Generatives Design - Evolution eines digitalen Bonsai-Baums - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Ich habe vor etwa 2 Jahren angefangen, mit Dreamcatcher in der Research Group bei Autodesk zu arbeiten.

Damals benutzte ich es, um Raumschiffe zu entwerfen.

Seitdem habe ich dieses Software-Tool lieben gelernt, da es mir erlaubt, Tausende von Designs und Optionen zu erkunden, die ich mir aus Zeitgründen nie hätte vorstellen können.

Es hat auch eine Rückkopplungsschleife, ich kann ein Design nicht aufheben, ich bin von vielen der Designs inspiriert, die auf dem Iterationspfad entstehen.

Der Weg ist sehr ähnlich, als würde man die Zeit verstreichen lassen. 1000 Jahre pro 24 Stunden. Das einzige, was ich wirklich verstanden habe, sind die Mammutbäume in Kalifornien, insbesondere im Big Basin, die 1000 Jahre alt sind. Es gibt einen Baum, der auf den Ringen die Daten der Ereignisse in der Geschichte markiert. Es ist sehr demütigend, zwischen diesen Bäumen zu gehen.

Dreamcatcher-Lösungen wie Bäume sind ein Produkt der Umwelt und der Belastungen und Einschränkungen, die während ihrer Lebensdauer angewendet werden. Ein bisschen Abwechslung und der Baum könnte ganz anders sein.

Schritt 1: Generatives Design, vorhandene Geometrie - Ports

Zuerst einige Hintergründe.

Wenn Sie zwei Blöcke haben, A. und B.

Sie möchten sie verbinden.

Dreamcatcher synthetisiert Geometrie basierend auf Ihrer Eingabe.

Schritt 2: Generatives Design, vorhandene Geometrie - Hindernisse

Wenn Sie möchten, dass sich Ihre Verbindungsgeometrie nur auf den Flächen befindet, die am nächsten beieinander liegen, und nirgendwo anders, müssen Sie das Teil MASKIEREN, damit die neue synthetisierte Geometrie nicht verbunden werden kann.

Dies ist ein zusätzlicher Körper oder Körper bestehender Geometrie.

Schritt 3: Generatives Design, Initialisierung - Erste Iteration generieren

Die erste Iteration umfasst die gesamte vorhandene Geometrie.

(Dies kann in Form von etwas anderem mit Seed-Geometrie sein - hier nicht behandelt;))

Schritt 4: Generatives Design, Generieren und Entwickeln

Basierend auf Ihren angewendeten Lasten und Solver-Einstellungen erhalten Sie eine synthetisierte Geometrie, die mit Ihren vorhandenen Ports A. und B verbunden ist.

Es ist wichtig anzumerken, dass die Zukunft solcher Tools weit darüber hinausgeht, alles optimal zu machen. Es ist nicht klar, ob die endgültige Form jemals Strukturen schaffen wird. Im Moment existiert das Tool. Das ist großartig. Es kann im Moment Topologieoptimierung und Fachwerkoptimierung durchführen. Es wird verwendet, um Geometrien zu synthetisieren.

Der Prozess hochrangiger Einschränkungen oder Ziele und eine computergestützte Kuration, die Tausende oder Millionen potenzieller Lösungen durchsucht, werden unser Leben auf eine Weise verändern, die wir uns nicht vorstellen können. Das ist die Stärke dieses Tools heute. Sie können einen Schimmer der Zukunft bekommen und es ist RAD!

Lass uns eine Lampe machen!

Schritt 5: Generatives Design: Frühes Scheitern, zum Gruppenprojekt, zum Wachstum von 1000 Jahren

Als eines der ersten Dinge, die ich am Pier tat, machte ich mich daran, eine Lampe zu bauen. Der erste Versuch scheiterte, aber wir bekamen die Gelegenheit, ein Gruppenprojekt zu machen. Aus dieser Zusammenarbeit sind die Lampen entstanden.

Schritt 6: Gruppenprojekt

GRUPPENPROJEKT:

Wir wollten eine schöne Laterne schaffen, um unseren Raum am Pier 9 Wärme zu verleihen. (Air-ea)

Wir haben zwei separate Designansätze verwendet, einen für den Laternensockel und einen für die Laternenbeleuchtungskomponente.

Prototypen wurden auf Makerbot Replicator 2 gedruckt, und die Prototypen von Objet Electronics wurden für die größere Version dimensioniert, aber aus Zeitgründen an eine verkleinerte Version angepasst.

Design Team:

Charlie Katrycz

Mary Franck

Michael Köhle

Michael Vergalla

Schritt 7: Beginnen Sie mit der vorhandenen Geometrie

Der obere Ring und der untere Ring sind Anschlüsse

Der Rest sind Hindernisse

Die Eingaben für Dreamcatcher wurden in Fusion 360 entwickelt

Es gibt zwei wichtige CAD-Funktionen, die zum geladenen Port und zum festen Port werden.

Der Ring, an dem die Lampe hängt. (Fest)

Der Ring, in dem der beleuchtete Teil der Lampe sitzt. (Geladen)

Der Rest der Geometrie besteht aus willkürlichen Hindernissen, die es ermöglichen, die Glühbirne im Ring zu platzieren, und helfen, einige Schutzzonen zu kontrollieren, wie z. B. innerhalb des hängenden Rings. Dies ist so, dass nichts wächst, wo ich eine Schnurschleife durchziehen möchte, um die Baugruppe aufzuhängen.

Nach der Abstimmung der Generierungsparameter wird das Modell "in den Ofen gestellt"

Am nächsten Morgen habe ich ~2000 Designs basierend auf meinen Einschränkungen.

Die ersten Prototypen wurden ohne die letzten 3 großen Keulen erzeugt. (2. Bild)

Der erste Prototyp erlaubte keine einfache Integration in die Lampenbaugruppe.

Schritt 8: Designexploration, Auswahl, Integration

Ich habe 3 Problemdefinitionen mit verschiedenen Lastfällen und Solver-Parametern ausgeführt.

Bis Montagmorgen hatte ich 6000 Designs!!!!

Der lustige Teil von Dreamcatcher ist, dass Sie interessante Kreaturen erschaffen, die erforscht werden müssen.

Ich nahm eine Teilmenge der Designs, die konvergiert waren und einige, die sich am Ereignishorizont befanden, und begann, sie für das Team zur Diskussion zu drucken.

In der Zwischenzeit werde ich dieses Alien-Design so weit wie möglich in den Kaninchenbau jagen!

Ohhh schau wie cool das aussieht!!!!

Die Eierdesigns sind großartig, weil wir verschiedene Möglichkeiten untersuchen, mit Licht durch Multimaterial-3D-Druckverfahren zu spielen. Komplexität ist "kostenlos" (ich hasste dieses Klischee)

---------------- Laternenbasisdrucke sind fertig Zeit, als Team auszuwählen!

Wir haben einen Sieger!

Erstes Bild, ganz links.

Wir planen, eine mit einer Höhe von 170 mm in der Z-Achse zu drucken, aber der Fortis war nicht verfügbar, daher müssen wir eine endgültige Eierlaternenkomponente herstellen, die zu den kleinen Modellen passt (100 mm in der Z-Achse).

Schritt 9: Letzte Gruppenlaterne

Es kommt alles zusammen, und es ist herrlich!

Beide endgültigen Eierabdrücke geben beim Anzünden einen warmen, einladenden Glanz.

In Kombination mit den Dreamcatcher-Basen haben wir erreicht, was wir uns vorgenommen haben:

Eine einzigartige Laterne, die modernste Designsoftware und parallele Arbeitsabläufe verwendet.

Schritt 10: Digitaler Bonsai

Ich mag das Problem und wollte es noch ein wenig kauen. Die 2 selbststehenden Stücke, die auf der Messe präsentiert werden, sind Erkundungen nicht einer Hängelampe, sondern wenn das Problem auf den Kopf gestellt wird. Ich habe viele Fälle mit inkrementell ansteigenden Lastfällen ausgeführt und auch die Elektronikhalterung in Dreamcatcher entworfen. Es gibt Momente, in denen das Design Evolutionssprünge macht. Es ist wirklich cool.. es geht in eine bestimmte Richtung.. und dann ändert sich etwas drastisch und es beginnt sich zu setzen. Es ist einer der Gründe, warum ich es liebe, mit diesem Tool zu erkunden, es ist, als würde man das Leben beobachten. Die Zukunftsvision und Entwicklung ist wirklich erstaunlich. Jede Version der Software ist besser als die letzte.

Die Leute sehen ein digitales Objekt in fertiger Form und etwas scheint zu fehlen, manchmal ist es der Pinselstrich oder etwas anderes ohne Worte. Der generative Designprozess ist ein digitales Handwerk, ein Spiel zwischen dem Schöpfer und der Rechenressource. Je nach Person sieht ein TI-89-Rechner wie ein Taschenrechner oder ein mächtiges Werkzeug aus.

Dies wird sich schnell durchsetzen und wird akzeptiert. Ich denke, die Leistung geht über strukturelle Komponenten hinaus, sondern über multiphysikalische Lösungen. Lösungen, die Gemeinschaften schaffen können, die mit Mikroklima und natürlicher Umgebung in Einklang stehen. Weniger Energie und Wärme verschwenden.

Das fertige Teil ist wichtig. Damit habe ich in den letzten 6 Monaten zu kämpfen. Wahrscheinlich länger! hahaha

3D-Drucke allein verbinden sich derzeit nicht mit Menschen. In einigen Fällen gibt es Modestücke oder ermöglichende Designs, aber ein 3D-gedrucktes Objekt allein hat nicht den Reiz, den es einmal hatte.

Wie entwickelt man sich?

Schritt 11: Redwood-Basis

Zu Beginn der Residenz sah ich einige Brocken von "Mammutbaumschrott". Ich fühlte mich mit den Bäumen verbunden und ihr Alter beeinflusste mich. Sie waren die perfekte Plattform für diese Arbeit.

Zum Zeitpunkt der Show hatte ich vor allem die Elektronik fertig, aber die Batterien hielten nur ein paar Stunden. Ich habe mein Timing mit der Sonne wirklich vermasselt. Meine Hauptarbeit war von hinten beleuchtet, als ich sie mir nachts vorstellte. Diese Arbeit wurde nicht beleuchtet.. trotzdem war es eine gute Lektion.

Ich habe alle Elektronikeinheiten fertig gestellt und nach der Show getestet.

Schritt 12: Bonsai-Baum trägt Früchte

In unkonventioneller Form tragen diese Bäume Früchte.

Die Lichter werden über eine Telefon-App gesteuert, die Farbe und Intensität steuert.

Diese werden in meiner ursprünglichen Vision von ihnen im Wald, in der Natur, wirklich gut aussehen. An einem Pfad hängen.

Schritt 13: Generatives Design, Elektronikschnittstelle

Ich hatte die ganze Zeit ein Experiment laufen. Ich wollte die kleinstmöglichen Features durch Topologieoptimierungsalgorithmen ermöglichen. Ziel war es, eine Parallele zu biomedizinischen Komponenten zu ziehen.

Jedes Mal habe ich eine Lösung gefunden. Ich würde es wieder ins System werfen.

Nach langer Zeit konnte ich die Auflösung erhöhen und das System weiter antreiben, um kleinere Funktionen zu erstellen.

Ich konnte das Teil auf dem Autodesk Ember-Drucker drucken. Es passt in die Diagonale des Druckfachs.

Schritt 14: Generatives Design, Human Touch

Generatives Design existiert in einer Reihe von Formen, und sie werden bis heute immer ausgereifter. Sehr bald wird es überall sein, aber in der Zwischenzeit schaffen sexy, seltsam aussehende 3D-Drucke einfach nicht den Schnitt. Ein anderer Künstler bei Autodesk Arthur hat einen schönen Holzstuhl hergestellt. Generativer Stuhl

Ich habe viele Gespräche geführt und Leute gefragt, die mit den Stücken interagiert haben, was sie damit verbunden haben oder nicht.

Die Kuration mit rechnerischer Unterstützung.

Sie können die Zukunft spüren. Es ist so schwer zu beschreiben oder zu kommunizieren. So geht es zumindest bei mir verloren.

Zur Zeit.

Datenverarbeitungstools, von denen ich Einblicke gesehen habe, werden helfen, die Geschichte, die Reise des generativen Designs, zu erzählen.

Für mich. Ich musste das menschliche Element hinzufügen. Ich wollte ein glattes Finish und wurde auf Wachs hingewiesen.

Ich wollte ein starkes Design, das gehandhabt werden kann. Es wurde ursprünglich in Aluminium entworfen, aber in Plastik gedruckt.

Berührung war wichtig. Für Bäume, für Menschen, für Kunst. Ich denke auch für generatives Design!

Ich brachte das Stück zur Artworks Foundry in Berkeley, Kalifornien.

Nachdem sie mit ihnen gesprochen hatten, halfen sie mir, einige Wachsschichten auf das Teil aufzutragen.

Dann lassen Sie mich frei, um das Wachs zu meiner Zufriedenheit zu bearbeiten.

Schließlich das MENSCHLICHE ELEMENT. Es war wirklich eine Designkollaboration. Ich denke, das ist einer der Gründe, warum der Holzstuhl so schön ist. Sie wissen, dass es einen Handwerker gibt. Also vielleicht ist es das. Mehr Ping-Pong, ein Hin und Her in verschiedenen Phasen des Prozesses.

Schritt 15: Generatives Design, Bronzeguss

Bilder des Teils direkt nach dem Gießen in Bronze.

Lüftungsschlitze und Gießstellen wurden nicht entfernt!

Da kommt noch mehr. Schauen Sie später noch einmal vorbei, um die nächste Entwicklung des Digital Bonsai Tree zu sehen.