Parametric Design

Grete Kesselhut Kann 13, 2016 P 12 0
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Parametric Design ist ein Prozess, der auf algorithmische Denken, das die Expression von Parameter und Regeln, die gemeinsam definieren, kodieren und zu klären, die die Beziehung zwischen Konstruktionsabsicht und Design-Antwort ermöglicht.

Parametric Design ist ein Paradigmenwechsel in der Design, bei dem die Beziehung zwischen Elementen verwendet werden, um zu manipulieren und zu informieren, die Gestaltung von komplexen Geometrien und Strukturen.
Der Begriff "Parametric" stammt aus der Mathematik und bezieht sich auf die Verwendung von bestimmten Parametern oder Variablen, die bearbeitet werden können, zu manipulieren oder verändern das Ergebnis einer Gleichung oder System werden. Parametric Design ist kein neues Konzept und hat immer einen Teil der Architektur und Design ausgebildet. Die Berücksichtigung der wechselnden Kräfte wie Klima, Lage, Kultur, und die Nutzung ist immer bildeten einen Teil der Design-Prozess.

Parametrische Modellierungssysteme können in zwei Haupttypen von Systemen eingeteilt werden:

  • Ausbreitungs basierten Systemen, wo Sie berechnen aus bekannten zur Unbekannten mit einem Datenflussmodell.
  • Constraint-Systeme, die Sätze von kontinuierlichen und diskreten Zwängen zu lösen.

Form-Feststellung ist eine der Strategien zur Durchführung einer Ausbreitungs basierten System. Die Idee hinter der Formfindung ist es, bestimmte Design-Ziele gegen eine Reihe von Design-Constraints zu optimieren.

Geschichte

Analoge parametrische Konstruktion

Eines der frühesten Beispiele für parametrische Konstruktion war der Kopf-Modelle von Kirchen von Antonio Gaudi. In seinem Entwurf für die Kirche von Colònia Güell schuf er ein Modell der Saiten unten mit Schrot gewichtet, um komplexe zu schaffen Gewölbedecken und Bögen. Durch Einstellen der Position der Gewichte oder die Länge der Saiten konnte er die Form jedes Bogens zu ändern und auch, wie diese Änderung beeinflußt die angeschlossenen Bögen. Nach Abschluss der Modell er fotografieren würde und invertieren sie, um das Modell, wie es aussehen soll sehen.

Eigenschaften der Methode

Diese Methode hat alle Eigenschaften eines parametrischen Modells:

  • Die String-Länge, Schrot Gewicht und Ankerpunkt Lage sind alle bilden unabhängige Eingangsparameter
  • Die Vertex-Positionen der Punkte auf den Saiten wobei die Ergebnisse des Modells
  • Wobei die Ergebnisse durch explizite Funktionen abgeleitet, in diesem Fall die Schwerkraft oder Newtons Bewegungsgesetz.

Durch Modifizieren einzelnen Parameter dieser Modelle Gaudi könnten verschiedene Versionen seines Modells zu generieren, während sie bestimmte die resultierende Struktur würde in der reinen Kompression stehen. Anstatt die Ergebnisse der Parameterdarstellungen manuell berechnen konnte er automatisch die Form der Oberleitung Kurven durch die Schwerkraft auf den Saiten wirkt abzuleiten.

Skizzenbuch

Wo Gaudi verwendet physikalischen Gesetzen zur Beschleunigung seiner Berechnung der parametrischen Gleichungen, sah Ivan Sutherland an die Rechenleistung von Digitalrechnern.

Ivan Sutherland eine interaktive Computer-Aided-Design-Programm aufgerufen Skizzen. Mit Hilfe eines Lichtgriffel, Nutzer Linien und Bögen, die miteinander über Constraints in Verbindung stehen könnten zeichnen konnte. Diese Beschränkungen enthalten alle wesentlichen Eigenschaften von parametrischen Gleichungen. Benutzer konnten experimentieren und erforschen verschiedene Designs durch Ändern der Parameter eines Unternehmens und lassen Skizzenbuch zu tun, die Berechnungen und neu zeichnen die Geometrie nach den Einschränkungen auferlegt.

Architektur

Natur war schon immer als Inspiration für Architekten und Designer serviert. Computertechnologie haben Designer und Architekten die Werkzeuge zur Analyse und Simulation der in der Natur beobachtet Komplexität und es auf strukturelle Gebäudeformen und städtische Organisationsmuster gegeben. In den 1980er Jahren begannen Architekten und Designern mit Computern, auf denen Software für die Luft- und Raumfahrt entwickelt und Bewegtbildindustrie zu "animieren Form".

Einer der ersten Architekten und Theoretikern, die Computer verwendet werden, um Architektur zu erzeugen, war Greg Lynn. Seine Blob und fach-Architektur ist einige der frühen Beispiele von computergenerierten Architektur.

Urban design

Parametric Urbanism ist mit der Untersuchung und Vorhersage von Siedlungsstrukturen betroffen. Architekt Frei Otto unterscheidet besetzen und Anschluss als den beiden grundlegenden Prozesse, die in engagieren mit allen Urbanisierung sind. Studien betrachten produzieren Lösungen, die Gesamtpfadlänge zu verringern in Systemen unter Beibehaltung niedrigen durchschnittlichen Umwegfaktor oder Fassaden Differenzierung.

Software

Catia

CATIA wurde von dem Architekten Frank Gehry verwendet werden, um einige seiner preisgekrönten krummlinigen Gebäuden wie dem Guggenheim Museum Bilbao zu entwerfen. Gehry Technologies, die Technologie Arm seiner Firma seit erstellt Digital Project, ihre eigenen parametrischen Design-Software auf der Grundlage ihrer Erfahrungen mit CATIA.

Autodesk 3ds Max

3ds Max ® ist ein anspruchsvolles parametrische 3D-Modellierungssoftware bietet eine umfassende Modellierung, Animation, Simulation und Rendering-Lösung für Spiele, Film und Motion Graphics Künstler. 3ds Max bietet effiziente neue Werkzeuge, beschleunigte Leistung und schlanke Arbeitsabläufe zur Steigerung der Gesamtproduktivität für die Arbeit mit komplexen, hochauflösende Vermögenswerte. 3ds Max verwendet das Konzept der Modifikatoren und Kabel Parameter seiner Geometrie zu steuern und gibt dem Benutzer die Möglichkeit, Skripts seine Funktionalität mit der MAXScript wie die Python-Programmiersprachen.

Grasshopper 3d

Heuschrecken-3D ist ein Plugin für Rhinoceros 3D, die die Benutzer mit einer visuellen Programmiersprache Schnittstelle zum Erstellen und Bearbeiten von Geometrie zu präsentieren.

Komponenten oder Knoten werden auf eine Leinwand, um eine Heuschrecke Definition bauen gezogen. Grasshopper auf Graphen), die den Fluss der Beziehungen von Parametern, durch benutzerdefinierte Funktionen abzubilden, den Abschluss in der Erzeugung von Geometrie. Parametern oder Geometrie Ursachen Ändern, um Änderungen durch alle Funktionen und der Geometrie zu propagieren neu gezeichnet werden.

Autodesk Revit

Autodesk Revit BIM-Software wird von Architekten und anderen Baufachleuten eingesetzt. Revit wurde in Reaktion auf die Notwendigkeit für Software, die dreidimensionalen parametrischen Modelle, die die Geometrie- und nicht geometrischen Gestaltung und Konstruktion gehören erzeugen entwickelt werden könnte. Jede Änderung an einem Element in Revit hergestellt wird automatisch durch das Modell propagiert, um alle Komponenten, Ansichten und Anmerkungen bleiben konsistent. Dies erleichtert die Zusammenarbeit zwischen Teams und sorgt dafür, dass alle Informationen, wie beispielsweise Bodenbereiche und Zeitpläne usw. werden dynamisch aktualisiert, wenn Änderungen im Modell vorgenommen werden.

Autodesk Dynamo

Dynamo ist ein Open Source grafische Programmierumgebung für das Design. Dynamo erstreckt Building Information Modeling mit der Daten und Logik-Umgebung einer graphischen Algorithmus-Editor.

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