatlije, ali danas imamo dosta informacija o ovom zanatu. Vrlo je popularan zbog svog estetskog izgleda gde se ne koriste nikakvi ekseri ili srafovi, korišćenja prirodnog materijala i dugotrajnosti.
PROBLEM: Glavni problem sa “japanese joinery”-em je što izrada delova koji se uklapaju zahteva dosta vremena, što je dosta u duhu japanske kulture, sa druge strane evropska kultura zahteva brzu izradu.
CILJ: Pronalaženje načina izrade “japanese joinery”-a za što kraće vreme.
KRITERIJUM: Vreme izrade i broj različitih segmenata
PRIMENJENI ALATI I METODE: Rhino i fabrikacija
HIPOTEZA: Moguće je koristiti se “japanese joinery”-em bez primene tradicionalne zanatske izrade
Oblast istraživanja: Auxetic materijali su poznati po svojim karakterističnim mehaničkim performansama, nudeći fleksibilnost i adaptibilnost forme na različitim površinama, bilo zakrivljenih ili planarnih.
Tema: modelovanje navlake od auxetic materijala za torbe i/ ili rančeve.
Stanje u oblasti: Pronađen je jedan primer u pomenutoj oblasti, pri čemu je sam auxetički materijal neraskidivo povezan sa celom torbom, onemogućavajući adaptaciju na druge torbe ili rančeve.
Problem: Korisnici su vrlo često ograničeni prostorom u rancu i/ ili torbi. Usled ovog nedostatka, korisnici se nalaze pred izborom šta od neophodnih predmeta da izbace. Pored toga, komercijalni rančevi i/ili torbe su uglavnom nepoverljivi kada je bezbednost predmeta unutar istih u pitanju.
Da li bi formiranje navlake primenom auxetic materijala rešio problem prostora i bezbenosti ličnih predmeta, pa i samog korisnika? Koji patern pomenutih materijala bi najefikasniji bio za rešavanje ova dva problema?
Cilj: Formiranje navlake primenom Auxetic metode i ispitivanje njene efikasnosti.
Metoda: korišćenjem Rhino i Grasshopper programa ili 3ds Max programa, formiraćemo patern auxetic materijala, i na torbama/ rančevima različitih oblika proveriti da li je izabrani patern i sam pristup, efikasan za rešavanje pomenutog problema.
Hipoteza: Moguće je formiranje navlaka koja će bez bilo kakvih prepreka prijanjati na torbe različitih oblika i adaptirati se istim povećanjem količine predmeta stavljenih u torbu/ ranac.
Ispitivanje osunčanosti izgrađenog dela Novog Sada na lokaciji Sajmište, ugao Rumenačke i Bulevara Kralja Petra. Analiza projektovanog IQ centra i uočavanje skoro potpunog zaklanjanja svetlosti objektu iza.
PROBLEM:
Zgrada na parceli iza IQ Centra u Novom Sadu ne dobija sunčevu svetlost jer je novoprojektovani objekat blokira.
CILJ :
Unaprediti uslove za život stanarima u objektu iza IQ centra dovođenjem svetlosti pomoću sfernog sočiva, uz minimalne izmene izgleda objekta.
PRIMENJENI ALATI I METODE:
3dsMax, Sketchup + Vray
HIPOTEZA:
Oblik i blizina projektovane zgrade utiče na količinu svetlosti koju dobijaju zgrade u neposrednoj sredini. Da li je moguće rešiti problem, uz minimalne modifikacije, bez narušavanja izgleda i rušenja zgrade? Da li postavljanjem odredjenog oblika sočiva mogu da se prelome svetlosni zraci tako da osunčaju objekat i u kojoj meri?
SLIČNI PRIMERI:
Upotreba reflektivnih ogledala za osvetljavanje prostora pod senkom, proizvođač “Espaciel” koji na tržištu nudi gotove proizvode.
TEMA
Ispitivanje osunčanosti unutrašnjeg prostora primenom fiksnih brisoleja
Opis: Cilj projekta je omogućiti najbolju moguću raspodelu brisoleja na fasadi Radničkog Univerziteta u Novom Sadu i postići dovoljnu količinu svetlosti u enterijeru uz što manja zagrevanja prostora i utroška energije na električno hlađenje prostora. Prvi deo ispitivanja sastoji se od analize osunčanosti trenutnog stanja objekta pomoću funkcije ladybug u grasshopperu. Nakon toga na osnovu dobijenih podataka potrebno je optimizovati dimenzije, količinu, oblik i materijal brisoleja da bi se smanjilo prosečno zagrevanje prostora dovoljnim osvetljavanjem
HIPOTEZA
Upoređivanje odnosa efikasnosti i cene fiksnih brisoleja
TEMA– Poklapanje parametara stvarne i virtuelne kamere
PREDMET– Upoređivanje fotorealnog rendera i fotografije makete
STANJE U OBLASTI– Mater rad, Miroslava Milutinović, UPOREDNA ANALIZA PARAMETARA VEŠTAČKOG SVETLA I KAMERE NA FOTOGRAFIJI I RENDERU ENTERIJERA, FTN, Novi Sad, 2019.
Render scene sa sijalicom sa zadatom jačinom svetlosti 560 lm, temperature boje 4000 K
Fotografija scene sa sijalicom jačine 560 lm/ 7 W, temperature boje 4000 K
*Zaključak: Na ovom studiu slučaja, uočeno je da identično podešavanje kamere i osvetljenja u stvarnosti i programu neće dovesti do željenog rezultata.
PROBLEM– Nepoklapanje rendera i fotografija u odnosu na parametre kamere. Da li ce biti potrebno dodatno podesavati parametre u programu, kako bi dobijen rezultat bio potpuno fotorealistican?
CILJ– Pronaći način i tehniku da su parametri podešeni tako da renderom bude postignut fotorealizam.
KRITERIJUM– Podesiti parametre kamere i svetla, raditi na teksturama, bojama i oštećenjima digitalne makete tako da scena bude fotorealističnija.
PRIMENJENI ALATI I METODE– Tri close up scene makete fotografisati pod određenim osvetljenjem i izraditi digitalnu repliku makete sa teksturama, oštećenjima… Pronaći iste kadrove ( scene ) u programu i podesiti kameru i osvetljenje prema istim parametrima iz stvarnosti. Ukoliko je potrtebno, dodatno podesiti parametre, tako da se postigne što realističniji render. Finalne proizvode izložiti u anketi, uraditi analizu i grafikone uspešnosti predmeta na osnovu reakcija ljudi.
HIPOTEZA– Moguce je postići fotorealistican detalj ( close up ) makete, tako da ispitanici ne mogu da razaznaju sta je prava fotografija.
Stress release predmeti su dizajnirani da pomognu ljudima u smanjenju stresa i anksioznosti. Ovi predmeti se često koriste za fizičku manipulaciju, kao što su gnječenje, stiskanje ili savijanje, kako bi pružili osećaj olakšanja. Neki od primera su antistres loptice, fidget spinneri, prstenovi za gnječenje i slični predmeti. Njihova funkcija se bazira na činjenici da fizička aktivnost može pomoći u smanjenju mentalnog stresa, poboljšanju koncentracije i podsticanju osećaja smirenosti.
Auxetic materijali su posebni materijali ili strukture koje se šire u više pravaca kada su izloženi istezanju ili kompresiji, suprotno od većine konvencionalnih materijala koji se sužavaju u poprečnim pravcima pod istim uslovima.
Oblast – Modelovanje i fabrikacija
Tema – Modelovanje i fabrikacija stress release predmeta, primenom auxetic materijala
Stanje u oblasti – Primena auxetic materijala u modelovanju stress release predmeta predstavlja novu i inovativnu oblast istraživanja. Iako su značajna istraživanja fokusirana na mehanička svojstva ovih materijala, njihova upotreba u dizajnu stress release predmeta tek počinje da privlači pažnju. Postoje odredjena istraživanja koja kod nekih modela, nastalih tokom kreativnog procesa, pokazuju potencijal za generisanje auxetic stress release predmeta.
Inspiracija je takvo istraživanje – istraživanje dizajna kacige sa auxetic svojstvima.
https://meric.works/HELMETIC
U procesu rada se mogu uočiti strukture koje mogu biti idealne za primenu kod stress release predemeta.
Cilj: Istraživanje različitih načina primene auxetic materijala i ispitivanje potencijalnih pristupa modelovanju stress release predmeta.
Hipoteza: Moguće je razviti različita rešenja stress release predmeta primenom auxetic materijala, koristeći različite auxetic šablone za formiranje 3D modela.
Pretraživajući različite izvore zaključuje se da je oblast bogata sličnim primjerima – ali je ograničen odabir mogućih varijacija. Odnos cijene i kvaliteta, kao i dužina trajanja izrade/dostave takođe mogu da predstavljaju problem.
Cilj rada je ispitati da li je moguće i da li je isplativo samostalno izraditi predmet koji je jeftiniji od tržišne cijene? Da li će problem predstavljati “razlika” u kvalitetu? DA li je moguće osmisliti strategiju za brze promjene i lako stvaranje varijacija?
Neophodna je vizualizacija, kreiranje i ispitivanje moguće varijacije izrade predmeta npr. upotrebom različitih slojeva sječenog papira – koji će u zavisnosti od jačine i boje pozadinskog svjetla, broja slojeva, kao i debljine papira davati različite finalne rezultate.
Varijacije bi se ticale promjena glavnih karakteristika (vidljivih u prvom planu), tako da bi se npr. kod višeslojnog BOX-a promijenili prvi slojevi (dok bi ostali mogli ostati isti) i samim tim bi se stvorila nova varijanta – ali i ubrzala izrada novog modela jer nije neeophodno modelovanje i stvaranje baš svakog sloja.
Na linku ( https://tdesign510.com/how-to-make-1-sided-paper-cut-light-box/ ) moguće je uočiti neophodne korake i način izrade LIGHT BOX-a.
Problem pri kreiranju bi mogla biti podjela željene panorame grada u slojeve i njihovo raspoređivanje, zarad dobijanja “dubine” prostora, i zarad samog isticanja određenih karakteristika
HIPOTEZA: Ako se koristi prikazana inspiracija i pomenuti metod izrade moguće je i isplativo je izraditi predmet.
Oblast istraživanja – String art- vrsta umjetnosti gdje se povezuju niti koje su nanizane između određenih tačaka sa ciljem stvaranja konkretnog reprezentativnog dizajna, u ovom slučaju portreta.
Problem – u praksi se koristi veliki broj eksera, i samim tim se potroši jako puno vremena kako bi se dobio kvalitetan rad.
Cilj – pokušaj korišćenja što manje eksera i niti, ali sa uspješnim prepoznavanjem ličnosti. ”less is more” – manje niti, bolje prepoznavanje
Metoda – izabrati poznatu ličnost čiji portret odrađujemo, zatim oblik i dimenzije podloge, kao i broj eksera koje ćemo koristiti i postavljati na najkarakerističnijim mjestima, gdje će biti najveća gustina, kako bi se na uspješan način prikazala ličnost.
Hipoteza – Smatram da na ovaj način možemo uštedjeti na vremenu i količini materijala koje koristimo i da uspješno možemo doći do cilja, odnosno izrade portreta i prepoznavanja ličnosti.
fotografija: primjena ove metode na portretu Frenk Lojd Rajta
Ovo istraživanje bavi se modelovanjem integrisanih zidnih lampi inspirisanih srpskom sakralnom arhitekturom, sa fokusom na modelovanju urušenih zidova u 3ds Max-u.
Glavni cilj je utvrđivanje najefikasnijeg i najkvalitetnijeg načina modelovanja urušenih zidova, odranjanja kamena, uz pomoć softvera 3DsMax, tako da se prilikom ugradnje lampa „stopi“ sa zidom i da podseća na ulaz u pećinu.
Problemi na koje nailazimo su sporija izrada, u vidu modelovanja, zbog kompleksnosti kompozicije i detaljnosti same lampe, kao i komplikovana ugradnja, integracija lampe u zid.Na osnovu toga donosi se zaključak da su glavni kriterijumi vreme (efikasnost izrade) i kvalitet (detaljnost, realističnost i sličnost, urušenog zida referentnim fotografijama).
Stanje u oblasti:
Tip proizvoda je ugradna zidna lampa, za koju je neophodno prethodno izbušiti rupu u zidu. Namenjena je za korišćenje u unutrašnjosti kuće, i ima već ugrađenu led lampu sa žicom kao izvorom napajanja.
Oblast izrade integrisanih zidnih lampi nije dovoljno dobro istražena, pa samim tim nema mnogo tutorijala i informacionog teksta. Pronađene su jedino fotografije gotovog proizvoda.
„This sculpture lamp is a carefully crafted sculpture that becomes an integral part of your wall, emanating stories and tradition through its design.„
„Made of high quality plaster, it is durable and has a good delicate texture“
Hipoteza:
Pomoću softvera 3dsMax, primenom određenih alatki i proboolean operacija, moguće je kvalitetno i efikasno izmodelovati novu verziju lampe,u vidu srpskih manastira, koja izgleda kao da proizilazi iz zida zahvaljujući elementima, detaljima urušenog zida.
Tema: Bistabilni heksagonalni auxetic šablon i njegova 3D transformacija
Šta su auxetic materijali?
Auxetic materijali su specijalni tip materijala koji, za razliku od većine konvencionalnih materijala, povećavaju svoju poprečnu dimenziju kada se rastegnu i smanjuju je kada se sabiju. Ova neobična osobina daje im jedinstvene mehaničke karakteristike, poput povećane otpornosti na probijanje, bolje apsorpcije energije i visoke fleksibilnosti, što ih čini korisnim za primene u oblastima kao što su medicinski uređaji, zaštitna oprema, građevinarstvo, arhitektura i mnoge druge oblasti inženjeringa.
Inspiracija za ovo istraživanje je video Steve Mould-a koji prikazuje kako varijacija određenih parametara u heksagonalnom bistabilnom auxetic šablonu može izazvati 3D transformaciju u obliku kupole.
Problemi koji postoje:
Složenost dizajniranja šablona koji može prelaziti u 3D formu
Održavanje strukturalnog integriteta prilikom širenja šablona
Pronalaženje optimalne dužine zglobova kako bi se izbeglo cepanje materijala
Cilj istraživanja:
Cilj ovog istraživanja je dobijanje potrebnog šablona primenom algoritamskog modelovanja (Rhinoceros 3D + Grasshopper) i istraživanje uticaja dužine t i ugla θ (theta) na širenje auxetic šablona, kao i identifikacija optimalne konfiguracije koja omogućava 3D transformaciju bez oštećenja materijala.
Kriterijumi za uspeh:
Uspešna 3D transformacija šablona bez cepanja materijala
Stabilnost strukture u 3D formi
Optimalne dimenzije elemenata koje omogućavaju lako širenje šablona
Hipoteza:
Varijacijom dužine t i ugla theta moguće je postići stabilnu 3D transformaciju bistabilnog auxetic šablona bez cepanja materijala, uz optimalnu dužinu zglobova.
OBLAST – Modelovanje I vizuelizacija umetničkih instalacija
TEMA – Stvaranje slike pomoću lejera
PREDMET – Instalacija
STANJE U OBLASTI – Stvoriti novu sliku na akrilnim pločama i inkorporirati veštačko osvetljenje
CILJ – Cilj istraživanja je da se uzme konkretna slika koja bi se analizirala i onda podelila po „lejerima”I pojedinačno svaki deo naslikao na jednoj akrilnoj ploči tako da se na kraju dobije jedna uniformisana slika.
PROBLEM – Postoje dva problema. Prvi je način slaganja pločica. Svaki lejer ima svoje tačno mesto postavljanja i on se mora poštovati jer finalni produkt neće ispasti kako treba. Drugi problem je da postoji samo jedan ugao sagledavanja slike, spreda. Ukoliko se sagledava iz različitih uglova ne dobija se efekat 3d slike.
HIPOTEZA – za najjednostavnije ovakve slike nije potrebno znanje programa
Svedoci smo primene futurističkog dizajna kako u arhitekturi tako i u modnoj industriji. Primena ovakvog stila odeće i obuće danas je vrlo česta pojava i teži se nekakvom nesvakidašnjem i do sada nevidjenim dizajnom i oblicima. Primena novih materijala,ekološka svest i maksimalna udobnost neke su od tema kojima se firma adidas bavila prilikom dizajniranja ovog modela.
Dizajner patika: Kanye West
Cena: 80$
Materijal:prve ekološke patike od etilen-vinil acetata ( lagana i fleksibilna pena)
i pene koja je proizvedena od algi
SPECIFIKACIJE:
1) Udobnost:
Yeezy Foam Runner je jedna od maksimalno udobnih patika. Penasta tkanina je nežna i savitljiva i prilagođava se obliku stopala. Cipela izgleda kao 2d pore i kože, i više ne koristi faktore pritiska.Takođe je prozračna i lagana i više ne izaziva znojenje ili miris.
2) Stil:
Patike imaju minimalistički i elegantan izgled koji nije kao neke druge cipele na tržištu.Mogu se upariti sa različitom odećom i dodacima, a može da stvori upečatljiv i oštar izgled.Takođe je dostupna u posebnim bojama koje mogu da se uklope u različite opcije i raspoloženja.
3) Trajnost:
Yeezy Foam Runner su izdržljive patike koje mogu trajati dugo vremena. Penasta tkanina je otporna na vodu, prašinu i mrlje i više se ne kidaju i ne pucaju.Patike se mogu prati i sušiti bez gubitka oblika ili boje.Takođe može da izdrži izuzetne vremenske situacije i terene i više se ne lome ili oštećuju u velikoj meri.
4) Veličine
Patike su veoma “nezgodne” jer se proizvode samo u punim veličinama. Ljudi koji nose broj izmdju teško mogu da nadju broj koji će im odgovarati. S obzirom da patike nemaju pertle ili bilo kakave kaiševe koji bi dodatno mogli na neki način da učvrste i bolje pristaju nozi, što dodatno otežava pronalasku odgovarajuće veličine i bolje pristajanje nozi.
Cipela nema pertle, nema jezik, nema uložak i potplat. To je jednodelni penasti kalup koji dobro pristaje oko stopala.Ima sferičnu kutiju za prste, kragnu sa malom redukcijom i jezičak za petu. Maksimalna jedinstvena karakteristika cipela su velike rupe koje su razbacane na nekoj tački gornjeg dela. Ove rupe služe kao otvori za protok vazduha kako bi prsti ostali hladni i suvi, kao i estetski faktori za stvaranje futurističkog izgleda.
Medjutim iako se sam model zove Yeezy runners patike nisu prilagodjene za sportske aktivnosti kao što su trčanje ili neke druge jer ne pružaju dovoljnu stabilnost i amortizaciju
stopalu tj mogu izazvati povredu.
CILJ:
Unaprediti dizajn da bolje pristaje nozi-odati neku vrstu zaštite i stabilnost stopala
Izmodelovati model patika u 3Ds max-u
Prilikom istraživanja utvrdjen je problem vezan za broj patika koji mnogim korisnicima uskraćuju priliku da kupe ovaj model.Zbog toga sam odabrala da izradim model koji bi bio prilagodjen meni i koji bi ja lično mogla da koristim bez postojanja mogućnosti da se patika izuva dok se koristi kao što je slučaj mnogim korisnicima.
Predmet: Fractal Puzzles na osnovu Hilbertove krive
Stanje u oblasti: Postoje različite vrste krivih koje mogu da se generišu u slagalicu i da njihova putanja bude vodilja za delove slagalice
Problem: Pronaći patern i adekvatan pristup po kojem se kriva menja i multiplicira, kao i kako će izgledati pojedinačni delovi slagalice
Cilj: Proizvesti nekoliko različitih delova slagalice koji mogu da se međusobno spajaju, ali da se za svaki zna na koje mesto ide
Kriterijum: Spajanje delova slagalice tako da se oni prilikom pomeranja ne razdvoje
Primenjeni alati i metode: Generisanje Hilbertove krive koja će biti vodilja za oblik delova slagalice
Hipoteza: Da li se mogu napraviti delovi slagalice tako da se svi međusobno spajaju? Da li se može napraviti neki kriterijum (slika ili šrafura) po kojem će se znati koji deo slagalice stoji na kom mestu? Kakva bi bila težina slaganja ovakve slagalice, bez slike?
TEMA: Reprodukcija predmeta/zgrade/osobe iz stvarnog života u stilu serije Arcane.
STANJE U OBLASTI: Ne postoji mnogo produkata uradjenih iz ove konkretne oblasti prenošenja stila serije Arcane na stvarnu arhitekturu i ljude.
PROBLEM: Nedostatak jasnih smernica za uspešno prenošenje stila serije Arcane na digitalno slikarstvo kao i nedostatak profesionalnog znanja o digitalnom slikarstvu tako visokog kvaliteta kao što je ova serija i manjak kvalitetne opreme za isto.
CILJ: Kreirati animirane scene/crteže inspirisane Arcane artom od scene/zgrade/osobe iz stvarnog života.
KRITERIJUM:Kreirati nove scene koje delimično ili potpuno uspešno prenose estetiku i atmosferu serije Arcane kao i osećaj animiranog crteža stvorenog od stvari iz realnog života.
PRIMENJENI ALATI I METODE: Eksperimentisanje sa bojama, osvetljenjem i teksturama serije Arcane kao i korišćenje alata iz programa kao što su Blender, Clip Studio Paint i Photoshop.
HIPOTEZA: Moguće je dobiti dobar i zanimljiv rezultat proučavajući stil serije Arcane uz pomoć alata iz gore navedenih programa.
TEMA: Primena japanese wood joinery u cilju poboljšanja modela klasično izradjene stolice.
STANJE U OBLASTI: Oblast je dobro istražena i proučena. Ovu oblast odlikuje: 1) laka reciklaža zbog nedostatka lepka, 2) estetska vrednost zbog mogućnosti dobijanja zanimljivog dizajna pomoću različitih vrsta zglobova, 3) ima dobar kvalitet i trajnost.
Ovakva vrsta izrade nameštaja u poslednje vreme dobija na značaju i u drugim delovima sveta i zbog toga je veoma bitno istražiti kako se ona primenjuje.
PROBLEM: Za nameštaj šire rasprostranjene ( klasicne) izrade se koristi lepak, kao i gvozdeni šrafovi koji mogu dovesti do ostećenja drveta zbog korozije
CILJ: a- Modelovanje stolice sa običnim i japanskim drvenim zglobovima.
b- Fabrikacija prototipa stolice sa japanskim drvenim zglobovima pomoću lasera ili 3d štampe bez vidljivih spojeva.
KRITERIJUM: Napraviti prototip stolice 3d štampom ili laserskim sečenjem bez vidljivih spojeva.
PRIMENJENI ALATI I METODE: Rhino + fabrikacija
HIPOTEZA: Na osnovu japanske tradicionalne metode obrade i spajanja drveta, fabrikacija prototipa stolice je moguća uz adekvatan odabir materijala i metodu fabrikacije.
Oblast string arta je poslednjih godina uzela maha, do sada se uglavnom primenjivala u 2D-u. 3D string art je manje istražen, pokušaćemo da oblikujemo geomterijska tela u prostoru. Kombinacija razlicitih metoda vezivanja i spajanje niti cemo pokušati da dobijemo različite gemetrijske oblike.
MATERIJALI:
1. DRVO-KONSTRUKCIJA
2. STRUNA-MREŽA
3. ŠIPKE/EKSERI- KONBSTRUKCIJA
4. LEPAK
PRIMERI:
KONSTRUKCIJA:
Pretpostavka da konstrukcaija može biti spoljašnja, kombinovana iunutrašnja.
Primeri konstrukcije:
spoljašnja kombinovana unutrašnja
Spoljašnja: 3Dkonstrukcija sadrži spoljašnju opnu za koju se vezuje nit i stvara 3D prikaz string arta
Kombinova:“kombinovana” konstrukcija sadrži konstrukciju unutar konstrrukcije, koja bi medjusobno funkicionisala, tako što bi se nit vezvila i spajala izemdju njih.
Unutrašnja: unutrašnja konstrukcija predstavlja konstrukciju koja bi bila geometrijsko telo na koje se dodaju odredjeni segmenti za povezivanje
Zaključak: Istraživanjem različitih kombinacija konstrukcije, došao sam do zaključka da se kombinovana konstrukcija može najbolje iskoristiti u ovom vidu modelovanja i dolaženja do željene forme
MATERIJALIZACIJA KONSTRUKCIJE:
Konstrukcija treba da bude stabilna, materijal za izradu ne treba biti previse savitljiv.
DRVO
METAL
PLASTIKA
ALUMINIUM
Zaključak: Najbolji materijal za izradu ovake geometrije jeste plastika, dovljno je kruta, ali ima minmalnu elastičnost, koji će joj doprineti za dobijanje određene forme.
Problem nastaje usled stvaranje konture u 3D prostoru. Na koji način povezati nit I stvoriti stabilnu konturu, koju možemo da iskoristimo za dobijeanje određene geometrijske figure pomoću string arta.
CILJ:stvoriti geometrijski oblik unutar string arta
Tema – modelovanje hidroponske fasade primenom tesalacije
Hidroponska fasada je poseban način gajenja biljaka na vertikalnim ili horizontalnim površinama. Umesto zemljišta, biljke se ovde uzgajaju u posebnim kontejnerima ili modulima koji sadrže vodu. Biljke hranljive mineralne materije crpe iz vode koja pomoću pumpe kruži u postavljenom sistemu i daje im sve potrebne supstance i supstrate za razvoj. Ovakvom kultivacijom mogu se postići visoki prinosi. Jedna od glavnih prednosti hidroponike je što se ovaj metod može koristiti u malim i velikim prostorima. Ljudi koji nemaju veliki prostor, poput onih koji žive u stanovima ili onih koji nemaju baštu, mogu uspešno da koriste hidroponiku za uzgoj biljaka.
prikaz hydroskin fasade https://hickokcole.com/whats-next/research/hydroskin/
Problemi koji postoje :Generalno hidroponski sistemi imaju neatraktivan dizajn što je slučaj i kod gore navedene hidroponske fasade. Kod nje su takođe otvori za biljke nasumično odabranih dimenzija, preveliki u odnosu na biljke, te prostor i materijal nisu optimalno iskorišćeni. Mnoge vrste biljaka zahtevaju parcijalan hlad, a kod navedenog primera se o tome nije vodilo računa.Problem kod hidroponskih fasada čini i odabir najotpimalnijeg puta slivanja vode koji utiče na to da li će se voda efikasno slivati na dole i adekvatno navodnjavati svaku biljku ili će se negde zadržavati u cevima.Visoka cena izrade hidroponskih sistema takođe predstavlja prepreku.
Kako bismo rešili ove probleme, odlučili smo da posao podelimo na dva dela. Ja sam odabrala da se bavim rešavanjem dizajna panela.
Cilj –Napraviti modularne panele koji će smanjiti cenu izrade hidroponske fasade. Poboljšati estetiku hidroponske fasade. Napraviti algoritam za izradu fasade koji može da menja broj i varijatne otvora za biljke.
Kriterijum -Paneli moraju biti modularni,biljke moraju imati dovoljno prostora za rast, određene biljke moraju imati nadstrešnicu.
Hipoteza – Primenom našeg metoda dobićemo fasadu čija je izrada modularna i jeftinija.
U oblasti koja obuhvata štampanje 3d objekata mogu se izraditi najrazličitiji oblici koji poseduju mnoge osobine kao što je npr. bacanje određenih senki pri interakciji sa osvetljenjem postavljenim pod odgovarajućim uglovima. Ovako dobijene slike su zapravo skrivene u nekom predmetu kao što je u ovom slučaju kocka. Kocka je pogodna za projektovanje više različitih slika jer ima više strana, a takođe je i pogodan oblik za modelovanje i fabrikaciju. Ovakvim tipom projekata su se bavili švajcarski dizajneri DRZACH i SUCHY koji su uradili nekoliko vrsta “Shadow Cloud” struktura.
Problem podrazumeva pravljenje 3d objekta koji pomoću svetlosti baca 2d sliku. Postoji niz faktora koje treba uzeti u obzir kao što su: ugao, udaljenost i oštrina svetlosnog izvora, podela željene slike u segmente raspoređene u prostoru kao i njihova veličina u zavisnosti od položaja… Cilj je brzo i efikasno izraditi 3d modele koji bacaju senke/slike po želji naručioca, a koji se mogu lako odštampati. Izrađeni objekti bi trebali da budu u stanju da naprave senke što je moguće približnije inicijalnim slikama koje naručilac zahteva. 3D model bi se izrađivao u Rhino-u i Grasshopper-u a fabrikacija bi se radila 3d štampom u poliamidu. Ako se odredi odgovarajuća veličina modela u odnosu na rastojanje od izvora svetlosti kao i ako se segmenti slike rasporede na odgovarajuća mesta sa odgovarajućom udaljenošću, trebalo bi da fabrikovani model uspe da verodostojno prenese zadatu sliku preko svoje senke.
Opis: Istraživanje obuhvata analizu osunčanosti projekta za naselje na prostoru radne zone u Novom Sadu. Nakon sprovedene analize za postojeće rješenje naselja, potrebno je uraditi analizu sa novim objektima – kulama koje su više spratnosti od postojećih zgrada. Cilj projekta je uporediti osunčanost segmenta prije i poslije izgradnje novih objekata. Ukoliko intenzitet osunčanosti nakon dodavanja kula ostane u crvenoj ili narandžastoj zoni može se reći da nije znatno narušen. U suprotnom (ako intenzitet osunčanosti bude u zelenoj zoni) smatraće se da izgradnja novih zgrada značajno narušava osunčanost postojećih. Ispitivanje se sprovodi ubacivanjem postojećeg modela bloka u Rhino i korišćenjem funkcije ladybug u Grasshopperu.
U brzom vremenu u kojem zivimo tehnologija i nova otkrica se svakodnevno menjaju i izucavaju. Kako najlakse i najprakticnije da u bilo koje doba dana kod sebe imamo sve neophodne predmete za rad? To je pitanje koje cu kroz svoj rad izucavati. Telefon danas postao je predmet ljudima bez kojeg prosto ne mogu da funkcionisu i potrebno je da je uvek tu pri ruci. Pored toga sa sobom nosimo i neophodne predmete za rad i za svakodnevnu negu i koriscenje. Sve to cilj nam je da zauzima sto manje prostora i da nam je lako dostupno i prenosivo kroz ceo dan pun obaveza i brzog zivota.
Na svetsko trziste dospeo je proizvod koji mi je zapao za oko. Kompanija koju je osnovala Hailey Bieber kroz svoju liniju kozmetickih proizvoda Rhode napravili su i proizvod uz koji njihovi hidrantni sjajevi za usta mogu lako da nam budu dostupni u bilo koje doba dana. U pitanju je maska za telefon koja svojom zakrivljnom formom i odredjenom debljinom ima sposobnost da na svojoj zadnjoj strani drzi labelo.
Maska za telefon postala je viralna u svetu. Ovaj proizvod je novitet za trziste. Pored raznih plagova i elemenata koji se kace na sam telefon ovaj vid maske koja sama predstavlja vec prostor za odredjen predmet koji prenosimo poseduje svoje pozitivne strane, a i veliki broj mana. Proizvod je postao pravi hit i bez obzira na svoju visu cenu postao je dostupan za trziste i Srbije.
Mane sam uvidela proucavajuci njihov sajt i gledajuci razne video snimke gde masovno ljudi kritikuju i hvale ovaj proizvod. Na sajtu maska je dostupna samo za odredjene telefone i taj broj razlicitih velicina maski je sveden na minimum, tako da ovaj proizvod nije dostupan svim korisnicima nego samo odredjenoj klienteli. Sama debljina maske i velicina proizvoda nekim ljudima odgovara, a nekima i ne…Proslo je dosta od mog prvog istrazivanja ovog proizvoda i posetom sajta uocavam da je doslo do restocka, ali da mane i lose strane nisu ispravljene niti je bilo sta korigovano. Materijal od kog je formirana maska mora biti adekvatan da zadrzi proizvod na mestu, a da u isto vreme ne predstavlja problem korisnicima pri svakodnevnom nosenju, stavljanju uredjaja u dzep i koriscenju.
Ova maska je napravila veliki odjek u javnosti i izazvala je druge firme da smisle slicne proizvode koji ce odgovarati njihovom trzistu. Ljudi takodje prave razne patente koji predstavljaju i samu konkretnu zamenu za Rhode masku za kozmeticke predmete. Pojavljuju se maske za kljuceve od kola maske za kartice… Moj cilj je da napravim masku koja ce sluziti ljudima u mojoj struci, a i sire. U pitanju je maska za smart i obicnu ovolku koja je uvek neophodna jednom arhitekti pri poslu.
Znaci cilj ovog mog istrazivanja bi bio da se napravi proizvod koji bi sluzio kao prenosioc dodatnih predmeta za rad. Ta maska bazirala bi se na proizvodima za arhitekte, ali sam patent i forma mogla bi da zauzima razme oblike uz pomocu kojih bi mogli da se prenose i neki drugi predmeti neophodni drugim strukama za rad, ili ljudima za svakodnevno koriscenje.
KRITERIJUMI
Materijal da bude fleksibilan
Forma da odgovara ruci
Da proizvod moze da se koristi svakodnevno
Da cena odgovara vecoj masi i da zarada bude adekvatna
Da postoji veci izbor maski za razlicite telefone
Da proizvod samo olaksava, a ne da otezava svakodnevnicu
Boja prozvoda da je raznolika
Kako do same maske… Formiranje kalupa u koji se izliva materijal koji se stvrdne i dobijemo odgovarajucu formu. Rucno oblikovanje glinenog materijala. Oblik koji se dobija utiskivanjem proizvoda u fornmu koja se lako oblikuje.
Da li proizvod olaksava rad? Da li smeta pri odlaganju uredjaja u dzep? Da li je funkcionalan za drzanje u ruci? Da li postoji dobar materijal za ovu formu? Da li je proizvodnja skupa? Da l je proizvod estecki zadovoljavajuc? Da li proizvod koji sama maska drzi ispada iz svog kalupa? Da li maska moze da se koristi za telefon i bez samog proizvoda koji je na njega nakacen?
Oblast – modelovanje rasklopivih i pojedinacno upotrebljivih vaza.
Tema – Izmodelovati 4 vaze koje nadovezivanjem jedna na drugu formiraju jednu visoku. slozenu vazu
Predmet – vaza za cvece razlicitih visina velicina i oblika.
Stanje u oblasti – istrazivanjem modularnih saksija koji se nadovezivanjem jedna na drugu jasno vidi da su u pitanju 2-3-4 spojene skasije a ne da vizuelno zavara da je u pitanju jedna vaza. Vaze se pojedinacno ne raylikuju jedna od drugih,isti je dizajn isti oblik jedino se velicina razlikuje.
Problem – obratiti paznju na dizajn vaza, tako da zasebno a i sklapanjem sa ostalim vazama , iygleda kao jedna vaza ybog istod dizajna koji se nastavlja sa vaze na vazu. Vaze moraju biti izmodelovane tako da svaka sa svakom moze da se spoji a i yasebne da budu funkcionalne i esteticne.
Cilj – Izmodelovati vaze koje ce biti prilagodjene razlicitim visinama biljnih drski. Ruze koje imaju duzu drsku spojicemo 3-4 vaze i time necemo morati da secemo drske. Ako je u pitanju biljka koja ima kracu stabljiku, stavicemo je u 1 ili cemo spojiti 2 vaze.
Kriterijum – Da se vaze svojim dizajnom nadovezuju jedna na drugu i da se mogu uklopiti gabaritom jedna u drugu
Primenjeni alati i metode – Metoda modelovanja u aplikacijama, Rhino i Grasshopper
Hipoteza – Da li vaze kad se spoje su funkcionalne ? Da li se mogu koristiti odvojeno ? Da li olaksavaju sto se drske biljaka nece seci i prilagodjavati jednoj velicini vaze vec sklapanjem i rasklapanjem moze da se resi problem ?
PROBLEM- Da li je moguće izraditi predmet za držanje vina koji je jeftiniji od tržišne cene pomoću materijala koji bi uticali na smanjenje troškova i dužinu trajanja proizvodnje? Da li bi predmet sa takvim materijalom bio dovoljno primamljiv kupcima i da li bi bio stabilan i izržljiv u smislu prihvatanja opterećenja od 5-8 flaša koliko je uobičajena praksa za ovaj model?
CILJ- Uporediti pristupe koji daju rezultat u zavisnosti od izbora materijala, varijacije oblika i time odlučiti šta daje odgovor problemu
Predemet koji sluzi za odlaganje vinskih flasa, izrada po pristupacnoj ceni, dekorativan i praktican za upotrebu
KRITERIJUM-Jednostavna izrada, mali utrosak materijala, manja tezina samog predmeta, dekorativnost, stabilnost
PRIMENJENI ALATI I METODE- Modelovanje ploce definisanog oblika u programu Rhino
HIPOTEZA- Uz dovoljan broj ponovljenih ploca definisanog oblika i ojacanje u vidu sipke na koje se te ploce nizu predmet ce biti stabilan i adekvatan za upotrebu
TEMA – modelovanje Marvelovog animiranog lika Groot-a u 3ds Max-u
PREDMET – modelovanje šolje Groot-a
STANJE U OBLASTI – u odabranoj oblasti postoji veliki broj dizajniranih struktura sa likom Groot-a kao što su šolje, vaze, igračke, prstenje, privesci…
PROBLEM – animirani likovi se uglavnom modeluju u programima kao što su Blender i Zbrush iz razloga što imaju više alatki koje su namenjene baš za modelovanje animiranih likova, za razliku od 3ds Max-a
CILJ – na najlakši i najbrži način izmodelovati animiranog lika u 3ds Max-u
KRITERIJUM – pobrinuti se da izmodelovan lik u 3ds Max-u što više liči na pravog animiranog lika Groot-a i izmodelovati idealan oblik šolje za korisnika
METODA – izmodelovati šolju u 3ds Max-u koju će biti moguće izvesti pomoću 3d štampača
HIPOTEZA – mislim da je moguće izmodelovati šolju sa likom Groot-a koja će se moći koristiti
Tema: Modelovanje i printanje ergonomskog i estetski privlačnog korseta
Predmet: Modelovanje i printanje ergonomskog i estetski privlačnog korseta prema mjerama i senzibilitetima korisnika
Stanje u oblasti: Oblast je bogata sličnim primjerima koji u rijetkim slučajevima zadovoljavaju estetske standarde ali su dobri uzori i mogu se međusobno iskombinovati. Uz doradu bi se dobio željen rezultat.
Problem: Fleksibilnost materijala, pokretljivost u odjevnom predmetu, prilagođavanje obliku tijela i pokretima, estetika
Cilj: Osmisliti pristup za riješavanje problema, modelovanje i fabrikaciju odjevnog predmeta
Kriterijum: Brza izrada, jeftina izrada, rješavanje većine problema
Primijenjeni alati i metode:
Primjer 1: Modelovanje u Rhinoceros 3d, 3d printovanje elemenata na mrezici krojacki isjecenom, komadi mrežice se na kraju spajaju u pun korset
Primjer 2: Modelovanje u Rhinoceros 3d, modelovanje blob strukture koja je redukovana na trouglove s obje stranje (i tijelo je oblo) i na podkonstrukciju koja očvršćuje element (nalazi se u praznom međuprostoru), printovanje i spajanje elemenata, završna obrada
Primjer 3: Modelovanje u Rhinoceros 3d, trouglovi medjusobno zglobno spojeni na sredinama stranica ili na uglovima (omogućava se pokretljvost), potencijalne varijacije dimezija trouglva
zbog različitih potreba pokretljivosti u različitim regijama, 3d printovanje i spajanje, završna obrada
Hipoteza: Istraživanjem i primjenjivanjem navedenih alata moguće je izmodelovati i izraditi ergonomski i estetski privlačan korset.
OBLAST: modelovanje i fabrikacija
TEMA: modelovanje kalupa za izlivanje sveća
PREDMET: Materijali i nacin fabrikacije koji se koriste prilikom izrade kalupa
STANJE U OBLASTI:
-izrada jedinstvenih formi
PRIMENJENI ALATI I METODE: Rhino and Grasshopper
HIPOTEZA: Primenom ovih softvera moguće je napraviti interesantne forme sveća, sa kojih se kalupi mogu lako uloniti
Predmet: Upoređivanje rezultata modela dobijenog ručnim modelovanjem u odnosu na 3D model dobijen generisanjem niza fotografija
Stanje u oblasti: Razvoj tehnologije i softvera omogućava sve bolje i efikasnije kreiranje 3d modela putem fotogrametrije. Najveća prednost dobijanja 3d modela na ovaj način jeste brzina izrade. Međutim, mana je sto kvalitet generisanih modela može zavisiti od kvaliteta ulaznih fotografija, što može ograničiti tačnost i detalje dobijenih modela. Zbog toga je dobijene modele često potrebno dodatno obrađivati kako bi se dobio željeni kvalitet.
Cilj: Analiza tačnosti i preciznosti dobijenih modela (poređenje dimenzija, oblika i detalja), kao i provera efikasnosti procesa dobijanja trodimenzionalnih modela korišćenjem različitih metoda
Imitacija rasta drveta u vidu nadstrešnice pomoću L sistema, što projektovanje nosača nadstrešnice čini trodimenzionalnim ili pomoću spajanja tačaka najkraćeg rastojanja, što projektovanje nosača čini dvodimenzionalnom.
Stanje u oblasti:
Postoje razni prototipi na ovu temu u vidu maketa, a postoje i već izvedeni objekti. Pojedini su odabrani kao primeri i ispod navedeni.
Pronaći adekvatan pristup trodimenzionalnog projektovanja nosača nadstrešnice tako da se on uklopi u dodirne tačke krova nepravilnog oblika i dvodimezionalnog projektovanja nosača nadstrešnice tako da ima dovoljnu dodirnu površinu sa krovnom konstrukcijom.
Cilj:
Poređenje 2 vrste modelovanja, koje modelovanje čini vernu i isplativu vrstu modelovanja biomimetičke arhitketure.
2. Dovoljan broj dodirnih tačaka između nosača i krova.
Primenjeni alati i metode:
Rhino+Grasshopper+Rabbit i Shortest walk plugin.
Hipoteza:
Da li je trodimenzionalno projektovanje biomimetičke arhitekture bolje od dvodimenzionalnog uprkos većim troškovima? Da li dvodimenzionalno projektovanje može verno da predstavi biomimetiku u arhitektonskim strukturama?
Stanje u oblasti: Anamorfno osvetljenje je relativno popularno kao sredstvo reklame jer privlači pažnju prolaznika.
https://www.bbc.co.uk/programmes/p07zr254
Problem: Problem nastaje kada treba rasporediti predmete tako da bi senka koju stvaraju imala smisla i prenosila odgovarajuću poruku, a da i oni sami budu smisleni.
Cilj: Proizvesti smislenu senku, tako da i predmeti koji je prave budu smisleni i da oba medijuma prenose poruku.
Kriterijum: Razumljiva završna poruka od senke i predmeta, razumljiva slika i odrađena kompleksnost.
Primenjeni alati i metode: Primenjeni alati mogu biti Adobe Photoshop, Ilustrator ili programski jezici kao što su Pyton ili JavaScript.
Hipoteza: Moguće je izsvesti, s tim da će jedna od dve slike koje se javljaju biti manje jasna.
TEMA: Modelovanje ergonomski adekvatnije i adaptabilnije maske za telefon zbog lakšeg držanja i nošenja
PREDMET ISTRAŽIVANJA: Cilj ovog istraživanja jeste izmodelovati ergonomski adekvatnu masku za telefon, koja bi omogućila udobnije i lakše držanje telefona, zanimljiviji izgled, ali ne bi zauzimala mesta više nego što današnje maske zauzimaju npr. u torbi, džepu, itd.
PROBLEM: Trenutne ergonomski modelovane maske su veoma glomazne i zauzimaju puno mesta, a ovim istraživanjem pokušaću da taj problem rešim i napravim masku koja je adekvatna ergonomski, kao i estetski i ima razumne dimenzije.
ALATI: Rhino + Grasshopper
STANJE U OBLASTI: Na konkretno ovu temu ne postoji mnogo istraživanja, ali zahvaljujući srodnim temama, inspiraciju i informacije sam pronašla na sledećim mestima:
Istraživanje bih usmerila u 2 pravca, ali pre svega bih se bavila temom držanja telefona u ruci. (Telefon na kom bih vršila istraživanje je iPhoneX.) Ovim korakom bih otkrila koji su to delovi telefona, odnosno maske, koje dlan najviše prekriva, a koji nisu zahvaćeni prilikom držanja telefona u ruci. Između mesta koja su prekrivena potrebno je
1. pravac: maska sa pomerljivim/pokretnim/adaptabilnim ‚‚pečurkicama” na ‚‚kritičnim mestima”, koje bi olakšale držanje telefona kada je to potrebno, a kada ga ne koristimo one se ‚‚uvlače” ili sklanjaju na neki način (koji ću tek otkriti i razviti), kako bi se telefon što adekvatnije mogao spakovati i nositi u torbi ili džepu.
2. pravac: maska sa ošupljenim delovima na ‚‚kritičnim mestima”, ispod kojih bi se nalazio balon, te bi se pre korišćenja balon naduvao i formirao ruci pogodne oblike, a kada želimo da stavimo telefon u džep ili torbu, balon se izduvava; što opet omogućava komotnije i lakše odlaganje i nošenje telefona.
ANALIZA: Eksperimentalno ću isprobati obe metode i zaključiti koji način je bolji i efikasniji (uporedna analiza).
HIPOTEZA: Smatram da ću na osnovu ovog istraživanja ostvariti napredak na polju industrijskog dizajna, stvarajući iskorak u korišćenju i estetici telefonskih maski.
PROBLEM: Smisleni raspored drvenih pločica u kombinaciji sa varijacijom
CILJ: Pronaći idealan odnos kvaliteta i vremena utrošenog na dizajn
KRITERIJUM: Estetika
Hipoteze:
Ideja o formiranju drvene zidne dekoracije nastala je kao želja za radom sa drvenim materijalima. Na osnovu već postojećih šablona saznajemo da je mogućnost varijacija i kvalitetnih rešenja veoma velika. Kao jedan od glavnih potencijalnih problema izdvaja se dizajniranje pomoću koda koji ukoliko bude imalo i najmanju nepravilnost može dovesti do totalnog gubljenja početne ideje o smislenom rasporedu drvenih pločica. Shodno tome potrebno je upotrebiti različite načine sklapanja i svaki od sistema prilagoditi tako da i kriterijum estetike bude zadovoljen. Takođe, potrebno je obratiti pažnju i na sam materijal i njegovu kontaktnu površinu koja ne sme biti previše gruba kako ne bi došlo do neželjene povrede kao posledica radoznalih posmatrača ili prilikom čišćenja. Potrebno je odrediti parametre veličine elemenata kako broj rešenja ne bi išao u nedogled. Pri odabiru finalnog rešenja faktor koji bi mogao da prevagne je lični ukus kupaca.
Tema: Upotreba celularnih i agregatnih sistema za generisanje geometrije, 3d Game of Life
Problem: Ispitivanje mogucnosti i kvaliteta primene fraktala, CA i agregatnih sistema kao metodu generickog kreiranja prostora i dizajna u arhitekturi.
Cilj: Generisanje i modelovanjke putem fraktala putem CA i agregatnih sistema.
Tema: Optimizacija ergonomije naušnica kroz primenu parametarskog modelovanja.
Predmet: Geometrija i vizualizacija u arhitekturi, integrisana u elementu nakita (naušnice)
Stanje u oblasti: Nedovoljna fokusiranost na ergonomiju naušnica u dizajnu nakita, kao i nedostatak istraživanja primene parametarskog modelovanja u arhitektonskom kontekstu.
Problem: Postojeći dizajni minđuša često ne uzimaju u obzir individualne karakteristike korisnika, što može rezultirati neudobnošću prilikom nošenja.
Cilj: Razviti metodologiju za dizajniranje ergonomskih minđuša koje su prilagođene individualnim karakteristikama korisnika, koristeći parametarsko modelovanje. Stvoriti jedinstven model uha, koje će biti polazna tačka za dalje istraživanje.
Kriterijum: Poboljšati udobnost nošenja naušnica, smanjiti pritisak na uho i postići estetski prihvatljiv dizajn.
Primenjene metode: Analiza korisničkih potreba, parametarsko modelovanje za personalizaciju dizajna, analiza prostornih odnosa i optimizacija materijala i težine.
Hipoteza: Korišćenje parametarskog modelovanja omogućiće dizajniranje ergonomskih minđuša koje će poboljšati udobnost nošenja i smanjiti negativne efekte, u skladu sa arhitektonskim principima.
-oblast – modelovanje i optimizacija
-predmet – fasada
-tema – modelovanje hidroponicke fasade teselacijom
-par primera iz oblasti – na ovu temu ima jako malo primera ali jedan od njih je “hydroskin facade” (https://hickokcole.com/whats-next/research/hydroskin/)
-problemi koji postoje – neadekvatno slivanje vode u cevima, stvaranje cevi koje se ne slivaju na dole, zadrzavanje vode u cevi
-cilj – napraviti algoritam koji ce izracunati najkracu putanju slivanja vode do svake biljke, napraviti modul koji moze da se menja nasumicno u 3 velicine
-kriterijum – svaka biljka mora biti optimalno navodnjena
-hipoteza – ovim istrazivanjem bi trebalo da napravimo hidroponicnu fasadu koja automatski zaliva biljke, poboljsava estetiku nekog objekta i stvara manji utrosak pri izradi materijala
Poslednja faza obuhvata istraživanje načina za modifikovanje modela, dodavanje detalja kao i pripreme za štampu.
Nakon što je model podeljen na delove, oni se nalaze na Subtool listi. Izborom subtool-a može se menjati samo izabrani deo, takođe postoji mogućnost menjanja vidljivosti i grupisanja u foldere.
Subtool lista
Za modifikovanje glave i kose korišćene su osnovne četkice poput DamStandard, Move, Smooth, ClayBuildup.
Modifikovanje glave
Najefikasniji način za dodavanje detalja je ekstrahovanjem iz postojeće geometrije. Na primeru oklopa za koleno četkicom SliceCurve isečen je željeni deo noge a zatim i izolovan. Pomoću ZRemesher-a dobijen je odgovarajući broj poligona. Nakon toga pomoću opcije Extract iz Subtool palete izvučeno je koleno. Za formiranje ivica korišćen je ZModeler. Ekstrahovanje je ponovljeno za ostale detalje.
Oklop za koleno
Kod ostalih detalja korišćena je četkica MaskPen kojom je obeležen željeni deo a zatim izvučen opcijom Extract.
Formiranje odećeŠtit
Za štampanje detaljnih minijatura i figura najpogodnije je koristiti resin 3d štampače. Kod pripreme za štampu potrebno je spojiti sve delove modela što se može izvršiti opcijom MergeVisible sa kartice Subtool. Nakon toga se pomoću DynaMesh sa kartice Geometry ujednačava rezolucija i podela poligona. Potrebno je podesiti ActivePoints i orijentaciju modela a zatim i razmeru u Scale Master na kartici ZPlugin. U 3D Print Hub na kartici ZPlugin podešavaju se dimenzije i dalje eksportuje model kao STL fajl.
Na sajtovima poput heroforge.com i desktophero3d.com modelovanje figura je brzo i lako ali smo ograničeni ponuđenim detaljima. ZBrush predstavlja moćan alat za modelovanje figura i potrebno je mnogo vremena za njegovo savladavanje ali nam zato pruža potpunu slobodu modelovanja. Jedno od rešenja za brzo modelovanje figura je kombinovanje ovih platformi.
Pripremu radim u programu Rhinoceros, metodom izrade postolja za maketu i formiranja solid-a određene debljine na kojima se nalaze segmenti modelovane glave “pobednika” dobijamo zamišljenu strukturu koju možemo sagledati iz jedne tačke.
prikaz podele DemoHead skulpture iz programa ZBrush; formiranje solid-a i postolja
prikaz vizualizacije makete sa modelom DemoHead skulpture
3D model skulpture se može sagledati i iz dve tačke gledišta, sve u zavisnosti od postavke solid-a na postolju u pravcu x i y.
Modelovanje glave skulpture “Pobednik” započela sam korekcijom postojećeg modela DemoHead. Upotrebom osnovnih alatki i četkica u programu ( ClayBuildup, Move, Smooth…) nisam uspela da dobijem odgovarajuću formu uz dosta pokušaja i utrošenog vremena.
Odustala sam od korekcija gotovog modela i započinjem modelovanje od samog početka koristeći DynaMesh_Sphere. Bilo je potrebno uraditi pripremu za modelovanje na sferi pomoću četkice ClayBuildup, formirati skicu pozicije očiju, usta i nosa gde od samog početka rada koristim DynaMesh i Symmetry radi lakše i brže izrade skice. (slika1). Dok držimo CTRL pravimo na sferi masku čijim izvlačenjem sa četkicom Move dobijamo formu vrata. (slika 2). Alatkama Zadd i Zsub formiram približan oblik ljudske glave iako je i dalje sve na nivou skice. (slika3).
Nakon toga ubacujemo odgovarajuće fotografije glave “Pobednika” (slike 4 i 5) i po njegovom karakteru lica i razmeri sa četkicom Move izvlačimo delove sfere i uklapamo u ivice lika na fotografijama, ali ne kvarimo formu. Tek kada završimo sa ovim postupkom možemo reći da imamo gotovu pripremu za početak modelovanja.
Konstantnim dodavanjem i skidanjem gline počinjemo da formiramo linije lica, obrva, kose… i sve vreme koristimo četkicu Smooth (shift). Četkicom CurveDamStandard pravim oblik usta i očiju.(slike 6 i 7)
Problemi koji su mi se pojavili prilikom modelovanja očiju i usta su prolongirali još od samog početka sa lošom pozicijom na sferi, jer sam lik “pobednika” je dosta sužen i izdužen u odnosu na realan ljudski lik. Naknadno dodavanje gline je otežalo dalje modelovanje jer nije bila laka za oblikovanje čak i pri konstantnom korišćenju četkice Smooth.
Vreme početka rada računa se nakon što je preuzet sav potreban materijal sa obilaska terena.
Metoda 1
-Izrada 3d modela iz snimka korišćenjem lumalabs.ai: 15 minuta
-Renderovanje prikaza: 5 minuta
Ukupno: 20 minuta
Metoda 2
-Spajanje slika korišćenjem alatke Photomerge u Photoshop-u: 7 minuta
-Crtanje izgleda fasade u AutoCad-u: 2 sata i 15 minuta
-Dodavanje kolorita u Photoshop-u: 1 sat i 45 minuta
Ukupno: 4 sata i 7 minuta
Kriterijum 2: Estetski kvalitet prikaza
Iako je metoda 1 daleko brža, prikaz je dosta lošiji i pun nejasnoća, stoga je po ovom kriterijumu inferiorniji od pravog tehničkog prikaza metode 2.
Zaključak:
Hipoteza je delimično tačna s obzirom da metod 1 proizvodi efikasniji rezultat, ali za razliku od metoda 2 ne produktuje estetski kvalitetan prikaz. Prednost modelovanjem uz pomoć dronskog snimka jeste to što se dobije pravi ortografski prikaz objekta, te se može implementirati u metod 2 umesto korišćenja slika stvorene alatkom photomerge. Spajanjem kvaliteta ova dva metoda može da ubrza i olakša proces generisanja prikaza fasada.
Objekat koji je analiziran u prvoj metodi je Crkva Imena Marijinog u Novom Sadu. Snimak je nastao približno oko 8 ujutru 21.7.2023.
link video snimka: https://drive.google.com/file/d/1ujMq9z8ytg0IHbwLjC9osZiBFw4_ecd3/view?usp=sharing
Iz navedenog snimka uz pomoć sajta lumalabs.ai se kreira 3d model Crkve.
link za 3d model: https://lumalabs.ai/capture/4ba3fdcb-c9ad-48df-993f-ff2437eeadaf
Lumalabs automatski izoluje objekat od okruženja čiji se mesh model može preuzeti i dalje koristiti u programima za modelovanje kao što su 3DSMAX i Blender.
Dalje se preuzeti .obj mesh model prebacuje u program Blender u kom se nakon podešavanja ortografskog prikaza renderuju izgledi fasade.
Metoda 2:
Objekat koji je analiziran u drugoj metodi je Crkva Presvetog Srca Isusovog u Futogu. Ova Crkva analizirana je na predmetu Graditeljsko nasleđe obnova i zaštita 2, na osnovu koje je nastala ideja za ovo istraživanje. S obzirom na sličnosti u stilu gradnje i proporcijama objekata u obe metode, utrošeno vreme kao kriterijum upoređivaće se kao da je isti objekat u pitanju, ali sa napomenom da produkt istraživanja odstupa od pravog rezultata.
Obilaskom terena, uzete su osnovne mere Crkve, kao i slike fasada. Uz pomoć fotogrametrije tj. spajanjem slika u jednu panoramsku celinu korišćenjem alatke Photomerge u programu Photoshop dobija se približno ortografski prikaz fasade. Nakon toga prebacuju se slike u program za crtanje AutoCad, uz pomoć kojih se pravi tehnički prikaz izgleda objekta.
Dalje se dati izgledi prebacuju u program Photoshop gde se dodaje kolorit kako bi se dobio finalni izgled fasada.
Definisanjem algoritma modelovanja, koji sadrži parametre koji su promenjivi, moguće je prilagoditi se različitim oblicima fasade. Važno je napomenuti da u zavisnosti od okolnosti i uslova fasade kojoj treba da se prilagodimo, postoje parametri čije menjanje više odgovara konkretnom slučaju.
Mogućnosti menjanja parametara:
-menjanje broja polaznih tačaka
-menjanje broja usputnih stanica (tačaka)
-menjanje broja krajnjih tačaka
-menjanje nasumičnog način formiranja strukture
-dodavanje tačaka sa radijusom oko kog se struktura drveta ne formira
-podešavanje opsega radijusa oko tačaka koje se zaobilaze
-broj tačaka koji se međusobno spajaju u pravcu donja-gornja ivica ( i obrnuto)
Menjanje parametara koji se odnosi na broj grana svake polazne i krajnje tačke zapravo utiče na samu gustinu strukture, čini je vizuelno i estetski bogatijom, ali je zasigurno u pogledu ekonomičnosti i samog izvođenja komplikovanije rešenje.
Naravno ukoliko se na fasadi ne nalaze nikakve prepreke (otvori, ulazni deo, instalacije..), imamo potpunu slobodu kombinovanja svih ovih parametara, međutim ukoliko se na fasadi nalaze prozori, najbolje dodati određen broj tačaka i podesiti radijus oko njih.
Ukoliko je u pitanju objekat sa aktivnom namenom prizemlja u kom ćemo često imati ulazne zone, neophodno je smanjiti broj tačaka na donjoj ivici.
Dodavanjem usputnih stanica (tačaka) postižemo veći broj ”grana”, dok smanjivanjem uprošćavamo samu strukturu. Prva slika predstavlja varijaciju sa većim brojem (hiljadu tačaka), dok na drugoj slici možemo videti kako izgleda struktura sa manjim brojem usputnih stanica (trista tačaka). Veći broj tačaka omogućava prirodniji izgled strukture, dok manji broj u pogledu ekonomičnosti prilikom izrade verovatno predstavlja bolje rešenje, ali u estetskom pogledu prva varijacija je znatno bolja.
Primeri fasada na kojima je korišćen algoritam modelovanja – rezultat primene
-Prva fasada je jednostavnog oblika, međutim zbog postojanja većeg broja otvora, neophodno je dodati zaobilazne tačke. Rezultat je postignut postavljanjem tačaka i definisanjem radijusa oko njih. Možemo uočiti da struktura nije toliko realistična, zbog prevelikog broja zaobilaznih tačaka.
Druga fasada, kao i prva, ima otvore, ali u znatno manjem broju što nam pruža mogućnost bolje manipulacije parametrima i boljeg vizuelnog rezultata.
Zaključak istraživanja: Kroz primenu algoritma modelovanja, možemo zaključiti da postoje određeni problemi, koji i dalje nisu rešeni. Sam algoritam pruža mnogo mogućnosti, varijacija i prilagođavanja datoj fasadi. Vizuelno jeste postignut željeni utisak, ali konstruktivni deo i dalje ostaje nerešen, kao i sama ekonomičnosti pri izradi ovakve strukture. U vizuelnom delu možemo uočiti problem prilikom dodavanja tačaka oko kojih postoji radijus zaobilaženja, jer na takvim površinama struktura gubi svoju prirodnost i ne postoji dovoljna mogućnost manipulacije strukturom.
Predlog jeste dalja razrada algoritma, kako bi struktura mogla da izgleda još realističnije, kao i uključivanje faktora same konstrukcije.
Potrebno je da algoritam modelovanja sadrži parametre koji su promenljivi i prilagodljivi različitim oblicima fasada. Koja god da je dimenzija fasade u pitanju, postupak je isti i moguće je u početnim koracima stvaranja algoritma priilagođavanje zadatoj fasadi.
Prvi korak jeste definisanje okvira fasade (Rectangle), uz mogućnost dimenzionisanja visine i širine, kao i definisanje same površine (Boundary Surfaces) koju zadati okvir određuje, što nam kasnije može poslužiti ukoliko se javi potreba za podelom fasadne površine na segmente. Nakon toga, površinu delimo na prave i tačke, koristeći Explode.
Zatim definišemo gornju i donju ivicu fasade, kao i broj tačaka na njima (List Item). Parametri omogućavaju da možemo da menjamo broj tačaka u zavisnosti od željenog efekta. Tačke su uniformno raspoređene, sa međusobno jednakim rastojanjem, uz mogućnosti promene broja zadatih tačaka. Na donjoj ivici definišemo broj polaznih tačaka iz kojih će sama struktura drveta da polazi. Na gornjoj ivici definišemo krajnje tačke, odnosno gde se struktura završava.
Kako bismo razvili stukturu drveta koristeći Populate 2D, dodajemo u zadati pravougaonik (okvir fasade) dodatne tačke, u ovom slučaju 1000 tačaka. Ideja jeste da u samom putu od donje do gornje ivice, spajajući polaznu i završnu tačku, postoje usputne stanice, u vidu dodatnik tačaka, kako bismo sto bolje dočarali strukturu drveta i imali veću manipulaciju samim oblikom koji postižemo.
Fasada kao struktura, skoro nikada nije površina bez otvora, upravo zbog prilagođavanja otvorima, instalacijama, ulaznom delu ili jednostavno zbog postižanja određenog efekta, uvodimo mogućnost da struktura drveta ”zaobilazi” pojedine manje površine na fasadi. Ovo postižemo postavljanjem tačke u čijem zadatom radijusu struktura drveta ne postoji.
Kako bismo iz tačaka prešli u povezanu strukturu, koristeći Proximity 2D stvaramo konekciju između tih tačaka i takođe ukidamo duple linije (removeDuplicateLines).
Poslednji korak jeste uvođenje komponente Shortest Walk, kojom povezujemo tačke na donjoj ivici, prvo sa usputnim stanicama ( u ovom slučaju 1000 definisanih tačaka, uz uticaj tačaka sa definisanim radijusom koji se zaobilazi), a zatim i sa tačkama na gornjoj ivici. Ishod ovih parametara je promenljiv, možemo da menjamo broj tačaka na gornjoj ivici, na donjoj, broj usputnih stanica, način na koji se povezuju, broj tačaka koje se zaobilaze, kao i sam radijus oko tih tačaka.
Postoji mnoštvo mogućnosti i kombinacija, što predstavlja prednost ovakve metode, pri ispitivanju samog efekta koji postižemo.
Dodajemo debljinu postojećoj strukturi koristeći Mesh Pipe.
Početna ideja je ostvarna do neke mere, kao što je i pretpostavljeno postoji prevelik broj detalja kojima je teže upravljati.
Dobijaju se različite forme u zavisnosti od parametara koji se mogu podešavati kao što su debljina meša, veličina trouglova po kojima se sam meš formira, pomeranje tačaka (koje služe kao atraktori) ali dosta zavisi i od same forme koja se odabere, shodno tome odrađeno je par primera sa različitim početnim oblicima.
1) Skroz popunjena struktura- dokazala se kao najverodostojnije rešenje početne forme. Odstupanje: zatupljivanje vrha
2) Ista struktura sa 6 otvora- pojavljuju se vidni problemi- određeni delovi su nestali.
3) Strukuta sa 4 otvora, postoje pojedina odstupanja, ali ona nisu toliko problematična, kao kod primera broj 2.
Zaključak: Hipoteza je bila tačna- pomoću programa Rhinoceros i Grasshopper moguće je dobiti željene strukture koje podsećaju na skelet Radiolarija. Uz ispobavanje i menjanje pojedinih komponenata kao npr. veličine trouglova ili mesta tačaka može se doći do idealnijeg oblika.
U nastavku druge faze, pomoću rhino i grasshopera pokušaćemo da na zadatu osnovu uklopimo zadate kocke tako da bude što manje kocaka koje seku granicu zadate osnove samim tim i činimo da ih ima manje za seći.
U ovoj drugoj fazi cilj nam je da pomoću odredjenih alatki pokušamo da objasnimo programu koje su to kocke koje seku ivice zadate osnove i da ih on sam prepozna ubuduće na bilo kojoj drugoj osnovi sa bilo kojim zadatim načinom slaganja kocki.
Počećemo tako što ćemo zadati osnovu, šemu slaganja i vrstu kocke i okvir za šemu slaganja (za potrebe ovog istraživanja, to će biti kvadrat sa odgovarajućim dimenzijama radi lakše primene.
Nakon toga napravićemo ‘grid’ od okvira za šemu slaganja za koji ćemo odrediti centar. Pomoću slidera omogućićemo da se taj grid povećava i smanjuje kao i rotira oko centra. Da bismo prekrili celu površinu osnovu, grid ćemo mirorovati po x i y osi.
Pomoću odredjenih plug inova na grasshoperu ‘program’ će sam da prepozna sve kvadrate iz grida koji seku ivice zadate osnove. Zatim dodajemo i kocke u svako polje.
Ponavljamo proces samo sa nešto više detalja i dobijamo tačno kocke koje seku ivicu osnove.
Zatim ćemo uključiti plug in ‘gallapagos’ koji će da pomera grid sve dok ne dobije najmanju moguću vrednost. Odnosno dok taj grid seče osnovu sa što manje polja.
Posto resenje znamo, provericemo samo da li ce program uspeti da pronadje to resenje.
Buduci da je program uspeo da pronadje tacnu poziciju, mozemo ovo da upotrebimo u sledecim fazama istrazivanja.
Početna ideja je ostvarna do neke mere, kao što je i pretpostavljeno postoji prevelik broj detalja kojima je teže upravljati.
Dobijaju se različite forme u zavisnosti od parametara koji se mogu podešavati kao što su debljina meša, veličina trouglova po kojima se sam meš formira, ali dosta zavisi i od same strukture koja se odabere, pa shodno tome evo par primera sa različitim početnim oblicima.
1. Skroz popunjena struktura se pokazala kao naverodostojnije rešenje početne forme
2. Ista struktura samo sa par otvora takođe nema velikih odstupanja
.
.
.
.
.
.
.
3. Kod strukture sa više otvora se već vide problemi. određeni delovi površina nestaju u potpunosti
4. Sa svakom promenom malo kompleksnijeg oblika dolazi do rasipanja određenih tačaka, bilo da se pomeri tačka vrha ili doda previše otvora
Zaključak:
Hipoteza je bila tačna, pomoću programa Rhinoseros & Grasshopper moguće je dobiti strukture koje podsećaju na skelet mikroorganizama. Naravno tu su i poteškoće kao beskonačan broj kombinacija kako doći do željenog oblika.
Krajnjim ishodom sam zadovoljna jer sam uspela da dobijem formu koju sam od prilike i zamislila.
Kao što smo već rekli, sada je na redu da ispitamo mogućnosti za formiranje puzle u proširenom grid-u.
Za početak smo na postojeći grid dodali još jedan deo i popunili ga principom kao i do sad, uz korekciju otvora.
Pri čemu jeste dobijena za nijansu zanimljivija forma, ali i dalje ne dovoljno interesantna i kompleksna.U 3d-u su dobijeni rezultati vrlo slični prethodnim.
Zatim sam isprobala da kvadratu pridružim još jedan geometrijski oblik- trougao, presecanjem oblika dijagonalama koji polaze iz uglova i presecanjem tako da formiraju nove oblike.
U 2D-u smo dobili zanimljviiji oblik, međutim u 3D-u sam isprobala 2 pristupa:
Slika 1. Ređanje oblika pod uglom od 90 stepeni bez nekog posebnog pravila, gde je svaka dobijena forma izgledala nekako ‘haotično’
Slika 2. Ređanje oblika sa smislom, kako bi se stvorila dinamika, ali tu sam došla do zaključka da je broj delova prevelik ( 16) i da bi kosine (koje su pod uglom od 45 stepeni) trebalo smanjiti.
Kada sam usvojila sve prethodno uočeno, eksperimentisanjem sa različitim uglovima kosina i broja delova dobila sam rezultat:
Ova forma je uzeta za finalnu, zato što sam dobila zadovoljavajuće rezultate u obe dimenzije uz poštovanje prethodno postavljenih kriterijuma.
Sada je red na eksperimentisanje sa bojama, koje značajno doprinose različitim vizuelnim utiscima iste puzle.
Varijantna rešenja:
A za konačni rezultat izabrana je sledeća varijanta:
I njena interpretacija u 3D-u:
Zaključak: Hipoteza je bila tačna, moguće je napraviti 2D/3D puzlu sa određenim poteškoćama.Poteškoće su se uglavnom javljale iz uslova da se delovi ne smeju ponavljati i da postoji samo jedan način slaganja, te je dosta vremena otišlo na planiranje ‘rezova’ tako da samo jedan deo bude odgovarajući posmatranom.Međutim, kombinovanjem na x načina(što je u jednom trenutku delovalo kao beskrajno i nije davalo nade za uspešnim krajem) uspela sam doći do forme koju sam prvobitno zamislila i zadovoljna sam postignutim rezultatom. Bilo je izazovno ali i zanimljvo!
Druga faza rada odnosi se na formiranje strukture u programu Rhino i Grasshopper. U Rhino se iscrtavaju krive koje se u Grasshopperu pretvaraju u solid. Solid se seče sa pravima po horizontalnoj i vertiklanoj strani i stvaraju se površi koje se medjusobno presecaju pod pravim uglom i stvaraju strukturu koja liči na waffle. Broj površi je moguće povećavati ili smanjivati i dobijaju se različite varijacije strukture. Zakrivljenja površi zavise od linije koje su na samom početku iscrtane u Rhino i one u konačnici daju oblik tog solida koji se dalje razvija.
Treća faza rada odnosi se na modelovanje waffle strukture i njenu praktičnu primenu. Na osnovu dobijenih oblika u 3ds max-u modeluje se waffle struktura koja će se primeniti u enterijeru. Struktura se dodatno modifikuje, kako bi imala funkciju u prostoru – pregradna površina, polica na zidu, fotelja. Ispravljaju se i oblikuju delovi koji ne odgovaraju prostoru i dobijaju se oblici koji se mogu primeniti i imati estetsku i funkcionalnu upotrebu.
Zaključak: Prvobitna ideja je bila stvaranje komada nameštaja koji je waffle oblika i koji će biti jendostavan za montiranje i prenos. Zatim je razvijena struktura koja je imala praktičniju, bolju primenu i koja se korigovanjem može više koristiti i imati višestruku namenu.
Prednosti ove strukture su što je moguće dobiti različite varijacije jednog oblika, različite oblike, formirati strukturu od različitog materijala, vizuelni efekti. Mane su te sto struktura mora da se preoblikuje kako bi imala neku drugu funkciju osim estetske.
Akcenat poslednje faze jeste sama vizuelizacija. Nakon prethodnih metoda koje su korištene kako bi se na najprostriji način oformila ova struktura nastupa faza renderovanja iste kako bi se na što približnijem nivou uklopila u određenu sredinu.
Renderovanje je neophodna faza zarad bolje vizuelizacije, a za isto se u ovom slučaju koristi kombinacija korištenja 3ds Maxa i Corone.
Sledeća faza jeste i krajnja, ciljna faza, faza inkorporianja objekta u određenu sredinu. Kao početna sredina odabran je Trg slobode. Sinteza dve slike u Photoshopu uz transformacije poput perspektive i filtera kao što su noise i tipovi blura dobijaju se približno željeni efekti. S obzirom na to da je struktura sama po sebi nadrelna i upitna, takve su i njene dimenzije, funkcija, konstrukcija.
Zakljućak istraživanja prizašao je iz druge faze, gdje se akcentuje ograničavanje, u svakom smislu. Ispostavlja se da je daleko efikasniji način ograničiti dati objekat (kavezom, lattice alatka) umjesto da se vrijeme gubi na neprestane pokušaje prekrivanja, natkrivanja, popunjavanja površina clothom i očekivanja da će iz toga proizaći zamišljena struktura. Kao potencijalni nastavak istraživanja istakao bih više varijacija oblika i materijala, s obzirom da je u ovom slučaju korišten samo jedan (guma) s obzirom na to da se pokazao kao najpovoljniji uz prethodno navedeni faktor pritiska, od velikog značaja. Dodatni, novi materijal mogao bi da se primjeni u trećoj fazi, fazi renderovanja, a potom i vizuelizacije.
Krajnje rešenje se dobija u programu 3Ds Max-u uz pomoc korišćenja ekstenzije pod imenom Contour Generator.
Ekstenzija je veoma jednostavna za korišćenje, jedini problem je predstavljalo nalaženje prave verzije.
Nakon što alatkom pick odaberemo objekte od kojih se pravi kontura potrebno je napraviti konturu po x,y,z osi kako bi se dobio zeljeni rezultat perforiranog trofeja sa elementima pijuna i kraljice.
Pijun je dobijem u 3Ds Max-u obicnim crtanjem linijom i modifier-om Lathe. Zatim je kontura izvučena na sve tri ose koje kada se spoje daju perforirani trofej.
Na kraju se dobijaju dve verzije perforiranog trofeja sa debljinom kontura od 0.4 i 0.8 od ove dve kombinacije smatram da je kombinacija 0.8 bolja ukoliko bi došlo do 3d štampanja datog trofeja.
Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti sa algoritmom za modifikovanje početnog oblika paviljona, i dolaženje do novih menjanjem određenih parametara.
Postupak modelovanje osnovnog oblika:
Ovim postupkom nije moguce fiksirati oba kruga kao oslonce paviljona, jer tretira unutrasnji krug kao otvor, a ne kao oslonac. Samo spoljasni krug je tretiran kao oslonac, sto ogranicava mogucnisti modifikovanja.
Primenom daljeg postupka dobija se mreza voronoijevih celija koje nisu ravanske, a otvori su previse mali i nije ih moguce modifikovati.
Daljim postupkom celije postaju planarne i paviljon ulazi u zavrsnu fazu stvaranja podkonstrukcije i ljuske.
Finalni renderi novoprojektovanog paviljona.
Modelovanjem ovog paviljona se moze zakljuciti, da neke bitne stavke nije moguce modifikovati i da su promene sitne, ali da se primenom citavog postupka uvek dobija pravilan ravanski paviljon.
U poslednjoj fazi istraživanja, tražen je način kako (najlakše) postići cilj, tačnije
dobiti slagalicu koja će ispuniti zadate kriterijume – da istovremeno bude i dvodimenzionalna i trodimenzionalna, kao i da ima određen stepen
kompleksnosti. Od samog početka, što je navedeno kroz fotografije u prvoj fazi, inspiracija je bila “gradić-slagalica”, te je ta ideja ostala i do samog kraja.
Ono što je na samom početku određeno, pored teme, jeste to da oblici ne smiju
da se ponavljaju.
Nakon toga, trebalo je odabrati dimenzije sklopljene slagalice. Odabrano je da to bude
40x40cm. Bilo koja dimenzija koja bi bila odabrana donosila bi
isti problem – moguće je imati neograničen broj različitih oblika
i kombinacija dijelova slagalice.
Nasumičnim odabirom oblika i njegovih dimenzija, teže se
kreira slagalica, stoga je bilo potrebno napraviti “sistem”
na osnovu kog ćemo uopšte doći do cilja. Ukoliko bismo shvatili
na koje načine je lakše postići zahtijevano, to bi bio dodatni plus.
Ipak, osnovni cilj je napraviti išta :)
Iskustvo u radovima različitog tipa, dovelo nas je do potencijalnog
rješenja. Naime, upotreba grid-a, omogućava nam da cjelinu razložimo
na dijelove i samim tim ne radimo sa dimenzijama 40x40cm, nego sa manjim,
u zavisnosti od toga koje odaberemo.
U ovom slučaju, u drugoj fazi je rađeno sa dimenzijama kvadratića 3x3cm,
dok je sad odlučeno da dimenzije istih budu manje, 2x2cm.
Mreža je 40x40cm, tačnije površine 1600 cm2, a kvadratići 4cm2.
U datoj mreži imamo 400 kvadratića.
Tih 400 kvadratića dijelili smo dalje, na četiri dijela, a čak i tih 400cm2 je dodatno dijeljeno na 4, tako da je rađeno sa površinom od 100cm2, umjesto sa prvobitnom od 1600cm2. Tih 100cm2 u prosjeku jeste površina jednog oblika, a ukupno ima ih 16.
Na samom kraju, pažnja je posvećena i koloritu i u konačnici, slagalica u obije dimenzije izgleda bolje od onog što je autor zamislio. :)
Zaključak: Smišljanje u okviru manjih dimenzija olakšalo je uveliko rad, a ključ je
u dimenzijama grid-a, tačnije koliko je isti “gust”. Što je grid gušći, to
će oblici i kombinacije biti različitiji. Gustina grid-a otežava pravljenje,
tačnije smišljanje, ali i sklapanje – no kvalitet slagalice se ogleda u tome koliko
je istu teško sklopiti. Ipak, kako je u pitanju pored dvodimenzionalne i trodimenzionalna
slagalica, čak i grid koji je rjeđi i dalje otežava smišljanje obzirom da se razmišlja u
pravcu dvije dimenzije.
Ono što je prednost (ili mana) ove slagalice jeste da se, podijeljena na, u ovom slučaju 4 osnovna dijela, može sklopiti i na više načina. Tačnije, treći kvadrat, donji lijevi ugao (20cmx20cm), može biti na mjestu prvog kvadrata, četvrti na mjestu drugog itd. Isti je slučaj i sa trećom dimenzijom-postoje različiti oblici ”zgrada” koje je moguće dobiti.
Slagalica jeste zanimljivog oblika u obije dimenzije, ali ono što se dobije i u jednoj i u drugoj dimenziji nije jedinstveno, tačnije, ne postoji samo jedno rješenje. Uvođenjem dodatnih parametara (npr. da svaki objekat mora imati sve strane iste visine, ili da svaki objekat na svim stranama mora imati isti broj prozora) moguće je stvoriti samo jedno rješenje u obije dimenzije.
Ipak, na samom početku nije zadatak ni bio stvoriti samo jedan jedinstven oblik. Hipoteza je tačna, a to je da je moguće izvesti slagalicu koja će istovremeno biti i dvodimenzionalna i trodimenzionalna.
Kao krajnje rešenje dobijamo to da smo programu (grasshopperu) zadali da nam od naše površine koju smo izmodelovali napravi tri različita rešenje. Tako što će iseći dobijenu površinu na delove debljine od 1cm, 2cm i 3cm.
Nakon toga pripremamo krive za sečenje tako što ih stavljamo u 2d oblik.
Na kraju kada je sve pripremljeno zadajemo cnc mašini da iseče krive delove površine. Kada je mašina isekla onda lepimo i sastavljamo sve te delove i na kraju dobijamo željeni proizvod – primer 3d fasade.
Zaključak:
Modelofanja i sečenja 3d fasade na 2d cnc mašini je bolje nego na 3d cnc mašini zbog uštede materijala, jer nema neiskorišćenih delova stirodura koji se bacaju. Dok postoje i negativne strane 2d cnc mašine, jer nam više vremena treba da napravimo željeni proizvod.
Drugi deo istrazivanja sam zapoceo formiranjem Velikog kruga koji predstavlja obode paviljona i 2 manja kruga koji seku veliki. Njihov presek predstavlja ulaze u paviljon. Najmanji krug predstavlja otvor u krovu paviljona.
Zatim sam odredio povrsinu na kojoj ce se razvijati paviljom i odredio ivice koje ce ostati fiksne,
Odredjivanjem duzine jedne stranice i uvodjenje odredjenog broja iteracija dobija se ovakva mreza trouglova.
Zatim se ta mreza trouglova razlaze na mnostvo tacaka koje predstavljaju spoj ivica trouglova unutar zadate povrsine.
Posto postoje tacke koje su na jako maloj udaljenosti, provo sam procistio mrezu tacaka, tako da se izbace one koje su na manjoj udaljenosti od 0.1cm i razlozio sam ih u dve kategorije. Prva kategorija predstavlja obodne tacke tj. one koje ostaju fiksirane i sila nece delovati na njih. Druga kategorija su tacke na koje ce delovati sila, da bi se formirao trodimenzionalni oblik.
Ova slika predstavlja rezultat delovanja sile, gde se formira trodimenzionalna mreza trogulova i gde se mogu primetiti prethodno zadati otvori u paviljonu.
Na taj mesh je stavljen odredjen broj tacaka i napravljen je Box oko tog paviljona. On je skaliran za malo da bi voronoi celije lepo presekle taj paviljon.
Voronoi celije su formirane u odnosu na prethodno zadate tacke. Presekom voronoi celija i povrsine paviljnoa dobila se nova mreza tacaka, koja nakon prociscavanja duplikata i spajanjem nezatvorenih ivica formira novi oblik paviljona.
Ponovo sam odredio tacke koje ce ostati fiksirane i tacke na koje ce ovaj put delovat mnostvo sila i uslova, koje ce dati novi oblik paviljonu i uciniti da ima ravanske panele.
Uticajem svih prethodnih sila i uslova, formiran je novi oblik paviljona koji se sastoji od ravanskih panela, gde svaki panel cini jednu voronoi celiju.
Te ravni su skalirane i ofsetovane kako bi se dobila podkonstrukcija i ljuska paviljona.
Spajanjem ljuski i podkonstrukcije dobija se ova finalna verzija voronoi paviljona sa ravanskim panelima.
Treća faza razrade će obuhvatiti dva procesa i u oba se podrazumeva valorizovanje jednog metoda naspram drugog.
Što se druge faze tiče, odnosno faze modelovanja, oba teksturisana oblika alata (cilindar i ploča) su oduzeli jednako pažnje i vremena, tako da na osnovu druge faze, ne možemo da zaključimo koji preferiramo.
Prvi proces treće faze: je priprema modela za 3d štampu u Ultimaker Cura softveru, poređenje tog procesa, štampanje na FDM 3d štampaču, pa zatim poređenje ištampanih modela.
Ultimaker Cura je najrasprostranjeniji slicer softver kod kog biramo štampač na kom radimo, materijal koji štampamo i detaljnost štampe koja najviše odgovara našim očekivanjima i potrebama. Vodeći se željom za što detaljnijem i čistijem imprint-u teksture na glini biramo da oba modela štampamo u već zadatom super quality preset-u.
Ovde je moguće uporediti količinu vremena koja je potrebna za štampanje jednog naspram drugog modela, gde možemo da zaključimo da je štampanje pločastog alata brže, ali neznatno.
Drugi proces treće faze: podrazumeva primenu ištampanih alata na polimernoj glini, poređenje rezultata i kao krajnji korak curing gline (pečenje u rerni na 130 stepeni C).
Na osnovu ištampanih elemenata, jasno vidimo preciznost, urednost i čistoću štampe cilindra, što nije bila početna pretpostavka, na osnovu čega odmah možemo da zaključimo da će se bolje pokazati i na samoj glini.
Upotreba alata na polimernoj glini:
Kao što smo i na osnovu sagledanja samih alata zaključili, cilindar ima mnogo veće prednosti. Koristeći ga, otkrivamo njegovu manu, a to je da nije jednostavno održati jednak pritisak kad ga rotiramo po površini gline i da tako može da stvori nejednako duboku teksturu na mestima, međutim prednosti su mnogobrojnije. Lepo se odvaja od materijala, može da pokrije veći površinu u kontinuitetu od pločastog materijala, mnogo je čistiji imprint.
Pločasti materijal ima više mana kako u korišćenju, tako i u krajnjem rezultatu. Najočiglednija je neurednost, zatim velika dodirna površina i lepljenje za glinu, iz kog razloga je dovelo do cepanja gline prilikom odvajanja u više navrata i znatno otežalo primenu alata.
Gornja ploča- glina nakon loše primene cilindričnog alata sa teksturom i donja ploča- pokidana glina nakon lošeg utiskanja ploščastog alata sa teksturomAlat i sample uspešnijih primeraka gline pre curing-a
Sveukupno sudeći, zaključujemo da je za željeni rezultat adekvatniji cilindrični alat ili oklagija.
Poslednja faza ispitivanja koliko vremena je potrebno da se organski model izmodeluje na već gotovim sajtovima poput “Hero Forge”-a u odnosu na modelovanje u 3Ds Max-u, donela je sledeće zaključke.
1) Za modelovanje animiranog lika sa sajta “Turbosquid” skinut je model ženskog tela, odeća, obuća, krila, rogovi. Model je sadržao jako velik broj poligona čiji broj smo morali da smanjimo da bi dalje modelovanje bilo izvodljivo.
2) Sledeći problem je bio kako postaviti lik u zamišljenu pozu. Dosta vremena je potrošeno na bezuspešne pokušaje postavljanja lika u pozu u 3ds Max-u, zatim smo shvatili da na “Mixamo” sajtu može da se uradi automatski rig čovekolikih karaktera. Napravljen rig smo ubacili u 3ds Max i preko rotacije kostiju tj. zglobova, postavili lik u željenu pozu. Krila su dodata i podešena naknadno, nezavisno od riga. Model lika koji smo dobili izgleda dosta realnije nego onaj sa “Hero Forge” sajta.
3) Zaključak treće faze rada jeste da bez pomoći drugih sajtova, modelovanje animiranog lika bi potrošilo drastično više vremena nego što smo uz pomoć istih. Optimalno vreme rada jeste 3 dana sa prosečnim efektivnim radom od 8 sati, dok je vreme potrošeno za modelovanje istog lika preko “Hero Forge”-a 3 sata. Moram napomenuti da je sloboda modelovanja preko 3ds Max-a mnogo veća nego preko sličnih sajtova.
Slika1. Izmodelovan lik
Slika2. Bliži prikaz savijenih ruku, zglobova, prstiju, krila i glave
Slika3. Bliži prikaz savijenih stopala i izbačenih kukova
U poslednjoj fazi se bavimo modelovanjem kapsule pomoću softvera Grasshoper, kojim možemo lako praviti izmene na modelu i dolaziti do novih rešenja.
Takođe, proveravamo da li je postavljena hipoteza tačna, odnosno da li ova struktura može biti formirana od razvojnih površi.
Ukoliko uzmemo početni deo od kog je firmirana struktura, koji se vidi na slici iznad, i na njemu primenimo funkciju UnrollSrf koja služi da bi se neka zakrivljena površ postavila u jednu ravan, pojavljuje se error i to nam je znak da ovakva površ ne može biti razvijena jer je dvostruko zakrivljena.
Ali ako jednu od 3 krive koje formiraju dvostruko zakrivljenu površ ispravimo odnosno ako je jedna od njih prava linija, onda se ova površ može razviti i time se cela struktura može formirati od razvojnih površi.
Na primerima iznad vidimo te 3 varijacije od kojih druga opcija daje najpribližniji izgled početnoj strukturi, tu smo najkraću horizontalnu krivu ispravili i time dobili najbolje rešenje.
Na kraju zaključujemo da početna hipoteza nije bila tačna, ali uz manje izmene na strukturi možemo doći do željenih rezultata.
U poslednjoj fazi istraživanja, namera nam je da pomoću softverskog alata rabbit u kombinaciji sa grasshopperom dobijemo nadstrešnicu koja će zadovoljiti inicijalne kriterijume funkcionalnosti.
Na turtle stuba dobjienog u prethodnoj fazi definišemo temena nove površi koju delimo po na jednak broj tačaka koje će nam definisati detaljnost i oblik buduće nadstrešnice. Dodajemo i parametre za daljinu nadstrešnice od stuba i za sortiranje tačaka po krivinama “grana” drveta koje predstavlja stub.
Tačke dobijene površi pomeramo vertikalno po z koordinati na jednakoj udaljenosti od krajnjih tačaka stuba ograničivši ih određenim granicama. Ove tačke ograničavaju novu površ koju zatim delimo na posebne ploče.
Skaliramo najviše tačke stuba, te ih spajamo linijama dobijajući nove tačke na krivinama prethodno dobijene površi, krivine delimo u segmente a zatim komandom MultiPipe dobijamo nastavke grana stuba koje se produžavaju do ploče prihvatajući je.
Važno je napomenuti da smo inicijalno pokušali direktno spojiti najviše tačke na stubu sa najbližim tačkama na ploči, ali je rezultat bio poprilično rogobatan i nezadovojavaljućeg estetskog kvaliteta.
Konačno, primenom alata extrude, loft i materijalizacijom u rhinocerosu uz pomoć opciješ bake, dobijamo finalni oblik nadstrešnice koja se može iskoristiti za arhitektonski projekat.
U zavisnosti od željene primene, namene i veličine nadstrešnice, moguće je promeniti parametre poput same konstrukcije L-sistema, razgranatosti, rotacije površine i nagiba projekcije tačaka, te na taj način dobiti skoro neograničen broj varijacija koje bi se prilagodile više različitih namena.
Zaključak
Softver grashopper u kombinaciji sa rabbit pluginom ispunjava kriterijume inicijalnog istraživanja, kako je prilagođen za vrlo precizno i brzo generisanje nadstrešnica po principu L-sistema. Softver je uspeo i da dokaže inicijalnu hipotezu da se promenom parametara može doći do neograničenog broja rešenja, a manuelnim testiranjem više razliličitih parametara i alata oktrili smo postupak po kojim se ovi objekti i mogu generisati.
Rezultat koji želimo da dobijemo je slika. S obzirom na to počinjemo definisanjem okvira slike. Definišemo ga tako što zadamo dužinu jedne stranice i uz pomoc odnosa između te i druge stranice dobijamo pravougaonik koji predstavlja buduće granice slike.
SLIKA 1
Zatim pravougaonik od malopre delimo na određen broj tačaka. Broj tačaka je potrebno uskladiti sa detaljnošću slike koju želimo da dobijemo. Što je slika detaljnija, to nam je potrebno više tačaka.
SLIKA 2
Sledeći korak je izabrati sliku. Sa slike se izabere boja za swatch i radi analiza RGB kanala slike i izabrane boje. Biramo procenat poklapanja koji zelimo i radimo poređenje RGB kanala slike i izabrane boje tako da dobijemo koje od već definisanih tačaka će biti izabrane boje.
SLIKA 3
PRIMER
SLIKA 4
Sad možemo da definišemo regije u kojima se nalaze boje. Prvo oko malopre definisanih tačaka napravimo mali obuhvat, pa spojimo sve te male obuhvate i izvučemo konturu. Na ovaj način smo dobili regiju u kojoj se nalazi željena boja.
SLIKA 5
PRIMER
SLIKA 6
Zatim dobijene regije podelimo vertikalnim linijama. Razmak ovih linja predstavlja širinu boje kada je razvučena. Širina boje zavisi od količine boje koju nanosimo i dužine razvlačenja ( detaljnije objašnjeno u fazi 2 istraživanja). Da bi cela oblast bila pokrivena željenom bojom potrebno je naneti boju na više mesta. U odnosu na dužinu razvučene boje i u odnosu na to koliko želimo da se boje preklapaju određujemo gde ćemo staviti sledeću tačku.
SLIKA 7
Konačno možemo da ubacimo program koji smo napravili da reintepretira trag koji boja ostavlja na papiru i dobijemo rezultat.
PRIMERI
Na sledećim primerima je sa leve strane početna slika, a sa desne je prikazano kako se boja razliva da bi dobili finalni rezultat.
Na narednim primerima sa leve strane je početna slika, a sa desne rezultat korišćenjem programa.
UPOREDNA ANALIZA
Verodostojnost rezultata ćemo proveriti poređenjem rezultata iz programa i sa papira.
Zahvaljujuči programu možemo da izračunamo koliko boje nam je potrebno i gde da bismo dobili željeni rezultat.
SLIKA 9
Nanošenjem boje na zadata mesta i razvlačenjem dobijamo rezultat na papiru i možemo da ga uporedimo sa prikazom iz programa.
POČETNA SLIKAREZULTAT NA PAPIRUREZULTAT U PROGRAMU
Boja se razliva približno kao što smo i predvideli. Nije uračunato da se tempere brzo suše na papiru, a kada se osuše se drugačije razliva boja.
U programu ne dolazi do preklapanja boja, dok je na papiru preklapanje neizbežno što dovodi do vizuelnih razlika između rezultata.
Uprkos navedenim problemima stepen poklapanja rezultata je zadovoljavajuć. Vidi se da je u pitanju ista početna slika.
ZAKLJUČAK
Moguće je iskoristiti Grasshopper program za pravljenje različitih squeegee slika. Hipoteza je tačna.
Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti u softveru za modifikovanje početnog oblika flašice, i dolaženje do novih menjanjem određenih parametara.
Postupak modelovanje osnovnog oblika flašice u 3dsMaxu:
Skaliranje poligona – menjanje segmenta flašice:
Samo pomeranjem segmenata dobija se model sa oštrim ivicama, te ovakav pristup bez dodatnih menjanja forme, nije odgovarajući.
u
Pomeranje vertexa – promena i prilagođavanje oblika modela željenom izgledu flašice:
Modelovanjem flašice u 3dsMaxu zaključile smo da je menjanjem položaja vertexa, moguće kontrolisano menjati osnovni oblik flašice, i vrlo precizno doći do svakog oblika. Ovakav pristup omogućava menjanje parametara i prilagođavanje modela, a sve to omogućava modelovanje ergonomične flašice, čiji parametri odgovaraju rezultatima dobijenim istraživanjem u prethodnim fazama rada.
Zaključak:
Postavljena hipoteza je tačna, moguće je od jednog bazičnog modela dobiti bilo koji drugi oblik flašice koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.
Završna faza istraživanja podrazumeva ispitivanje mogućnosti u softveru za modifikovanje početnog oblika flašice, dolaženje do novih oblika menjanjem odredjenih parametara.
Postupak modelovanja osnovnog oblika flašice u grasshopperu:
Menjanjem koordinata na grafiku menja se oblik flašice, dolazi do precizne promene. Ubacivanjem dodatnih kontrolnih tačaka i mappera za odredjene segmente flašice dobićemo još precizniju promenu i time ćemo moći da kontrolišemo svaki pojedinačni segment.
Uporednim radom, modelovanjem u Rhinu, grasshopperu 3ds Maxu zaključujemo da grasshopper pruža mnogo više mogućnosti za željene izmene.
Zaključak: Postavljena hipoteza je tačna , moguće je od jednog bazičnog modela dobiti bilo koji drugi oblik flašice koji će zadovoljiti zahteve ispitanika.
U prvoj fazi istraživanja definisali smo da treba da radimo teksturu na cilindru koja bi kao oglagija ostavljala trag u glini i površinski element koji bi utiskivanjem ostavljao kao pečat isti trag kako bismo uporedili njihovu efikasnost na tri nivoa:
1. Izazovnost modelovanja i štampe oba primera
2. Prednosti i mane u upotrebi alata na glini
3. Kvalitet krajnjeg proizvoda od gline
Nakon definisanja koji tipovi alata želimo, sledeći korak je bio pronaći koji softver bi nam najbrže i najjednostavnije dao željene rezultate.
Ispostavilo se da korišćenjem samo dva modifikatora u Blender-u možemo da postignemo željeni cilj, od kojih je jedan presudan, a to je displace alatka koja, između ostalih opcija, koristi UV mapiranje za preoblikovanje zadate površine pomerajuči temene tačke manjih površina od kojih je sastavljena.
Početak modelovanja:
U oba slučaja, počinjemo da modelujemo od plane-a, na koji apliciramo opciju subdivide i delimo sa 100, tako dobijamo površinu koja se sastoji od grid-a 100×100. Ovaj korak je bitan, jer na taj način dobijamo tačke koje će kasnije koristiti displace alatka da stvori teksuru, pomerajući ih u prostoru.
Da bismo dobili cilindar, upotrbljavamo modifikator simple deform na već izdeljen plane. Nakon zatvaramo krajeve cilindra i označavamo površinu na kojoj će se pojaviti tekstura, odnosno biti primenjen displace modifikator. Da bismo dobili pločasti element za teksturu, prvo ekstrudujemo plane pa zatim samo gornju stranicu delimo koristeći subdivide i takođe označavamo tu površinu da se na njoj pojavi tekstura.
Izabrane teksture za testiranje:
12
Testiranjem nekoliko tekstura na ove elemente zaključujemo da je veoma bitno da je tekstura pregledna i da se sitni i zakrivljeni detalji ne prenose dobro u prostoru ovom metodom, jer je veoma teško mapirati iste i zahtevaju mnogo veći broj podele površine kako bi dale urednjiji rezultat.
1122
Prikazano na slikama, jasno se vidi koliko je tekstura 1 urednija od teksture 2, korišćeni su isti parametri kod oba, menjanjem parametara se nije znatno poboljšao kvalitet, stoga teksturu broj 1 ćemo koristiti za dalje faze u istraživanju, koje će se sastojati od 3d štampe ova dva modela na FDM 3d štampaču, a zatim će se primeniti na komadu gline.
Završna faza istraživanja podrazumeva formiranje narukvice novim dizajnom i upotrebom organskih linija. Koristi se način modelovanja iz druge faze rada.
Dizajn koji se koristio za izradu narukvice je:
Linijski dizajn narukviceMesh model u ravniFinalni dizajn narukvice
3D štampom je dobijena ravanska struktura narukvice. Zagrevanjem ona postaje savitljiva i moguće ju je oblikovati.
Prilikom zagrevanja i savijanja došlo je do raslojavanja vlakana sa donje strane narukvice. Rešenje za ovo je veća količina toplote pri savijanju. Na kraju je bilo potrebno iseći ona vlakna koja koja su nastala pri 3D štampi u međuprostoru.
Zaključak
Početna hipoteza je tačna: izrada nakita je brza, efikasna i lako prilagodljiva promenama. Svaki linijski dizajn je moguće izvesti uz pomoć odgovarajućih komandi i poznavanja parametara. Komplikovaniji dizajn se može štampati u delovima, a njegova aplikacija se izvodi naknadnim povezivanjem.
Završna faza istraživanja podrazumeva pripremu modela za 3D štampu. U 2 fazu istraživanja prikazan je metod dobijanja modela, međutim prilikom dodavanja debljine nastaje problem da ivice ulaze jedna u drugu.
1. Model bez debljine
2. Dodata debljina uz primenu komande offset
3. Upotreba plug-in Dendro i podešavanje veličine voxela.
Maketa minđuše
Zaključak
Problem koji se javlja kod ove metode modelovanja rešen je upotrebnom plug-in Dendro. Istraživanjem smo dokazali da je moguće 3D ištampati minđuše. Poželjno je smanjiti težinu minđuše, jedan od potencijalnih rešenja može biti jednostavnija geometrija, koja bi pored težine, rešila problem i ulaska geometrije u sebe.
Upotrebom kvantitativne metode, odnosno eksperimentalnim putem, ispitivano je koji uzorak najviše odgovara prethodno postavljenim kriterijumima. Prilikom donošenja odluke koje glavne razlike treba da budu na uzorcima koji se štampaju u obzir je uzeta prvenstveno međusobna udaljenost jediničnih elemenata, te njihova dimenzija, pa potom i ugao spajanja kopči.
1. tip uzorka
Kod ovog primera (slika 1) ekstrem predstavlja udaljenost jediničnih elemenata, odnosno oni su veoma blizu. Dužina stranice trougla iznosi 1,3 cm, dok je razmak između trouglova 0,1 cm. Po ovom redu veličina probno su štampana dva primera.
Slika 1
Prvi primer ima spuštenu horizontalnu sponu koja se sutiče u tački iznad težišta trougla (slika 2) dok je na drugom primeru ta spona znatno više pozicionirana (slika 3).
Slika 2Slika 3
Na ištampanim primerima (slike 4 i 5) vidimo da je mala dimenzija jediničnih elemenata kao i mali razmak između istih znatno uticao na loš ishod prilikom izrade, gde se određeni delovi spajaju tamo gde ne bi trebalo, a sitni delovi su dosta neprecizno izrađeni te struktura deluje dosta neuredno. Ispod horizontalnih spona je formirana potkonstrukcija koja predstavlja dodatni problem, te je potrebno raditi na optimizaciji modela kako bismo u daljem procesu dobili bolje rezultate.
Slika 4Slika 5
2. tip uzorka Nakon što smo ustanovili da je veličina stranice jediničnog elementa od 1,3 cm premala, pokušali smo sa uzorkom koji ima stranicu dugačku 1,7 cm. Rezultat je bio bolji od prethodnog, ali i dalje nije zadovoljavao sve kriterijume (slika 6).
Jedinični elementi su opet bili veoma blizu jedan drugome, preciznost izrade je poboljšana, ali se na nekim mestima pojavljuje potkonstrukcija.
Slika 6
S obzirom da nije ispunjen velik broj kriterijuma, bilo je potrebno izvršiti još jednu iteraciju u procesu optimizacije.
3. tip uzorka Kod ovog primera (Slika 7) ekstrem je ugao kopči u odnosu na površinu jediničnog elementa, odnosno kopče su pod veoma malim uglom u odnosu na površinu, ali je udaljenost između elemenata znatno veća.
Slika 7
Kako se prvi tip uzorka fabrikovao pre drugog tipa, ustanovljeno je da veličina jediničnih elemenata od 1,3 cm nije adekvatna, te ga nismo ispitivali u manjim dimenzijama, već smo odmah povećali na zadovoljavajuću veličinu.
Dimenzija stranice trougla jediničnog elementa (slika 8) sada je 1,5 cm, dok je razmak između istih 0,6 cm, što je dosta olakšalo fabrikaciju jer su trouglovi veći, kao i razmaci između njih, te nije dolazilo do slučajnog lepljenja elemenata, kao ni nepravilno izraženih delova strukture. Kako smo iz prvog tipa uzorka shvatili da 3d printer formira potkonsturkciju ispod spona koje se sutiču iznad temena trougla (žute spone) podigli smo njihov ugao na ekstremnu vrednost kako bi one bile što manje horizontalne što će umanjiti šansu za stvaranje potkonstrukcije.
Slika 8
Na primeru koji je ištampan (slika 9) vidi se da je raster jediničnih elemenata dosta ređi u odnosu na prvi tip što je nedostatak u pogledu formiranja strukture nalik tekstilu, jer sada dobijamo utisak mreže, a ne tekstila, dok je prednost lakša i jednostavnija izrada kao i mogućnost korištenja (sitnije štampani primeri nisu bili upotrebljivi).
Slika 9
ZAKLJUČAK: nakon štampanja uzorka
Nakon štampanja prvog i drugog tipa uzorka primećeno je dosta nedostataka (neprecizna i netačna forma, greške pri izradi, formiranje potkonstrukcije…) koje su inicirale promenu određenih parametara. Tako smo došli do trećeg tipa uzorka koji se pokazao kao znatno bolji kako u estetskom, tako i u funkcionalnom pogledu. Njegov prethodno pomenut nedostatak (preveliki razmaci između jediničnih elementa) optimizovaće se za finalnu izradu do određene mere – udaljenost između elemenata će se smanjiti za malu vrednost, tako da struktura i dalje bude funkcionalna, a da šupljine budu donekle manje.
REZULTAT: ŠTAMPANJE FINALNE STRUKTURE
Kako bismo ispitali prethodno postavljenu hipotezu, ideja je bila da se 3d odštampa struktura koja će se postaviti na dvostruko zakrivljenu površ formiranu waffle stukturom dimenzija 20 x 20 cm (slika 10).
Slika 10
Za finalnu složenu strukturu se koristi model po ugledu na treći tip uzorka, kada su uglovi spona u ekstremnim vrednostima, a razmak između jediničnih elemenata povećan, s tim da su jedinični elementi ostali istih dimenzija, ali im je međusobni razmak malo manji.
ZAKLJUČAK: nakon štampanja finalne strukture
Struktura uspeva da se transformiše kada se postavi na zakrivljene površi (slika 11), te ispunjava tu karakteristiku tkanine. Kako su i nakon optimizacije razmaci između trouglova ostali vidno veliki to se može uzeti kao nedostatak. Ovaj nedostatak je bio pretpostavljen prilikom uspostavljanja kriterijuma i problema, te bi za njegovo rešavanje bila potrebna bolja i skuplja oprema za izradu same strukture, kao i znatno više uloženog vremena i novca.
Slika 11
S obzirom da su svi ovi faktori obuhvaćeni, te struktura služi svrsi, smatra se da je tačna postavljena hipoteza koja kaže da će se sa ovom strukturom moći pokriti određena dvostruko i jednostruko zakrivljena površ.
Početna ideja modelovanja alata za pravljenje teksture ili reljefa u materijalu poput gline proizilazi iz ručne izrade nakita od polimerne gline. Polimerna glina je masa za modelovanje, na bazi PVC-a, prilično mekana i lagana za oblikovanje, ima elastičnost koja je slična glini ili plastelinu koja se nakon “pečenja” (curing-a) formira u svoj krajnji oblik. Od polimerne gline se izrađuju razni predmeti, može da se koristi za izradu veoma detaljnih i preciznih komada nakita, hiper realističnih figura, maketa i tako dalje.
Primer nakita od polimerne gline sa utisnutom teksturom:
Cilj istraživanja:
Krajnji cilj jeste istražiti i utvrditi najbolji način za modelovanje i 3d štampu, na FDM printeru, alata za ostavljanje reljefa na polimernoj glini.
Principi rada i izazovi u radu sa polimernom glinom:
Osnovni princip izrade nakita sa pločastim elementima od polimerne gline poput primera minđuša sa slike, jeste razvijanje mase od gline u tanku ploču na kojoj je moguće utisnuti razne teksture, a ista se zatim seče ručno ili kalupima u željene oblike.
Karakteristike polimerne gline su u toku obrade veoma slične plastelinu, dobro zadržava zadati oblik, ali nema preteranu krutost, pogotovo kad je takno razvijena. Još jedna od karakteristika jeste da ukoliko je tanko razvijena, što preferiramo, može da omekša i postane lepljiva. Ovo je velik izazov ukoliko nam je cilj da proizvedemo teksturisanu ploču konzistentne debljine sa čistim detaljima.
Izazovi i mogući pristupi modelovanja alata za teksturu:
Postoji više načina na koji možemo da dobijemo slične krajnje rezultate. Možemo napraviti zasebne pečate pa njih utiskivati i na taj način kombinacijom postići efekat reljefa (1), zatim možemo proizvesti reljefne ploče koje bi u suštini funkcionisale isto kao pečati samo na većoj površini i sa više integrisanih detalja (2), a možemo i napraviti oklagiju koja bi ostavila seamless reljef na najvećoj površini u kontinuitetu (3).
(1) (2) (3)
Ideja jeste da odabrani reljef bude složenije geometrije, da ima dosta detalja i iz tog razloga treba isključiti prvu opciju “pečata”. Treba odabrati teksturu sa kombinacijom sitnijih i krupnijih detalja, kako bismo mogli što obuhvatnije da sudimo rezultatima različitih alata iste teksture.
Uzimajući u obzir karakteristike same gline, treba voditi računa o tome da tekstura koja se nalazi na alatu ima konusne profile, odnosno da ima što manje dodirnih tačaka sa materijalnom u cilju boljeg odvajanja.
Mislim da bi najbolje bilo uporediti oklagiju i ploču koje će da daju istu teksturu i da treba suditi na više nivoa:
Istraživanje postupka pravljenja 3d efekta pomoću slojeva papira.
Analiza broja slojeva papira kao i debljine distancera kojima se postize veca dubina.
Problemi sa kojim sam se suičila tokom ovog procesa nastali su nakon završetka iscrtavanja svih linija, gde je izazov bio iz ovog kompleksnog crteža izdvojiti slojeve.
Rešenje na koje sam došla jeste odraditi ovaj proces u 3d programu-sketcup, kako bih lakse razumela koliko slojeva papira će biti potrebno za postizanje zeljenog efekta.
Iz ovog procesa zakljucila sam da je preciszbost tokom samog crtanja od izuzetne vaznosti, kao i da oni detalji koji su previše sitni ili se nalaze u istom sloju bi trebali da se graviraju(oni koji su vidljivi na samom kraju).
Ovim postupkom takodje sam dobila odgovor na pitanje koji je potreban broj slojeva papira(minimum od 14 slojeva).
Za samu realizaciju treba spojiti sve papire u celinu pomocu duple trake ili drugog tipa distancera, a debljina bi zavisila od kolicine slojeva papira. Manji broj papira=deblja traka/distancer, veci broj papira=traka/distancer manje debljine.
Tokom rada na ovom projektu, naišla sam na nekoliko problema. Prvi korak kao što sam već napomenula, bio je iscrtavanje forme i svih detalja. Ovaj proces zahtevao je određeno vreme i moja prva pomisao je bila “kada završim crtanje neće više biti toliko posla”.
Ali nakon što su sve linije bile na mestu i nakon što sam počela da izdvajam slojeve, ubrzo sam shvatila da se gubim u gomili linija i da je jako teško proceniti direktno u aotocadu kako bi ti slojevi trebalo da izgledaju, baš zbog broja detalja i linija.
Sledeći korak bio je da izvucem ove površi u sketchup-u kako bih bolje razumela šta se nalazi u kojoj ravni. Tokom ovog procesa koji je takođe zahtevao duže vreme i veliku koncentraciju, uočila sam greske, kojih nisam ni bila svesna tokom samog crtanja u autocadu, a to su sledeće:
linije koje se seku, apsolutno sve mora da se poklapa, nema “odokativno ću ovo” jer na kraju to nije izgledalo pravilno i eventualno kada bi se laserski štampalo ne bi izgledalo dobro, samim tim novac koji bi bio uložen u to takođe bi propao i moj zaključak je da na osnovu samo 2d crteža, koji je jako detaljan, ponekad može biti teško uvideti kako bi tačno izgledao on u 3d-u, konkretno kao 3d štampa ili u mom slučaju kao “tehnika slojevitih papira”. Takodje greška koju sam uočila a takodje potice iz autocada da neki delovi jednostavno “vise” i da ne bi postojao nacin da se pripoje celoj kompoziciji. Iz razloga što je za izradu ovo projekta potreban veliki broj papira, (minimum 14) dolazi do velikog utroška materijala, i veliki deo materijala se baca(onaj koji se iseca).
Rad u sketchapu takodje mi je pomogao da uvidim koliki broj slojeva je potreban, da dobijem uvid u to kako bi se ovi papiri slagali i šta bih dobila kao krajnji rezultat, kao i da shvatim da pojedini delovi 2d crteža nisu ni potrebni.
ZAKLJUČAK:
Rad na ovom projektu bio je teži nego što sam u početku mislila, baš zbog svoje geometrije, i zahtevalo je jako puno vremena.
Zaključci koje sam donela su da jedan ovako kompleksan objekat nikako ne može da se štampa pa potom ručno iseca, iz razloga što su neki delovi previše sitni, samim tim ne bi moglo da se izvede precizno slaganje jedan na drugi. Ovo bi bilo moguće kod mnogo jednostavnije geometrije.
Što se tiče laserskeg štampanja,
u slučaju da nisam odradila sve korake kako i jesam i sve detaljno analizirala, došlo bi do velikog broja grešaka i veći deo rada bi i propao, samim tim bio bi bačen materijal, kao i novac. Još jedna stvar koju sam uvidela, jeste da bi prilikom laserske štampe bilo bolje gravirati neke slojeve koji su previše sitni.
Minimalni broj slojeva da se ovo odradi bio bi 14 kako bi sve adekvatno iygledalo, a što se lepljena tiče tu je takođe bitan ekonomski faktor, što više slojeva naravno slika će biti lepša i detaljnija, ali sa manje novca takođe se može postiti dobar rezultat, koristići malo deblje trake za lepljenje slojeva jedan za drugi, koji služe kao distanceri.
Nakon ispitivanja načina modelovanja parametrijskog namještaja na primjeru trpezarijskog stola uz pomoć Revit-a, u trećoj fazi možemo definisati mogućnosti koje nam ovakav pristup pruža. Cilj je bio stvoriti model čiji se parametri lako mogu mijenjati u okviru Edit Type odjeljka. Ovim pristupom formirana su dva osnovna tipa stolova koji se mogu dodatno mijenjati kroz različite parametre.
Ključni parametri za davanje što većeg broja varijacija su bili: dužina ploče, širina ploče, visina ploče, položaj nogara u odnosu na ivice ploče, dužina nogara, nagib nogara.
Na datim primjerima vidimo osnovne varijacije zasnovane na istraživanju najprodavanijih modela stolova kod domaćih proizvođača nameštaja.
Vrijeme kreiranja: ≈30min
Vrijeme pripreme i uvoženja u BIM okruženje: ≈1min
Vrijeme pravljenja varijacije: ≈1min
ZAKLjUČAK
Početna hipoteza ispostavila se kao netačna. Revit nije pogodan za brzo modelovanje i modelovanje kompleksnijih modela. Važno je naznačiti da u poređenju sa procesom modelovanja dirketno u BIM okruženju, Revit se pokazao kao sporiji proces koji iziskuje kombinovanje više metoda u slučaju komplikovanijih metoda, kao i upotreba formula.
Poslednja faza istrazivanja jeste stampanje modela dela grada. Model u max filu se nakon doterivanja salje na stampanje.
Konkretno ovaj model nije stampan, ali se ekipa sa radionica MoNGeometrija 2023 bavila ovom temom i primenila na laserski graviran i 3d odstampan model.
Isprobali su kombinaciju Blender + RenderDoc, Blender + GIS i Rhino + Open street map. Probali su da štampaju tako dobijen model, ali štampa nije uspela zato što model na kraju ostane sa puno otvorenih delova koje softver za štampač ne zna da zatvori. Probali su i remesh na takvom primeru da urade, dobije se nesto bolji rezultat, ali opet ne dovoljno dobar da bi stampa bila reprezentativna. U prilogu je par slika rezultata štampe modela dobijenih preko Blendera i RenderDoca (original i remeshovan) :
Nakon ispitivanja načina modelovanja parametrijskog nameštaja na primeru trpezarijskog stola uz pomoć Grasshopper-a, u trećoj fazi možemo definisati mogućnosti koje nam ovakav pristup pruža. Cilj je bio stvoriti model koji se lako može menjati u kombinaciji sa Rhino-m, nakon čega bi se funkcijom Bake model izvezao kao format adekvatan za uvoženje u BIM okruženje. Ovim pristupom formirano je nekoliko osnovnih tipova stolova koji se mogu dodatno menjati kroz različite parametre.
Ključni parametri za davanje što većeg broja varijacija su bili: dužina ploče, širina ploče, debljina ploče, položaj nogara u odnosu na ivice ploče, profil nogara, visina nogara, nagib nogara.
Na datim primerima vidimo osnovne varijacije zasnovane na istraživanju najprodavanijih modela stolova kod domaćih proizvođača nameštaja.
Vreme kreiranja koda: ≈15min
Vreme pripreme i uvoženja u BIM okruženje: ≈2min
Vreme pravljenja varijacije: ≈1min
ZAKLjUČAK
Početna hipoteza ispostavila se kao tačna. Grasshopper u kombinaciji sa Rhino-m može dati velike mogućnosti u pogledu broja varijacija i brzine izmena. Važno je naznačiti da u poređenju sa procesom modelovanja dirketno u BIM okruženju, generisanje koda u Grasshopper-u nije se pokazalo kao znatno sporiji proces, kako je inicijalno bilo pretpostavljeno.
U trećoj fazi korišćen je 3ds max za modelovanje svih neophodnih elemenata igre – kucica, zgrada i drveća. Postignuti rezultati što se tiče kućica i zgrada su bili zadovoljavajuci odmah u startu (slika 1), međutim za izradu prototip verzije smo odlučili da se ovi elementi dodatno pojednostave zbog optimizacije (slika 2).
Prvobitni modeli za drvece (slika 3) su morali da se modifikuju i prilagode potrebama 3d stampe (slika 4).
Za ikonicne objekte iskorisceni su gotovi modeli izmodelovani u 3ds max-u. Trebalo je sve mesh-eve pretvoriti u solide. Za to je koriscen Rhino uz dendro dodatak i weaverbird plug in. Finalni rezultat zavisio je od slozenosti modela od kojih smo poceli.
Odgovor na hipotezu: Slozenost modela je utiscal na to da program za modelovanje bude 3ds max.
Za konacnu verziju dizajna igrice CITY OF ICONS odlucile smo se za cartoon verziju na osnovu ankete tj. ispitali smo ljude sa fakulteta sta oni misle kakav dizajn igica ovog sastava treba da ima, realistican ili cartoon.
Elementi igre –
Podloga – sperploca
dve kockice – jedna kockica sa brojevima a druga kockica sa resursima nalepljenih na kockicu, resursi u cartoon verziji, primer dole.
Kartice sa zadacima, kartice sabotaže i kartice unapređenja
Pločice –
pločica urbanih površina,
pločice zelenih površina,
puteva,
pločica koja predstavlja trg
Kartece resursa-
opeka, betona, zemlji, asfalta, oblica, novčića;
Primer kutije
Sto se tice zgrada i kucica, odlucile smo se da budu dosta jednostavne kvadratne i samim tim jednobojne. Svaki igrac ima svoju boju, plava, zuta, crvena i zelena.
Cartoon verzija je dosta sarena i samim tim odmah na prvi pogled dopadljiva. I ako je uradjeno nerealisticno dosta je jasno o cemu se radi, odnosno dizajn je jednostavan i u skladu sa samim konceptom igrice.
Poslednja faza istraživanja bazirana je na analizi fasade i njenim varijacijama, primenjenim na studiju slučaja Tecla house. Cilj je pronalaženje najoptimalnijeg oblika perforacija fasade uz paralelnu analizu osvetljenja i zasenčenosti. U ovom slučaju analiziran je oblik, položaj, broj i veličina fasadnih otvora, dok je veličina krovnog otvora fiksna. Kao najoptimalnije rešenje, zbog zakrivljenosti fasade, izabran je kvadratni oblik otvora. Analiziran je slučaj sa većim brojem otvora, ali čija je površina manja, kao i slučaj sa manjim brojem otvora na fasadi, ali čija je površina veća. Obe varijacije pružaju optimalna rešenja, kako i na samoj fasadi, tako i u unutrašnjosti. Obezbeđena je dovoljna količina svetlosti, koja pruža neometano obavljanje svih funkcija. Opravdana je tvrdnja sa početka samog istraživanja, odnosno slučaj sa manjim brojem otvora na fasadi, ali veće površine. Ispitane su i druge moguće varijacije raspodela otvora, koje takođe odgovaraju zadatim kriterijumima.
Poslednja faza istraživanja bazirana je na analizi fasade i njenim varijacijama, primenjenim na studiju slučaja Tecla house. Cilj je pronalaženje najoptimalnijeg oblika perforacija fasade uz paralelnu analizu osvetljenja i zasenčenosti. Ovaj slučaj baziran je na originalnom rešenju Tecla house, gde je prisutan samo krovni otvor, a ne postoje fasadni otvori, izuzev ulaznih vrata. Analiza se zasniva na mogućoj površini krovnog otvora, i potencijalnom upadu svetlosti unutar objekta. Izdvojena su dva slučaja, kada je okulus manje i veće površine. Ukoliko je površina okulusa mala, nije omogućen dotok neophodne količine svetlosti za boravak. Ukoliko se primeni otvor veće površine, tada se postiže dovoljna osvetljenost u unutrašnjosti. Stav sa početka istraživanja je bio sledeći: najoptimalnije rešenje je kombinacija velikog plafonskog otvora uz minimalne fasadne otvore. Ova tvrdnja je opravdana, ali u velikoj meri bitnu ulogu ima ambijent i vremenski uslovi u kom se sam objekat nalazi.
U poslednjem delu istraživanja princip rada na manjim panelima prenet je na fasadu celog objekta.
1. Neuniformni trouglovi
Neuniformni trouglovi su uspešno aplicirani na fasadu objekta, odstupanja su minimalna, a mana je veliki broj različitih elemenata što iziskuje veću cenu objekta.
2. Uniformni trouglovi
Kod uniformnih trouglova paneli moraju biti veći kako bi uspešno ispratili formu fasade, odnosno kako ne bi dolazilo do prevelikih odstupanja. Cena bi bila malo manja u odnosu na neuniformne trouglove jer im je veći broj istih elemenata.
3. Neplanarni kvadovi
Neplanarni kvadovi mogu da isprate formu fasade, ako su manjih dimenzija, što negativno utiče i na cenu jer postoji veliki broj elemenata.
4. Planarani kvadovi
Isti princip rada nije bilo moguće primeniti na rad sa planarnim kvadovima, jer se forma zadate fasade upotpunosti izgubi. Zbog čega je na manjem elementu prikazano novo rešenje koje upotpunosti izmeni nekoliko redova elemenata i zakrivi ih dok ostali elementi ostaju planarni. Ovakav princip rada bi bio najjeftiniji zbog velikog broja planarnih istih elemenata, ali bi fasada bila sa velikim izmenama.
Zaključak:
U odnosu na zadate kriterijume sa početka istraživanja, a to su: cena izvođenja radova, broj planarnih panela i uglačanost forme odnosno estetski kriterijum, dolazi se do zaključka da je rad sa neuniformnim trouglovima najbolji jer su odstupanja od zadate forme minimalna, svaki trougao je planaran, a cena se ne razlikuje mnogo na uniformne trouglove jer je moguće naći iste elemente. Cena elemenata je jedino manja od planarnih kvadova, ali su tu odstupanja najveća. Najlošije rešenje je rad sa neplanarnim kvadovima, čija je cena najveća zbog pravljenja posebnog kalupa za skoro svaki element, a odstupanja u odnosu na zadatu formu su srednja.
Na osnovu svih analiza materijala i načina fabrikacija koji bi mogli biti primjenjeni pri izradi igrice, gdje ce fabrikacija biti efikasna, brza i sa racionalnim utroskom materijala, odabrana je sperploca za podlogu i dijelove figurica (kućica i zgrada) dok je za ikonicne objekte i modele drveca odabrana 3D stampa, kao način fabrikacije.
Podloga, je kao što je navedeno od sperploce debljine 3mm, i sastoji se iz dva dijela. Prvi dio sastoji se iz 6 dijelova koji se spajaju po principu puzle;
drugi dio podloge se lijepi na prethodni i podjeljen je takođe na 6 dijelova, ali izgleda kao mreza, sa supljinama za trouglove (plocice) i puteve.
Na podlozi su previdjena mjesta za ikonicne objekte koji ostaju puni, odnosno nisu osupljeni.
Ovakav nacin fabrikacije podloge sa djeljenjem na segmente, omogucava lakse sklapanje podloge, sto kasnije utice na dimenzije kutije.
Veza izmedju trouglova (plocica) i figurica koji se postavljaju na njih je pomocu zljebova, odnosno u trouglu se nalaze rupice, a na figuricama zljebovi koji se postavljaju u te rupice i na taj nacin se figurice nece pomjerati prilikom igre.
Sto se tice dimenzija, podloga je 70x63cm, modeli kucice i zgrada, 1cmm u osnovi, dok je visina za kucice 1,2 cm, a za zgrade 1,8 cm . Zljebovi su visine 0,3cm.
Odabrana je kutija dimenzija 43x31x6cm, sa neodvojivim poklopcem.
Zakljucak – prethodno postavljena hipoteza vezana za to da ce materijali i nacin fabrikacije biti ekonomski opravdani, a izrada biti brza, estetski prihvatljiva i dovoljno detaljna, je djelimicno opravdana, obzirom na to da je moguce sve modele 3D odstampati brzo, efikasno i jeftino, dok je kod podloge veci utrosak materijala od previdjenog, buduci da su dimenzije podloge vece.
Proces modelovanja počinje definisanjem oblika strukture
Potomom se željeni oblik razbije na linije, koje ne moraju biti prave kao u ovom slučaju, a zatim produže tako da se međusobno seku
Početne ili krajnje tačke definisanih linije se pomere po vertikali (Z osi)
Povezivanjem početnih tačaka linija sa novonastalim tačkama definisanim u prethodnom koraku formiramo novi set linija koje definišu pravac konstruktivnih elemenata buduće strukture
Na novonastali set linija se postavljaju konstruktivni elementi koji su u ovom slučaju drvene letvice, tako da duža ivica elementa bude paralelna sa istim
Završna faza istraživanja podrazumjeva formiranje prstena samo sa jednim prečnikom i upotrebom Voronoi ćelija. Koristi se kod koji je upotrebljen u drugoj fazi uz dodatno prilagođavanje potrebama faze 3 .
Prvi način
Prvi način predstavlja modifikovan kod iz faze dva.Kreiran je prsten načiju površ su dodate tačke pomoću kojih se formiraju Voronoi ćelije. Model je pretvoren u mesh model i nakon dodavanja Weaverbird „Catmull-clark” Subdivision modelovanje je završeno.
Dobijeni rezultat ispunjava uslov ,,brzog” mjenjanja i prilagođavanja zahtjevima korisnika, međutim problem na koji nailazimo kod ovog koda je što ne omogućava primjenu malog broja voronoi ćelija jer u tom slučaju dolazi do raščlanjivanja prstena na djelove (fotografija 1).
Fotografija 1
Drugi način
Drugi način predstavlja formiranje voronoi ćelija na površi i zatim pomoću komande flow along surface se prenosi na zakrivljenu površ i formira se prsten.
Maketa prstena
Zaključak
Početna hipoteza se ispostavila tačna za drugi način modelovanja. Drugi način je efikasniji iz razloga što ne dolazi do podjele, broj voronoi ćelija nije ograničen, takođe lako se može prilagoditi promjenama.
U trećoj fazi istraživanja, fokus je na kreiranju konačnog modela paviljona primjenom metoda iz druge faze u Grasshopperu, kao i modelovanju paviljona korišćenjem RhinoVault2. Ova faza uključuje uporednu analizu oba pristupa.
I FAZA:KREIRANJE KONAČNE FORME U GRASSHOPPERU
Konačna forma paviljona nakon prilagođavanja inicijalnih parametara.
II FAZA: MODELOVANJE PAVILJONA U RHINOVAULIT2 POLAZEĆI OD ISTIH POČETNIH USLOVA
Metode modelovanja:
RhinoVaulit2: generisanje 3D modela sa zakrivljenim linijama.
1. Nakon primjene opcije “createpattern from surface” i definisanja oslonaca, pattern je modifikovan pomijeranjem tjemena kako bi se dobila forma slična onoj generisanoj pomoću Grasshoppera. Potom je RhinoVault2 generisao dijagram forme.
2. Zajedno s form dijagramom, koristi se i force dijagram kako bi se vizualizovale sile koje su raspodjeljene između elemenata konstrukcije.
3. Vertikalni ekvilibrijum, koji predstavlja stanje ravnoteže u kojem sile deluju na konstrukciju u vertikalnom pravcu, omogućava vizualizaciju potencijalnih kritičnih tačaka unutar strukture.
Nakon ovog koraka generisana je forma paviljona pomoću RhinoVaulit2.
III FAZA: UPOREDNA ANALIZA OBA PRISTUPA
Izvršili smo uporednu analizu dva 3D mesh-a s ciljem ocjene njihove geometrijske sličnosti. Prvo smo generisali tačke na jednom mesh-u, pronašli najbliže tačke na drugom mesh-u, izračunali devijacije između tačaka i vizualizovali rezultate pomoću boja. Analiza nam je omogućila da odredimo razlike u prostornim pozicijama tačaka između dva mesh-a i razumijemo raspodjelu tih razlika na mesh-evima.
ZAKLJUČAK:
Korištenje Grasshoppera, pruža brojne prednosti u dizajnu, prije svega kroz fleksibilnost koju nudi. Nakon razvijanja niza instrukcija, u fazi II, za generisanje oblika paviljona, promjene dimenzija ili oblika su jednostavne za implementaciju, što omogućava jako brzo ažuriranje cijele strukture. To je značajno ubrzalo proces izrade konačnog paviljona. Takođe grasshopper omogućava širok spektar mogućnosti za dizajn, analizu i manipulaciju pojedinačnih elemenata, što je posebno važno kada govorimo o dvostruko zakrivljenim formama sačinjenih od ravanskih elemenata. S druge strane, RhinoVault generiše osnovnu formu zasnovanu na principima kompresije i ravnoteže sila, ali ne nudi mogućnost generisanja pojedinačnih elemenata. Zbog toga je potrebno osloniti se na druge alate kako bi se generisali pojedinačni elementi u dvostruko zakrivljenoj formi sastavljenoj od ravanskih elemenata.
Uporednom analizom dva modela generisana putem različitih metoda utvrđenje su njihove sličnosti/razlike po pitanju same geometrije paviljona. Oba pristupa daju slične forme, ali devijacije mogu ići i do pola metra u određenim segmentima, što ukazuje na razlike u proračunima. Kroz izradu makete uporedićemo oba pristupa kako bismo odredili koji je optimalniji.
U fazama 2.1 i 2.2 isprobala sam modelovanje delova makete upotrebom 3D softvera. Na osnovu rezultata istrazivanja i prikupljenih informacija, porediću u nastavku tri načina modelovanja: ručni – tradicionalni, Grasshoper – lasersko sečenje i Rhinoceros – lasersko sečenje.
1. RUČNI – TRADICIONALNI (Slika 1)
Postupak izrade makete kasetirane tavanice na ovaj način mnogo je kompleksniji nego što se na prvi pogled čini. Bilo je potrebno sagledati formu, izdvojiti potrebne dimenzije i osmisliti način sklapanja makete. Prvo sam izdvojene dimenzije izračunala u odnosu na traženu razmeru. Uzimajući u obzir male dimenzije delova i foreks kao izabrani materijal, nije bilo moguće primeniti “waffle” metodu uklapanja elemenata. Odlučila sam da ručno isečem elemente u jednom pravcu kao duže trake, a elemente u drugom pravcu kao male trake koje bi se uklapale između dužih. Koncem sam mapirala pravolinijski pravac elemenata, kako bih imala neku vodilju prilikom lepljenja. Prvo sam sastavila okvirne elemente, zatim sam postavila duže trake na svoje pozicije, a onda sam pincetom ubacivala manje trake. Stubovi su naknadno napravljeni, istom metodom, i zalepljeni na odgovarajuće mesto.
VREME: oko 18 sati
CENA: oko 400 dinara (lepak, komad foreksa – izračunato i oduzeto od cene cele ploče koju smo svakako kupili jer nam je trebala za ostatak makete)
KVALITET: nedovoljno precizno i uredno
Slika 1
2. GRASSHOPER – LASERSKO SEČENJE (Slika 2)
Za ovu metodu najviše vremena utrošeno je na pisanje i osmišljavanje koda koji bi trebalo da izvrši modelovanje delova za “Waffle” po zadatim merama. Više različitih funkcija je trebalo isprobati kako bi se dobio odgovarajući model, ali je sam proces modelovanja automatizovan, što dosta olakšava posao u odnosu na crtanje u 2D softveru i prenošenje mera na materijal. Nakon što je dobijen gotov model, delovi bi bili lasersi isečeni i maketa bi se ručno spajala i lepila. Treba uzeti u obzir mogućnost nepotpuno isečenih elemenata ili fragilnost materijala, pa ovaj proces u nekim slučajevima može trajati duže i koštati više od očekivanog.
VREME: oko 5h i 30 min (pisanje ispravnog koda, čekanje sečenja i isporuke delova, sklapljanje i lepljenje)
CENA: 1.575,00 din
KVALITET: preciznost i urednost na visokom nivou
Slika 2
3. RHINOCEROS – LASERSKO SEČENJE (Slika 3)
Pri modelovanju kasetirane tavanice u Rhinoceros-u korišćena je “Waffle” metoda i na relativno brz i lak način, kombinacijom ideje i alata, došlo se do rešenja, odnosno do delova makete. Nakon što je dobijen gotov model, delovi bi bili lasersi isečeni i maketa bi se ručno spajala i lepila. Treba uzeti u obzir mogućnost nepotpuno isečenih elemenata ili fragilnost materijala, pa ovaj proces u nekim slučajevima može trajati duže i koštati više od očekivanog.
VREME: oko 5h (modelovanje u softveru, čekanje sečenja i isporuke delova, sklapljanje i lepljenje)
CENA: 1.575,00 din
KVALITET: preciznost i urednost na visokom nivou
Slika 3
ZAKLJUČAK:
Ako uporedimo navedena tri moguća načina fabrikacije makete kasetirane tavanice, na osnovu tri odabrana kriterijuma, možemo zaključiti da svaki ima prednosti i mane, u zavisnosti koji nam je kriterijum najbitniji. Međutim, ako izrađujemo maketu u svrhu važnog projekta, kada treba za relativno kratko vreme da proizvedemo gotov proizvod visokog kvaliteta, treći način je svakako najisplativiji. Na kraju možemo zaključiti da je hipoteza (AUTOMATIZOVANA FABRIKACIJA JE ISPLATIVA), postavljena na početku istraživanja, TAČNA.
U nastavku druge faze, isprobala sam izradu modela kasetirane tavanice u Rhinoceros-u.
1. Izmodelovala sam kvadratnu površ, unapred određenih dimenzija, u odnosu na potrebnu razmeru (Slika 1).
Slika 1
2. Uz pomoć alatke Contour, dobila sam pravce pružanja delova (Slika 2).
Slika 2
3. Uz pomoć alatke Extrude, od linija sam dobila površi (Slika 3).
Slika 3
4. Na preseke elemenata, gde bi po projektru trebalo da se nalaze, sam dodala stubove i svaki deo povezala (alatka Join) sa delom kojem pripada (Slika 4).
Slika 4
5. Pronašla sam presečne linije (alatka IntersectTwoSets) elemenata u oba pravca (Slika 5).
Slika 5
6. Na mestima preseka elemenata sam postavila “cevi” (alatka Pipe) u širini materijala od kojeg će se praviti maketa (Slika 6).
Slika 6
7. Pomerila sam cevi gore, za polovinu dužine, da bih to iskoristila za prosecanje rupa u elementima u jednom pravcu (Slika 7).
Slika 7
8. Pomerila sam cevi dole, za polovinu dužine, da bih to iskoristila za prosecanje rupa u elementima u drugom pravcu (Slika 8).
Slika 8
9. Obrisala sam nepotrebne delove, kako bi mi ostali samo oni elementi koje treba iseći (Slika 9).
Slika 9
10. Oborila sam delove u horizontalnu ravan i složila ih za sečenje (Slika 10).
Najveci problemi na koje nailazimo pri realizaciji ideje su:
1. Pronalazenje tacnih dimenzija automobilskih delova, nacina njihovog spajanja, i pronalazenje velicina sila koje na njih deluju.
Za potrebe testiranja cemo koristiti
2. Oblikovanje objekata u 3d software-u
3. Pronalazenje i upoznavanje sa softwareom koji omogucava racunanje optimalnu strukturu objekta, takvu da on ne gubi svoje zastitne karakteristike, ali ispuni uslove zadate u istrazivanju
4. Primena software-a na postojecu karoseriju auta i ispitivanje dobijenih rezultata.
U ovoj fazi, isprobala sam izradu modela tavanice u Grasshoper – u.
1. Poznatu dužinu u jednom pravcu sam podelila na delove i dobila sam određen broj tačaka (Slika 1).
Slika 1
2. Dodeljena im je ravan u kojoj će se kasnije nalaziti svi delovi u jednom pravcu (Slika 2)
Slika 2
3. Na mestima tačaka napravila sam pravougaonike određenih dimenzija (Slika 3)
Slika 3
4. Postavila sam kutiju / okvir u kojoj će se nalaziti svi delovi (Slika 4)
Slika 4
5. Pronašla sam težište te kutije koje će mi kasnije posližiti za pronalaženje tačaka u kojima se oslanjaju stubovi, kao i za pronalaženje drugog pravca delova (Slika 5)
Slika 5
6. Pronašla sam tačke oslanjanja stubova (Slika 6)
Slika 6
7. Na mestima tačaka postavila sam pravougaonike stubova u jednom pravcu (Slika 7)
Slika 7
8. Kako bi kod funkcionisao, bilo je potrebno spojiti stubove sa elementima iznad njih (Slika 8)
Slika 8
9. Svi elementi u jednom pravcu su grupisani (Slika 9)
10. Uz pomoć težišne tačke, elementi su mirorovani za 45 stepeni kako bi se dobio i drugi pravac elemenata (Slika 10)
Slika 10
11. Da bi se elementi u oba pravca uklopili, bilo je potrebno pronaći presečne linije (Slika 11)
Slika 11
12. Pronađene su centralne tačke na presečnim linijama, kako bi se podelile na pola (Slika 12)
Slika 12
13. Za oba pravca su od presečnih linija napravljeni cilindri depljine materijala koji će se laserski seći (Slika 13)
Slika 13
14. Njima su prosečene rupe u elementima u oba pravca (Slika 14)
Slika 14
15. Data je debljina elementima u oba pravca (Slika 15)
Slika 15
16. Nacrtan je pravougaonik, podeljen na segmente, kojem je dodeljena ravan u koju će se elementi oboriti za sečenje (Slika 16)
Slika 16
17. Ovako oboreni, skejlovani u odgovaarajuću razmeru, u oba pravca, elementi su spremni za sečenje (Slika 17)