Generativt design - Evolution af et digitalt bonsai -træ: 15 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Jeg begyndte at arbejde med Research Group på Autodesk med Dreamcatcher for cirka 2 år siden.

På det tidspunkt brugte jeg det til at designe rumfartøjer.

Siden dengang har jeg lært at elske dette softwareværktøj, da det giver mig mulighed for at udforske tusindvis af designs og muligheder, som jeg aldrig ville have forestillet mig på grund af tidsbegrænsninger.

Det har også en feedback-loop, jeg kan ikke fjerne et design, jeg er inspireret af mange af de designs, der dukker op langs iterationsvejen.

Stien er meget ligesom at se tiden zoome forbi. 1000 år i døgnet. Det eneste jeg virkelig har forstået, der er 1000 år gammelt, er redwood træerne i Californien, især Big Basin. Der er et træ, der markerer datoerne for begivenhederne i historien på ringene. Det er meget ydmygende at gå blandt disse træer.

Dreamcatcher -løsninger som træer er et produkt af miljøet og de belastninger og begrænsninger, der påføres i løbet af dets levetid. En lille ændring og træet kunne være helt anderledes.

Trin 1: Generativt design, eksisterende geometri - havne

Først lidt baggrund.

Hvis du har to blokke, A. og B.

Du vil gerne forbinde dem.

Dreamcatcher syntetiserer geometri baseret på dit input.

Trin 2: Generativt design, eksisterende geometri - forhindringer

Hvis du vil have din forbindelsesgeometri kun til at være på de ansigter, der er tættest på hinanden, og ingen andre steder skal du MASKERE delen, så den nye syntetiserede geometri ikke kan forbinde.

Dette vil være et eller flere organer af eksisterende geometri.

Trin 3: Generativt design, initialisering - Generer første iteration

Den første iteration omfatter al eksisterende geometri.

(dette kan være i form af noget andet ved hjælp af frøgeometri - ikke dækket her;))

Trin 4: Generativt design, generer og udvikler dig

Baseret på dine anvendte belastninger og opløsningsindstillinger får du syntetiseret geometri forbundet til dine eksisterende havne A. og B.

Det er vigtigt at bemærke, at fremtiden for værktøjer som dette er langt ud over at optimere noget, det er ikke klart, at den endelige form nogensinde vil skabe strukturer. Lige nu findes værktøjet. Dette er forbløffende. Det kan udføre topologioptimering og trussoptimering i øjeblikket. Det bruges til at syntetisere geometrier.

Processen med begrænsninger eller mål på højt niveau og en beregningsmæssig kuration, der søger i tusinder eller millioner af potentielle løsninger, vil ændre vores liv på måder, vi ikke kan forestille os. Det er styrken ved at bruge dette værktøj i dag. Du kan få et glimt af fremtiden, og det er RAD!

Lad os lave en lampe!

Trin 5: Generativt design: Tidlig fiasko, til gruppeprojekt, til vækst i 1000 år

Som en af de første ting, jeg gjorde på molen, satte jeg mig for at lave en lampe.. det første forsøg faldt fladt på ansigtet, men vi fik mulighed for at lave et gruppeprojekt. Lamperne udviklede sig fra det samarbejde.

Trin 6: Gruppeprojekt

GRUPPEPROJEKT:

Vi ønskede at skabe en smuk lanterne for at bringe varme til vores rum ved Pier 9. (Air-ea)

Vi benyttede to separate designmetoder, en til lanterne -basen og en til lanterne -belysningskomponenten.

Prototyper blev udskrevet på Makerbot Replicator 2 samt Objet Electronics prototyperne var dimensioneret til den større version, men på grund af tidsbegrænsninger blev de ændret til at passe til en nedskaleret version.

Designteam:

Charlie Katrycz

Mary Franck

Michael Koehle

Michael Vergalla

Trin 7: Start med eksisterende geometri

Topringen og bundringen er havne

Resten er forhindringer

Inputene til Dreamcatcher blev designet i Fusion 360

Der er to vigtige CAD -funktioner, der bliver den indlæste port og den faste port.

Ringen, som lampen hænger i. (Rettet)

Ringen, som den tændte del af lampen sidder i. (Indlæst)

Resten af geometrien er vilkårlige forhindringer, der gør det muligt at placere pæren i ringen, og hjælper med at kontrollere nogle holde zoner væk, f.eks. Inde i den hængende ring. Dette er så ingenting vokser, hvor jeg vil lægge en sløjfe med snor igennem for at hænge samlingen.

Efter indstilling af generationsparametre "sættes modellen i ovnen"

Næste morgen har jeg ~ 2000 designs baseret på mine begrænsninger.

De første prototyper blev genereret uden de sidste 3 store lapper. (2. billede)

Den første prototype tillod ikke let integration med pærenheden.

Trin 8: Designudforskning, udvælgelse, integration

Jeg kørte 3 problemdefinitioner med forskellige belastningstilfælde og løsningsparametre.

Mandag morgen havde jeg 6000 designs !!!!

Det sjove ved dreamcatcher er, at du skaber interessante skabninger, der har brug for udforskning.

Jeg tog en delmængde af de designs, der blev konvergeret, og nogle, der var på begivenhedshorisonten, og begyndte at udskrive dem, som teamet kunne diskutere.

I mellemtiden vil jeg jagte dette fremmede design så langt ned i kaninhullet som jeg kan!

Åhhh se hvor sejt det ser ud !!!!

Æggedesignerne er fantastiske, fordi vi kigger på en række forskellige måder at lege med lys gennem multimateriale 3D-udskrivningsprocesser. Kompleksitet er "gratis" (jeg plejede at hade den kliche)

---------------- Lantern Base Prints er klar Tid til at vælge som et team!

Vi har en vinder!

Første billede, yderst til venstre.

Vi planlægger at udskrive en med en højde på 170 mm i Z -aksen, men Fortis var ikke tilgængelig, så vi skal lave en sidste æggelanterkomponent, der passer til de små modeller (100 mm i Z -aksen)

Trin 9: Final Group Lantern

Det hele kommer sammen, og det er herligt!

Begge sidste ægudskrifter giver, når de er tændt, en varm, indbydende glød.

Kombineret med dreamcatcher -baserne har vi opnået det, vi satte os for:

En enestående lanterne, der udnyttede avanceret designsoftware og parallelle arbejdsgange.

Trin 10: Digital Bonsai

Jeg kan godt lide problemet og ville tygge mere på det. De 2 selvstændige stykker, der blev præsenteret på messen, er udforskninger af ikke en hængende lampe, men når problemet vendes på hovedet. Jeg kørte mange sager, med trinvise stigende belastningskasser og designede også elektronikmonteringen i Dreamcatcher. Der er øjeblikke, hvor designet tager evolutionære spring. Det er virkelig sejt.. det leder en bestemt retning.. og så ændrer noget sig drastisk, og det begynder at slå sig ned. Det er en af grundene til, at jeg elsker at udforske med dette værktøj, det er som at se livet ske. Fremtidsvisionen og udviklingen er virkelig fantastisk. Hver version af softwaren er bedre end den sidste.

Folk ser digitalt objekt i en færdig form, og noget ser ud til at mangle, nogle gange er det penselstrøg eller noget andet uden ord. Den generative designproces er et digitalt håndværk, et spil mellem skaberen og beregningsressourcen. Afhængig af personen ligner en TI-89-lommeregner en lommeregner eller et kraftfuldt værktøj.

Dette vil hurtigt komme i almindelig brug, og det vil blive accepteret. Jeg tror, at magten ligger ud over strukturelle komponenter alene, men flerfysiske løsninger. Løsninger, der kan skabe fællesskaber, der balancerer med mikroklimaer og naturlige omgivelser. Spilder mindre energi og varme.

Den færdige del er vigtig. Det har jeg kæmpet med de sidste 6 måneder. Sandsynligvis længere! hahaha

3D -print alene i øjeblikket forbinder ikke med mennesker. I nogle tilfælde er der modebrikker eller muliggørende designs, men et 3D -printet objekt alene bærer ikke den tiltrekning, det engang gjorde.

Hvordan udvikler man sig?

Trin 11: Redwood Base

Tidligt i residensen så jeg nogle bidder af "skrot" rødtræ. Jeg følte mig forbundet med træerne, og deres alder påvirkede mig. De var den perfekte platform for dette arbejde.

På tidspunktet for showet havde jeg mest af alt elektronikken klar, men batterierne varede kun et par timer. Jeg ødelagde virkelig min timing med solen. Mit hovedværk var baggrundsbelyst, da jeg forestillede mig det om natten. Dette arbejde blev ikke tændt.. alligevel var det en god lektion.

Jeg færdiggjorde alle elektroniske enheder og testede dem efter showet.

Trin 12: Bonsai Tree Bears Fruit

I utraditionel form frugter disse træer.

Lysene styres af en telefonapp, der styrer farve og intensitet.

Disse vil se rigtig godt ud i min originale vision om dem i skoven, i naturen. Hængende langs et spor.

Trin 13: Generativt design, elektronikgrænseflade

Jeg havde et eksperiment kørende hele tiden. Jeg ønskede at gøre de mindste funktioner mulige ved hjælp af topologioptimeringsalgoritmer. Målet med dette var at tegne en parallel til biomedicinske komponenter.

Hver gang fandt jeg en løsning. Jeg ville smide det tilbage i systemet.

Efter lang tid var jeg i stand til at hæve opløsningen og blive ved med at køre systemet for at lave mindre funktioner.

Jeg var i stand til at udskrive delen på Autodesk Ember -printeren. Det passede i diagonalet på udskriftsbakken.

Trin 14: Generativt design, menneskelig berøring

Generativt design findes i en række former, og til dato vokser de i modenhed. Meget snart vil det være overalt, men i mellemtiden sexede, mærkeligt udseende 3D -udskrifter, skal du bare ikke snitte. En anden kunstner på Autodesk Arthur lavede en smuk træstol. Generativ stol

Jeg havde mange samtaler, hvor jeg spurgte folk, der interagerede med stykkerne, hvad de havde forbindelse til eller ikke. Jeg var ikke i stand til let at kommunikere, min oplevelse af processen.

Kurateringen med beregningsassistance.

Du kan mærke fremtiden. Det er så svært at beskrive eller kommunikere. Så i hvert fald for mig går det tabt.

For nu.

Databehandlingsværktøjer, som jeg har set glimt af, vil hjælpe med at fortælle historien, rejsen med generativt design.

For mig. Jeg havde brug for at tilføje det menneskelige element. Jeg ville have en glat finish, og jeg blev peget på voks.

Jeg ville have et stærkt design, der kunne håndteres. Det var oprindeligt designet i aluminium, men trykt i plast.

Berøring var vigtig. For træer, for mennesker, for kunst. Jeg tænker også på generativt design!

Jeg tog stykket med til kunstværksstøberiet i Berkeley, Californien.

Efter at have talt med dem hjalp de mig med at lægge nogle vokslag på delen.

Slip mig derefter fri til at arbejde voksen til min tilfredshed.

Endelig det Menneskelige element. Det var virkelig et designsamarbejde. Jeg tror, det er en del af, hvorfor træstolen er så smuk. Du ved, at der er en håndværker. Så måske er det det. Mere af bordtennis, en frem og tilbage i forskellige stadier af processen.

Trin 15: Generativt design, Bronzestøbning

Billeder af del lige efter støbning i bronze.

Ventilationsåbninger og hældesteder er ikke fjernet!

Mere på vej. Kom tilbage senere for den næste udvikling af Digital Bonsai Tree.