Generatiivinen suunnittelu - Digitaalisen bonsai -puun kehitys: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Aloitin Autodeskin tutkimusryhmän kanssa Dreamcatcherin kanssa noin kaksi vuotta sitten.

Tuolloin käytin sitä avaruusalusten suunnitteluun.

Siitä lähtien olen oppinut rakastamaan tätä ohjelmistotyökalua, koska sen avulla voin tutkia tuhansia malleja ja vaihtoehtoja, joita en olisi koskaan voinut kuvitella aikarajoitusten vuoksi.

Siinä on myös palautesilmukka, en voi poistaa suunnittelua, olen innoittamana monista iteraatiopolun varrella syntyvistä malleista.

Polku on hyvin samanlainen kuin katsomalla ajan zoomausta. 1000 vuotta / 24h. Ainoa asia, jonka olen todella ymmärtänyt, on 1000 vuotta vanha, ovat punapuut, erityisesti Kaliforniassa, erityisesti Big Basinissa. On puu, joka merkitsee renkaisiin historian tapahtumien päivämäärät. On erittäin nöyrää kävellä näiden puiden keskellä.

Dreamcatcher -ratkaisut, kuten puut, ovat ympäristön ja sen kuormien ja rajoitusten tuote. Pieni muutos ja puu voi olla täysin erilainen.

Vaihe 1: Generatiivinen suunnittelu, nykyinen geometria - portit

Ensin hieman taustaa.

Jos sinulla on kaksi lohkoa, A. ja B.

Haluat yhdistää ne.

Dreamcatcher syntetisoi geometrian syötteesi perusteella.

Vaihe 2: Generatiivinen suunnittelu, nykyinen geometria - esteet

Jos haluat liitosgeometrian olevan vain toisiaan lähinnä olevilla pinnoilla, älä missään muualla peitä osaa niin, että uusi syntetisoitu geometria ei voi muodostaa yhteyttä.

Tämä on olemassa olevan geometrian lisäkappale tai -kappaleita.

Vaihe 3: Generatiivinen suunnittelu, alustaminen - Luo ensimmäinen iterointi

Ensimmäinen iterointi sisältää kaiken olemassa olevan geometrian.

(tämä voi olla jonkin muun muotoinen käyttämällä siemengeometriaa - ei kuulu tähän;))

Vaihe 4: Suunnittele, luo ja kehitä

Käytettyjen kuormien ja ratkaisija -asetusten perusteella saat syntetisoidun geometrian, joka on liitetty olemassa oleviin portteihin A. ja B.

On tärkeää huomata, että tällaisten työkalujen tulevaisuus on kaukana optimaalisen tekemisestä, ei ole selvää, että lopullinen muoto koskaan tekee rakenteita. Tällä hetkellä työkalu on olemassa. Tämä on hämmästyttävä. Se voi tehdä topologian optimointia ja ristikon optimointia tällä hetkellä. Sitä käytetään syntetisoimaan geometrioita.

Korkean tason rajoitusten tai tavoitteiden prosessi ja laskennallinen kuraatio, joka etsii tuhansia tai miljoonia mahdollisia ratkaisuja, muuttaa elämäämme tavoilla, joita emme voi kuvitella. Se on tämän työkalun käytön voima tänään. Voit saada välähdyksen tulevaisuuteen ja se on RAD!

Tehdään lamppu!

Vaihe 5: Generatiivinen suunnittelu: varhainen epäonnistuminen, ryhmäprojekti, 1000 vuoden kasvu

Yksi ensimmäisistä asioista, joita tein laiturilla, päätin tehdä lampun. Ensimmäinen yritys putosi sen kasvoille, mutta saimme mahdollisuuden tehdä ryhmäprojektin. Lamput kehittyivät tästä yhteistyöstä.

Vaihe 6: Ryhmäprojekti

RYHMÄHANKE:

Halusimme luoda kauniin lyhdyn tuomaan lämpöä tilaamme laiturilla 9. (Air-ea)

Käytimme kahta erillistä suunnittelumenetelmää, toinen lyhdyn pohjalle ja toinen lyhtyvalaistuskomponentille.

Prototyypit painettiin Makerbot Replicator 2: lle, ja Objet Electronics -prototyypit mitoitettiin suurempaa versiota varten, mutta aikarajoitusten vuoksi niitä muutettiin pienennettyyn versioon sopivaksi.

Suunnittelutiimi:

Charlie Katrycz

Mary Franck

Michael Koehle

Michael Vergalla

Vaihe 7: Aloita nykyisellä geometrialla

Ylärengas ja alarengas ovat portteja

Loput ovat esteitä

Dreamcatcherin tulot on suunniteltu Fusion 360: ssa

On kaksi tärkeää CAD -ominaisuutta, joista tulee ladattu portti, ja kiinteä portti.

Rengas, josta lamppu roikkuu. (Kiinteä)

Rengas, johon lampun valaistu osa istuu. (Ladattu)

Loput geometriasta ovat mielivaltaisia esteitä, jotka mahdollistavat lampun sijoittamisen renkaaseen ja auttavat hallitsemaan joitain pidätysalueita, kuten ripustusrenkaan sisällä. Näin ollen mikään ei kasva siellä, missä haluan laittaa narusilmukan kokoonpanon ripustamiseksi.

Sukupolven parametrien virittämisen jälkeen malli "laitetaan uuniin"

Seuraavana aamuna minulla on ~ 2000 mallia rajoituksiini perustuen.

Ensimmäiset prototyypit luotiin ilman 3 viimeistä suurta lohkoa. (2. kuva)

Ensimmäinen prototyyppi ei mahdollistanut helppoa integrointia lamppukokoonpanoon.

Vaihe 8: Suunnittelun etsiminen, valinta, integrointi

Suoritin 3 ongelman määritelmää eri kuormitustapauksilla ja ratkaisijaparametreilla.

Maanantaiaamuna minulla oli 6000 mallia !!!!

Haaveellinen osa unelmansieppaajaa on, että luot mielenkiintoisia olentoja, jotka tarvitsevat tutkimista.

Otin osajoukon lähentyneistä malleista ja joitain tapahtumahorisontista ja aloin tulostaa niitä tiimille keskusteltavaksi.

Sillä välin aion jahdata tätä ulkomaalaista mallia niin pitkälle kaninreiästä kuin pystyn!

Oi katso kuinka siistiltä näyttää !!!!

Munamallit ovat mahtavia, koska tarkastelemme erilaisia tapoja leikkiä valolla monen materiaalin 3D-tulostusprosessien avulla. Monimutkaisuus on "ilmainen" (vihasin sitä klisee)

---------------- Lyhtypohjan tulosteet ovat valmiit Aika valita tiimiksi!

Meillä on voittaja!

Ensimmäinen kuva, vasen.

Suunnittelemme tulostaa yhden, jonka Z -akselin korkeus on 170 mm, mutta Fortista ei ollut saatavilla, joten meidän on tehtävä viimeinen munalyhtykomponentti, joka sopii pieniin malleihin (100 mm Z -akselilla)

Vaihe 9: Lopullinen ryhmälyhty

Kaikki tulee yhteen, ja se on loistava!

Molemmat viimeiset munanjäljet sytyttäessään antavat lämpimän ja kutsuvan hehkun.

Yhdessä Dreamcatcher -tukikohtien kanssa olemme saavuttaneet tavoitteemme:

Ainutlaatuinen lyhty, joka hyödynsi huippuluokan suunnitteluohjelmistoa ja rinnakkaisia työnkulkuja.

Vaihe 10: Digitaalinen bonsai

Pidän ongelmasta ja halusin pureskella sitä lisää. Näyttelyssä esitellyt kaksi itsestään seisovaa kappaletta eivät ole riippuvalaisimen tutkimuksia, mutta kun ongelma käännetään ylösalaisin. Juoksin paljon tapauksia, lisäämällä kuormitusta ja suunnittelin myös Dreamcatcherin elektroniikkakiinnityksen. On hetkiä, jolloin muotoilu ottaa evoluution harppauksia. Se on todella siistiä.. se johtaa tiettyyn suuntaan.. ja sitten jotain muuttuu jyrkästi ja se alkaa tasoittua. Se on yksi syy, miksi rakastan tutkia tällä työkalulla, se on kuin elämän tapahtuvan katsomista. Tulevaisuuden visio ja kehitys on todella hämmästyttävää. Jokainen ohjelmistoversio on parempi kuin viimeinen.

Ihmiset näkevät digitaalisen esineen valmiissa muodossa ja jotain näyttää puuttuvan, joskus se on siveltimenisku tai jotain muuta ilman sanoja. Generatiivinen suunnitteluprosessi on digitaalinen käsityö, leikki luojan ja laskentaresurssin välillä. Henkilöstä riippuen TI-89-laskin näyttää laskimelta tai tehokkaalta työkalulta.

Tämä tulee nopeasti yleiseen käyttöön ja se hyväksytään. Luulen, että voima on rakenteellisten komponenttien ulkopuolella, mutta monifysiikkaratkaisuja. Ratkaisuja, jotka voivat luoda yhteisöjä, jotka tasapainottuvat mikroilmastoon ja luontoon. Tuhlaa vähemmän energiaa ja lämpöä.

Valmis osa on tärkeä. Olen kamppaillut sen kanssa viimeiset 6 kuukautta. Varmaan pidempään! hahaha

Pelkät 3D -tulosteet eivät tällä hetkellä ole yhteydessä ihmisiin. Joissakin tapauksissa on olemassa muotituotteita tai mahdollistavia malleja, mutta pelkästään 3D -tulostettu esine ei sisällä houkuttelevuutta.

Kuinka kehittyä?

Vaihe 11: Redwood -pohja

Residenssin alussa näin muutamia paloja "romua" punapuuta. Tunsin olevani yhteydessä puihin ja niiden ikä vaikutti minuun. Ne olivat täydellinen alusta tälle työlle.

Esityksen aikaan minulla oli suurin osa elektroniikasta valmiina, mutta akut kestivät vain pari tuntia. Sekoitin todella ajoitukseni auringon kanssa. Päätehtäväni oli taustavalaistu, kun kuvittelin sen yöllä. Tämä työ ei ollut valaistu. Joka tapauksessa se oli hyvä oppitunti.

Sain kaikki elektroniikkayksiköt valmiiksi ja testasin niitä esityksen jälkeen.

Vaihe 12: Bonsai -puu kantaa hedelmiä

Epätavallisessa muodossa nämä puut hedelmiä.

Valoja ohjataan puhelinsovelluksella, joka ohjaa väriä ja voimakkuutta.

Nämä näyttävät todella hyviltä alkuperäisessä näkemyksessäni niistä metsässä, luonnossa. Riippuu polkua pitkin.

Vaihe 13: Generatiivinen suunnittelu, elektroniikkaliitäntä

Minulla oli yksi kokeilu käynnissä koko ajan. Halusin tehdä mahdollisimman pienet ominaisuudet topologian optimointialgoritmeilla. Tavoitteena oli vetää rinnakkain biolääketieteellisiä komponentteja.

Joka kerta löysin ratkaisun. Heittäisin sen takaisin järjestelmään.

Pitkän ajan kuluttua pystyin nostamaan resoluutiota ja ajamaan järjestelmää pienempien ominaisuuksien luomiseksi.

Pystyin tulostamaan osan Autodesk Ember -tulostimella. Se mahtui tulostuslokeron lävistäjään.

Vaihe 14: Generatiivinen suunnittelu, ihmisen kosketus

Generatiivista suunnittelua on olemassa monissa muodoissa, ja tähän mennessä ne ovat kypsymässä. Hyvin pian se on kaikkialla, mutta sillä välin seksikkäitä, oudon näköisiä 3D -tulosteita, älä vain leikkaa. Toinen Autodesk Arthurin taiteilija teki kauniin puutuolin. Generatiivinen puheenjohtaja

Minulla oli monia keskusteluja, joissa kysyttiin ihmisiltä, jotka olivat vuorovaikutuksessa kappaleiden kanssa, mihin he liittyivät tai eivät, en pystynyt kommunikoimaan helposti, kokemukseni prosessista.

Kuraatio laskennallisen avun avulla.

Voit tuntea tulevaisuuden. Sitä on niin vaikea kuvata tai kommunikoida. Joten ainakin minulle se häviää.

Toistaiseksi.

Tietojenkäsittelyvälineet, joista olen nähnyt välähdyksiä, auttavat kertomaan tarinan, generatiivisen suunnittelun matkan.

Minulle. Minun oli lisättävä inhimillinen elementti. Halusin sileän viimeistelyn, ja minua osoitettiin vahalle.

Halusin vahvan muotoilun, jota voitaisiin käsitellä. Se oli alun perin suunniteltu alumiinista, mutta painettu muoviin.

Kosketus oli tärkeä. Puille, ihmisille, taiteelle. Ajattelen myös generatiivista suunnittelua!

Vein teoksen Artworks Foundryyn Berkeleyssä, Kaliforniassa.

Puhuttuaan heille he auttoivat minua laittamaan osan vahakerroksia osaan.

Vapauta sitten minut työskentelemään vaha tyydyttävällä tavalla.

Lopuksi IHMISELEMME. Se oli todella suunnitteluyhteistyö. Mielestäni tämä on osa sitä, miksi puinen tuoli on niin kaunis. Tiedät, että siellä on käsityöläinen. Joten ehkä se on siinä. Enemmän pingistä, edestakaisin prosessin eri vaiheissa.

Vaihe 15: Generatiivinen suunnittelu, pronssivalu

Kuvia osasta heti pronssivalun jälkeen.

Tuuletusaukkoja ja kaatopaikkoja ei ole poistettu!

Lisää tulossa. Tarkista digitaalisen bonsai -puun seuraava kehitys myöhemmin.