Salut!
Die Tage bin ich über ein sehr abgefahrenes Stück Technologie gestolpert in das ich mich eingearbeitet habe.

In Ermangelung von anständigen und bezahlbaren 3D-Scannern die größere Objekte aufnehmen können habe ich ein wahres Goldstückchen gefunden um Datensätze in der Realität in meine OculusRift-Environment zu portieren.

Ich nehme an jeder von euch kennt diese leicht kitschigen Statuen vor Chinarestaurants?
Mit meiner (ehrlich gesagt nicht besonders guten) Handy-Kamera bin ich im Videomodus einmal um eine solche Skulptur rundherum gegangen. Das war mein Input in die Pipline:

Mit der entsprechenden Rechenpower und viel schwarzer Magie wird dann folgende Digitalisierung aus den aufgenommenen Bildern:

Pointcloud

Nachdem ich darüber einen Octree gestülpt, das ganze automatisiert anhand des Videos texturiert/UV-gewrapt und in Blender importiert habe sieht das Ganze folgendermaßen aus:
finish
Und damit man sieht, dass es definitiv kein Fake ist hier mit eingeblendetem Mesh:
Meshlines
Ich bin – ernsthaft – begeistert :o)
Die Möglichkeiten in Bezug auf schnelle 3D-Grundlagen für architektonische Konzeptskizzen, schnelle (mit etwas größerer Toleranz behafteter) Aufmaße von Umgebungen wie Straßenzeilen o.ä. oder einfach die Möglichkeit 3D-Modelle stressfrei einzuscannen um sie nach Rhino, AutoCAD, Allplan oder ähnlichem zu überführen ist schon… …verführerisch 🙂


13Mrz16

Hallo zusammen!

Nach einiger Zeit gibt es mal wieder interessante Neuigkeiten. Eine Weile ist es her – und ich bedaure, dass ich vergessen habe es hier ausführlich zu posten – als mein Freund Eirik und ich im Rahmen der „2nd International Conference Of Biodigital Architecture & Genetics“ an der „Universitat Internacional de Catalunya“ ein wissenschaftliches Paper verfasst und einen Vortrag über genetische Algorithmen gehalten haben.

In den letzten Wochen wurde ich gebeten meinen Teil der Präsentation vor einem interessierten Publikum zu wiederholen. Meinen, minimal abgeänderten, Vortrag sowie die damit zusammenhängenden Videos und Folien will ich euch nicht vorenthalten.

Ich empfehle Kekse und einen ordentlichen Koffeinschub, ein paar der Details sollten in vorherigen Blogposts bekannt sein 😉 :

Verehrte Zuhörer, der Titel meines Vortrags lautet „genetische Algorithmen in der Architekturplanung – selbstorganisierende Systeme in Baugrundrissen“.

Im Jahr 2014 hielten mein ehemaliger Studienkollege Eirik Kjølsrud und ich an der Universitat Internacional de Catalunya im Rahmen der „2nd International Conference Of Biodigital Architecture & Genetics“ einen Vortrag über genetische Algorithmen und wie sie den Bauplanungsprozess vereinfachen können. Das mit ihm zusammen veröffentlichte Papier haltet ihr als Anlage zur Zeichnung in Händen. Auf den dort erarbeiteten Erkenntnissen meines Teils der Arbeit basiert meinn Vortrag.

Zu dieser Zeit habe ich ein Programm geschrieben, dass Raumanordnungen aus vorgegebenen Parametern und Regeln in nutzbare Grundrisse überführen soll. Dazu nutzt es, unter anderem, Grundlagen der synthetischen Evolution.

Selbige wird z.B. im Maschinenbau genutzt um Bauteile zu formen die zum Teil sich widersprechenden Parametern bestmöglich entsprechen sollen. Das können beispielsweise aerodynamische Eigenschaften, Masse, statische Belastbarkeit usw. sein. Einfache, und sehr leicht mess- und kontrollierbare, Eigenschaften die in der Kombination miteinander sehr komplex werden können und eine Vielzahl von Lösungsalternativen in Betracht ziehen.

Sobald die Faktoren der Evolution (Selektion, Vermehrung, und Mutation) in einer oder mehreren Durchläufen zusammentreffen, optimiert sich eine Gruppe Individuen auf ein in der Selektion gerichtetes Optimum.

Dieses Prinzip lässt sich auch auf architektonische Planungsprozesse anwenden. Dort sind die erforderlichen Regelsätze beispielsweise und nicht abschließend:

I – es ist positiv zu bewerten, wenn gewisse Raumbereiche mit natürlichem Licht versorgt werden können (wie z.B. Wohnzimmer; bei anderen ist dies eher zu vernachlässigen wie z.B. Abstellräume oder Lagerflächen)

II – es ist positiv zu bewerten wenn ein minimales Maß an Erschließungsfläche erreicht wird.

III es ist positiv zu bewerten wenn Räume durch die Erschließungsfläche zu erreichen sind.

IV es ist positiv zu bewerten wenn gewisse Räume nah beieinander sind, andere weiter weg (eine Ankleide sollte in der Nähe des Schlafzimmers sein, eine Toilette eher nicht direkt an den Wohnbereich angegliedert, Sanitärräume sollten dringend in der Nähe von Erschließungsschächten liegen)

V es mag positiv bewertet werden, wenn die Räume eine gewisse Proportion, und der Nutzung angemessene Fläche aufweisen.

VI Die Räume sollen sich auf dem Grundstück oder Baufenster befinden.

Wichtig ist, dass diese Regeln nicht absolut formuliert werden. Auch können sie in der Wichtigkeit durchaus unterschiedlich sein und demnach gewichtet werden.

Im einfachen Beispiel sind die Räume Kreise mit einem gewissen Flächeninhalt wie auf unseren Abbildungen sichtbar. Ein „Individuum“ ist eine Wohnung – also Ansammlung von Räumen die zueinander in Beziehung stehen – wie in Regel IV.

Hunderte von zufallsgenerierten Individuen werden jetzt bewertet: wie gut entsprechen sie den oben genannten Regeln? Das kann bei allen Regeln einfach festgestellt werden: je näher der Essbereich an der Küche, desto besser. Jeder Raum hat mit jedem anderen Raum eine entweder positive oder negative Beziehung. So kann beispielsweise der Wunsch des einen sein, dass Wohn- und Essbereich möglichst nah beieinander sind, jemand anderes legt dort keinen Wert. Diese Planungswünsche sind individuell einstellbar. Überschneidet sich ein Teil der breit genug ist um durchzugehen mit der Erschließungsfläche oder einem anderen, assoziierten Raum? Leicht bewertbare, geometrische Probleme die automatisiert bewertet werden können.

Nach der Wertung werden die Individuen mit den 20%-50% besten Ergebnissen genommen – der Rest wird gelöscht (Selektion) – werden untereinander gekreuzt (vermehrt), leicht mutiert (Mutation) und mit diesen neuen Individuen als neue Startgeneration neu wie oben beschrieben bewertet.

Über mehrere Dutzend Generationen bilden sich mit diesem Verfahren langsam mehrere unterschiedliche Varianten heraus die den gewünschten Regeln als gewichteter Kompromiss entsprechen.

Ungeduld kann bei einem solchen Verfahren schnell aufkommen. Einfach ausgedrückt: dieses Verfahren ist brutal Rechen- und Zeitaufwendig. Um auf meinem handelsüblichen Computer ein in Echtzeit nutzbares Handwerkszeug zur Planung zu haben „verhunzte“ ich den Algorithmus im positiven Sinne: vor der Bewertung wurden einige Individuen herausgenommen und in einem iterativen Prozess – wie an Gummibändern – zusammengefügt. Während die genetische Mutation dafür sorgte, dass Alternativvarianten aufkamen in denen das Bad oder Schlafzimmer völlig wo anders (und vielleicht besser) platziert waren, wurden hier sanft Lücken zwischen den Räumen anhand ihrer Verbindungen geschlossen. Wer die von mir rund geschickten Videos angeschaut hat erinnert sich vielleicht an die sich aufeinander zu bewegenden Rechtecke und Kreise die ein wenig wie Seifenblasen anmuteten die ihre optimale Lage zueinander suchen. Die Analogie ist nicht ganz falsch – so wie Seifenblasen minimale Oberfläche suchen, suchten die Räume in einer artifiziellen Physik möglichst wenig Zwischenräume, Überlagerungen und die Nähe bzw. Ferne von ihren Gegenübern.

Eine Vielzahl von unterschiedlichen, jeweils auf ihre Art und Weise guten Lösungsalternativen für den komplexen Sachverhalt ist die schlussendliche Folge.

Nun war es ein leichter Schritt auf diesem Fundament die runden Blasen durch Rechtecke mit Flächeninhalt und Raumproportion – eine zusätzliche zu erfüllende Regel – umzuwandeln. Wer sich in den versendeten Videos gewundert hat warum die Quader nicht nur ihre Position, sondern auch ihre Farbe wechseln: ein Sonnenstand (Morgens, Mittags, Abends) wurde simuliert und nach einer Selbstverschattung der Räume wurde geschaut ob die Räume die natürliche Belichtung benötigen selbige auch in ordentlicher Menge erhalten.

Das Ergebnis all dessen ist – wie auf dem letzten Bildblatt sichtbar – eine Anordnung von verschiedenen Räumen in unterschiedlichen Varianten die schlussendlich als Vorschläge vom Menschen – sei er nun Architekt oder kundiger Laie – in einen nutzbaren Grundrissplan überführt werden, und nach subjektiven Gestaltungsvorstellungen bewertet werden müssen. Denn ob ein Raum gut wirkt, ob das Zusammenspiel nicht nur technischen Anforderungen entspricht, das Spiel von Licht und Schatten das ästhetische Empfinden anspricht, das kann schlussendlich keine Maschine beantworten.

Vielen Dank für Ihre Zeit, mein Vortrag ist beendet.

Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5

Link auf unsere wissenschaftliche Veröffentlichung an der „Universitat Internacional de Catalunya „:

Growing floor plans and buildings – generation and optimisation through algorithms and synthetic evolution – Kjølsrud & Hamacher.pdf

 

 

 

 


Editierbarer Output nach der ersten durchlaufenen Generation eines von mir geschriebenen C# Plugins für Rhino 5.0

Viel Spaß beim Reinschauen 🙂


Hallo zusammen,

es ist viel passiert bei mir die letzte Zeit.
Eine der bedeutensten Änderungen ist wohl, dass ich meinen Angestelltenjob als Architekt gekündigt, und mich selbstständig gemacht habe.

Während ich Parametrisierungen und Visualisierungen nun extern verkaufe, nutze ich etwas Zeit um meine Software zur Generierung von Geometrie mittels genetischer Algorithmen weiter auszubauen. Mittlerweile ist selbige auf C# portiert und ein eigenständiges Rhino-Plugin – mit allen Vorteilen die eine Programmierhochsprache im Gegensatz zu Grasshopper und Rhinoscript so bietet 😎

Wie man dem angefügten Screenshot entnehmen kann, beinhaltet es mittlerweile ein Analysefenster das (ähnlich Grasshopper) während der Laufzeit auf Rhino zugreifen und dort eingreifen kann.

Bild

Bild

Wie man sieht, kann das gute Tool mittlerweile Raumgruppierungen ziemlich ordentlich abbilden, auch wenn es erst noch am Anfang steht.

Was ich die letzten Jahre so getrieben habe, werde ich hier nach und nach online stellen. Wer möchte kann mal auf meiner Firmenwebseite vorbei schauen – da gibts ne Menge Renderings und generatives Zeug (auch wirklich gebautes – ich bin immer noch stolz wie Oskar über „meine“ gefaltete Wand 😉 )

Klickst du, stöberst du, likest du 😉 –  www.planungen-hamacher.de


Salut!

Im Moment treibe ich mein Unwesen in Paris zum 4 tages Symposium.
Näheres unter http://aag12.architecturalgeometry.at/

Sobald ich wieder daheim bin melde ich mich mal mit Fotos und Geschichten 🙂

Viele Grüße, und bis bald!!


Hallo zusammen!

Während der letzten längeren Zugfahrt habe ich mir die Zeit damit vertrieben erste Schritte in generativem Städtebau zu probieren. Nach einer Analyse von getrocknetem Erdreich und gewachsenen städtischen Strukturen, startete ich damit einen Generator zu schreiben der die entsprechenden Parameter intigriert.

Es wird jeweils ein Lot auf einer Kante gesucht, dieses um einen vorher definierten Zufallswert varriiert, und dann gesplittet.
Die technische Gemeinheit war, dass man das ganze rekursiv aufbauen muss um beliebig feine Unterteilungen zu gewährleisten. Etwas anspruchsvoller, aber jetzt lässt sich das Script auf beliebig große Flächen anwenden 🙂
Hier mal der Input – eine simple Rechteckfläche:

Grundfläche

Und der ensprechende Output:


Für die ersten Schritte ist fast alles an Zufallsparametern am hängen. Z.B. die Verteilung der Grünflächen oder die Größen der Grundstücke. Die entsprechenden Gebäude sind noch alle Blockrand, prinzipiell aber auch im Generator in andere Archetypen nach Belieben umtauschbar. An sich kann man jeden vorhandenen Parameter auch an Lawcurves oder Attraktoren hängen wenn man will…
Mit einem simplen Rechteck ist natürlich noch nicht Schluss, das wäre irgendwie zu langweilig, und auch viel zu unflexibel wenn man das tool wirklich mal weiter entwickeln und auf verschiedene Anwedungsgebeite nutzen will. Von daher schluckt’s als Input auch beliebige andere planare Flächen. Sehr nützlich, da so gut wie kein Grundstück ein perfektes Rechteck ist bzw. Flüsse, andere geometrische Parameter oder schlicht der Gestaltungswille eine andere Form will….
Wie folgt per Mausklick entstanden:
Um mal zu zeigen das sich z.B. die Winkel auch ändern lassen:
Und ein mal in der Perspektive 🙂
Bis bald,
und viele Grüße!

Nach dem ich heute mal wieder den Monkey-Compiler in Augenschein genommen habe, gibts das gestern gepostete Plugin bei mir zum kostenlosen Download 🙂
Es ist noch etwas holprig in der Benutzung, da es halt die totale Ausprobierversion ist, aber es macht was es soll – und das ganz gut.

Zutaten:
Die downloadbare Zip-Datei beinhaltet die grundlegende Crowd-Textur,  das Plugin (das durch Drag&Drop in Rhino integriert wird), eine austauschbare 3dm-Datei die den Maßstabsbildner beinhaltet und eine Readme mit den üblichen superspannenden Dingen die in Readmes so drinne stehen 😉

Besagte Zip-Datei dürft ihr als Ganze und unverändert gerne frei verteilen und auf  so vielen Rechnern wie ihr wollt benutzen.

Ich will allerdings auch glücklich sein!
Wenn ihr mich glücklich machen wollt, gebt mir Feedback 😎

Zubereitung:
Für die Benutzung braucht ihr ein oder mehrere Rhino-Kurven.
Jetzt führt ihr das (einmalig durch Drag&Drop eingefügte) Plugin entweder durch den Befehl „_CrowdSalat“ aus, oder über den neuen Menüpunkt der oben in eurer Menüleiste erschienen ist.

Jetzt werdet ihr nacheinander nach der Gesamttextur und der 3dm-Datei gefragt.
Auswählen, anklicken, ok drücken.

Wenn euch Rhino fragt was für eine Skala ihr importieren wollt, drückt einfach Enter. Wie gesagt – ist noch etwas holprig…

Jetzt einfach die Kurven auf denen die Menschen platziert werden sollen anklicken und bestätigen.

Wenn ihr jetzt noch euer Fenster von ’schattiert‘ auf ‚gerendert‚ umstellt,
sollte das Ergebnis wie folgt aussehen:

Das ganze ergibt die angegebene Anzahl Flächen-Objekte die auch gerendert werden können.
Schatten, Spiegelungen ect. bekommt ihr also ganz einfach durch Lichtquellen und Boden hin.

Noch eines:
Das ganze ist ein Stück gebastelte Software.
Sie ist von mir nach bestem Wissen und Gewissen zusammengecodet worden.
Ich übernehme allerdings keine Haftung aus Schäden die direkt oder indirekt aus deren Verwendung entstehen.

Sollte sich also beispielsweise euer Rechner – aus welchen Gründen auch immer – plötzlich entscheiden lustige Rauchzeichen zu geben, oder eure Daten durch irgendwelche Abstürze crashen, lehne ich jede Haftung ausdrücklich ab!

Have fun und bis bald!

Plugin Download


Salut!

Wie angekündigt ein Update – diesmal in meiner neuen Kategorie „Scripte und Automatisierungen im Vorentwurf„.

Öfters stellt sich mir folgendes Problem: ich habe eine Außenperspektive aus der Vogelperspektive (beispielsweise ein Stadtplatz oder ein größeres, städtebauliches Gelände) und möchte selbiges möglichst zeitsparend und gleichzeitig qualitativ hochwertig visualisieren.

Ein wichtiger Punkt sind dabei Maßstabsbildner; Menschen, Bäume, was da draußen halt so rumsteht. Zwei oder drei sind kein Problem, und in Photoshop schnell reinmontiert. Problematisch wird es bei größeren Menschenmengen.

Dafür habe ich mir jetzt ein Script icl. Rhino-Toolbar geschrieben. Aufgrund einer Basiskurve (gerne auch im Raum gekrümt) werden jetzt auf Knopfdruck beliebig viele Menschen als Maßstabsbildner in mein 3D-Modell eingefügt. Fertig texturiert und sogar mit Schattenwurf 🙂

Und das beste – sie sind alle unterschiedlich 😎

Hier das Endergebnis:

Und hier die Vorstufen (Basiskurven):

Bild

und hier einmal mit den zur Kamera ausgerichteten Surfaces:

Bild

Wo halt viel Kurve ist (bei den Schleifen), kommt dementsprechend auch eine größere Menge Menschen an – ganz automatisch 🙂 .

Bild

Das ganze basiert auf einer Phototextur einer größeren Menschenmasse, deren Texturkoordinaten randomisiert über den unterschiedlich skalierten Surfaces verteilt werden. Klappt wenn man die Kamera etwas rauszoomt sehr gut wie ich finde; wenn man zu sehr reinzoomt sieht man’s 😉

Endlich kein ewig langes Skalieren und Einpassen mehr in Photoshop, von der endlosen Fummelei halbwegs korrekte Schatten über den Gaussian-Blur und Bewegungsunschärfe-Filter zu schrauben mal ganz abgesehen 😎 *strike*


Nach dem ich jetzt seit knapp drei Jahren als Architekt arbeite wollte ich beginnen in loser Folge nützliche Scripte und Werkzeuge auf dieser Seite zu veröffentlichen die den Planungsprozess im Vorentwurf oder in der Wettbewerbsphase erleichtern. Kleine Tools die massiv Zeit sparen und die ich in meiner Freizeit neben meinem Berufsalltag programmiere.

Das dient zum einen dazu meine Fähigkeiten in diesem Bereich weiter auszubauen, zum andern aber auch die – immer wieder gleichen oder ähnlichen – auftretenden Probleme in den ersten Entwurfsplanungsphasen zu lösen.

Da mein Blog immer noch hoch frequentiert ist und ich mittlerweile die 56.000er Grenze überschritten habe (danke an dieser Stelle noch mal 🙂 ), bietet sich hier die Möglichkeit diese Tools weiter zu verbreiten. Erstens weil es noch eine ganze Menge anderer Studenten oder Architekten gibt die nach Lösung für eben diese Probleme suchen und ich damit die Möglichkeit habe meine Erkenntnisse zu teilen, zweitens gibt es hier aber auch eine ganze Menge Leser über die ich Kritik, Anregungen und Feedback erhalte.

Rückmeldungen, Themenvorschläge und Feedback sind daher ausdrücklich erwünscht!

Viele Grüße,
und bis bald!


Hallo zusammen. Gestern hat mich Chrstine Franck angerufen. Sie besitzt ein Modellbauatelier in Steinsel (Luxemburg) und sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen Mitarbeiter der ihr beim Anfertigen von Architektur- und Städtebaumodellen zur Hand geht. Voll- oder Teilzeit sind jeweils möglich.

Vorraussetzungen sind gute handwerkliche Skills in Modellbau. Es wird viel mit Holz und Plexiglas gearbeitet. Ein abgeschlossenes Architekturstudium ist nicht unbedingt notwendig – in soweit sind auch Studenten angesprochen – allerdings ist ein vertieftes Verständnis in diesem Bereich und die Fähigkeit Gebäudepläne lesen zu können sehr wichtig.

Wer also von euch gerne Modelle baut und noch einen studienbegleitenden, oder besser Vollzeitarbeitsplatz sucht kann sich unter (+352) 33 04 22 bei ihr melden.

Informationen über das Atelier gibt’s übrigens unter http://www.christinefranck.lu/
um sich mal ein Bild zu machen 🙂

Viele Grüße,
und bis bald!


Hallo zusammen,
nach dem ich in dem letzten Post angekündigt habe dass ich in nächster Zeit mal wieder was poste finde ich jetzt die Zeit dafür.
Letzten Monat wurde ich von der Adato gefragt ob ich Ihnen nicht einen Artikel über parametrische Architektur für die nächste Ausgabe schreiben möchte. Ist ein bisschen stressig geworden, da ich sonst auch noch beruflich einiges um die Ohren hatte, aber der Artikel ist rechtzeitig rausgegangen und abgedruckt *tada* 😉

Würde ich Alkohol trinken, würde ich jetzt eine Sektflasche aufmachen – so muss ich mich halt, wie sonst auch, einfach so freuen 😉

Für Neugierige gibt es den Artikel hier zum anschauen und durchlesen:
Artikel Adato 1|11 evolutionäre architektur

Für WIRKLICH Interessierte gibt es hier das Beispielscript aus dem Artikel zum dran rumbasteln und coden:
https://zechelon.wordpress.com/adatoscript/

Viel Spaß beim Lesen 🙂

 


Hallo zusammen,
endlich gibt es mal wieder ein Lebenszeichen von mir 🙂
Die letzten Monate gab es ne Menge Arbeit, viele Wettbewerbe, eine Menge Projekte und nicht so richtig viel Zeit um weiter Artikel zu schreiben. Heute bin ich wieder mal über mein Admin-Interface gestolpert und habe erstaunt festgestellt dass ich immer noch zwischen 900-1800 Besucher im Monat habe – rein passiv, ohne neue Posts.

Das motiviert einen dann doch irgendwie noch mal etwas von sich hören zu lassen und ein paar neue Sachen zu bloggen 🙂

Werde mich die nächste Zeit noch mal melden, bin gerade noch was am schreiben, die Woche ne Menge zu tun – demnächst gibts dann aber mal wieder Nachschub!

Bis demnächst,
und danke für die vielen treuen Besucher!


This Posting is not available in your country.

So – nach quasi ewigen Zeiten finde ich mal wieder die Muße einen Eintrag in meinem Blog zu schreiben 🙂
Das hat mehrere Gründe – erstens, dass ich ziemlich direkt nach meinem Diplom einen festen Job gefunden habe (man hat doch wirklich dann weniger Freizeit 😉 ) und zweitens bin ich dann endlich aus dem Studentenwohnheim in eine größere Wohnung gezogen…

Eine Sache für Rhino die ich vor einiger Zeit entdeckt habe, will ich aber hier niemandem vorenthalten. FlexiCad hat hier ein sehr interessantes Tutorial geschrieben wie man Einstellungen an Rhino vornimmt um es mit 3D-Brillen nuzten zu können. Die Dinger gibts quer übers Internet für ein paar cent, vielleicht hat man sowas auch noch irgendwo rumliegen…

Hier mal als Beispiele ein paar Rot/Cyan-3D-Bilder meiner Diplomarbeit (eine entsprechende Brille wäre schon ganz praktisch 😉 )

Zwar sieht man mit diesen 3D-Brillen am Kopf aus wie der letzte Schnittlauch, aber die Möglichkeit gemoddelte Situationen wirklich „räumlich“ zu erfahren & zu begreifen ist schon verdammt cool…

In diesem Sinne, in hoffentlich nicht allzulanger Zeit 😉


So – nach einigen Tagen finde ich endlich die Zeit meine Abgabgepläne für meine Diplomarbeit online zu stellen.
Das Projekt beinhaltet ein Institut für Kunst & Design in Darmstadt, und soll unter anderem Atelliers, Ausstellungsraüme, Aulen und Klassenräume beinhalten.

 

Wie man diesem und dem vorherigen Post ansieht ist der Entwurf plastisch und skulptural gehalten. Dies geschieht in Anlehnung an die Nutzung in Form von (u.a.) Bildhauerei und plastischer Kunst.

Sollte die FH den Raum mit den Abgabemodellen mal wieder aufschließen gibt es auch ein paar Modellfotos dazu 🙂


Hallo zusammen,
da ich jetzt doch längere Zeit nichts mehr von mir habe hören lassen, hier mal ein paar aktuelle Screenshots aus meiner Diplomausarbeitung.

Thema ist ein Institutsbau für Kunst & Design in Darmstadt auf der Mathildenhöhe:


Diplomarbeit…

30Mai09

Hallo aus dem fernen Trier.
Leider habe ich in den letzten Wochen wenig Zeit für Postings, da ich an meiner Diplomarbeit sitze.

Sobald ich etwas Luft zum ausführlichen Beschreiben habe, werde ich die Daten online stellen 🙂


Habe mal wieder ein paar freie Minuten und stellte endlich mal ein paar Modellfotos des Floating-Homes Projekts online. Das eine hat dem Maßstab 1:25 und ist ein Ausschnitt aus Holz (ca. 1,2m x 60cm), das andere ein Ergebnis aus dem 3D-Drucker der FH im Maßstab 1:150.

1_251_25-2

1_25-1_150

by the way – Biegesperrholz ist was feines 😉


Heute ist Endabgabe und Präsentation des Floating-Homes Entwurfskurses. Leider hat der A0-Plotter die Farben meiner Pläne ziemlich verfälscht und damit die ganze Farbabstimmung ruiniert…

Nichts desto trotz hier die verkleinerte Version meiner Abgabepläne:


Habe mir gedacht ich mache noch mal ein Screenshot-Video über das Script, dass mir die Grundgeometrie meines Gebäudes erzeugt:

innen
(Koch/Essbereich mit Anschluss an die Individualräume und Nasszellen)

Anbei noch ein paar Screens über den weiteren Entwicklungsstand:
(noch nicht perfekt, aber langsam wirds baubar 😉 )

schnitt-2
(Dachpunkt)


schnitt
(Fußpunkt auf Schwimmelement)


Kennt das noch jemand?
Man hat seinen Entwurf mit ein paar gebogenen Splines cool geshaped und darf dann die Strafarbeit übernehmen den Kram den man so hübsch geformt hat mit allen konstruktiven Schichten im 1:20 darzustellen. Erst mal nicht so schlimm wäre da nicht das Problem, dass die Dämmschicht mit weicher Dämmung aufgefüllt und dazu auch noch gekrümmt ist 😉

Man kann sich glaube ich gut vorstellen das ich nach dem halben Schnitt die Nase voll hatte – wofür gibt’s schließlich den Monkey-Kompiler 🙂
Das Script funktioniert zwar mit ein paar kleinen Macken, aber ansonsten schaffts‘ sogar Gefälledämmung…


In der letzten Zeit sind noch ein paar Sachen an meinem Entwurf passiert.
Die Schuppenfassade die ich eingebaut habe generiert sich per Script selber aus zwei gegebenen Splines im Raum und einem Anfangs- und Endwinkel. Ein bisschen muss ich noch drann schrauben (Winkelanpassung) aber zum Ausprobieren mit verschiedenen Krümmungen ists schon ganz praktisch 🙂

Physische Modellfotos folgen, hier mal ein paar Eindrücke aus Rhino…

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Da ich die letzten Wochen mehr an Modellen und Zeichnungen gesessen habe, hier mal wieder ein paar Sachen zum online anschauen 🙂

Vom 09.01.2009 – 11.01.2009 gab es an der FH einen RhinoScripting-Workshop. Dort wurden dann Themen wie einzelne, gescriptete Module die durch unterschiedliche Außenumstände beieinflusst werden oder Automatisierung von Bauteilen über Excel besprochen.

Die Ein-und Ausgabe über Excel war (auch wenn es da keine coolen Screenshots von gibt) eine der interessantesten Themen. Damit wurde in einem Vortragsbeispiel eine komplette Gebäudehülle automatisiert (verschiedene Ziffern in den Zellen für z.B. Brüstungselement=0, Balkon=1, geschlossenes Element=2). Nach dem Auswählen der entsprechenden Datei in Rhino baute sich dann die komplette Gebäudehülle selbstständig auf, und reagierte entsprechend auf Änderungen in der Tabelle.
Eine Sache die ich auch für meinen Entwurf übernommen habe – die Bauteiltiefen werden jetzt aus einer externen Tabelle ausgelesen 😉

Die oben genannten Module die wir in den drei Tagen entwickelt haben wurden dann auf eine Beispielfläche gelegt und auf dieser ausgebreitet. In meinem Beispiel baut sich ein Dreieck auf jedem Modul auf, das sich abhängig vom Betrag der Z-Koordinate skalliert und rotiert:

surfacepopulation-1

surfacepopulation-4

surfacepopulation-2

surfacepopulation-3

Weitere Bilder, auch vom Workshop an sich, gibt’s unter http://toolboxtrier.wordpress.com/activities/rhinoscript-workshop/ zu sehen.

Mein aktuelles Entwurfsprojekt hat sich in der letzten Zeit auch noch mal stark verändert, gemäß dem Tenor „Du scriptest dein ganzes Gebäude, warum sieht man das der Fassade nicht an?“ Dazu später noch ein paar Screens 🙂


work in progress – Fassadenstudien…

fassadenstudien

11122008-ansicht-kopie

floating-homes-innen-1112

schwimmkorper_oben_korrektur


rendering_entwurf

Nach dem die letzten Areale nur Kugeln waren die den Baubereich angeben, habe ich den Fraktalbaum als Gebäudevolumina weitergeführt. So wie die Baumstruktur sich aufteilt, teilt sich auch das Gebäudevolumen weiter auf.

Im Moment stehen drei Varianten im Rechner die alle auf Y-Aufteilungen aufgebaut sind. Die Gebäudeaufteilung ist in so weit variabel, dass sich die einzelnen Gebäudeflügel an die Himmelsrichtungen ausrichten lassen was im Endeffekt zu relativ unregelmäßigen Gebäudestrukturen führt.

baum3

baum2

baum

Das Haus im regelmäßig geformten 120° Prototyp gibt es auch als Papp-Arbeitsmodell:


Jetzt habe ich längere Zeit nichts mehr geschrieben, in der letzten Zeit ist aber einiges passiert.
Der Fraktalbaum hat mittlerweile Y’s die eine Wohnstruktur bilden, dazu gibt es auch schon schwimmfähige Module (im Waschbecken 😉 )
und ein erstes Strukturmodell mit einem Grundriss (Dazu stell‘ ich die Tage noch einen Post mit Bildern ein).

Vom 20.11 – 22.22.2008 waren wir als Entwurfsgruppe in Amsterdam & Umgebung, um uns das Grundstück, eine Hausbootwerft und ein paar coole Gebäude anzuschauen ;-). (eine Menge Bilder gibt es unter toolboxtrier)

Das Wetter war relativ lustig (0-4° bei Hagel und Sturm), aber es hat eine Spaß gemacht und wir haben dort viel zu sehen bekommen.

(ein, zwei Bilder – mehr unter dem Link)

Wie gesagt – mehr Stoff kommt die Tage 🙂


Bisher hatte ich noch nichts zu dem diessemestrigen Projektentwurf geschrieben.
Das Thema dieses Semester im Entwurf sind „floating homes“. Dabei geht es darum eine prinzipiell schwimm- und bewohnbare Struktur zu gestalten, welche im Eiselmeer in Amsterdam angesiedelt sein soll.

Meine momentanen Vorstudien laufen, wie meine letzten Scriptergebnisse, in die Richtung von rekursiv generierten Fraktalen. Diese sollen im Endeffekt die Erschließungsstruktur leisten, um den mittleren Erschließungsweg im Gegensatz zu einem linearen Steg zu minimieren. Weiter soll dies der Adressbildung der einzelnen Wohneinheiten dienen.

Als Grundstock habe ich einen regulären Baum generiert, der sich wie eine Astgabel in zwei kleinere Elemente teilt. Als erste Parameter sind in diesem Diagram auf der „x-Achse“ (also von links nach rechts) das Längenverhältnis der langen und der kurzen Strecken zueinander, von unten nach oben der Winkel zwischen den kurzen Elementen aufgereiht. Die Anzahl der Rekursiondurchläufe (also die Astzahl) ist bei allen Elementen übrigens gleich.

rekursionsbaeume

In dieser Vorauswahl habe ich mir dann ein Ergebnis herausgegriffen, und dies heute noch ein bisschen weiter bearbeitet. Dafür habe ich einen weiteren Parameter eingefügt – eine Abhängigkeit der einzelnen Äste untereinander. So ist im nächsten Bild der rechte Ast der Verzweigung kürzer als der linke; dadurch ‚kippt‘ der Baum nach links und bietet eine größere Varianz von Dichte und Auflockerung.

asymetrischer-baum-mit-arealen

Die eingefügten Kugeln sind weniger als zukünftige „Blob“-Strukturen gedacht, sondern als Areale und bebaubare Bereiche, in denen später Gebäudevolumina angeordnet werden.


Nach dem das neue Semester angelaufen ist, habe ich mich die Tage mal an Grasshopper gesetzt.
In der 0.5 Version akzeptiert Grasshopper auch selbstgeschriebene Scriptplugins in VB.NET und C#, und kann damit auch so schöne Dinge wie Schleifen, Fallentscheidungen und Rekursionen umsetzen.

Grund genug sich das Tool mal anzuschauen – zumal man in Grasshopper an „Slidern“ die Variablen in Echtzeit verändern kann, statt wie im Script das Ganze neu durchlaufen zu lassen.

Meine ersten Hopper-Versuche sind noch nichts weltbewegendes, aber Rom wurde auch nicht an einem Tag erbaut. Folgendes Script erzeugt eine an zwei Punkten im Raum aufgehangene Box, die über die Slider verändert werden kann.

Grasshopper Script für eine Box

Sobalt ich mir die VB.NET-Schnittstelle mal genauer anschaue, werd ich die damit generierten Boxen mal in eine Struktur legen.

Noch ein paar interessante Bilder ergab das erste von mehreren Rhino-Seminaren an der FH, die parallel zum aktuellen Entwurf laufen. Aufgabenstellung war es in einem vorgegebenen Volumen die Hälfte der Masse zu entfernen, alle Seitenflächen mit diesem Negativvolumen zu schneiden und diese in einem Ordnungssystem zu halten.

Als Ordnungssystem habe ich wieder Fraktale gewählt, der Ausgangsquarder wird im goldenen Schnitt skalliert und in verschiedenen Varianten verschoben. Das ganze durchläuft ca. 3-4 Rekursionen und ergibt das Negativvolumen:


Semesterferien sind was feines 😉

Da ich während der Urlaubstage nicht weiter an meinen „Evolutionsquadraten“ gearbeitet habe, hier eine Sache die ich unbedingt noch online stellen wollte aber leider bisher noch nicht dazu gekommen bin…

Die Arbeit basiert auf einem Artikel von theverymany der mir auffiel als ich mich wieder in Rekursionen einarbeiten wollte. Rekursionen sind, kurz gefasst, Programmfunktionen die sich selber wieder aufrufen.  Wie so etwas graphisch aussieht erkennt man an der Koch-Kurve.

Dadurch sind Rekursionen ziemlich gut für fraktale Geometrien geeignet, die sich in sich selbst wiederholen.

Als Übung um in das Thema rein zu kommen, versuchte ich die auf der Seite dargestellten Geometrien selbst zu implementieren. Das zweite Bild zeigt eine minimale Abweichung in der Programmfunktion (eine Flächennormale wird vertauscht) um mal zu zeigen wie weit sich die Geometrie durch die stetige Wiederholung durch einen kleinen Eingriff verändert.


Heute habe ich angefangen mich in ein Thema einzuarbeiten, dass mich schon ein paar Wochen interessiert.
Genetische Algorithmen nutzen die Grundprinzipien der natürlichen Auslese um sich Schrittweise an komplexe Formen und/oder Lösungen anzunähern.

Die typische Nutzung dieser Verfahren sind z.B. Optimierung von Formen auf Luftwiderstand, statische Belastbarkeit ect. .Bisher habe ich die Umsetzung eines solchen Prinzips in der Architektur sehr selten gesehen (ein solches Post in der Gallerie von Rhinoscript.org).

Auf http://de.wikipedia.org/wiki/Genetischer_Algorithmus fand ich eine Menge Theorie zu dem Thema, die kurz zusammengefasst folgendes besagt:

Sobalt die Faktoren Evolution, Selektion, Vermehrung und Mutation in einer oder mehreren Durchläufen zusammentreffen, optimiert sich eine Gruppe Individuen auf ein in der Selektion gerichtetes Optimum hin.

Ergebnis einer künstlichen Evolution die über Außenkantenminimierung zum Quadrat führt.

Die hier dargestellten Rechtecke werden in der ersten Generation mit zufälligen Längen und Breiten erzeugt.
In den folgenden Generationsdurchläufen ‚überleben‘ diejenigen, die eine maximale Fläche in einem minimalen Umfang erzeugen.

Diese tragen ihre „Gene“ in die nächste Generation die dann, nach leichter Mutation, die folgende Selektion mitmacht. Nach ca. 20 Generationen nähern sich die Elemente immer weiter der (in diesem Fall einzigen) Lösung an: einem Quadrat.

Bisher ist das Beispiel noch sehr abstrakt, aber es ging mir darum eine grundlegende evolutionäre Funktion zu schreiben die sich prinzipiell auch mir anderen Selektionsfunktionen ändern lässt.


Wabenfilm

01Sep08

Wie angekündigt ein Video vom arbeitenden Wabenscript der Version vom 14.7:


So – gestern war Abgabe vom Hauptschein Städtebau.
Ein Semester hat es gedauert ein neues Siedlungsviertel in Bergisch Gladbach zu entwerfen und durchzuplanen. Jeder in der Gruppe übernahm eine Nutzungsstruktur. Meine war, wie im vorherigen Post schon zu sehen, ein verdichtetes Wohngebiet.

Hier mal der Lageplan und meine Vertiefung:

Nach ein paar Tagen Urlaub wirds dann weiter gehen mit Scripten 🙂


Langsam rückt der Termin für die Städtebauabgabe näher…
Mit meinen Komilitonen Jennifer, Ramon und Pascal beplane ich ein Gebiet in Bergischgladtbach als Hauptstudienschein in Städtebau.

Jeder von uns hat ein Gebiet mit eigener Nutzung.
Der Screenshot ist ein Teil des Zwischenstands von heute – Grundrisse sind vorhanden, aber auf anderen Plänen.

(by the way – es stehen noch ein paar Bestandsbäume im Plan, nicht wundern über einige Bäume in den Häusern 😉 )


Mal ein kleiner Zwischenstand….
Nach einem neuen „Städtebautag“ kamen jetzt Perforationen in die Schaumstruktur.

Sinn dessen war, dass man die innere Struktur als solche auch von außen erkennen kann. Die Profilbreite der beschränkenden Flächen, und damit die Größe der Öffnungen, ist testweise gekoppelt an die Koordinaten der Eckpunkte.

Der Screenshot ist ein Testauszug des Scripts der mich irgendwie an eine Brücke erinnerte – daher der Titel 😉


Es hat mich in den Fingern gejuckt die Attraktoren, die meine Waben verzerren, auf Volumina umzuschreiben.

Als Ausgangsvolumen habe ich den stabilen Seifenschaum nach Plateau im Script konstruiert. Ein paar der daraus entstandenen Bilder sind hier zu sehen – weitere folgen…


Das Ergebnis eines Grafikworkshops in den ich mehr durch Zufall gestolpert bin.
Meine Waben mussten wieder mal drann glauben und wurden von mir danach in Schale geworfen 😉

 


Nach einem übelst guten Kaffee heute Morgen beim Städtebau-Gruppentreff hat mich nach den Modulgrundrissen für die nächste Korrektur die Arbeitswut gepackt…

Nachdem jede Wabe eine Flächennormale zugewiesen bekam addiere ich jetzt an jeder Kante die nebenliegenden Flächennormalen um die Ausrichtung der Bauteile zu erhalten. Die Materialstärke gibt man seperat an (z.B. OSB oder MDF Produktionsdicken). Die daraus errechneten Elemente sind unregelmäßige Trapetze die, theoretisch, aus dem Material geschnitten werden können.

Die statische Höhe der Trapetze nimmt, wie schon im Röhrenmodell, mit der Höhe ab um der Konstuktion an diesen Stellen Gewicht zu nehmen.

Sobald ich ein gutes Screencaptureprogramm gefunden habe stelle ich ein Video online, das das Script ein paar Waben generieren lässt – bis dahin muss leider ein Screenshot reichen :-).


So – endlich hatte ich wieder ein bisschen Zeit an meinem Script zu arbeiten.
Die Materialstärke der Wabenelemente ist jetzt in direkter Abhängigkeit an die statische Höhe gekoppelt.


Als wir im Workshop eines der Modelle unter Last gestellt haben (wir haben simpel mit der Hand von allen Seiten gedrückt 😉 ), verformten sich die Kegelstümpfe zu sechseckigen Waben.

Aus der Verformung kam mir die Idee das Netz nicht kreisförmig zu erstellen, sondern ich erzeugte ein Script, dass Punkte 2 bzw dreidimensional im Raum verschieben kann. Dazu werden vorher „Attraktoren“ deffiniert – Punkte im Raum die eine entweder positive (für Anziehung) oder negative Ladung (Abstoßung) erhalten. Ähnlich zu einem Magnetfeld nimmt die Stärke der einzelnen Felder in einem vorher festgelegten Verhältnis ab. Weit entfernte Punkte werden also weniger beeinflusst wie Punkte die direkt am Attraktor liegen. Somit passt sich das Netz erstmals in den Zügen seiner Funktion automatisch an.

Fortsetzung folgt….


Am 14.05. bis zum 18.05.2008 besuchte ich einen Workshop über Tragstrukturen an der FH-Trier.

Meine zwei Gruppenkomilitonen Sascha, Jing und ich entwickelten dort eine Reihe von röhrenförmigen Tragsystemen. Das Prinzip ist eine Reihe von Röhren die sich im Endeffekt in ihrem Durchmesser und ihrer extrudierten Höhe der statischen Notwendigkeit anpassen.


Hab‘ jetzt einen Blog bei wordpress eröffnet…

Werde hier ein paar Sachen aus meinem Studium veröffentlichen, auch ein paar rückwirkend die ich aber die Tage erst mal zusammen suchen muss.

Den Start macht eine Übung die ich zum Einarbeiten in RhinoScript genutzt habe.
Hier fiel mir von ca. 5 Jahren, als ich noch mit C++ Grafiken zusammengeschraubt habe, ein Tutorial über Planetenmodulation in die Hände.

Die ersten Versuche über boolsche Subtraktionen und Skalierungen waren etwas holprig….

Planet durch boolsche Operationen

…wurden dann aber, nach dem mein Script auf Vertices der tesselierten Kugel statt auf den Volumenkörper zugriff, „planetarer“ 😉

Planet nach 1000 Iterationen

So – bald gibts neuen Stoff 🙂
Bis dahin…

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