Oblast – Teselacija

Inspiracija – priložena fotografija

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

Tema istrživanja – Popločanje slobodnih površina

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

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

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

Kriterijumi – povezivanje jednog ili dva oblika obrtanjem oko središnje ose

– uklapanje boja

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

Programi za modelovanje – AutoCAD, Rhino i Grasshopper

Treća faza podrazumeva rad u programu Unity i korišćenje Vuforie.

 

Prvi korak – ubacivanje pečata u Vuforiu

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

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

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

Drugi korak – ubacivanje pečata u programu Unity

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

Treći korak – ubacivanje 3d modela u programu Unity

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

Četvrti korak – rad sa jednim pečatom

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

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

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

Peti korak – rad sa više pečata

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

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

Uočavam da program više ne prepoznaje pečate.

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

 

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

IZRADA FINALNE MAKETE

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

Proizvod sečenja je na slici:

 

Sklapanjem delova dobila sam skelet makete:

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

Krajnji proizvod:

 

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

Prvi put jeste

Video

Drugi put nije, jer se slomio deo repa prilikom sletanja

ad92b386-2f25-4881-9528-c02c5c72bf3a

Zaključak:

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

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

1. Modelovanje forme aproksimacijom na razvojne trake.

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

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

– Korak 1 – Ispitivanje savijanja folding forme na cilindru.

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

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

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

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

 

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

– Korak 3 – Aproksmacija šablona na željenu strukturu.

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

FINALNI REZULTAT:

 

 

 

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

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

*Dobijeni rezultat:

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

Zaključak istraživanja:

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

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

 

1. Create Paneling Grid > surface domain number

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

 

2. Paneling From Grid > Panel Custom 3D Variable 

Rezultat dobijen preklapanjem dva sloja

 

Lat/Long : 46°26’N / 19°83’E

 

Zaključak

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

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

 

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

 

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

Analiza

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

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

 

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

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

Zaključak – primena metode za prikaz nekadašnje gradske celine

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

Rezultati rada u Grasshopperu i 3Dmaxu:

 

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

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

 

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

1. Enterijer
-Veličina perforacija 0.01-1cm

2.Enterijer
-Veličina perforacija 0.2-0.85cm

 

3.Enterijer
-Veličina perforacija 0.35-0.95cm

Zaključak

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

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

 

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

1. Selekcija željenih delova radi regulacije 

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

2. Regulacija detaljnosti modela

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

Potrebno je selektovati: Simplify only selected face

Rezultati su sledeći:

Preuzimanje modela: 250 750

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zaključak:

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

 

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

Koncept za novi spomenik:

 

1) Analiza metode modelovanja:

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

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

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

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

 

2) Analiza metode parametarskog modelovanja:

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

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

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

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

Finalni pristup:

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

 

Dobijeni rezultat:

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

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

 

 

Zaključak istraživanja:

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

Druga faza rada podrazumijeva modelovanje u programu 3ds Max.

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

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

Create-Plane-Editable poly

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

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

 

 

FABRIKACIJA IZABRANE METODE BUCKY BALL-A

Rezultati: 

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

Komentar:

I Metoda: 

-Origami tehnika

-Ručna izrada modula

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

II Metoda:

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

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

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

Zaključak istraživanja

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

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

 

FABRIKACIJA IZABRANE METODE BUCKY BALL-A

Rezultati: 

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

Komentar:

I Metoda: 

-Origami tehnika

-Ručna izrada modula

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

II Metoda:

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

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

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

 

Zaključak istraživanja

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

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

 

 

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

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

Izgled jedne celine tapete dimenzija 109.80 x 68.94.

 

Prikaz modela trodimenzionalnih tapeta:

PRVA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

 

 

DRUGA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

 

TREĆA VRSTA TRODIMENZIONALNIH TAPETA

 

 

 

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

 

 

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

1)OPERATIVNI PRISTUP

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

2)PARAMETARSKI PRISTUP

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

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

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

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

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

Prikaz modela ergonomskog šahovskog seta:

DRVO

PLASTIKA

STAKLO

Metode:

-PrusaSlicer – priprema za 3D štampač

-3D štampa

-3Ds max – priprema za rezbarenje laserom

-Rezbarenje na laseru

PrusaSlicer – priprema za 3D štampač

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

  figurica prikazana u PrusaSlicer

  figurica prikazana u PrusaSlicer – presečena

3D štampa

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

figurice odrađenje 3D štampom

 

3Ds max – priprema za rezbarenje laserom

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

z depth figurice pijuna

Rezbarenje na laseru

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

rezbarenje laserom – skinut prvi sloj

izgled nedovoljno izrezbarene figurice nakon prekidanja procesa rezbarenja

(slike iznad i ispod)

 

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

 

Prikaz finalnih rezultata iz Sketchup-a:

Prikaz finalnih rezultata iz Rhino-a:

Originalni izgled zgrade

 

Alternativni izgled zgrade

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

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

FINALNI REZULTATI

Vizuelni prikaz rezultata dobijenih primenom prethodno opisane metode:

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

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

redosled ređanja struna:                       dužina struna:
                   

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

 

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

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

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

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

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

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

DOBRO RESENJE                                                LOSE RESENJE

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

 

 

DOBRO RESENJE                                         LOSE RESENJE

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

DOBRO RESENJE                                               LOSE RESENJE

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

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

 

 

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

Oblast – Izrada poligonalnih modela životinja i analiza.

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

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

Kriterijumi : minimalan utrošak vremena za uklapanje (složenost).

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

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

Primer i inspiracija:

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

Rezultati su sledeći:

250                                                                      500

750                                                                      1000

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

Preuzimanje modela:
250 – 500 – 750 – 1000

Proces izrade je sledeći:

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

1. Preuzimanje 3D modela

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

2. Uvoz modela u MeshLab

File->Import Mesh

3. Regulacija detaljnosti modela 

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

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

4. Export/Izvoz modela

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

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

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

– Uvoz modela u Pepakur-u:
File->Open

6. Rasklapanje modela

Press->Unfold

7. Postavljanje delova na papir

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

8. Export/Izvoz materijala spremnog za štampu 

File->Print to PDF

 

Druga faza podrazumeva rad u Rhinocerosu i Grasshopperu.

U obticaju su bila tri dodatka za grasshopper:

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

Proces rada sa Termite Nestom:

1. Unos podataka 

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

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

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

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

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

2. Konverzija podataka u prostornu sintaksu

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

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

3. Unos podataka u prostorni dijagram

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

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

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

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

5. Formatiranje dijagrama u ortogonalne celine u okviru definisanog prostora

 

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

6. Snimanje rezultata

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

 

Zapažanje

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

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

 

1. Kreiranje paviljonske strukture: Rhino

Površ je generisana uz pomoć alatke SweepTwoRail

2.Dizajniranje patterna: AutoCad

-struktura ima dva sloja koji se preklapaju

Preklapanje:

3.  Rad u Grasshopper-u

– Podela na unutrašnju I spoljnu površ

-Uz pomoć koda je konstruisan pattern na Surface Plane

 

 

 

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

 

Tema: Modelovanje I fabrikacija slobodnih formi aproksimacijom na razvojne trake

Oblast: Integrisani pristup fabrikaciji slobodnih formi

 

Druga faza rada podrazumeva modelovanje dvostruko zakrivljene strukture različitim metodama.

 

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

 

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

 

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

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

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

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

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

2) upotrebljenom materijalu:

– Pri primeni linijskih elementata:

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

-Pri primeni površinskih elemenata:

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

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

-Pri primeni zapreminskih elementata:

 

 

 

 

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

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

 

Prvi korak

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

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

Ove materijale ćemo izliti u silikonske kalupe manjih dimenzija.

Drugi korak

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

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

Vosak//konzistencija slična epoksid smoli:

Vremenski period stezanja: 30 minuta

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

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

Vremenski period stezanja: 15 minuta

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

Glina:

Vremenski period stezanja: 10 časova

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

 

Treći korak

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

Vosak:

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

 deformacija nastala prilikom pada

Silikon za topljenje:

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

Glina:

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

 oštečenje nastalo prilikom delovanja sile

Pincipi obrade figurica od čvrstih materijala

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

Tri principa koja se najčešće koriste za obradu su:

• CNC glodalica
• sečenje laserom
• obrada brusilicom

---

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

---

 

CNC glodalica

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

Sečenje laserom

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

Obrada brusilicom

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

 

Druga faza istrazivanja podrazumeva rad u Grasshopper-u

 Kreiranje modularnog elementa

Metod 1

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

– Podela zakrivljene povrsi na ravanske segmente

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

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

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

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

– Tako je formirano jedno ” rebro” paviljonske strtukture

 

– Njegovim umnozavanjem dobija se celokupna paviljonska struktura

 

Potrebno je :

-Ispitati medjusobni odnos elemenata

-Ispitati stabilnost dobijene strukture

 

Reference:

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

 

 

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

Oblast: Modelovanje i CFD simulacija

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

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

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

-Urbane celine koje nisu bile tema istraživanja kretanja vetra.

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

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

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

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

Istraživanje na ravanskoj površi u 3Ds max-u

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

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

Crvena boja – Kopija
Siva boja – Finalna ravan

Istraživanje na zakrivljenoj površi u 3Ds max-u

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

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

Crvena boja – Kopija
Siva boja – Finalna ravan

Istraživanje na ravanskoj površi u Grasshopper-u

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

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

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


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

Oblast:

Perforacije

Tema:

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

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

Inspiracija:

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

Problemi:

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

Cilj:

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

Metoda rada:   

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

 

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

Prvi korak: 

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

Drugi korak: 

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

Treći korak: 

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

 Četvrti korak: 

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

 

 

 

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

 

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

 

 

 

 

 

 

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

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

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

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

Oblast:

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

Tema:

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

Primeri:

1. 2. 3.

Problemi:

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

Cilj:

-Ispitivanje ergonomije površinskih i linijskih komada nameštaja

-Dobijanje ergonomski tačnih i udobnih formi nameštaja

Metode:

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

Kriterijumi:

-Udobnost

-Vrsta materijala

-Utrošak materijala

-Cena

Prvi korak:

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

Drugi korak:

Model se radi u 3ds max programu.

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

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

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

Naredne slike pokazuju izgled modela u procesu modleovanja.

 

 

 

 

Druga faza podrazumeva rad u Rhinocerosu I Grasshopperu.

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

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

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

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

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

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

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

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

Boje:Crvena- Stalna izloženost Sunčevoj svetlosti,

Zuta-Povremena izloženost Sunčevoj svetlosti,

Zelena-Delovi stalno zaklonjeni od Sunčeve svetlosti .

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

Parametri fasade na koje će se uticati su sledeći:

1.Broj šina

2.Oblik krive koju formiraju vertikalni elementi

3.Pomeranje fasade (Menjanje početne tacke krivih)

4.Razmak izmedju vertikalnih elemenata

5.Prečnik vertikalnih elemenata

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

 

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

---

 

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

---

 

Primjeri:

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

---

 

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

---

 

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

---

 

Kriterijumi:
Utrošeno vrijeme
Kvalitet finalnog produkta
Mogućnost manipulacije kreirane iluzije

---

 

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

---

 

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

 

UPOREDNA ANALIZA

I metoda:

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

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

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

Slika 1. Prikaz postupka savijanja elemenata i generisanja strukture

 

 

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

II metoda:

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

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

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

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

Slika 5. Primer 3D strukture modelovane u Grasshopperu.

Zaključak:

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

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

 

UPOREDNA ANALIZA

I metoda:

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

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

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

Slika 1. Prikaz postupka savijanja elemenata i generisanja strukture.

 

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

II metoda:

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

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

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

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

Slika 5. Primer 3D strukture modelovane u Grasshopperu.

Zaključak:

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

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

 

Oblast:

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

---

Primjeri:

1. 2.  3. 

---

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

---

Cilj:

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

---

Metode:

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

---

Kriterijum:

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

---

Reference:

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

---

 

Oblast: Prostorna interpretacija poligonalnih tela

Tema: 

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

– analognu,

-digitalnu fabrikaciju.

 

Inspiracija: Bucky ball

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

Problemi:

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

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

Cilj: 

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

Kriterijumi:

-uloženo vreme

-jednostavnost izrade

-varijacije dobijenih oblika

-(boja)

 

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

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

 

 

OBLAST: Parametarsko modelovanje na osnovu oblika i elementa

TEMA:Paviljonske strukture

PRIMERI I INSPIRACIJA:

Slika 1 :
Pravljenje strukture uz pomoc ravanskih elemenata

 

Slika 2:

Način spajanja elemenata pomoću klinova

 

Slika 3:

Ispitivanje stabilnosti odabrane strukture

PROBLEMI:

1. Pronalazak algoritma za generisanje paviljona

2. Pronalazak adekvatnih spojnica koji paviljon cine monolitnim

3. Stabilnost i postojanost paviljona

CILJ:

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

 

METODE RADA:

1. Istrazivanje modula

2. Istrazivanje spojnica

3. Odabir forme

4. Ispitivanje stabilnosti

 

REFERENCE:

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

Modular Timber Structure ‒ IBOIS ‐ EPFL

 

 

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

Početni uslovi:

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

 

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

 

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

 Portret Đorđa Balaševića

 

Opis rada u Grasshopperu:

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

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

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

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

 

Rezultati ovog rada izgledaju ovako:

 

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

Metoda modelovanja

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

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

 

 

OBLAST: Integrisani pristup fabrikaciji slobodnih formi

TEMA: Modelovanje i fabrikacija slobodnih formi aproksimacijom na razvojne trake

PRIMERI I INSPIRACIJA:

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

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

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

PROBLEMI:

– Stepen zakrivljenosti pri umnožavanju manjih struktura
– Dobijanje odgovarajućeg šablona

METODE:

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

CILJ:

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

Pristup za ispitivanje ergonomije šahovskih figura je rad u programima ’’Rhinoceros’’ i ’’Grasshopper’’.

 Prethodnom analizom, zaključeno je da pet figura – kralj, kraljica, lovac, top i pijun pripradaju tipu rotacionih površi (figura skakača je zanemarena u okviru ovog istraživanja, jer nije rotaciona površ).

Dve varijante:

1) OPERATIVNI PRISTUP: Manuelno ispitivanje forme figura

Ispitivanje ergonomske forme figura u odnosu na primer šaha Staunton koji je po svim kriterijuma prethodne faze odabran kao adekvatan i ergonomski zadovoljavajući.

Rotaciona površ je dobijena manuelnim postavljanjem ose rotacije i iscrtavanjem poprečnih profila svake od pet figura. Ispituje se uklapanje nacrtane krive i profila ruke postavljene u više položaja – određen je radijus zakrivljenosti poprečnog profila, koji je sveden i nema mnogo rezbarija, zato se dobija pojednostavljena forma, koja je prilagođena zahvatu ruke čoveka na osnovu prethodnih analiza iz FAZE I.

Dizajn je minimalističan, bez mnogo ulegnuća i oštrih ivica, što takođe omogućava lakše i prijatnije rukovanje figurama tokom igre.

Ovim su provereni kriterijumi estetike i dizajna u duhu vremena u kom nastaje, bez mnogo rezbarija, ali je zadržano primarno prepoznavanje figura, takođe ispunjen je kriterijum udobnosti i prijatnosti tokom igre.

   

2) PARAMETARSKI PRISTUP:

“Grasshopper” je služio za parametarski pristup modelovanja šahovskih figura – posmatrana su tri zasebna dela: BAZIS, KORPUS i KAPITEL.

Parametri:

• ukupna visina figure
• visina i širina bazisa
• visina i širina korpusa
• visina i širina kapitela

Ovi parametri omogućili su:

• tačno, lakše i brže rukovanje modelom
• održavanje proporcijskih odnosa tri zasebna dela koja podrazumevaju bazis, korpus i kapitel
• daleko jednostavniji način konfiguracije radijusa zakrivljenosti krive koja generiše korpus figure, uz moguće izmene do željene forme.

* Teži se da centar mase bude postavljen što niže, ali istovremeno moraju da budu zadovoljeni i ostali kriterijumi, poput odgovarajućeg radijusa zakrivljenosti i širine korpusa. Rešenje koje odgovori na sve kriterijume je optimalno.

• korntrola položaja centra mase    

*Centar mase treba da bude postavljen što niže. Položaj težišta se može kontrolisati promenom odgovarajućih parametara.

* Širina bazisa treba da se kreće u opsegu između 40-60% visine figure.

Opis: Istraživanjem potencijalnih načina za dobijanje formi spomenika, odabrani spomenici u prvoj fazi rada su klasifikovani u kategorije. Razumevanjem osnovne ideje spomenika, analiziraju se mogući postupci dobijanja forme po kategorijama spomenika.

 

Karakteristične forme:

1)  Forme rotirane oko centralne ose

Podrazumevaju najjednostavniji pristup formiranja forme od ideje, gde se forma spomenika zasniva na centralnoj osi oko koje se rotiraju profili.

 

–Metoda modelovanja:

• Formiranjem centralne ose, oko nje se, na osnovu ideje, grupišu profili. Profili mogu biti jednaki ili različiti, u zavisnosti od izgleda i ideje spomenika u celosti.

 

 

2) Forme zasnovane na odnosu linija i njihovih preseka

 Obuhvataju dva pristupa modelovanju:

a)Metoda modelovanja korišćenjem 3Ds Maxa ili SketchUP-a

Moguće varijante modelovanja podrazumevaju:

– Solid formu, gde se pomoću odnosa tačaka na kubusnoj formi postepeno dobija željeni oblik spomenika.

 

– Kreiranje amorfne forme na osnovu izgleda spomenika, a zatim formiranje poligonalne verzije iste forme (Low poly).

Za oba pristupa modelovanju neophodno je importovati fotografije ili tehničke crteže spomenika u referentnim pogledima. Postepenim pomeranjem, odnosno uvođenjem novih tačaka, teži se ka što verodostojnijem modelu spomenika.

    b) Metoda parametarskog modelovanja korišćenjem Grasshopper-a

Potencijalno najbolja opcija za modelovanje linijski dobijenih spomeničkih formi, zahvaljujući primarnom korišćenju linija, a ne površi. Linije podrazumevaju osnovni element skice i ideje spomenika, pa kao takve predstavljaju najbolju osnovu iz koje treba pristupiti modelovanju.

 

 

*Analiza metode parametarskog modelovanja:

-Osnovni princip modelovanja u Grasshopperu predstavlja formiranje prostorne krive kao osnove za samu orijentaciju modela. Na početku, sredini i kraju krive formiraju se krugovi u horizontalnici i horizontalnim ravnima, različitog obima, odnosno površine.

Dimenzije krugova zavise od krajnje željene forme. Jednak broj tačaka raspoređen je u ravni, unutar svakog kruga. Tačka u svakom krugu ima svoju zavisnu tačku u preostala dva kruga, čineći zajedno osnovne elemente linije. Sistemi tačaka u različitim krugovima su međusobno zarotirani, kako bi se postiglo ukrštanje linija i “suženje” u centralnom krugu.

Formirane linije od tačaka predstavljaju osnovu za kreiranje poligonalnih formi (broj poligona ne mora biti jednak za svaku formu), koje bi u osnovi trebalo da većinski pokriju površinu kruga. Poligoni u prostoru prate linije, odnosno tačke koje ih formiraju, te se međusobnim ukrštanjem formi dobija oblik spomenika.

 

Nakon analize potencijalnih pristupa modelovanju, treća faza rada podrazumevala bi upoređivanje načina na koje se analizirane metode mogu upotrebiti za razvoj novih spomenika. Tako bi se odredilo da li i koje metode su optimalne za rad na formi i konceptu i da li ih je moguće kombinovati.

Област – String art – карактерише се распоредом обојених нити које су нанизане између тачака (обично ексера) како би се створио геометријски образац или репрезентативан дизајн.

Тема – String art као средство којим се “оживљава” тј рекреира црно-бела фотографија из прошлости кроз струне у боји. На интервенцију ове врсте су ме инспирисали актери портрета који су обично мирни и сталожени испред објектива, из разлога што фотографи у прошлости нису имали развијену технологију и од истих су захтевали да остану мирни дужи временски период.

Примери  – https://www.engadget.com/2019-09-12-ani-abakumova-thread-algorithms.html

– https://news.artnet.com/art-world/ani-abakumova-thread-art-computer-1626352

Методе – 1 – Тренутна пракса добијања  String art-а се најчешће базира на примени црно-белих фотографија, међутим  струне у боји пружају још једну димензију дожиљаја истих. То подразумева да се црно-бела фотографија обрадити уз помоћ MyHeritage апликације.

– 2, 3 – Приликом рекреирања фотографије кроз Processing програм наилази се на проблеме у виду јаког контраста позадине са самим портретом, као и боја лица која текстурно не представља реалистичан приказ. // Решење представља обраду фотографије у фотошопу.

– 4 – Велики број струна које се међусобно преклапају уколико се користи правоугаони оквир веран оригиналној фотографији. // Решење представља кружна контура фотографије.
– 5 – Уколико се користи бела позадина долази до “стапања” боја лица са истом, тј мали контраст. // Решење је коришћење црне позадине.

Циљ – Естетски аспект (форма анкете).
– Циљне групе испитаника различитих старосних доби као релевантне, јер у свакој епохи постоји доминантни и фундаментални естетски модел.

Анкета – https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfZg7Fb-gM382fJciX2BuzMHF-8b8t1oRgxSRPDM_GVPLGZWg/viewform?usp=sf_link

Инспирација – Концепт лепоте који није апсолутан и непромењљив, базиран на друштвеном конструкту и природи.

Критеријуми – Вредновање искључиво кроз естетски аспект! Време проведено у програму, укупна дужина струна и њихов број, РГБ компоненте, заступљеност и интензитет боје, сложеност и други аспекти се занемарују када је у питању вредновање, али се активно користе као параметри.

Oblast:
Modelovanje,vizuelizacija i fabrikacija

U ovom istraživanju smo se bavili različitim površinskim oblicima koji formiraju svetlosni model i ostvaruju različite senke u prostoru. Svetlosni efekti mogu potpuno promeniti doživljaj prostora tako da se njima često transformišu višenamenski prostori. Igra svetlosti obogaćuje i menja doživljaj prostora. Atmosfera samog prostora zavisi od oblika svetlosnog izvora, a senka od pozicije istog. Odabir boje svetlosti je subjektivan osećaj, ali istraživanja dokazuju da žuta boja svetla odaje utisak topline prostora, a bela daje najjače i realno osvetljenje.

Primer 1:
Prikaz kako ugao osvetljenja i položaj abažura utiču na stvaranje senke.
Teme:
1. Vrste i boje osvetljenja u enterijeru
2. Stvaranje geometrijskog oblika aproksimacijom trouglova
3. Formiranje senke u zavisnosti od veličine i pozicije proreza

Primena:
U svakoj prostoriji dizajnirana rasvetna tela dobijaju mogućnost da budu nezavisna poruka korisnicima prostora.Od dobro planirane primene svetlosnih izvora u prostoriji  zavisi u kojoj će meri ona biti saglediva, funkcionalana i kakvu atmosferu će imati.

Problemi:
-Nedostatak senki kod zatvorenih struktura
-Mogućnost odstupanja kod aproksimacije trouglova
-Stavaranje maglovite senke
-Odnos proreza i izvora svetlosti

Kriterijumi :
1. Korišćenje površinskih oblika
2.Postizanje adekvatnog osvetljenja i atmosfere
3.Pronalaženje adekvatne pozicije svetlosnog izvora u enterijeru
4.Odnos materijala, svetlosnog izvora i prostora

Cilj:
Pronaći model koji stvara idealnu harmoniju u prostoru putem proreza, praveći različite oblike senki.

Primeri i inspiracija:

 

Metode:
-modelovanje(pepakura designer, Rhino/Grasshopper)
-uporedna analiza

Autori:

Nataša Milovanović Au-76/2017
Maja Durutović Au-79/2017
Jovana Otto Au-108/2017

Prvi korak – isprobavanje programa

Kao što je napomenuto, program augment koristi markerless AR tehnologiju, kojom se model direktno ubacuje u okruženje. Pravljenje naloga daje na korišćenje besplatnu trial verziju koja traje 14 dana. Program u kome se radi doređivanje modela je skečap, zbog njegove brzine i jednostavnosti korišćenja. Završen model se importuje kao kmz fajl i ubacuje u biblioteku modela u programu, kada se određuju merne jedinice (za rad će biti izabrani cm i m). Uz prevlačenje modela i njegovo ubacivanje direktno sa sajta, moguće je i skinuti skečap ekstenziju za augment koja ima istu svrhu. Na andriod uređaju preuzima se sama augment aplikacija. Koristeći kameru na uređaju, aplikacija traži ravnu površ na kojoj će da postavi koordinatni sistem i model. Nakon postavljanja modela manipulacije koje su dozvoljene su: njegovo pomeranje po ravni koja je skenirana, njegovo skaliranje (faktor od 0,25 do 4 puta) i okretanje. Takođe, klikom na model pokazuju se njegove dimenzije. Na početku za aplikaciju je potrebno biti onlajn, a za oflajn rad potrebno je preuzeti modele preko programa.

Prvo se ispituje funkcionalnost AR tehnologije u enterijeru, sa parametrima: jednostavna kontaktna površina, model bez boje i bez teksture, veće složenosti i broja poligona (slika 1). Sledi isprobavanje na otvorenom prostoru, ovaj put sa većim dimenzijama (m umesto cm) i dodavanjem boja (slike 2,3). Poslednja faza je ispitivanje tekstura (u ovo spada i stavljanje stakla na prozore da bi se i providnost ispitala) i detaljnije isprobavanje mogućnosti programa (slike 4, 5, 6, 7, 8).

Zaključci – orbitiranje oko modela je na dobrom nivou, udaljavanje i približavanje modelu takođe (mogu se sagledavati i detalji modela); model ostaje kvalitetno zakačen za željeni deo ravni (slučajevi samostalnog pomeranja modela tj klimanja su primetniji na većim površinama, ali nisu mnogobrojni); zbog povećanja dimenzija modela i dodavanja tekstura dolazi do zapucavanja programa i potrebno je opet skenirati površ; postoje podešavanja osvetljenja (bez, ambijentalno i HDR okruženje), međutim to ne pravi veliku promenu tako da model ostaje na vizuelno neadekvatnom nivou; rotiranje i skaliranje modela se vrši na isti princip tako da je iz nekih uglova teže uraditi ono što je u datom trenutku potrebno; deo modela (sedlasta površ, donji deo zaobljene kupole iznad tambura) se nije sačuvao u kmz fajlu

Drugi korak – modelovanje probnih modela željenih objekata

Cilj je prikazivanje nekadašnjih objekata u centru Novog Sada. S tim u vezi, za inspiraciju je poslužila fejsbuk stranica ‘Stare fotografije Novog Sada’, sa koje je preuzet materijal. Prvi odabran objekat je apoteka porodice Grosinger (broj 1 na slici 9, slika 10) koja je stajala uz rimokatoličku Crkvu Imena Marijinog (katolička porta). Iako je srušena nakon Drugog svetskog rata, uzet je njen stariji izgled početkom 20og veka (zbog jednostavnijeg modelovanja i većeg broja nađenih fotografija). Apoteka je odabrana zato što je slobodnostojeći objekat i zato što njen bivši gabarit nije zauzet drugim objektom. Na današnjem mestu se tu nalaze zelena površina, mapa centra za slepe i slabovidne osobe i pojedine trafike.

Objekat je pravougaone osnove, pri čemu je šira dimenzija procenjena na 30m, što pravi odličnu priliku za isprobavanje programa. Model je isprva jednostavan – dodati su samo međuspratni i potkrovni venac, karakterističan element na fasadi i nasumični prozori (slika 11). Promene modela zavisiće od rezultata dobijenih ubacivanjem istog u gradsko okruženje.

Drugi odabrani objekat za modelovanje je bivša zgrada Matice Srpske (broj 2 na slici 9, slika 12). Na njenom mestu se danas nalazi Ulica Modene, tačnije njen deo zauzet kafićima i njihovim baštama. Ključna stvar je da je ovo objekat u nizu, pa je fokus na fasadi i time se ispituje mogućnost ujednačavanja modela sa postojećim stanjem na višem nivou.

Objekat je takođe jednostavno modelovan, sa samo rizalitom, vencima i krovnim elementom (slika 13). Promene će takođe zavisiti od dobijenih rezultata ubacivanja modela u gradsko okruženje.

Treći korak – ubacivanje probnih modela u željeno okruženje

Model je moguće uspešno postaviti pored porte (slika 16). Zbog veličine modela, problem predstavlja pokušaj njegovog preciznog naštimavanja. Takođe je zbog velikih dimenzija veća osetljivost modela u pokušaju njegovog pomeranja. Zapucavanje programa i potreba restartovanja procesa su retki. Osvetljenje i senke su u neku ruku dobro postavljene (vidi se najbolje na slici 15, pošto izvor svetlosti dolazi sa desne strane). Problem predstavlja maksimalna udaljenost koja ograničava prikaz modela (slika 15 takođe). Naime, duža strana osnove, koja je 30m dugačka, nije se prikazala u potpunosti, već do otprilike polovine. Ovo znači da maksimalna udaljenost prikazane tačke modela od skenirane površi iznosi oko 16m (model je naknadno pomeran da bi položaj bio precizniji), a od korisnika odnosno kamere ta udaljenost je 17/18m. Ovo znači da postavljanje modela pa udaljavanje od njega zarad prikaza šireg područja nije moguće. S tim u vezi, ono što je uspelo je usaglašavanje karakteristične fasade sa portom kao prikaz nečega što je u prošlosti bilo (slika 16). Iz ovoga sledi da je sledeći korak modelovanje isključivo te fasade i njen prikaz uz portu.

Opet, ubacivanje modela u urbanu sredinu je uspešno (slika 17). Izvor svetlosti dolazi sa zadnje strane modela, što je dobro učitano. U pokušaju sagledavanja celine, u ovom slučaju više objekata u nizu, problem takođe predstavlja ograničenje u prikazu modela. Konkretno, ako se model udalji dovoljno od mesta skenirane površi on potpuno nestane (na slici 18 se vidi kako je ovom barijerom on doslovce odsečen). Jedino adekvatno postavljanje modela mora da se uradi izbliza. Međutim, tada se dešavaju česta gašenja programa zbog veličine i blizine modela. Tada i klimavost, odnosno nemogućnost modela da miruje dok je postavljen, dolazi do izražaja. Takođe, da bi se model pravilno poravnao uz ulični front, balkoni susednog objekta i trafika moraju da delom budu zaklonjeni. Uzimajući u obzir sve ove probleme, nije praktično i vremenski efikasno pozabaviti se daljim prikazivanjem ovog nekadašnjeg objekta.

*za vreme ovog testiranja primećena je bitna stvar – sve što kamera prikazuje će se pojaviti iza modela, nevezano za to da li je ispred ili iza skenirane površi (uočeno najviše po ljudima koji prolaze)

Prvi korak

Iscrtana su dva tipa osnova. Jedna idealnih dimenzija ( 2m, 3m, 5m) i druga manje idealnih dimenzija ali i dalje pravilna ( 9,04m, 5,86m, 6,75m ). Zatim je pristupljeno proveri uklapanja i pozicija različitih tipova pločica na idealnoj i manje idealnoj osnovi.

 

 

Drugi korak- Ispitivanje na osnovi idealnih dimenzija

Prvi ispitivani oblik je bio kvadrat. S obzirom da se radi o osnovi čije su dimenzije idealne, lako se moglo ispoštovati pravilo da ivice pločice budu deljive sa ivicama osnove. Ovakav odabir dimenzija pločica sa stanovišta kriterijuma utroška materijala i sečenja je idealan. Način ređanja pločica u ovom slučaju nije bitan jer se dobijaju isti rezultati i kad se kreće od kraja i od sredine. Jedina mana jeste estetski kriterijum gde dobijeno popločanje deluje monotono i dosadno.

Sledeći oblik koji se ispitivao je trougao. Kod trougla nije moguće izbeći sečenje materijala ali gubitaka nema jer se odsečeni deo može iskoristiti za popunjavanje šupljina. Međutim ako se koristi kombinacija trouglova, jednakostraničnog i pravouglog, može se izbeći sečenje i gubitaka materijala nema. Način ređanja pločica ni ovde nije bitan jer se dobijaju isti rezultati. Mana u odnosu na prethodni oblik jeste malo komplikovanija izrada samih pločica jer se trougaone pločice ne proizvode serijski ali se ljudi bave sečenjem pločica tako da ih je moguće izvesti. Estetski kriterijum se i ovde dovodi u pitanje kao i kod prethodnog oblika jer upotreba iste pločice, iste boje može delovati monotono.

 

 

 

 

 

Sledeći oblici na kojima se vršilo ispitivanje bile su modifikacije jednakostraničnog trougla. Ispitivalo se da li se modifikacije mogu fino uklopiti kao i originalni oblici i da li možda sa estetskog aspekta daju zanimljivija rešenja. Kod sve tri modifikacije mora doći do sečenja materijala ali nema gubitaka jer se odsečeni delovi mogu iskoristiti za popunjavanje šupljina. Način ređanja je bitan jer se u zavisnosti od toga da li se kreće od kraja ili sredine dobijaju različita rešenja. Popločavanje od sredine daje čistije rešenje jer su krajevi isti ali se seče više materijala nego kad se kreće od krajeva. Gubitaka svakako nema.

Način ređanja: od krajeva do krajeva

Način ređanja: od sredine ka krajevima

Za treću modifikaciju nije bitan način ređanja jer se dobiju isti rezultati

Treći korak – Ispitivanje na osnovi manje idealnih dimenzija

Kod osnova čije dimenzije nisu celi brojevi mora doći do sečenja i odbacivanja materijala. Neki od ispitivanih oblika moraju više da se seku, neki manje. Najmanje sečenja se javlja kod kvadrata, zatim kod trouglova i onda idu modifikacije kod kojih ima više sečenja. I ovde se uviđa kao i kod pravilne osnove da se deo odsečenog materijala može upotrebiti za popunjavanje šupljina ali ima i materijala koji se mora odbaciti. Što se načina ređanja tiče za kvadratne oblike je bolje kretati od sredine nego od krajeva jer se javljaju manji gubici. Kod trougla je bolje kretati od krajeva dok je za kombinaciju jednakostraničnog i pravouglog svejedno, što se sečenja tiče. Kod modifikacija u većini slučajeva način ređanja nije bitan jer se javljaju isti gubici.

Način ređanja: od krajeva do krajeva

Način ređanja: od sredine ka krajevima

Način ređanja nije bitan:

 

Četvrti korak-Estetski kriterijum

Za poboljšanje estetskog kvaliteta popločanja korištene su boje i kod kvadrata se koristio metod isecanja na manje delove koji kada se spoje opet daju kvadratni oblik tako da nema gubitaka a da se dobije  zanimljivije rešenje. Kao relevantni podatak za rangiranje popločanja po estetici korištena je anketa gde su ljudi davali svoje mišljenje koje od popločanja im se najviše dopada.

Originalni oblici, estetski dopunjeni bojama i sečenjem na manje delove:

Kvadrat:

Trougao i kombinacija dva trougla:

Modifikacije:

 

 

 

 

 

 

 

 

OBLAST:

Parametrijski dizajn i fabrikacija veštačke stene

TEMA:

Modelovanje zida za penjanje na osnovu topografske mape

INSPIRACIJA:

 

PRIMERI:

-Scott Reinhard contemporary cartographic explorations

-Everlast climbing – playcore company

-Indoor climbing wall by IlikeToMakeStuff

-Wall bench parametric by Denis Homyakov

KONCEPTUALNI PRIKAZI I PROBLEMI:

Upotrebom linijskih, površinskih i zapraminskih elemenata treba doći do optimalnog rešenja koje bi bilo uslovljeno adekvatnom upotrebom materijala, gustinom postavljanja ispune, čvrstoćom i stabilnošću.

 

1)

Pri modelovanju po uzoru na konceptualni primer sa slike, problemi koji bi mogli da se pojave odnosili bi se na neadekvatnu:

–gustinu štapastih elemenata (elementi ne smeju biti previše razmaknuti kao na slici, kako ne bi došlo do zaglavljivanja stopala pri penjanju)

–jačinu konstrukcije (upotrebljen materijal ne sme biti savitljiv ili podložan pucanju, već dovoljno jak da ostane nedeformisan pri izlaganju težini penjača)

– materijal za oblaganje zida i ispupčenja (čvrsti materijali poput metala i betona su previše hladni kako bi se koristili kao kontaktna površina)

2)

Pri modelovanju po uzoru na konceptualni model od površinskih elemenata, problem bi se takođe mogao pojaviti kod neadekvatne gustine postavljenih elemenata, jačine konstrukcije i pogrešno odabranog materijala. Ispupčenja ne smeju biti od mekog materijala kako ne bi došlo do pada penjača, ali ne smeju biti ni od grubog ili oštrog materijala kako bi penjanje bilo izvodljivo. Problem bi se takođe mogao pojaviti pri spajanju ispupčenja i pločastih elemenata, kao i njihovom estetskom uklapanju.

3)

Zapreminski način ispune zahteva kalup za izlivanje velikih dimenzija, što je veoma nepraktično. Ladi lakše fabrikacije, zid bi trebalo podeliti na nekoliko delova koji bi se na kraju sklopili u celinu što može uticati na estetski kvalitet.

CILJ:

Pronaći rešenje za izradu zida za penjanje koji bi deca mogla da koriste za igru.

KRITERIJUMI:

-funkcionalnost

-bezbednost

-estetski kvalitet

METODE:

Modelovanje u 3DsMax-u i Rhinoceros-u u kombinaciji sa Grasshopperom

U arhitekturi, posebno dizajnu enterijera bitnu ulogu ima odnos svetlosti i senke. Postavljanjem različitih izvora svetlosti, postižu se i drugačije percepcije i doživljaji prostora. Lampa, kao izvor osvetljenja se najčešće javlja u obliku koji umanjuje jačinu svetlosti i čini je difuznom, dok postoje primeri koji propuštaju svetlost stvarajući specifične senke u enterijeru.

Primeri: Navedeni primeri predstavljaju nekoliko varijacija pronađenih istraživanjem u okviru pomenute teme gde se kriterijum odabira zasnivao na  osnovu oblika dobijenih generisanjem ravanskih elemenata.

 

Analizom odabranih primera može se zaključiti način dobijanja datih formi.

• Slika 1: Nastaje rotiranjem krugova duž postavljene izvodnice koja je ujedno i spojnica segmenata koji se postepeno smanjuju počevši od najvećeg  radijusa prema najmanjem, ka vrhu.¹
•  Slika 2: Nastaje rotacijom proizvoljno definisanih elemenata oko 2 prethodno pozicionirane kružnice.²
• Slika 3: Nastaje rotacijom trouglova oko ose u pravcu koje su postavljena temena svakog od njih, smanjujući se postepeno ka težištu najvećeg trougla.³

Problemi: Kod izrade složenih lampi problemi koji se javljaju su komplikovan proces fabrikacije, vreme i način sklapanja dobijenih elemenata i naknadno umetanje izvora osvetljenja (elektronike) u strukturu.

Cilj: Predstavlja ispitivanje varijacija različitih oblika lampe kao i pronalaska nestandardne strukture  koja treba da stvori posebnu atmosferu unutar prostora za koji je namenjena, a pod tim se podrazumeva spektar osvetljenosti kao i  senke koje proističu iz predstavljene strukture. Takođe, potrebno je istražiti vrstu materijala kao i njegov uticaj u čitavom procesu.

Sistematizacija procesa izrade: 

• definisanje oblika i načina modelovanja
• odabir vrste materijala
• istraživanje spektra osvetljenja
• istraživanje dobijanja senki
• način fabrikovanja

U početnoj fazi istraživanja potrebno je formirati algoritam za generisanje nekoliko tipova  strukture. Dobijene strukture promenom vrednosti parametara čine zasebne varijacije tj. predstavljaju tipove elemenata spremne za dalju fazu istraživanja. Ona se ogleda u analizi postavke u prostoru, spektru osvetljenja i formiranju senki.

Dalja razrada čini postavljanje tačkastog svetlosnog izvora unutar strukture, gde se prethodno navedena analiza vizualizuje i daje polaznu tačku ka odabiru materijala i definisanju svih ostalih parametara.

Reference:

1: https://parametrichouse.com/lamp4                                                                                              2: https://www.etsy.com/uk/listing/507150376/twisted-lasercut-wooden-lampshade          3: https://www.etsy.com/uk/listing/869238863/pendant-light-shade-lamp-shade-ceiling

Oblast

Modelovanje elemenata enterijera

Tema

1.Modelovanje plafonske konstrukcije od trougaonih elemenata

2.Primena perforacije za kontrolu osvetljenja na trougaonim plafonskim elementima

Osnova/3D

Zadata osnova i 3D prikaz u kom se vrše intervencije.

 

Inspiracije

 

 

 

Upotreba ovakvog načina oblaganja plafona postaje sve zastupljenija. Primenom tehnike parametarskog modelovanja i fabrikacije postiže se stvaranja autentičnog i zanimljivog prostora, a izbor materijala dodatno utiče na oplemenjivanje i postizanje prijatnog ambijenta.

Najčešće korišćeni materijali za izvođenje ovakvih struktura su drvo i aluminijumski paneli.

-Armstrong konstrukcija-primer

Jedna od najzastupljenijih i najklasičnijih upotreba spuštenih plafona kod nas je svakako ‘’Armstrong’’ konstrukcija. Pored činjenice da je opšte prihvatljivo da estetski ne izgledaju lepo u enterijeru, ipak se koriste zbog lake ugradnje i niske cene. Kod većine plafonskih konstrukcija ostavljaju se otvorena svetla pa tako ne postoji mogućnost za njegovu kontrolu u enterijeru. Izvođenje složenijih struktura zahteva preciznost spajanja i ugradnje.

Problemi

-Složen proces montiranja
-Jeftin i običan izgled

Cilj

Osmisliti dizajnerski pristup kojim se omogućuje lako projektovanje, priprema za fabrikaciju i izvođenje od jednostavnih materijala kao štu su drvene ili aluminijumske ploče pri čemu se dobija upečatljiviji dizajn enterijera.

Kriterijumi

1. Estetski prihvatljivo i lepo od strane većine
2. Funkcionalnost
3. Mogućnost kontrole osvetljenja
4. Stvaranje prijatnog ambijenta

Metode

Program za rad: Rhino/Grasshopper

Metode:
1.Upotreba ‘’Delaunay Mesh’’ alatke.
2.Upotreba ‘’Meshmachine’’ alatke.

Zadatak

Karakteristični parametri potkrovlja: visina, kosina, pozicija otvora

Parametri koji definišu potkrovlje, utiču na veličinu elemenata za oblaganje plafona. 3D elementi za oblaganje, postavljeni u  centralnom delu u kom je visina najviša, postepeno bi se smanjivali ka nižim delovima i pretvarali u 2D elemente za oblaganje kako bi prostor ostao funkcionalan. Oblik i veličina perforacija elemenata kontrolišu količinu svetlosti koja osvetljava potkrovlje.

 

Oblast: Prostorna interpretacija poligonalnih tela

Tema: Primena odgovarajućih elemenata(modularnih) za interpretaciju i aproksimaciju pravilnih poliedara na dva načina, kroz analognu i digitalnu fabrikaciju.

Inspiracija: Bucky ball

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

Problemi:

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

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

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

Kriterijumi:

-uloženo vreme

-jednostavnost izrade

-varijacije dobijenih oblika

-(boja)

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

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

Tema istraživanja: 

Proces projektantske misli je često repetativan jer su ciljevi, regulacije u najvećem broju situacija slični ili isti. Projektant uglavnom teži da projektuje objekat maksimalnog dozvoljenog gabarita, najekonomičnije cene izgradnje, maksimalnog broja jedinica za neku kategoriju stana, itd. Svi kriterijumi su suštinski gledano parametri. Postavljajući algoritam za šemu toka misli koji inkorporira kriterijume tj. parametre kojima se vodi projektant, smanjuje se potrebno vreme projektovanja idejnog projekta, a povećava se faktor pouzdanosti i doslednosti projekta.

Ideja:

Zamisao ovog istraživanja je uočavanje šablona projektovanja kod, u ovom slučaju, rezidencione arhitekture, definisanje a zatim konvertovanje tih parametra i njihovog odnosa u algoritam koji bi mogao da proizvodi varijacije idejnog projekta u pomeranjem vrednosti slajdera komponenti.

Karakteristični primeri:

Jedan od najistaknutijih primera automatizovane arhitekture je model Finch 3D studia sa njihovim osnivačem Džasperom Valgrenom (Jasper Wallgren).

“Finch deluje kao proširenje već uspostavljenih CAD / BIM alata. Da bismo je izgradili kao proširenje, odlučili smo vrlo rano u dizajnu Fincha. Smatramo da je važno da arhitekte mogu da nastave da dizajniraju u okruženju u kojem su navikli – Finch će to jednostavno učiniti pametnijim.”

 

 

Valgren kaže da u ovom sistemu postoji dve vrste inteligencije: rule-based (bazirana pravilima) i  AI (veštačka inteligencija). Rule-based se sastoji od algoritama čije parametre korisnik može sam da podesi i primenjiva je kod delova projektovanja poput visine objekta, distribucije apartmana i debljine zidova. Ova vrsta algoritma automatizuje mnoge repetativne zadatke. Veštačka inteligencija se koristi za generisanje dizajnerskih rešenja i generiše predloge dizajna objekta. Što se program više koristi, to je pametniji jer s time koristi više podataka za analizu i procenu.

 

Drugi primer generativnog dizajna vredan isticanja je Džol Simonov (Joel Simon) projekat “Evolving floorplans” tj. evolutivne osnove. U projektu je uzeta osnova jedne srednje škole u Mejnu, u SAD i pomoću dve vrste algoritma se pronalazio projekat optimizacije osnove ove srednje škole.

Postojeća osnova srednje škole

 

 

Levo: osnova u kojoj je minimalizovana količina saobraćaja                                                      Desno: takođe su uzeti u obzir evakuacioni izlazi

 

 

 

 

Varijacije gde su i prozori uzeti u obzir. Učionice su imale prednost u odnosu na ostave i slične prostorije.

Svaka prostorija ima čvorni gen koji sadrži informacije o veličini sobe, sa kojom je sobom povezana. Ovi geni su suštinski NeuroEvolution of Augmenting Topoligies (NEAT) algoritam…

Sličan princip je zasnovan 90-ih godina prošlog veka na MIT-u (Massachusetts Institute of Technology) od strane Elefterije Fasoulaki (Eleftheria Fasoulaki) o Genetskim algoritmima (GA). Ovo istraživanje je prilično opširno je ovaj algoritam potencionalno priemnjiv na vrlo širok spektar industrija/profesija.

S obzirom na kompleksnost i opširnost teme genetskih algoritama, napomenuti su samo za koncept i inspiraciju u konkretnom radu.

Konkretizacija:

Fokus ovog istraživačkog rada biće usmeren ka rule-based algoritmima. Cilj je postaviti algoritam koji bi za početak sadržao osnovne informacije o prostorijama poput minimalne – maksimalne  veličine, mesto u hijerarhiji za prozor, potrebnu veličinu prozora u odnosu na veličinu i dubinu prostorije i informacije o tome na koju se prostoriju nadovezuje.

Cilj istraživanja:

Postaviti algoritam koji uspešno generiše dijagram prostorija u odnosu na parametre koje bi korisnik mogao da podešava (najverovatnije putem numeričkog slajdera).
Elementi otvora ili mobilijara neće biti uključeni u cilj istraživanja s obzirom na kompleksnost definisanja pomenutih elemanata kao blokova i njihovog odnosa sa generisanom geometrijom u grasshopperu.

Alati: 

Trenutno na tržištu postoje dva dominantna komercionalna programa za parametrično projektovanje, a to su Dinamo i Grasshopper. U ovom istraživanju sam se odlučio za rad u grasshopperu zbog boljeg poznavanja programa, njegovih mogućnosti kao i dodataka koji su specifično namenjeni za generisanje prostornih grafikona- osnova.

Tri plugina za grasshopper koja su u razmatranju za ovo istraživanje su: Space Synthax, Magnetizing Floor Plan Generator i Termite nest.

Metode:

Metode za ove pluginove varira, ali postoji jedna uopštena, generalna ideja o tome kako bi konverzija podataka u pojednostavljenu osnovu trebala da funkcioniše.

• Uspostavljanje pouzdanog načina stvaranja prostorne sintakse. Postoji dve metode koje su primenjene u određenim GH plaginovima. Jedna je stvaranje excel tabele koja sadrži podatke o veličini prostorija i njihovom odnosu koja se zatim importuje kao CSV fajl u grasshopper pa se tako povezuje sa ostalim elementima algoritma. Druga metoda podrazumeva unešenje ovih podataka direktno u grasshoper što je u teoriji praktičnije zbog jednostavnosti manipulisanja izmenama.
• Iz generisane prostorne sintakse kao skupa međusobno povezanih tačaka i iz podataka veličina prostorija bi trebao da se formira bubble diagram, tj voronoi dijagram u kom je rastojanje tačaka definisano površinom kruga tj. prostorija.
• U sledećem koraku bubble diagram treba da se konvertuje u skup ortogonalnih prostorija u definisanim granicama stana tj. kuće.