Review

Auge:
Bitte keine einfache bildliche Uebertragung des Augenbitmaps auf eine Heightmap.
Sondern  Funktionsprinzip-Transfer der Blende: D.h. Oeffnungsgroessen bzw Z-Achsen Extrusionenhoehe zur Kontrolle des Lichteinfalls.
Aufgabe: Erstellen einer Matrix (Gradient) mit kreisfoermigen Komponenten innerhalb der “schachbrettfoermigen Felder”. Ueberlagerung der Liniengrafik mit einem Grauwertgradienten (Photoshop Airbrush Tool) und Extrusion der Komponenten in Z-Achse (Extrusion der Linien zum Verschnitt mit der Huellflaeche). Je hoeher die Extrusion, desto geringer der Lichteinfall!
Weitere Aufgabenstellung: Uebersetzung des Bitmaps in eine “on-off” Selektionsfunktion, d.h. ein % Teil der Komponenten ist geoeffnet und einer geschlossen, je nach unterliegendem Bitmap Grauwert. A3 Grafiken mehrerer Gradienten polar und linear.
Referenz: Jean Nouvel Institute Arabe du Monde, ZHA Bratislava Culenova

Kieselalge:
Mimetischer Nachvollzug des Entstehungsprinizips der Kieselalge! Stege zwischen der komprimierten Blasenpackung – Kugelpackung werden in Fom  positiver Volumina als Ergebnis einer Boolschen Operation dargestellt. Skalierungsschritte der Kugel – bzw Blasenpackung entlang einer mathematischen Progression – Gradient!
Aufgabe: (siehe oben – digitale Formgenerierung analog zur natuerlichen Formbildung)
Analyse, wie diese Form tragwerkstechnisch wirksam wird. Uebertragung dieses Fom-Funktionsprinzips auf eine vertikale Struktur.
Weitere Aufgabe: Kugelpackung – Blasenfeld – flaechiges Polyedernetz eintragen in eine graduelle Progression. A3 Grafiken mehrerer Gradienten polar und linear.

Duehnenlandschaft:
Die Topographie der Duehne ist ein landschaftliches Entstehungsprinzip und unterscheidet sich aus diesem Grund von den Analogien aus der belebten Natur, den Organen oder Organismen, welche die Grundlage anderer Arbeiten darstellen.
Bitte auch in diesem Fall keine einfache bildliche Ubersetzung der Duehnenlandschaft in eine arbitraere Nurbsgeometrie, sondern Nachvollzug des Formbildungsprinzips.
Aufgabe: Sand lagert sich ab in bestimmten Winkelfunktionen. Sobald ein bestimmtes Winkelmass erreicht ist, verfestigt sich die Form, der Sand “rutscht nicht weiter ab” (Anwendung beispielsweise bei Baugrubenaushub - sicherung). Dieses Prinzip sollte digital ueber eine kuenstliche Topographie nachvollzogen werden. Ein Gradient an Oeffnungen wird einem gegebenen Sandvolumen unterlegt und die resultierende Landschaftsformation simuliert (multiples Sanduhren Prinzip). Die Erstellung von Serien unterschiedlicher Oeffnungsdichte und Oeffnungsformen als unterliegende Matrix stellen die ersten dreidimensionalen Modelle dar. Die Matrizen sollten als A3 Grafiken extrahiert werden. Es koennen auch physische “Materialcomputer” erstellt werden.
Siehe auch: Theodore Spyropoulous Architectural Association Semester 2010 -2011

Haeute – zellulare Systeme:
Bitte die Geometrie Analogie zu Voronoi Tesselierungen herstellen. Anwendung des Voronoi Tesselierungs Plug Ins zur Erstellung der 2 dimensionalen Gradientengrafik (A3). 
(siehe auch Eingangsbeispiel Projektplenum).Weitere
Aufgabe: Groessenverhaeltnisse, bzw Punktfelddichte auf zweisinnig gekruemmte Geometrien anwenden (Beispiel: Sphaerenkoerper zur Thermo Verformung als Grundlage benutzen – Verhaeltnis von Punktdichte zu Kruemmungsradius erstellen!)

Nautilus:
Bitte die Wachstumskurven auf die Fibonacci Zahlenreihe ueberpruefen und auf den polaren Gradienten als Konstruktionsprinzip uebertragen. Die Drehkegelschnitte der zweiten Gradientenuebung koennen als Teilausschnitt aus einer Gesamtspirale betrachtet werden und entsprechend abgebildet werden.
Eventuell zwei gegenlaeufige Spiralen Ueberlagern, so dass Diagonalraster enstehen.
Der polare Gradient kann ueber arrays von Spiralen erstellt werden.
Die Kammern innerhalb der Schale folgen der gleichen Progression, ihre Spanden dienen als unterstuetzendes Element zur Aussteifung der Schale.  Kammern sollten in die gegenlaufigen Spiralueberlagrungen eingebettet werden.
Weitere
Aufgabe: graduelle  Extrusion des Spiralfoermigen flaechigen Gradienten zu raeumlichen Kammern, in Abhaengigkeitsrelation: kleine Kammer – geringe Extrusionshoehe.

Schnecke:
Bitte die Wachstumskurven auf die Fibonacci Zahlenreihe ueberpruefen und auf den polaren Gradienten als Konstruktionsprinzip uebertragen. Die Drehkegelschnitte der zweiten Gradientenuebung koennen als Teilausschnitt aus einer Gesamtspirale betrachtet werden und entsprechend abgebildet werden.
Die Kammern innerhalb der Schale folgen der gleichen Progression, ihre Spanden dienen als unterstuetzendes Element zur Aussteifung der Schale. 
Weitere
Aufgabe: graduelle  Extrusion des Spiralfoermigen flaechigen Gradienten zu raeumlichen Kammern, in Abhaengigkeitsrelation: kleine Kammer – geringe Extrusionshohe.
Weitere Referenzen aus der Natur wie besprochen: Sonnenblume etc.
Aus der Architektur: Norman Foster Swiss Re, London, Zvi Hecker Grundschule Berlin

Rhizome:
Bitte die Ursprungsanalogie deutlicher darstellen!
Das Funktions - Formprinzip muss in ein architektonisches Parallelmodell uebertragen werden.
Dafuer ist es notwendig die Veraestelung in der Wurzelstruktur prinzipiell zu verstehen und nachzuvollziehen, um das Regelsystem zu extrahieren und uebertragen zu koennen. In diesem Sinne sollte nicht rein bildlich vorgegangen werden (kurzer metaphorischer Schluss), sondern eine Funktionsanalogie gezogen werden.
Leitfragen: Gibt es Hierarchien im Wurzelsystem? – Welchen “Konstruktions-Regeln” unterliegen die Wurzelsysteme? Ist ein Wurzelsystem ein Netzwerk?
Aufgabe: Erstellung von Rohrensystemen analog zur rhizomartigen Wurzelstruktur. Bindung der Roehrensysteme an eine unterliegende  praezise Grafik, der die Eigenschaften von Wurzelstrukturen eingeschrieben sind.  Uebertragung der Wurzelysteme auf einen Gradienten (Dehnung und Stauchung)

Blatt:
Das digitale  Modell ist elegant!
Nur: bitte die Ursprungsanalogie deutlicher analysieren und darstellen!
Das Funktions - Formprinzip muss in ein architektonisches Parallelmodell uebertragen werden.
Dafuer ist es notwendig die Veraestelung in der Blattstruktur prinzipiell zu verstehen und nachzuvollziehen, um das Regelsystem zu extrahieren und uebertragen zu koennen. In diesem Sinne sollte nicht rein bildlich vorgegangen werden (kurzer metaphorischer Schluss), sondern eine Funktionsanalogie gezogen werden.
Leitfragen: Gibt es Hierarchien im Blattsystem? Wenn ja, warum? – Welchen “Konstruktions-Regeln” unterliegen die Blattsysteme? Was ist das funktionale Zusammenspiel zwischen den stark hervorgehobenen Adern und den feinen Veraestelungen im flaechigen Blattbereich?
Unterschiedliche Blattformen fuehren zu unterschiedlichen Binnenstrukturen? – Katalogisierung!
Aufgabe: Erstellung von Adersystemen analog zur Blattstruktur. Bindung dieser “branching studies” an eine unterliegende  praezise Grafik, der die Eigenshaften von Blattstrukturen eingeschrieben sind.  Gradientenerstellung entlang der Veraestelungshierarchie.

Eiskristalle:
Welche Kristallisationsregel unterliegt der Kristallform (Thema fur das ProSeminar) – bitte verdeutliche die Vorschlag:Symmetrie! Abstraktion der Kristallform auf ihre Gometrie nach den zugrundeliegenden Symmetrieregeln . Agglomeration  mehrerer Kristalle zu Kristallfeldern. Dreidimensionales Modellieren der Kristalle und Fuegung zu raeumlichen Komponenten. “Verschmelzung” der kristallinen Koerper zu einer kontinuierlichen Gesamtstruktur (T-Splines: Polygonales Gitterwerk in T-Spline Geometrie umwandeln).
Aufgabe: Kristallfelder in Gradientengrafiken uebertragen. Dann T Splines mit gradueller Radiusvergroesserung erzeugen.Einfuehrung eines Horizontes: Ueberpruefung der Struktur auf  ihre Stabilitaetseigenschaften.

Übung 1:

Erstellung eines linearen, sowie eines polaren Gradienten. Ziel der Übung ist es Verläufe zu generieren, welche sich an ein Naturphänomen anlehnen. Hierzu soll zuerst das Raster definiert werden und anschliessend sollen sich die daraus ergebenden Zellen mit jeweils einer Umrisskontur gefüllt werden. Die Gradienten können sich sowohl schon aus den Zellengrössen ergeben als auch  aus der Grösse der jeweiligen Umrisskontur. Die Arbeitsergebnisse sollen bis Dienstag auf den Blog gestellt werden um diese anschliessend zu präsentieren. Die Favoriten sollen zusätzlich auf A3 im Hochformat ausgedruckt und an die Wand gehängt werden.
Hierbei soll schon die weitere Verwendung der Grafik im Auge behalten werden: Die Muster sollen im A2 Format gefräst werden wobei der kleinste Radius für die Umrisskontur 3mm (in A2) betragen kann.
Beispiel Ausschnitt:

Digital Design & Fabrication in Architecture

International Workshop Series: Edition XIII

Digital Design & Fabrication in Architecture

Tampere University of Technology, Finland

28 May - 6 June 2010

Opening Lecture – Digital Design and Fabrication in Architecture

Throughout history technological breakthroughs have resulted in innovative architectural tectonics. Today digital design tools and – more recently – digital fabrication technology are hailing a revolution in contemporary architecture. Using work and research currently happening at the Architectural Association, The International Workshop Series, Zaha Hadid Architects and many others, this lecture will address current developments and challenges in digital design and fabrication in architecture and the paradigm shift it is triggering today.

KC, 20 03 2010

Workshop Brief

Goal:

• Digital design: Parametric / generative modelling: explicit history applications in Rhino, using Grasshopper
• Digital fabrication: Translation into matter using CNC technology
• Team work / project management: control of design and workflow up until completion of a project

Part 1: Rhino – Grasshopper Tutorials

The aim is to equip students with a basic knowledge of parametric / generative modelling with Grasshopper

Part 2: Design Competition

• Phase 1: 10 Teams of 3 students (?)
• Jury 1: students choose 3 projects, teachers add 2
• Phase 2: 5 teams of 6 students
• Jury 2: students choose 1 project, teachers add 1

Part 3: Construction

• Initial team members operate as project architects in coordinating their teams throughout the construction phase
• Step 1: production of workshop drawings
• Step 2: CNC milling + hand cutting (?)
• Step 3: construction

Calendar

Saturday 29 May

AM arrival in Tampere

13.00 – 16.00 Workshop introduction

16.00 – 19.00 Grasshopper tutorials

Sunday 30 May

09.00 – 13.00 Grasshopper tutorials

14.00 – 19.00 Grasshopper tutorials

Monday 31 May

09.00 – 13.00 Grasshopper tutorials

14.00 – 17.00 Grasshopper tutorials

17.30 – 19.00 Public Lecture: “Digital Design and Fabrication in Architecture” by Kristof Crolla

Tuesday 01 June

09.00 – 13.00 Grasshopper tutorials

14.00 – 21.00 Design Studio – Phase 1

Wednesday 02 June

09.00 – 13.00 Design Studio – Phase 1

13.00 – 14.00 Design Studio – Jury 1

15.00 – 19.00 Design Studio – Phase 2

Thursday 03 June

09.00 – 13.00 Design Studio – Phase 2

13.00 – 15.00 Design Studio – Jury 2

16.00 – 19.00 Design Studio – Phase 3

Friday 04 June

09.00 – 13.00 Design Studio – Phase 3

14.00 – 19.00 Design Studio – Phase 3

Saturday 05 June & Sunday 06 June

CNC milling

09.00 – 13.00 Construction

14.00 – 19.00 Construction

 Additional individual / group software tutorials will be provided during the design studio as needed.

parametric wood formation by shahram abbasian, yama jawad

studio_arbeiten_vorschau

parametric wood formation by shahram abbasian, yama jawad

frangipani_lamp by katja pape, chrissi finke               

                                                      

termin 30_10_2009

keynotes_camouflage
http://www.filefactory.com/file/a1bc9g4/n/091030_DC_Keynote.pdf

Algorithmic Architecture

hier der link zu Grasshopper Primer
http://www.box.net/shared/8lms08zdg4

Beispiel -> Diagramme -> a+t _D BOOK

http://www.aplust.net/pdf_libros/uD7IJTXV_DBOOKPDF.pdf

Projekt WS 08/09

Diagraming

Diagram .pdf als winrar archiv zusammengepackt zum runterladen unter

http://rs29.rapidshare.com/files/292806188/diagrams.rar

Literaturliste

On Growth and Form, John Tyler Bonner (Herausgeber) von D’Arcy Thompson

Kunstformen der Natur von Ernst Haeckel

Komplexe Strukturen, Entropie und Information von Ebeling, Werner; Freund, Jan; Schweitzer, Frank

The Book of Numbers von John H. Conway

The Magical Maze – seeing the world through mathematical eyes von Ian Stewart

Figments of Reality – the evolution of the curious mind von Ian Stewart mit Jack Cohen

Das Rätsel der Schneeflocke. Die Mathematik der Natur von Ian Stewart

Lifes’s othe secrets von Ian Stewart

The Blind Watchmaker von Richard Dawkins

Gipfel des Unwahrscheinlichen. Wunder der Evolution von Richard Dawkins

The Ancestor's Tale. A Pilgrimage to the Dawn of Evolution von Richard Dawkins

A new Kind of Science von Stephen Wolfram

New patterns in genetics and development von Conrad Hal Waddington

Crossing Over: Where Art and Science Meet von Stephen Jay Gould

The Structure of Evolutionary Theory von Stephen Jay Gould

The Crucible of Creation: The Burgess Shale and the Rise of Animals von Simon Conway Morris


Nature Design: From Inspiration to Innovation von Angeli Sachs von Müller (Lars), Baden

Digital Design of Nature von Oliver Deussen, Bernd Lintermann, und Anna Dowden-Williams von Springer, Berlin

Verb Natures (Actar's Boogazine) von Irene Hwang, Albert Ferré, Tomoko Sakamoto, und Ramon Prat von Actar

Pamphlet Architecture 27: Tooling von Benjamin Aranda, Chris Lasch, Cecil A. Balmond, und Sanford Kwinter von Princeton Architectural Press

The Visual Display of Quantitative Information von Edward R. Tufte von Graphics Press

Envisioning Information von Edward R. Tufte von Graphics Press

Notes on the Synthesis of Form (Harvard Paperbacks) von Christopher Alexander von Harvard Univ Press

A Pattern Language: Towns, Buildings, Construction (Center for Environmental Structure Series) von Christopher Alexander von Oxford University Press

ARCH+ 189 - Entwurfsmuster: Raster, Typus, Pattern, Script, Algorithmus, Ornament (5 November 2008) von Nikolaus Kuhnert, Anh-Linh Ngo, Mike Meiré, und ARCH+Redaktion