ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗΣ ΖΩΗΣ

Transcript

1 ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗΣ ΖΩΗΣ Κατοικία στον Κολωνό 3 ο ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ 3 ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ Παραγωγή περιεχομένου: Άννα Λάσκαρη - Τάσος Κανέλλος

2 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ Ο σχεδιασμός ως διαδικασία προσδιορισμού ενός περιεχομένου σε σχέση με ένα δυναμικά μεταβαλλόμενο πλαίσιο Σχεδιασμός: ορισμός περιεχομένου σε συσχετισμό με πλαίσιο αναφοράς «Κάθε σχεδιαστικό πρόβλημα ξεκινάει με μια προσπάθεια να επιτευχθεί το ταίριασμα μεταξύ δύο οντοτήτων: της υπό μελέτη μορφής και του πλαισίου αναφοράς της» Christopher Alexander,1966, Notes on the Synthesis of Form Το πλαίσιο καθορίζει το περιεχόμενο και μετασχηματίζεται από αυτό σε μια σχέση κυκλικής αιτιότητας. Το πλαίσιο του προβλήματος αποτελείται από άπειρες και μη συγκρίσιμες παραμέτρους καθιστώντας αδύνατη την πλήρη θέωρησή του μεταβάλλεται διαρκώς απαιτώντας τον συνεχή επαναπροσδιορισμό του προβλήματος Το περιεχόμενο αναφέρεται σε ένα πεπερασμένο σύνολο παραμέτρων είναι προσαρμοστικό. Σε όλα τα στάδια διαμόρφωσής του, από την ιδέα στην υλοποίηση, διαρκώς επαναπροσδιορίζεται, επανανοηματοδοτείται και επανοικειοποιείται Ο σχεδιασμός αποτελεί βασικό όρο διαχείρισης του συσχετισμού πλαισίου περιεχομένου

3 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ Ορισμός πλαισίου και περιεχομένου μέσω παραμέτρων Ορισμός του προβλήματος: Η ίδια η διατύπωση του σχεδιαστικού προβλήματος προϋποθέτει μια λογική διάκρισης και παραμετροποίησης. Εξάλλου ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε το φυσικό κόσμο και δρούμε μέσα του είναι μέσω του ορισμού και της διαχείρισης νοητικών-εννοιολογικών κατηγοριών, τύπων, αναλογιών. Περιγραφή του πλαισίου: Δεν υπάρχει τρόπος ολιστικής και οριστικής περιγραφής του πλαισίου, αλλά μόνο τεχνικές μερικού προσδιορισμού επιμέρους χαρακτηριστικών. Οι ιδιότητες βάσει των οποίων περιγράφουμε το πλαίσιο αποτελούν παραμέτρους του εκάστοτε προβλήματος. Κάθε φορά επιλέγουμε τις παραμέτρους εκείνες που σχετίζονται με το συγκεκριμένο σχεδιαστικό πρόβλημα. Ορισμός του περιεχομένου: Το αντικείμενο του σχεδιασμού γίνεται διαχειρίσιμο μέσω των παραμέτρων βάσει των οποίων γίνεται ο ορισμός του προβλήματος και την περιγραφή του πλαισίου. Κατά τη διαδικασία ορισμού του περιεχομένου προκύπτει η ανάγκη εισαγωγής νέων παραμέτρων, οι οποίες επαναπροσδιορίζουν το πρόβλημα και την οπτική μας πάνω στο πλαίσιο, σε μια σχέση κυκλικού αλληλοπροσδιορισμού. Η σύζευξη πλαισίου περιεχομένου επιδιώκεται μέσω της διάκρισης των κατάλληλων παραμέτρων και της διαρκούς ρύθμισης των τιμών που μπορούν να λάβουν. Ο σχεδιασμός προϋποθέτει την παραμετρική σκέψη και βασίζεται στον ορισμό και τη διαχείριση παραμετρικών αντικειμένων

4 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ Παραμετροποίηση του σχεδιαστικού προβλήματος Ως αντικείμενο θεωρούμε κάθε οντότητα, πραγματική ή αφηρημένη, που καλούμαστε να διαχειριστούμε (έννοιες, σχήματα, χώροι, πράξεις, συστήματα). Κάθε αντικείμενο μπορεί να περιγραφεί μέσω ενός πεπερασμένου συνόλου ιδιοτήτων ή παραμέτρων. Βασικό χαρακτηριστικό του παραμετρικού ορισμού αντικειμένων, σχέσεων και συμπεριφορών είναι η αφαίρεση. Oι παράμετροι ή ιδιότητες προσδιορίζονται από κάποιες τιμές, σταθερές ή μεταβλητές, τις οποίες λαμβάνουν. Κάθε παράμετρος, ανάλογα με τη φύση της, μπορεί να λάβει συγκεκριμένο τύπο και εύρος τιμών. Η αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ των τριών στοιχείων διευκολύνουν τους μετασχηματισμούς των αντικειμένων Αντικείμενο Παράμετρος / Ιδιότητα Τιμή Γεωμετρία (θέση, μήκος, στροφή, ) Αριθμητικός προσδιορισμός

5 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ Παραμετροποίηση του σχεδιαστικού προβλήματος Προσδιορισμός των παραμέτρων - αφαίρεση: Διάκριση και επιλογή των παραμέτρων βάσει των οποίων ορίζονται και ελέγχονται τα αντικείμενα, οι μεταξύ τους σχέσεις και η συμπεριφορά τους. Η επιλογή των παραμέτρων, η έκφραση και η ιεράρχησή τους είναι εμπρόθετη και στοχευμένη και εξαρτάται από την εκάστοτε διατύπωση του προβλήματος. Απόδοση τιμών καθορισμός εύρους: Κάθε παράμετρος μπορεί να εκφραστεί μέσω διαφορετικών τύπων μεγεθών / μεταβλητών, στους οποίους αντιστοιχούν συγκεκριμένοι τύποι τιμών (πχ ακέραιος, δεκαδικός, αληθές ψευδές, λέξη...). Ανάλογα με το πλαίσιο αναφοράς, οι τιμές αυτές έχουν νόημα όταν κυμαίνονται μεταξύ συγκεκριμένων ορίων (πχ. για μια κατοικία 4 ατόμων μπορούμε να πούμε ότι δεν έχει νόημα να έχουμε περισσότερους από 5 χώρους ύπνου και φυσικά δεν μπορούμε να έχουμε αρνητικό ή δεκαδικό πλήθος, οπότε μιλάμε για έναν ακέραιο αριθμό μεταξύ 0 και 5) Διατύπωση κανόνων: Πέρα από τον προσδιορισμό και την απόδοση τιμών σε κάθε παράμετρο χωριστά, προσδιορίζουμε το σύστημα συσχετισμού μεταξύ των επιμέρους παραμέτρων και των τιμών τους. Ιεραρχούμε τις παραμέτρους και διατυπώνουμε κανόνες που εκφράζουν τις μεταξύ τους σχέσεις και τις διαδικασίες μετασχηματισμού τους.

6 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΚΕΨΗ Επίπεδα παραμετρικής λογικής 1. παραμετρικός ορισμός αντικειμένων βάσει ιδιοτήτων πληθυσμιακή λογική 2. περιγραφή γεωμετρικών και τοπολογικών σχέσεων τοπολογική λογική 3. προσομοίωση δυναμικής συμπεριφοράς - μετασχηματισμοί εντατική λογική

7 1.ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟΣ ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ Περιγραφή μέσω παραμέτρων ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ συγκεντρώνει τα αναλλοίωτα και κοινά χαρακτηριστικά όλων των στιγμιότυπων ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ / ΣΤΙΓΜΙΟΤΥΠΟ καθεμία από τις πιθανές υλοποιήσεις Da Vinci

8 1.ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟΣ ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ Περιγραφή μέσω παραμέτρων ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ συγκεντρώνει τα αναλλοίωτα και κοινά χαρακτηριστικά όλων των στιγμιότυπων ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ / ΣΤΙΓΜΙΟΤΥΠΟ καθεμία από τις πιθανές υλοποιήσεις Κύκλος Ορισμός Ο γεωμετρικός τόπος των σημείων που ισαπέχουν από σταθερό σημείο (κέντρο) Εξίσωση (x-h) 2 + (y-k) 2 = r 2 όπου (x,y) τα σημεία του κύκλου, (h,k) το κέντρο του και r η ακτίνα του Ιδιότητες Κέντρο Ακτίνα Διάμετρος Μήκος Εμβαδόν Τόξο Χορδή κέντρο

9 1.ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟΣ ΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ Περιγραφή μέσω παραμέτρων ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ συγκεντρώνει τα αναλλοίωτα και κοινά χαρακτηριστικά όλων των στιγμιότυπων ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ / ΣΤΙΓΜΙΟΤΥΠΟ καθεμία από τις πιθανές υλοποιήσεις Class Table Table [ ] tables = new Table [40]; Ζ Χ Υ Scaled table

10 2.ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΑΙ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ Περιγραφή συσχετισμών μέσω παραμέτρων Διατύπωση ρητών κανόνων για τον τρόπο που οι παράμετροι αλλά και τα επιμέρους παραμετρικά αντικείμενα συσχετίζονται μεταξύ τους. Οι συσχετισμοί αυτοί συνήθως εκφράζουν γεωμετρικές και τοπολογικές σχέσεις μεταξύ των παραμέτρων βάσει των οποίων ορίζονται τα αντικείμενα. Σχέσεις και ιδιότητες που δεν είναι πρωτογενώς γεωμετρικές ή τοπολογικές είναι απαραίτητο να αναχθούν σε τέτοιες ή να εκφραστούν ως συναρτήσεις ή ποσότητες κάποιου τύπου (πχ φυσικές ιδιότητες αντικειμένων). τοπολογικές σχέσεις γεωμετρικές σχέσεις d b a φ άλλες ποσοτικοποιήσιμες σχέσεις που εκφράζουν φυσικές ιδιότητες χρώμα (πχ. α πιο σκούρο από β) βάρος (πχ. σε κιλά) υφή (πχ. α πιο αδρό από β) βαθμός διαπερατότητας (%)...

11 2.ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΑΙ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ Περιγραφή συσχετισμών μέσω παραμέτρων μέγιστα μεγέθη: δόμηση <= τ.μ. κάλυψη <= τ.μ. όροφοι <= 2 + πιλοτή 18 m 2 < E < 30 m 2 9 m 2 < E < 15 m 2 επιθυμητός προσανατολισμός: παιχνίδι ύπνος_3 min E= 3*3 m βορεινός νότιος ανατολικός είσοδος διημέρευση παρασκευή φαγητού ύπνος_2 μπάνιο δυτικός ιδιωτικότητα: φαγητό WC ύπνος_1 min E = 3*3 m min w=1.80 m 0% 100% ύπαιθρο μπάνιο min w=1.80 m

12 3.ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Προσομοίωση δυναμικής συμπεριφοράς Η μορφή και η δομή ως αποτέλεσμα δυναμικών επιδράσεων Σύμφωνα με τον D Arcy Thompson, η μορφή είναι διάγραμμα δυνάμεων. «θα μπορούσαμε να υποθέσουμε ότι, με τη συνδυασμένη δράση κατάλληλων δυνάμεων, κάθε υλική μορφή θα μπορούσε να μετασχηματιστεί σε οποιαδήποτε άλλη» «ο νόμος της ανάπτυξης ( ) είναι ένας νόμος σύμφωνα με τον οποίο ο οργανισμός αναπτύσσεται ή αυξάνεται κατά μήκος ρευματικών γραμμών, που μπορούν να προσδιοριστούν με έναν κατάλληλο μαθηματικό μετασχηματισμό» D Arcy Thompson, On Growth and Form Η μορφή εκφράζει το σημείο ισορροπίας μεταξύ εσωτερικών και περιβαλλοντικών δυνάμεων.

13 3.ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ Προσομοίωση δυναμικής συμπεριφοράς Διατύπωση ρητών κανόνων για τον τρόπο που τα επιμέρους παραμετρικά αντικείμενα και οι συσχετισμοί τους μετασχηματίζονται. Αλγοριθμική περιγραφή διαδικασιών.

14 ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ Επίπεδα εφαρμογής της παραμετρικής λογικής Η παραμετρική περιγραφή αντικειμένων, σχέσεων και διαδικασιών, μέσω της μεταβολής των τιμών των παραμέτρων, δίνει πρόσβαση σε ένα πεδίο λύσεων ή σε σειρές παραλλαγών και επιτρέπει το μετασχηματισμό από μια παραλλαγή σε άλλη. Η μεταβολή των τιμών μπορεί να είναι διακριτή ή συνεχής, παράγοντας αντίστοιχα στιγμιότυπα ή δυναμικούς μετασχηματισμούς. Επιπλέον μπορεί να εφαρμοστεί σε όλα τα στάδια της σχεδιαστικής διαδικασίας, από τη σύνθεση ως την τελική κατασκευή. α. Αναπαράσταση: Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών Μεταβολή των τιμών των μεταβλητών που εκφράζουν τις παραμέτρους για την παραγωγή πλήθους παραλλαγών ή την επιλογή μίας, κατά τη διάρκεια της συνθετικής διαδικασίας. β. Σύνθεση: Δυναμική προσομοίωση και έλεγχος συμπεριφοράς Διατύπωση κανόνων για τον τρόπο μεταβολής των τιμών των παραμέτρων: Προσομοίωση δυναμικής συμπεριφοράς για την παραγωγή πλήθους παραλλαγών ή την επιλογή μίας (πχ. μελέτη βάσει περιβαλλοντικών παραγόντων). Προσομοίωση και έλεγχος συμπεριφοράς μεταβαλλόμενων κατασκευών προς υλοποίηση. γ. Κατασκευή: Μεταβολή του κατασκευασμένου φυσικού αντικειμένου Ενσωμάτωση της δυνατότητας μεταβολής στο φυσικό χώρο με παραμετρική λογική. Μεταβαλλόμενες κατασκευές: αντιδραστικές / διαδραστικές, κινητικές, προσαρμοζόμενες κατασκευές.

15 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών Φυλλοταξία ή φυλλόταξη Στη βοτανική, η διάταξη των φύλλων στον βλαστό ενός φυτού, η οποία είναι σταθερή και ορισμένη για κάθε είδος. Η βασική μορφή φυλλοταξίας είναι σπειροειδής και η περιστροφή από στοιχείο σε στοιχείο, χαρακτηριστική για κάθε φυτό, μπορεί να υπολογιστεί ως κλάσμα αριθμών Fibonacci. Σειρά Fibonacci: 0,1,1,2,3,5,8,., (Xn-2 + Xn-1)

16 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών

17 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών Διάγραμμα Voronoi από τον Μαθηματικό Georgy Voronoi Μέθοδος υποδιαίρεσης του χώρου. Για κάθε σημείο από ένα αρχικό σύνολο σημείων ορίζεται περιοχή / πολύγωνο Voronoi έτσι ώστε κάθε σημείο εντός του πολυγώνου να βρίσκεται πλησιέστερα στο αντίστοιχο αρχικό σημείο από ότι σε οποιοδήποτε άλλο αρχικό σημείο του συνόλου. Οι ακμές των πολυγώνων ισαπέχουν από ζεύγη γειτονικών σημείων. 1. σύνολο σημείων 2. τριγωνισμός Delaunay 3. περιγεγραμμένοι κύκλοι 4. Πολύγωνα Voronoi

18 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών Μίτος της Αριάδνης, 2009 XΙ Διεθνής Αρχιτεκτονικός Διαγωνισμός Ιδεών ARQUINE 1ος Έπαινος Άννα Λάσκαρη, Χρυσοκώνα Μαύρου, Μαρία Παπαφίγκου, Johan Annerhed

19 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών

20 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών

21 Α. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ Συναρτησιακή έκφραση δομών και μορφών Έπιπλο έκθεσης κοσμημάτων Ελίζα Μανώλα και Τάσος Κανέλλος Παραμετρικός σχεδιασμός και εξορθολογισμός γεωμετρίας για κατασκευή σε CAD/CAM

22 Β. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Διατύπωση κανόνων και διαδικασιών Πύργος Πειραιά (αρχιτεκτονικός διαγωνισμός) Τάσος Κανέλλος, Άννα Λάσκαρη, Χρυσοκώνα Μαύρου

23 Β. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Διατύπωση κανόνων και διαδικασιών Παραμετρικός σχεδιασμός κάτοψης και στοιχείων σκιασμού Διαγωνισμός για το Κέντρο Περιβαλλοντικής Ενημέρωσης στις Αλυκές Λάρνακας Βελτιστοποίηση της μορφής βάσει προσομοίωσης της κίνησης του ήλιου

24 Β. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Διατύπωση κανόνων και διαδικασιών Δυναμικά μεταβαλλόμενο πέτασμα για το workshop ΑΑ visiting School: Athens 2012, Wind Group Τάσος Κανέλλος

25 Β. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Διατύπωση κανόνων και διαδικασιών Light Sensitive Cladding System MSc AAC UCL Άννα Λάσκαρη

26 Γ. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Παραμετρική μεταβολή του φυσικού αντικειμένου Διαδραστικό περιβάλλον με φως και ήχο Sound Tectonics Workshop,

27 Γ. ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ Παραμετρική μεταβολή του φυσικού αντικειμένου κινητική κατασκευή ομαδική κατασκευή στα πλαίσια του workshop ΑΑ visiting School: Athens 2014

28 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ Από το σχεδιασμό του αντικειμένου στο σχεδιασμό της σύνταξης της διαδικασίας παραγωγής του αντικείμενο σχεδιασμού = αποτέλεσμα σχεδιασμού τελικό αντικείμενο ως μοναδική λύση αντικείμενο σχεδιασμού διαδικασία παραγωγής αντικειμένου αποτέλεσμα σχεδιασμού προσαρμοστικό αντικείμενο - παραλλαγές αντικειμένων - πεδίο λύσεων

29 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ Από το σχεδιασμό του αντικειμένου στο σχεδιασμό της σύνταξης της διαδικασίας παραγωγής του Γενεσιουργός (Generative) / Αλγοριθμικός Σχεδιασμός : Σχεδιασμός ενός συστήματος για την επίλυση του εκάστοτε προβλήματος. Δεν σχεδιάζουμε τη λύση αλλά τη διαδικασία παραγωγής / γένεσής της.