Design generativ - Evoluția unui copac bonsai digital: 15 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Am început să lucrez cu Grupul de cercetare la Autodesk cu Dreamcatcher acum aproximativ 2 ani.

În acel moment îl foloseam pentru a proiecta nave spațiale.

De atunci am învățat să iubesc acest instrument software, deoarece îmi permite să explorez mii de modele și opțiuni pe care nu le-aș fi imaginat niciodată din cauza constrângerilor de timp.

De asemenea, are o buclă de feedback, nu pot să nu văd un design, sunt inspirat de multe dintre proiectele care apar de-a lungul căii de iterație.

Calea seamănă foarte mult cu vizionarea timpului de mărire. 1000 de ani la 24 de ore. Singurul lucru pe care l-am înțeles cu adevărat este că are o vechime de 1000 de ani sunt copacii de sequoia din California, în special Big Basin. Există un copac care marchează pe inele datele evenimentelor din Istorie. Este foarte umilitor să mergi printre acești copaci.

Soluțiile Dreamcatcher, cum ar fi copacii, sunt un produs al mediului înconjurător și al încărcăturilor și constrângerilor care sunt aplicate în timpul vieții sale. O mică schimbare și arborele ar putea fi total diferit.

Pasul 1: Proiectare generativă, geometrie existentă - Porturi

Mai întâi niște fundaluri.

Dacă aveți două blocuri, A. și B.

Ați dori să le conectați.

Dreamcatcher va sintetiza geometria pe baza datelor introduse.

Pasul 2: Proiectare generativă, geometrie existentă - Obstacole

Dacă doriți ca geometria dvs. de conectare să se afle doar pe fețele cele mai apropiate unele de altele și nicăieri altundeva trebuie să MASCAȚI partea astfel încât noua geometrie sintetizată să nu se poată conecta.

Acesta va fi un corp sau corpuri suplimentare de geometrie existentă.

Pasul 3: Proiectare generativă, inițializare - Generați prima iterație

Prima iterație include toată geometria existentă.

(aceasta poate avea forma altceva folosind geometria semințelor - nu este acoperită aici;))

Pasul 4: Proiectare generativă, generare și evoluție

Pe baza sarcinilor aplicate și a setărilor soluției, veți obține geometria sintetizată conectată la porturile dvs. existente A. și B.

Este important să rețineți că viitorul unor astfel de instrumente este mult dincolo de a face ceva optim, nu este clar că forma finală va face vreodată structuri. În prezent, instrumentul există. Este uimitor. Poate face optimizarea topologiei și optimizarea fermelor în acest moment. Este folosit pentru a sintetiza geometrii.

Procesul de constrângeri sau obiective la nivel înalt și o curăție computațională care caută mii sau milioane de soluții potențiale ne va schimba viața în moduri pe care nu ni le putem imagina. Aceasta este puterea utilizării acestui instrument astăzi. Puteți obține o licărire de viitor și este RAD!

Să facem o lampă!

Pasul 5: Proiectare generativă: eșec timpuriu, la proiectul de grup, la o creștere de 1000 de ani

Ca unul dintre primele lucruri pe care le-am făcut la debarcader, mi-am propus să fac o lampă.. prima încercare a căzut pe față, dar am avut ocazia să facem un proiect de grup. Lămpile au evoluat din acea colaborare.

Pasul 6: Proiect de grup

PROIECT DE GRUP:

Am vrut să creăm un felinar frumos pentru a aduce căldură spațiului nostru la debarcaderul 9. (Air-ea)

Am folosit două abordări de proiectare separate, una pentru baza felinarului și una pentru componenta de iluminare a felinarului.

Prototipurile au fost tipărite pe Makerbot Replicator 2, precum și prototipurile Objet Electronics au fost dimensionate pentru versiunea mai mare, dar din cauza constrângerilor de timp au fost modificate pentru a se potrivi unei versiuni reduse.

Echipa de proiectare:

Charlie Katrycz

Mary Franck

Michael Koehle

Michael Vergalla

Pasul 7: Începeți cu geometria existentă

Inelul superior și inelul inferior sunt porturi

Restul sunt obstacole

Intrările pentru Dreamcatcher au fost proiectate în Fusion 360

Există două caracteristici CAD importante care devin portul încărcat și portul fix.

Inelul din care atârnă lampa. (Fix)

Inelul în care se află partea luminată a lămpii. (Încărcat)

Restul geometriei sunt obstacole arbitrare care permit amplasarea becului în inel și ajută la controlul unor zone de păstrare, cum ar fi în interiorul inelului suspendat. Acest lucru este așa că nimic nu crește acolo unde vreau să pun o buclă de șir pentru a atârna ansamblul.

După reglarea parametrilor de generație, modelul este „introdus în cuptor”

A doua zi dimineață am ~ 2000 de modele bazate pe constrângerile mele.

Primele prototipuri au fost generate fără ultimii 3 lobi mari. (A doua imagine)

Primul prototip nu a permis o integrare ușoară cu ansamblul becului.

Pasul 8: Explorare, selecție, integrare a proiectelor

Am rulat 3 definiții ale problemelor cu diferite cazuri de încărcare și parametri de rezolvare.

Până luni dimineață aveam 6000 de modele !!!!

Partea distractivă a Dreamcatcher este că creați creaturi interesante care au nevoie de explorare.

Am luat un subset de modele care erau convergente și unele care se aflau la orizontul evenimentelor și am început să le tipăresc pentru ca echipa să le poată discuta.

Între timp, voi urmări acest design extraterestru cât mai departe de gaura de iepure!

Ohhh uite ce tare pare !!!!

Modelele de ouă sunt minunate, deoarece ne uităm la o varietate de moduri de a ne juca cu lumina prin procese de imprimare 3D cu mai multe materiale. Complexitatea este „gratuită” (obișnuiam să urăsc acel clișeu)

---------------- Lantern Base Prints is done Timpul de selectare ca echipă!

Avem un castigator!

Prima imagine, stânga îndepărtată.

Planificăm să imprimăm una cu o înălțime de 170 mm pe axa Z, dar Fortis nu era disponibil, așa că trebuie să realizăm o componentă finală a felinarului de ou care să se potrivească modelelor mici (100 mm pe axa Z)

Pasul 9: Lanterna finală de grup

Totul se alătură și gloriosul său!

Ambele amprente finale de ou, atunci când sunt aprinse, dau o strălucire caldă și primitoare.

Împreună cu bazele Dreamcatcher am realizat ceea ce ne-am propus:

Un felinar unic care a folosit software de proiectare de ultimă oră și fluxuri de lucru paralele.

Pasul 10: Bonsai digital

Îmi place problema și am vrut să o mestec ceva mai mult. Cele 2 piese de sine stătătoare prezentate la spectacol nu sunt explorări ale unei lămpi suspendate, dar când problema este răsturnată cu capul în jos. Am rulat o mulțime de cazuri, cu cazuri de încărcare crescânde și am proiectat și montajul electronic în Dreamcatcher. Există momente în care designul face salturi evolutive. Este foarte cool.. se îndreaptă către o anumită direcție.. și apoi ceva se schimbă drastic și începe să se așeze. Este unul dintre motivele pentru care îmi place să explorez cu acest instrument, este ca și cum ai vedea cum se întâmplă viața. Viziunea și dezvoltarea viitorului sunt cu adevărat uimitoare. Fiecare versiune a software-ului este mai bună decât ultima.

Oamenii văd obiectul digital într-o formă terminată și ceva pare să lipsească, uneori este lovitura de perie sau altceva fără cuvinte. Procesul de proiectare generativă este un meșteșug digital, o joacă între creator și resursa de calcul. În funcție de persoană, un calculator TI-89 arată ca un calculator sau un instrument puternic.

Acest lucru va intra rapid în uz general și va fi acceptat. Cred că puterea depășește doar componentele structurale, ci soluțiile multifizice. Soluții care pot crea comunități care se echilibrează cu microclimatele și mediul natural. Pierdeți mai puțină energie și căldură.

Piesa finită este importantă. M-am luptat cu asta în ultimele 6 luni. Probabil mai mult! hahaha

Imprimările 3D singure în acest moment nu se conectează cu oamenii. În unele cazuri, există piese de modă sau modele care permit, dar un obiect tipărit 3D singur nu poartă atracția pe care a făcut-o odată.

Cum să evoluezi?

Pasul 11: Baza Redwood

La începutul reședinței am văzut niște bucăți de "resturi" de sequoia. M-am simțit conectat la copaci și vârsta lor m-a afectat. Au fost platforma perfectă pentru această lucrare.

În momentul spectacolului, aveam mai ales toate componentele electronice pregătite, dar bateriile au durat doar câteva ore. Mi-am încurcat sincronizarea cu soarele. Lucrarea mea principală a fost retroiluminată când mi-am imaginat-o noaptea. Această lucrare nu a fost aprinsă.. oricum a fost o lecție bună.

Am terminat toate unitățile electronice și le-am testat după spectacol.

Pasul 12: Arborele Bonsai dă roade

În formă neconvențională, acești copaci fructifică.

Luminile sunt controlate de o aplicație pentru telefon care controlează culoarea și intensitatea.

Acestea vor arăta foarte bine în viziunea mea originală despre ele în pădure, în natură. Agățat de-a lungul unei poteci.

Pasul 13: Design generativ, interfață electronică

În tot acest timp am avut un experiment. Am vrut să fac cele mai mici caracteristici posibile prin algoritmi de optimizare a topologiei. Scopul acestui lucru a fost de a trasa o paralelă cu componentele biomedicale.

De fiecare dată am găsit o soluție. L-aș arunca înapoi în sistem.

După o lungă perioadă de timp, am putut ridica rezoluția și am continuat să conduc sistemul pentru a face funcții mai mici.

Am putut imprima piesa pe imprimanta Autodesk Ember. Se încadrează în diagonala tăvii de imprimare.

Pasul 14: Design generativ, atingere umană

Proiectarea generativă există într-o serie de forme, iar până în prezent acestea cresc în maturitate. Foarte curând va fi peste tot, dar între timp imprimeuri 3D sexy, ciudate, pur și simplu nu faceți tăietura. Un alt artist de la Autodesk Arthur a realizat un scaun frumos din lemn. Scaun generativ

Am avut multe conversații întrebându-i pe oamenii care au interacționat cu piesele cu ce au legat sau nu. Nu am putut comunica cu ușurință, experiența mea a procesului.

Curarea cu asistență de calcul.

Puteți simți viitorul. Este atât de greu de descris sau de comunicat. Deci, cel puțin pentru mine, se pierde.

Deocamdata.

Instrumentele de prelucrare a datelor pe care le-am văzut întregi vă vor ajuta să spuneți povestea, călătoria designului generativ.

Pentru mine. Trebuia să adaug elementul uman. Am vrut un finisaj neted și am fost arătat spre ceară.

Am vrut un design puternic care să poată fi manipulat. A fost inițial proiectat din aluminiu, dar imprimat în plastic.

Atingerea era importantă. Pentru copaci, pentru oameni, pentru artă. De asemenea, cred că pentru un design generativ!

Am dus piesa la Artworks Foundry din Berkeley, California.

După ce le-am vorbit, m-au ajutat să pun niște straturi de ceară pe piesă.

Atunci lasă-mă liber să lucrez ceara spre satisfacția mea.

În cele din urmă, ELEMENTUL UMAN. A fost cu adevărat o colaborare de proiectare. Cred că acest lucru face parte din motivul pentru care scaunul din lemn este atât de frumos. Știi că există un meșter. Deci poate că asta e. Mai mult de ping pong, un înainte și înapoi în diferite etape ale procesului.

Pasul 15: Design generativ, turnare în bronz

Imagini ale piesei imediat după turnare în bronz.

Locurile de ventilare și turnare nu au fost eliminate!

Urmeaza. Reveniți mai târziu pentru următoarea evoluție a Arborelui Digital Bonsai.