CLOUD PAVILION NUTTIG GEBRUIK MAKEN VAN PARAMETRISCH MODELEREN TIJDENS HET ONTWERPPROCES BOZAR BEN-ZEEV

Transcriptie

1 CLOUD PAVILION NUTTIG GEBRUIK MAKEN VAN PARAMETRISCH MODELEREN TIJDENS HET ONTWERPPROCES BOZAR BEN-ZEEV

2

3 CLOUD PAVILION NUTTIG GEBRUIK MAKEN VAN PARAMETRISCH MODELEREN TIJDENS HET ONTWERPPROCES BOZAR BEN-ZEEV

4

5 MET DANK AAN SANDER MULDERS

6

7 INHOUDSOPGAVE CLOUD PAVILLION INTRODUCTIE 7 ONTWERP 9 PLAN VAN AANPAK 14 DESIGN PROCESS MAP 16 MODEL 18 VARIANTEN 21 REFLECTIE 22

8

9 INTRODUCTIE CLOUD PAVILLION... I CAN T THINK OF ANYTHING THAT ISN T CLOUD COMPUTING. LARRY ELLISON, CEO VAN ORACLE CORPORATION THE CLOUD Cloud Computing wordt een steeds belangrijker fenomeen in onze samenleving. Nu de sociale contacten veelal naar het internet verschuiven met diensten als Facebook en Twitter wordt het begrip online privacy steeds actueler. Cloud Computing omvat elke vorm van het stallen van persoonlijke data op servers van externe bedrijven. Zoals het geval is bij het gebruik van Facebook en Twitter, maar ook je internet en bijna elke online service stalt jouw gegevens op externe servers. Deze verschuiving van controle over je eigen gegevens kan grote gevolgen hebben voor de privacy van het individu. Als jou gegevens op servers van bedrijven staan, kunnen ze die gegevens aan iedereen verkopen en er zelf ook mee doen wat ze willen. Daarnaast is het veel gemakkelijker om iemands persoonlijke gegevens te achterhalen als deze op externe servers zijn opgeslagen dan als dit op je eigen PC gebeurd. ONTWERP Cloud Pavilion is een ontwerp voor een paviljoen voor het Science Center, met als doel het stimuleren van de bewustwording van de gevaren van cloud computing, maar ook de positieve elementen van dit fenomeen komen aan bod. Dit gehele programma bevindt zich in een hightech architectonische wolk. De persoonlijke gegevens van elke bezoeker van het paviljoen die vrij toegankelijk op het internet beschikbaar zijn, worden op de gevel, bestaande uit translucente AMOLED-schermen, weergegeven. Zodat zowel van binnen als buiten deze persoonlijke informatie zichtbaar is, de letterlijke verbeelding van het gemak waarmee in de virtuele wereld deze informatie ook beschikbaar is. THE CLOUD SECURITY LANDSCAPE IS GROWING EVER MORE DANGEROUS... HIGHLY SOPHISTICATED ATTACKS ARE DIRECTLY TARGETING PRIVATE AND PUBLIC CLOUD ENVIRONMENTS. TERRY WOLOSZYN, CHIEF TECHNICAL OFFICER, PERSPECSYS AANLEIDING Het Cloud Pavilion ontwerp is gemaakt voor een opdracht binnen de minor Archineering, in combinatie met een extra curiculair informatica vak. Vandaar ook de relatief grote rol die is weg gelegd voor parametrisch modelleren binnen het ontwerp. PARAMETRISCH MODELLEREN Het streve, bij het gebruik van parametrisch modeleren binnen een ontwerp, is geweest om door het gebruik van de computer bij het ontwerpen, niet de computer een deel van het ontwerpen te laten bepalen, maar juist om door het gebruk van de computer genoodzaakt te zijn om het ontwerp zelf nog beter te doorgronden. CLOAKED IN LANGUAGE LIKE "TRANSPARENCY," "SIMPLICITY" AND "CONSISTENCY," GOOGLE IS MAKING IT EASIER FOR THEM TO CONNECT THE DOTS BETWEEN EVERYTHING YOU SEARCH, SEND, SAY OR STREAM WHILE USING ONE OF THEIR SERVICES. MICROSOFT AANGAANDE VERANDERINGEN IN GOOGLE S PRIVACY REGULERING

10

11 ONTWERP CLOUD PAVILLION

12

13

14 PLATTEGROND KORTE DOORSNEDE LANGE DOORSNEDE

15 AANZICHT OOST AANZICHT WEST

16 CLOUD PAVILLION PLAN VAN AANPAK CONSTRUCTIE Het gebruik van parametrisch modeleren binnen het ontwerp, heeft zich gemanifesteerd in het uiterlijk van de constructie. Dit is dan ook het enige onderdeel van het model wat parametrisch is. Echter om een kloppend computer model te krijgen van de totaal vorm inclusief een aparte constructie pincipe, heeft in een vroeg stadium al de nodige planning met zich mee gebracht. servers van bedrijven met zich mee brengt. VERBEELDEN VAN CONCEPT &! De gevel is dragend BEDENKEN VAN EEN CONCEPT Het Sience Center is er om scholieren in aanraking te laten komen met wetenschap en de nieuwste techniek. Welke nieuwe techniek of wetenschap is zeer aanwezig in het dagelijks leven maar valt in eerste instantie niet op? Alles gaat tegenwoordig via Cloud Computing: messaging, , Facebook, documenten, kort om al je persoonlijke data. Toch is men zich niet bewust van de gevaren, die het stallen van je gegevens op FORMULEREN VAN ARCHITECTONISCHE UITGANSPUNTEN & Gekozen is er voor een visualisatie van de wolk door middel van een hangend paviljoen bestaande uit verschillende over elkaar heen gedrapeerde schillen waar vrij toegankelijke persoonlijke informatie van de bezoeker van binnen en van buiten op te zien is. FORMULEREN VAN CONSTRUCTIE UITGANSPUNTEN Boven op de architectonische uitganspunten moet het constructie ontwerp ook nog voldoen aan de volgende eigenschappen: De uiteindelijke vorm moet nog veranderlijk zijn, er moet dus een systeem worden ontworpen dat hier aan voldoet. DE TE ONDERZOEKEN ONDERDELEN VAN DE CONSTRUCTIE BEPALEN Constructie van losse schil

17 De schillen vormen steeds driehoeken, waardoor het geheel stijf is. MAQUETTE 3D INSCANNEN GRASHOPPER MODEL TOEPASSEN AMBITIES GEBRUIK VAN COMPUTER OPSTELLEN Constructie van de totaal vorm Grasshopper Rhinoceros Niet ontwerp laten bepalen door computer 3D DATA OMZETTEN TOT BEWERKBARE SCHONE GEOMETRIE MODEL 3D PRINTEN Totaal vorm veranderbaar CONSTRUCTIE PRINCIPE VAN LOSSE SCHIL Maar het ontwerp beter te doorgronden door gebruik van computer WETMATIGHEDEN OPSTELLEN WAARAAN DE CONSTRUCTIE IN HET MODEL MOET VOLDOEN. 4n 2 2 CONSTRUCTIE VAN LOSSE SCHIL 4n RENDERS MAKEN 2 2 4n 22 4n 2 2 DEFINITIEVE VORM ONTWERPEN CONSTRUCTIE PRINCIPE VAN GEHEEL GRASSHOPPER MODEL MAKEN

18 CLOUD PAVILLION DESIGN PROCESS MAP WEEK 1 & 2 WEEK 3 & 4 Cloud computing Paviljoen zweeft in de lucht Persoonlijke informatie van buiten en binnen voor iedereen zichtbaar Vorm bestaande uit verschillende stroken Gevel constructie Totaal constructie Start van computer model Detaillerin Sience Center Pavillion Project data Frame of reference Van buiten cloud computing activiteit weergeven Cloud onderbreekt loopbrug Doorzichtige schil met aan beide zijden zichtbare projectie Gezichtsherkenningssysteem projecteert live persoonlijke data Gezichtsherkenningssysteem interactie met stem, telefoon en DOMEINEN SPACE \ FORM \ COMPOSITION MATERIAL \ CONSTRUCTION \ CLIMATE FUNCTION \ MOVEMENT\ MEDIA \ INTERACTION Tekst Gebeurtenis Domein met betrekking op gebeurtenis URBAN CONTECT \ SITE SOCIAL \ HISTORICAL \ PHILOSOFICAL CONTEXT Domein met betrekking op gebeurtenis

19 WEEK 5 & 6 WEEK 7 g Vorm aanpassen aan de hand van conclusies uit het onderzoek Ophanging van het paviljoen en aansluiting met locatie Klimaatontwerp Interieurontwerp Detaillering uitgewerkt Overig beeldmateriaal Bouwtechnische tekeningen Beeldmateriaal cloudcomputing in paviljoen Klimaat en constructie principes Verder onderzoek naar toepassen van interactie voor interieur Constructie principe verwerkt in 3D model Vorm en constructie in 3D model Maquette 1:20 Interrieur in 3D model Renders

20 CLOUD PAVILLION MODEL

21

22 OPBOUW Het Grasshopper model bestaat uit drie elementen: Het glas, de constructie die het vlak verdeelt en de constructie aan de rand. Het model is grafisch echter opgebouwd uit vier onderdelen, de eerdergenoemde: constructie aan de rand, die in het vlak loopt en het glas, plus: de variabelen. Deze zijn voor het gebruiksgemak als een losse categorie weer gegeven. Daarnaast zijn er een aantal elementen die zichtbaar zijn, dit zijn dan ook de elementen die fysiek gebakken moeten worden, waar vervolgens mee verder wordt gemodelleerd. DE VARIABELEN In het model zijn de input en de output grafisch bij elkaar gezet, zodat het gemakkelijk is om een nieuwe schil te selecteren en vervolgens de gewenste variabelen te veranderen. De variabele mogelijkheden, en dus ook de mogelijkheden om het model aan te passen zijn: De richting, aan welke kant van het originele vlak wordt de nieuwe geometrie opgebouwd. Het aantal balken, om preciezer te zijn, de dichtheid van het aantal punten waartussen paren gevormd kunnen worden. De locatie van deze punten. De connectiemogelijkheid tussen deze punten, dus welk punt met welk ander punt wordt verbonden. De hoogte van de constructie en de dikte van de constructie. HET GLAS Eigenlijk niet meer dan een kopie van het originele vlak, zodat deze in het midden van de constructie wordt geprojecteerd. Voor het maken van de maquette was echter een dubbele verplaatsing nodig, zodat het glas een bepaalde dikte had. Aangezien dit echter een eenmalige verandering was, is er besloten om dit niet met een variabele op te lossen. CONSTRUCTIE IN HET VLAK Zowel het ingewikkeldste onderdeel als het essentieelste onderdeel van het model is de constructie in het vlak. Het model moet in staat zijn om een set van willekeurig gekozen lijnen te creëren die voldoen aan bepaalde eisen. Gezien het de originele wens was om te kunnen bepalen hoeveel driehoeken deze lijnen vormen, maar dit niet (met mijn kennis) te maken was, is er voor gekozen om het model verschillende combinaties tussen de eindpunten te kunnen laten maken, waardoor er nu op het oog kan worden gecontroleerd, of er genoeg driehoeken worden gegenereerd. Vandaar dat dit onderdeel van het model drie verschillende variabelen bevat. Het aantal eindpunten, de plaats van deze punten en de verbindingen tussen deze punten. In het hart van dit onderdeel van het model zit een VB script. VB SCRIPT Dim startpt As New list (Of String) Dim endpt As New list (Of String) Dim counter As New Integer Do If (startpt.count = (list1.count / 2) ) Then Exit Do If (list1.count = 0 ) Then Exit Do Dim rnd As New Random(System.DateTime.Now. Millisecond) Dim id1i As Int32 = rnd.next(list1.count) console.write(id1i) Dim id1 As String = list1(id1i) list1.removeat(id1i) Dim id2i As Int32 = rnd.next(list1.count) Dim id2 As String = list1(id2i) Dim elements1 As String() = id1.split(new Char() { ; c}) counter = 0 Do If(counter >= 1000) Then Exit Do Dim elements2 As String() = id2.split(new Char() { ; c}) If (elements1(0) <> elements2(0) ) Then Exit Do id2i = rnd.next(list1.count) id2 = list1(id2i) counter = counter + 1 Loop If (counter >= 1000 ) Then Else list1.removeat(id2i) startpt.add(id1) endpt.add(id2) End If Loop startpoints = startpt endpoints = endpt Het VB script regelt het essentieelste van het model, de paren van de te verbinden punten. Aangezien grasshopper zelf niet in staat is om met een loop te werken, was er een VB script nodig. Gezien het feit dat het aantal lijnen niet altijd uitkomt zelfs als er een even aantal punten wordt gegenereerd en grasshopper niet kan door blijven proberen tot er een juiste optie is ontstaan. CONSTRUCTIE VAN DE RAND De constructie aan de rand van het vlak is qua hoogte en dikte gekoppeld aan die van de constructie in het vlak, verder wordt deze wel los gegenereerd. Bijna dit gehele onderdeel is er om te zorgen dat de hoeken van deze constructie bij elke hoogte en elke dikte goed op elkaar aansluiten.

23 VARIANTEN CLOUD PAVILLION OPBOUW Het model is in staat om een oneindige hoeveelheid varianten te creëren, aangezien hij gebruik maakt van drie willekeurige waarden. Deze drie hebben echter alleen betrekking op het patroon van de constructie. Het aantal eindpunten, de plaats van deze punten en de verbindingen tussen deze punten. Daarnaast kan ook nog worden geregeld hoe dik en hoe hoog de constructie zou moeten zijn. Er zouden echter nog veel meer varianten mogelijk zijn als de onderlinge verhouding tussen de constructie in het vlak en aan de rand niet een vaste verhouding met elkaar zouden hebben. Het zelfde geld voor de verplaatsing van vlak ten opzichte van de constructie. Dit komt omdat het totaal niet de bedoeling is van mijn ontwerp om zo variabel mogelijk te zijn. Het enige wat er veranderlijk mag zijn is het patroon van de constructie, en dan ook nog zo dat deze voor het ook niet heel anders lijkt. De overige variabelen zijn er alleen om het model te eiken op de juiste schaal.

24 CLOUD PAVILLION REFLECTIE PROCES Tijdens het ontwerpproces en daaraan gekoppeld deze informatica opdracht is eigenlijk weinig verkeerd gegaan. Dit is vooral te danken aan de goede planning al vroeg in het proces. Ondanks dat veel van de stappen voor mij totaal nieuw waren, zoals het 3d scannen, 3d printen en voor het eerst rhino en grasshopper gebruiken bij een ontwerp opgave. Het enige wat niet gelukt is, is om de van te voren opgestelde wetmatigheden letterlijk in grasshopper te krijgen, daar was ik echter al vroeg in het proces achter. Daardoor is het mogelijk geweest om een methode te vinden die het zelfde beeld benadert, wat eigenlijk het belangrijkste was. Voor mezelf heb ik bewezen dat parametrisch modeleren nuttig kan zijn bij ontwerpen, aangezien het vaak bij ontwerp meer lijkt alsof het computer model toevallige dingen is gaan doen, heb ik dit weten te voorkomen. Voor de toekomst kan ik eigenlijk alleen maar hopen dat het volgende keer net zo voorspoedig gaat. LEREN Over het algemeen ben ik van mening dat het doen van een opdracht in plaats van het maken en leren voor een tentamen slechter werkt in verband met het onthouden en begrijpen van de stof of het programma. Toch was ik toen ik begon met dit vak, wat voor mij eigenlijk een herhaling was, bijna alles vergeten. Nu deed het geval zich toevallig aan dat aan het eind van deze opdracht veel van mijn vrienden de herkansing voor dit vak moesten doen en bleek dat ik ze niet alleen alles kon uitleggen, maar ik kon ook nog zonder enig probleem alle oefenvragen foutloos in enkele minuten maken. Een mooi moment om mijn mening te herzien lijkt me.

25