آشنایی با الگوریتمهای مولد هندسه (با رویکرد آموزش نرم افزار گرس هاپر)

دسته: دپارتمان معماری منتشر شده در یکشنبه, 05 آذر 1396

اگر به شروع مدرنیسم در معماری بنگریم همچون گذشته کاربرد شبکه های هندسی از قبیل مربع بندی، مثلث بندی در ساختار آن به چشم میخورد. روشی که معمارانی چون پتروس برلاگه، لویی سالیوان، فرانک لوید رایت و... در دستیابی به طرح ها و فرم هایی بدیع، مناسب و متناسب مورد استفاده قرار دارند.

دستیابی به طرح ها و فرم های پیچیده و خوش تناسب برگرفته از اصول و تناسبات طلایی هندسی پاسخ مناسب به خواسته های معمارانی بود که روش های طراحی وارداتی گریزان بودند. فرانک لوید رایت کاربرد هندسه را ابزاری برای رهایی از روش های معماری اروپایی به حساب می آورد. با این حال علیرغم نوآوری که این روش در روند طراحی به همراه داشت با کاستی هایی نیز همراه بود.

با شروع هزاره سوم مفهوم پارامتریسیزم به مثابه یک پدیده مهم در تاریخ معماری بسیاری از قوانین را برای طراحان اخیر و شاغلان آینده در این رشته تعریف کرده است. در سبک مشخص معماری پارامتریک هندسه و ریاضی رکن اصلی طراحی است. در طراحی پارامتریک از هندسه و فرم های طبیعی در یک روش کلا منطقی الگوگیری و تقلید می شود با نفوذ هرچه بیشتر دنیای دیجیتال و کامیپوتر در حوزه معماری و کمک به خلق فرم های جدید توسط ابزارهای متفاوت فرم را به صورت قدم های مشخص و تعریف شده هدایت کرده است.

 نمونه فرم1 نمونه فرم2 نمونه فرم3 نمونه فرم4 نمونه فرم5 نمونه فرم6 نمونه فرم7 نمونه فرم8 نمونه فرم9 نمونه فرم10

این اتفاق باعث شده است که ارتباط میان طراحی و ریاضی به شکل قوی ترین شکل گیری و فرم های جدید به سمت علمی شدن پیش روند. در این میان ترکیب رشته های هندسه محاسباتی و برنامه نویسی کامپیوتری که بر اساس ریاضی است باعث ایجاد روش جدیدی به نام Generative Algorithm و یا الگوریتم های مولد هندسه شده است.

با این که نرم افزار های سه بعدی به طراحان این توانایی را داده که حجمی را که تصور شده است را مدلسازی و ترسیم کنند. ولی این الگوریتم های مولد بوده است که طراحی بر پایه پارامتر را وارد بحث طراحی کرده است. بر خلاف روش معمول در ترسیم اجسام، مدلسازی حجم با الگوریتم مولد بر پایه اعداد، هندسه و محاسبات استوار است در طراحی پارامتریک حتی اگر با حجم آزاد شروع به طراحی کنید آن حجم در ابتدا تقسیم بندی و سپس به پارامترهایی مشخص متصل می شود.

در این میان پلاگین گرس هاپر (Grasshopper) برای نرم افزار سه بعدی سازی Rhinoceros یک ابزار مناسب و قدرتمند برای طراحی پارامتریک و پیچیده می باشد. این پلاگین به طراحان اجازه می دهند که بدون نیاز به آموختن برنامه نویسی به روش مبتکرانه بتوانند در دنیای طراحی به اکتشافات فرم های خلاقانه و جدید بپردازند. قدرت این پلاگین در سال های اخیر به دلیل معرفی شدن پلاگین های کمکی مختلفی همچون آنالیز های دینامیکی، سازه ای، انرژی و بهینه سازی، افزایش یافته است.

گرس هاپر به طراحان این امکان را می دهد که با تغییر پارامترها همزمان فرم به دست آمده را مشاهده و این امکان باعث می شود معمار با سرعتی بیشتر به فرم دلخواه خود برسد با توجه به ساختار و نوع عملکرد این پلاگین دانستن و کارکردن با آن در دانشگاه های معتبر دنیا همچون

     Massachusetts Institute of Technology(MIT)

    Harvard University

    Architectural Association School of Architecture

    Southern California Institute of Architecture (Sci-Arc)

و... الزامی می باشد چرا که بسیاری از دانشجویان معماری در این دانشگاه ها توانسته اند امکانات جدیدی را به این پلاگین اضافه نمایند.

پلاگین هایی همچون گرس هاپر توانسته اند به خوبی فاصله بین حوزه طراحی و ساخت را نیز پر کنند. علومی که بر پایه CAD/CAM در حال گسترس اند در تلاش برای ایجاد بین صنعت ساخت و طراحی معماری هستند. گرس هاپر از ابزارهایی که توانسته است این ارتباط را به خوبی ایجاد کند .

انواع سیستم های مولد

 انواع الگوهای مولد

مزیت های پلاگین گرس هاپر نسبت به نرم افزارهای مشابه

1)       کاملا دقیق و قابل اجرا بودن است. (چشمی، شماتیک و بدون اندازه نیست!)

2)       ویرایش و تغییر پارامترهای یک فرم به سادگی امکانپذیر است.

3)       مدلسازی و طراحی سطوح باز و بسته شونده قابل اجرا، امکان پذیر است.

4)       طراحی خود زایی و زایشی در افزونه امکان پذیر شده است.

5)       قطعه سازی و مدول سازی به سادگی و بسیار دقیق قابل اجرا است.

6)       ارتباط با دستگاه های CNC و پرینت سه بعدی امکان پذیر است.

7)       نسبت به نرم افزارهای مدلینگ دیگر قابلت اجرای طرح های پژوهشی دارد.

ویدئو آموزش نحوه ایجاد گوی بر اساس الگوریتم مولد هندسه(ورونوی) و پلاگین گرس هاپر

 دانلود رایگان فایل پارامتر آماده (فایل گرس هاپر ) 

دانلود (فایل فشرده)

بازدید: 125