طراحی الگوریتمیک (پارامتریک)

 

اگر به معماری به شکل حجم در فضا نگاه کنیم همیشه با هندسه و ریاضی به منظور طراحی آن سر

و کار خواهیم داشت.

 

 تاریخ معماری هر دوره ای به شکلی با هندسه در ارتباط بوده است. معماری اسلامی و تزینات ساختمان ها مثال هایی هستند که نشان می دهد معماری با هندسه و ریاضی رابطه قوی داشته است.

 

در دوران اخیر به علت گسسته شدن رشته های معماری و مهندسی این ارتباط تضعیف شده ولی در اوایل قرن ۲۱ با نفوذ هر چه بیشتر کامپیوتر در حوزه معماری و کمک به خلق فرم های جدید توسط این ابزار متعلقات علوم کامپیوتر نیز به معماری راه یافت.  در آموزش نرم افزار Rhino با تعریف فرم به صورت قدم هایی مشخص و تعریف شده که به اصطلاح الگوریتم خوانده می شود فرم های جدید به سمت علمی تر شدن پیش رفته اند.

 این اتفاق میمون باعث شده است که ارتباط بین طراحی و ریاضی به شکل محکم تری شکل گیرد. در این میان ترکیب رشته های هندسه محاسباتی (Computational Geometry) و برنامه نویسی کامپیوتری که بر پایه ریاضی است باعث ظهور مبحث جذاب جدیدی به نام Generative Algorithm و یا الگوریتم های مولد هندسه شده است.

 

با اینکه نرم افزار های سه بعدی به طراحان این توانایی را داده اند که تقریبا هر حجم تصور شده ای را بتوان ترسیم کرد ولی این الگوریتم مولد بوده است که طراحی بر پایه پارامتر ها را وارد بحث طراحی کرده است.

 در این میان طراحان به منظور بررسی حجم های متفاوت از هندسه اقلیدسی، شروع به طراحی فرم های آزاد بر پایه منحنی و سطوح آزاد کردند. طراحی فرم های آزاد پیچیده که عملا دارای واحد های سازنده می باشند مسئله ای بود که توسط روش های سنتی به این راحتی قابل هضم نبوده است. به همین دلیل در این دوران قدرت الگوریتم ها و کد های برنامه نویسی است که علم معماری را به جلو می راند.

این بدیهی است که حتی برای ترسیم احجام پیچیده نیاز به ابزار های مناسب داریم که بتوانیم ایده را با آن شبیه سازی کرده و با تغییر پارامتر های آن به فرم دلخواه برسیم.

 نتیجه این است که طراحان ترجیح می دهند که با ابزار هایی مثل الگوریتم های مولد ، فراکتال ها (Fractals)، اتوماتای سلولی (Cellular Automata)، دیاگرام ورونوئی (Voronoi)، سیستم های لیندنمایر (L-system)، مثلث بندی (Triangulation) ، فرمول برتر (Superformula) و دیگر الگوریتم های خاص پا به عرصه ای فراتر از احجام معمول و موجود بگذارند.

 

 افق و آینده این حرکت پچیدگی همراه با تنوعی است که آرزو و خلاقیت معمار را به واقعیت تبدیل می کند.

 

برخلاف روش معمول ترسیم احجام ، مدل سازی حجم با الگوریتم مولد بر پایه اعداد ، هندسه و محاسبات استوار است.

حتی اگر با حجم آزاد شروع به طراحی کنید آن حجم باید در ابتدا به پارامتر هایی مشخص متصل شود.

 نتیجه کار مسیر هایی است که همگی به هم مرتبط اند و با تغییر پارامتر های تعیین کننده، مسیر کل محاسبات تغییر کرده و حجم بدست آمده تولید می شود.

 ذکر این نکته نیز ضروری است که استفاده از روش های الگوریتمیک برای تولید حجم باعث کاهش فاحش اختلافات بین رشته های مرتبط با معماری مثل سازه، انرژی، تاسیسات، شهرسازی و عرصه ی ساخت خواهد شد.

 نرم افزار هایی مثل گرس هاپر توانسته اند به خوبی فاصله ی بین حوزه ی طراحی و ساخت را نیز پر کنند.

 

 علومی که بر پایه CAD/CAM در حال گسترشند در تلاش برای ایجاد ارتباط بین صنعت ساخت و طراحی معماری هستند که مطمئنا از ابزارهایی که توانسته است این ارتباط را به خوبی ایجاد کند گرس هاپر می باشد

 

سر فصل هایی که طراحی الگوریتمیک آن ها را در بر می گیرد عبارتند از:

 

خلق منحنی ها و سطوح آزاد

 

ویرایش و تغییر شکل پارامتریک فرم

 

طراحی سطوح باز و بسته شونده

 

طراحی زایشی

 

نمونه سازی دیجیتالی و ساخت در آموزش نرم افزار Rhino

 

قطعه بندی و مدول سازی