BK3OV3: Week 1 - Vorm en ruimte
Introductie
Het genereren van vorm in de computer vereist kennis van verschillende modelleertechnieken. Deze modelleertechnieken zijn afhankelijk van de wiskundige omschrijving van de vorm. De keuze van de modelleertechniek heeft invloed op de mogelijkheden om vorm te genereren en deze aan te passen. Dit is vergelijkbaar met het maken van een maquette waarbij de keuze van het materiaal bepalend is voor de vormvrijheid. Een gebogen wand kan prima met karton worden gemaakt maar niet met het onbuigbare MDF.
De mogelijkheden om vorm te genereren en deze te bewerken wordt mede bepaald door de wiskundige omschrijving van de geometrie in de computer. Deze verschilt maar weinig in de reeks van programma’s die deze modelleertechnieken gebruiken. Kennis van de eigenschappen en mogelijkheden om vorm te genereren is daarmee grotendeels onafhankelijk van de gebruikte software en vooral afhankelijk van de gekozen modelleertechniek.
Kennis van de mogelijkheden en eigenschappen van de modelleertechnieken vormt de basis voor het effectief kunnen inzetten van de computer in het ontwerpproces. In deze module worden de drie meest gebruikte modelleertechnieken behandeld: ‘Solid-’, ‘NURBS-’ en ‘Polygoonmodelleren’. We gebruiken hiervoor McNeel Rhinoceros en in week 4 en 5 de visuele programmeeromgeving Grasshopper, een plug-in voor Rhinoceros.
In de eerste week wordt er gebruik gemaakt CSG (Constructive Solid Geometry) om het verzonken deel van de beeldentuin te maken. Het werken met CSG is vrij specifiek en maakt het mogelijk snel varianten te maken. De keuze van modelleertechnieken is zowel van invloed op het ontwerpproces als het resulterend ontwerp. Daarom is het belangrijk om de verschillen te kennen om een gefundeerde keuze te kunnen maken.
De Lezingen van week 1
Introductie lezing: Een algemene inleiding in BK3OV3. - Winfried Meijer (TOI)
Performative Design: Een presentatie van het proces en de methodiek van "Performance Based Design" - Michela Turrin (TOI)
Performative Design: Een kijkje achter de schermen bij UN Studio - Juergen Heinzel (UN Studio)
Geometrie: Een uitleg over het gebruik van geometrie in de computer - Paul de Ruiter (TOI)
De leerstof voor week 1
Voor de opdracht van week 1 neem je de volgende leerstof door:
Leerstof opgave: Om aan te tonen dat je tijdig de leerstof hebt doorgenomen dien je uiterlijk dinsdag onderstaande kleine opdracht te hebben ingeleverd (studenten die op dinsdag de eerste workshop hebben dienen deze opdracht voor aanvang van de workshop te hebben ingeleverd):
De opgave van week 1
Na de leerstof opgave van week 1 begin je met het maken van een concept schetsontwerp van een nieuwe ingang van het Escher museum in Den Haag.
Grotere kaart weergeven
De nieuwe ingang omvat een verzonken beeldentuin met restaurant en galerij. Op plein niveau maak je een klein gebouw met de ingang naar deze beeldentuin. In week 1 beperken we ons tot de invulling van de verdiepte beeldentuin, waar je ruimte creëert voor beelden, een terras en een beschutte looproute van de nieuwe ingang naar het bestaande museum. Zie ook het Programma van Eisen. In week 2 gaan we ook met de overkapping boven de trap en lift aan de slag.
Het verzinken van de beeldentuin is een bewuste keuze. Niet alleen vanwege het intact houden van het plein, maar ook om in de eerste oefening te focussen op het maken van ruimte en niet van vorm.
Je start met een vast volume ter grote van de uitgegraven nieuwe ingang. Uit dit volume haal je delen weg en voeg je eventueel delen toe. Je maakt drie varianten met oplopende vorm complexiteit:
- Een variant met alleen rechte wanden
- Een variant met rechte en enkel gekromde wanden
- Een variant met rechte en dubbel gekromde wanden.
Deze drie varianten dienen als basis voor de opgave van week 2.
Je documenteert het proces in woord en beeld en plaatst dit op je A3 poster voor week 1. Op deze poster geef je tenminste inzicht in onderstaande punten:
- Geef aan wat het concept of richtinggevend thema is van je ontwerp van de invulling van het binnenterrein, in woord of beeld. Een concept of thema voor een ontwerp kan sterk variëren in inhoud. Het kan bijvoorbeeld gerelateerd zijn aan een bepaalde ruimte of vormentaal, een bepaalde ritmiek in het ontwerp, verhouding open/dicht etc. Maar het kan ook gerelateerd zijn aan het thema van het museum of een referentie naar andere vormen van overkapping, de locatie zelf of relaties tussen functies. Dit zijn maar een paar voorbeelden. De keus zal voor iedereen verschillend zijn. Het thema of concept is belangrijk om richting te geven tijdens het ontwerpproces.
- Laat met behulp van enkele plaatjes per variant zien hoe de vorm tot stand is gekomen (m.b.v. primitieven) en omschrijf hoe de drie varianten zich wat ruimte en functionaliteit verhouden tot het concept of thema.
- Beschrijf de samenhang en verschillen tussen de varianten. Hoe heeft de ene variant de andere beïnvloed. Illustreer met plaatjes. Het experimenteren, onderzoeken en evalueren vormt een belangrijk onderdeel van het ontwerpproces. Dit is een itererend proces. Nieuwe ideeën of inzichten worden verwerkt in het ontwerp en worden vervolgens wederom onderzocht, geëvalueerd wat weer tot nieuwe inzichten en ideeën leidt.
Benodigde bestanden
Voor de opdracht van week 1 heb je de volgende bestanden nodig:
Locatie
Het locatiemodel voor week 1 voor BK3OV3
Programma van Eisen
Het programma van eisen van BK3OV3-
Presentatie poster week 1
De presentatie poster voor week 1
Inleveren
Je levert de producten in via de Inleverpagina
Repository
Hieronder vind je extra materiaal dat je kunt gebruiken bij de opdracht van deze week. Het bestaat uit verdiepend en verbrendend materiaal. Het is geen verplichte lesstof.
3D scannen
In steeds meer architecten bureaus wordt het gebruik van fysieke modellen gecombineerd met digitale modellen. Dit switchen van medium kan niet alleen het ontwerpproces ondersteunen maar ook het communicatie proces. De laatste jaren gaan de ontwikkelingen op dit gebied erg snel. Niet alleen op het gebied van het digitaliseren van fysieke modellen dmv inscannen maar ook het snel produceren van complexe fysieke modellen van digitale modellen dmv 3D printen. In deze workshops zullen we beidde laten zien. In week 5 zal je een model maken die 3D wordt geprint en zal worden tentoongesteld aan het eind van het semester.
Er zijn verschillende programma’s en systemen beschikbaar voor het 3D scannen. Het scannen heeft de afgelopen jaren een vlucht genomen door de beschikbaarheid van goedkope en soms gratis software voor het vertalen van een fysiek model naar een digitaal model. Deze technieken komen nu binnen het bereik van de doorsnee computer gebruiker.
Professionele systemen zijn natuurlijk veel nauwkeuriger maar zijn daarbij ook een stuk duurder. En met stuk bedoel ik een flink stuk. Een professionele laser handscanner kan snel 15.000 euro of meer kosten.
- Er zijn systemen gebaseerd op de waarneming van een camera van het object wat belicht wordt door een complexe set van lijnen. Deze techniek wordt Structured Light genoemd. Voorbeeld hiervan kan je zien op Structured Light Scanning.
Wat je hiervoor nodig hebt is een camera ( bv webcam) en een projector voor het projecteren van het patroon. - Een nog simpelere oplossing is het gebruik van een serie foto’s van een object die door software wordt omgezet naar een 3D model. Autodesk heeft hiervoor een plugins ontwikkeld voor zowel telefoon, tablet als computers. Deze software is gratis. Je hebt met deze optie genoeg aan iets wat digitale foto’s kan maken.
Autodesk 123D - Het gebruik van een Kinect controller of een Xtion PRO LIVE motion sensors is een redelijke optie. Hou ermee rekening dat deze systemen een beperkte nauwkeurigheid hebben. Je kan hier echter wel een reeks van verschillende grote van objecten scannen. Niet alleen een maquette maar ook een gehele ruimte.
Informatie over de systemen en software kan je vinden op 3D scanning with Kinect (3Ders.org).
Het kan echter de moeite waard zijn om verder te kijken op het net vanwege de snelle ontwikkelingen. - Een desktop versie scanner is ontwikkeld en komt binnen kort uit. Dit is de Photon scanner. De werking en kwaliteit van de scanner is nog niet bekend. Het geeft echter een beeld van de snelle ontwikkeling van deze technieken.
Photon 3D scanner (Techcrunch.com)
En omdat je soms ook even iets anders moet doen om te ontspannen:
