Remkomplekty.ru

IT Новости из мира ПК
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Моделирование в архитектуре

Моделирование в архитектуре

Значение использования метода моделирования в образовании будущих архитекторов трудно переоценить. Он позволяет методически грамотно и интересно построить учебный процесс, обучая студентов решать при этом целый комплекс задач, осмысление которых необходимо в архитектурной практике, концептуальном проектировании и обучении. Среди задач, лежащих «на поверхности» архитектурного творчества можно выделить следующие:

Богатство представлений о реальности, богатство ощущений, связанных с реальностью, нельзя выразить формами, которые сами взяты из реальности. Архитекторы всегда ощущали неизбежность ее нового анализа и нового синтеза и пришли к воплощению реальности новыми конструктивными эквивалентами, которые еще сохраняют контакт с подобием формы, однако представляют ее в других материалах и с известной степенью абстрагирования.

Цель моделирования заключается в том, чтобы разработать объемно пространственную концептуальную модель- композицию заданного архитектурного пространства. Композиция основана на авторской интерпретации каждого из элементов и всей структуры в целом по принципу геометрического структурирования. Композиция не является копией реального пространства, а представляет собой самостоятельное произведение, выявляющее характер элементов и их взаиморасположение в пространстве. Заданный материал (картон, пластик, металл и др.), а так же выбранные способы геометрического обобщения и ритмической организации композиции предопределяют условный характер моделируемых в макете элементов. Композиционная модель является импровизацией на тему абстрактных объемов, связанных единым пространственным сценарием. Диалектическое равновесие между узнаваемостью и новизной — является ключевой задачей процесса моделирования архитектурного объекта или градостроительного комплекса .

2.Концептуальность позволяет студенту объединить процесс творчества и процесс его исследования. Концепция помогает выявить основную мысль, сформировать понятие будущего архитектурного произведения без субъективных эмоций и вкусов, исследовать условия его социальной значимости, функционирования и эстетического восприятия. В концепции моделируются не только пространство и объемы, но и особенности их восприятия, их пространственная адаптация в городе.

3.Сценарное моделирование это вполне конкретное программирование заданной «окраски» восприятия архитектурного пространства как сценарного пространства. Сценарное моделирование помогает созданию эмоционально окрашенных архитектурных и городских пространств с сохранением устойчивых признаков выбранного места. В студенческом проектировании сценарное моделирование может происходить в несколько этапов:

— на первом этапе ставится задача составления легенды — концепции заданного пространства;

— на втором этапе — формирование ассоциативного ряда в виде тематического коллажа, выявление на его основе знаков и символов, характеризующих заданное пространство;

— третий этап нацелен на построение поисковой модели-макета с учетом составленной легенды и выявленных знаков и символов.

4.Выявление структуры и вариативность при моделировании архитектурных объектов.

Моделирование объектов архитектуры в виде макетов-моделей или в виде компьютерных моделей позволяет создавать различные вариативные пространства на базе одной модели. При этом вариативность создается за счет использования различных форм, цвета, фактур, материалов и других вполне определенных средств. Пространства, созданные по одной модели, могут видоизменяться под влиянием различных условий. Пространства, смоделированные по модульной сетке, обладают большей гибкостью и вариативностью. В основе любого моделирования пространства лежит композиция. Композиция или эстетическая структура пространства формируется по принципу согласования частей в интересах целого. Все композиции строятся в пространстве и во времени и развиваются в движении. Движение, или система связей является основой композиции. При моделировании различают несколько принципиально разных типов организации пространства:

— закрытая (самодостаточная) классическая композиция, характеризующаяся закрытостью границ, иерархичностью членения пространств, четкой направленностью движения внутри пространства;

— открытая гибкая композиция пространства, развитие которого ориентировано во внешнюю среду. Композиция характеризуется открытостью границ, отсутствием пространственной иерархии и развивается на основе группирования однотипных элементов;

— открытая универсальная композиция пространства без иерархии, строящаяся по принципу универсального движения и повторения приема организации системы прямоугольных перетекающих пространств;

— супрематическая художественная композиция, построенная на свободном экспериментальном взаиморасположении простых геометрических форм и объемов.

Среди тенденций в архитектурном образовании можно констатировать широкое распространение для обучения студентов методов моделирования, однако в разных архитектурных школах мира отмечаются различные методические подходы. Каждая архитектурная школа осознает преимущества моделирования в обучении студентов творческому подходу к проектированию, однако стремится выработать свою стратегию применения этого метода.

Традиции легендарной немецкой архитектурно-художественной школы Баухауза, построенные на принципах «вещественности» и индустриальности прослеживаются и в проектах нового поколения немецких архитекторов. Основное внимание при обучении студентов обращается на изучение и освоение наследия известной архитектурной школы, на грамотное продуманное решение функциональных, эстетических и конструктивных задач. На выставках дипломных работ Баухауза в Веймаре представляются на первый взгляд очень простые дипломные работы, не претендующие на оригинальность формы или подачи. Однако проработка всех проекций и особенно конструктивной части вызывает уважение. Модели архитектурных объектов, являющиеся неотъемлемой частью любого дипломного проекта, представляют собой выставочные макеты, выполненные очень тщательно и добротно. Дипломники имеют возможность работать в специально оснащенных макетных мастерских и используют для макетов различные материалы: дерево, металл, стекло, пластик, картон.

Другой подход к моделированию формы и пространства преобладает в учебном архитектурном проектировании в американских ВУЗах. Здесь основное внимание уделяется поисковому моделированию новой формы. Например, в Колумбийском Университете Нью-Йорка студенты-архитекторы выполняют поисковые модели композиционных структур, напоминающих живые организмы, природные формы и предметы быта. Прообразом будущей архитектурной формы могут стать любые предметы, например, кроссовки, рюкзаки, куски скрученной арматуры. Фантазия будущего архитектора, моделируя подобные объекты, может превратить их в современные объемные и пространственные композиции. Модели выполняются как в макете, так и в компьютерной графике. Причем наличие множества компьютерных программ для моделирования архитектурных форм значительно облегчает студенту решение той или иной задачи. Сложные криволинейные формы элементов структурных сеток вырезаются на специальных станках с компьютерным управлением. Подобные задачи выполняются студентами архитектурного отделения Массачусетского Технологического института в Бостоне. Креативные модели, созданные студентами, открывают большие возможности для поискового проектирования, для создания смелых неожиданных архитектурных форм.

В архитектурной школе Самарского Государственного архитектурно-строительного университета (СГАСУ) метод моделирования широко применяется в архитектурном проектировании практически на всех курсах. Моделирование будущей архитектурной формы или пространства производится как в виде поискового макета, так и в виде компьютерных разработок. Создание поисковых моделей с одной стороны преследует цели формирования различных композиционных структур с дальнейшей разработкой вариативных форм и пространств на их основе с другой стороны формирует пространственное мышление будущего архитектора.

Работа представлена на научную международную конференцию «Современные наукоемкие технологии», 20-27 ноября 2006 г., о. Тенерифе (Испания). Поступила в редакцию 11.01.2007 г.

Моделирование архитектуры;

Модель архитектуры предприятия аккумулирует знания о его процессах, поведении, информационных и материальных потоках, ресурсах и организационных единицах, инфраструктуре и архитектуре систем. При этом главной целью моделирования должно являться не только повышение интегрированности предприятия, но и поддержка его анализа в самых различных разрезах (экономических, организационных, качественных, количественных и т.д.) для совершенствования деятельности по принятию решений, контролю, координации и мониторингу различных его частей. Чтобы иметь полное понимание бизнеса, необходимо иметь ответы на вопросы – кто, что, когда, зачем, где и как осуществляет.

Среда моделирования архитектуры предприятия должна включать следующие 4 компонента:

1) Блок элементарных объектов предприятия, а именно:

• описания (представления) элементарных объектов (например, конкретного продукта/услуги, производимого на предприятии в настоящее время);

• средства, используемые для порождения таких представлений (т.е. данных по объектам) согласно определенным правилам (например, ERP, SCM, CRM, СУБД).

2) Блок моделей архитектуры предприятия, а именно:

• собственно модели различных видов (процессно-функциональные, информационные, ресурсные, организационные и другие), состоящие из элементов, абстрактно отображающих элементарные объекты;

• средства моделирования, обеспечивающие анализ, проектирование и использование моделей.

3) Блок языков и методологий моделирования, включая:

• процессы моделирования архитектуры предприятия;

• средства, поддерживающие процесс определения и модификации методологий и языков.

4) Блок языков мета-моделирования и методологий определения методологий моделирования (мета-методологий), соответственно, для описания концепции, синтаксиса и семантики языков моделирования, и методологий их применения, а также для описания процессов построения этих языков и методологий.

Читать еще:  Архитектура процессора x64

Методологии моделирования должны регламентировать последовательность этапов и шагов моделирования, правила перехода от этапа к этапу, набор и правила построения моделей на каждом из них. При этом этапы моделирования архитектуры должны обеспечивать нисходящее проектирование основных архитектурных слоев в соответствии общей схемой архитектуры предприятия и должны содержать следующие работы:

• определение бизнес-целей и требований, охватывающих направления бизнеса, миссию, цели, критические факторы успеха, критические бизнес-результаты, видение, выявление требований различных типов (функциональных, системных, технологических) и их документирование;

• моделирование бизнеса с позиции менеджера, включающее построение концептуальных с использованием графических образов (пиктограмм) для представления бизнес-объектов и событий;

• моделирование оргструктуры, включая ее нисходящую логическую схему, а также логические схемы принятия решений;

• преобразование бизнес-моделей в модели приложений и технологической архитектуры.

Существующие среды моделирования архитектуры предприятий могут быть классифицированы следующим образом:

• универсальные интегрирующие среды (например, Zachman Framework, GERAM),

• языки моделирования предприятий (например, IDEF, ARIS, BPML),

• программные среды моделирования (например, ARIS 6 Collaborative Suite, Popkin System Architect, METIS),

• мета-модели и языки мета-моделирования (например, UML Profile for Business Process Definition, UEML).

Следует отметить, что моделирование архитектуры предприятий является инженерной дисциплиной, требующей комбинированного использования программных сред, языков и методологий моделирования. Однако большинство из перечисленных инструментов фактически являются фрагментарными подходами, покрывающими лишь различные части описанных выше требований к среде моделирования архитектуры предприятий, в том числе:

• поддерживают лишь отдельные компоненты среды моделирования,

• поддерживают лишь отдельные фазы и этапы процесса моделирования архитектуры,

• не являются универсальными в части применимости к предприятиям любого вида,

• поддерживают лишь отдельные виды моделирования.

Наиболее продвинутыми в части покрытия обозначенных требований естественно являются универсальные интегрирующие среды. Например, программа «ПитерСофт: Управление процессами» является одной из наиболее продвинутых сред в части гармоничного и комплексного учета всех архитектурно-существенных факторов, позволяя при этом концентрироваться на отдельных аспектах архитектуры, не теряя при этом общего взгляда на предприятие как на единое целое. Она легка для понимания, логически полна и согласована, нейтральна по отношению к инструментарию, является наиболее распространенной (включая большое количество статей по ее описанию и использованию).

МОДЕЛИРОВАНИЕ В АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Проектирование — это творческий процесс архитекторов, инженеров и техников проектных организаций.

В наше время из-за быстрого возрастания сложности самих объектов и их проектирования значительно увеличился объем чертежей, а выполнение их с принятой степенью детализации требует большой трудоемкости и много времени. В этих условиях использование только традиционного метода проектирования становится недостаточным. Необходимо использование новых методов проектирования — моделирования, которые позволяют уменьшить степень сложности моделируемого объекта, так как модель содержит меньшее число параметров, чем оригинал. При построении модели учитывают не все факторы, а только те, наличие которых определяет основные свойства объекта.

Основой модели является содержательное описание моделируемого объекта. Создание модели всегда начинается с опытного изучения явления. Чаше всего модели строятся для следующих нелеп: нахождение на модели наилучших (оптимальных) параметром объекта и процесса; имитация действия объекта или протекания процесса при различных параметрах для получения представления об изменении тех или иных характеристик в связи с изменением параметров; технико-экономическое прогнозирование во времени с учетом предполагаемых или случайных параметров, главным образом экономических процессов.

Виды моделей, наиболее распространенных в архитектурно-строительном проектировании, можно подразделить на следующие две группы: концептуальные (абстрактные) модели и графические модели (или макеты). Первой группы модели, в свою очередь, делятся на словесно-описательные и математические модели.

К словесно-описательным моделям относятся технические задания, пояснительные записки к проектам и отчетам, постановки задач в словесно-описательной форме. Такие модели позволяют наиболее полно описать объект или ситуацию, однако их невозможно использовать непосредственно для сформулированных выше целей. Поэтому словесно-описательные модели обычно преобразуют в математические для удобства дальнейшего оперирования с ними.

Математическое моделирование. Понятия модели и моделирование, взятые в широком смысле, понятны и органически близки архитектору-проектировщику, так как любой рисунок, эскиз, проект, чертеж, макеты по существу являются своеобразными моделями, воспроизводящими в образной, наглядной форме определенные признаки н качества моделируемого или в данном случае проектируемого объекта. Модель или макет какого-либо здания (сооружения) не воспроизводит всех его свойств и качеств, по дает определенное представление о каких-то его сторонах и об объекте в целом.

Также и математическая модель на математическом языке формул, уравнений, неравенств и матриц описывает или воспроизводит те свойства, взаимосвязи и показатели моделируемого объекта или решаемой задачи, которые являются наиболее важными п определяющими. Как на модели (макете) здания (сооружения), так и в математической модели проектировщик может оценивать те пли иные качества и свойства, изменять ее параметры и отдельные показатели, варьировать условия и таким образом находить оптимальные, с точки зрения того или иного критерия, решения.

Основной смысл применения математических методов заключается в применении математических моделей, допускающих обработку их параметров средствами вычислительной техники — ЭВМ.

Математические модели используются во многих известных способах моделирования. Среди них можно назвать разработку моделей, описывающих статическое и динамическое состояния объекта, оптимизационные задачи, имитацию поведения. Примером математических моделей, описывающих статическое и динамическое состояние объекта, могут служить различные методы традиционных расчетов конструкций, которые проводятся в определенной последовательности математических выражений. Представление процесса в виде последовательности математических формул или отношений означает, что этот процесс выражен в виде алгоритма. В таком случае можно сказать, что составлена математическая модель для определенного расчета конструкции.

При автоматизации архитектурно-строительного проектирования обычно используют математическое моделирование, представляющее собой метод исследования процессов или явлений путем построения их математических моделей и исследования этих мо-. дел ей.

Графические модели могут быть геометрическими моделями (чертежи или макеты) и представлены в виде блок-схемы (или граф-схемы). В первом случае в процессе проектирования авторы работают не с реальным объектом, а только с его изображением — геометрической моделью, дающей только геометрическое подобие, это позволяет проводить эксперименты не в процессе строительства объекта, что довольно дорого и трудоемко, а на чертеже. Наличие геометрической модели дает возможность увидеть проектируемый объект в целом еще до осуществления строительства его в натуре, связать наилучшим образом все его части в единое целое, найти оптимальный вариант.

Модели блок-схемы в наглядном виде позволяют «описывать» логическую и функциональную последовательность решения какой-либо задачи, а также структуру разнообразных объектов, систем, явлений, процессов и т. д. В модели блок-схемы блоками служат определенные на структурной модели отдельные элементы системы, а связи отражают наличие информационных потоков между выделенными блоками (элементами). Графические модели могут использоваться для составления структурных, функциональных и других моделей.

Структурная модель представляет объект-систему элементов, полностью определяющих содержание данной системы и их иерархическую взаимосвязь в зависимости от принятых принципов декомпозиции системы. Структурная модель может быть изображена как графическая схема, на которой показаны все объекты, охваченные системой с их частями, элементами частей и т. д. при необходимой в каждом конкретном случае степени расчленения объекта. Однако структурных моделей недостаточно для понимания сущности системы, поэтому для более полного представления об общей схеме системы необходимо построить информационную и функциональную модели.

Информационная модель предназначена для описания состояний элементов, системы в процессе их преобразования, а также информационных потоков. Информационная модель анализирует информационные потоки, возникающие в процессе преобразования модели объекта при оптимизации проектного решения, а также подразделяет информацию, циркулирующую в- системе, на внешнюю и внутреннюю. Внешняя информация вводится в систему как исходная и отражает информационную связь системы с внешней средой (или между подсистемами АСПОС). Каждый структурный элемент системы, получая исходную информацию, преобразует ее по соответствующему алгоритму в выходную. Эта информация, в свою очередь, может служить выходной информацией для других элементов системы.

Читать еще:  Виды архитектуры клиент сервер

Функциональная модель представляет собой систему элементов, связанных отношениями взаимодействия: смысл и характер каждого элемента задаются и исчерпываются его функционированием, его ролью в создании результатов, так или иначе воздействующих на функционирование других элементов в системе в целом. Функциональная модель предназначена для описания последовательности элементарных операций в процессе проектирования с учетом всех информационных связей, существующих между ними. Эта модель может быть изображена в виде сетевой модели, на которой показана последовательность проектного процесса от одной его операции к другой.

J При разработке проекта в рамках АСПОС можно выделить три стадии архитектурно-строительного проектирования: разработка требований к объекту проектирования; композиционное проектирование и техническое проектирование.

В процессе разработки требований к объекту проектирования определяют систему ограничений и формулируют критерии, что является непременным условием формализации процесса оптимального проектирования в условиях применения математических методов.

Композиционное проектирование состоит в выработке общей концепции проекта, в анализе компонентов будущего объекта и в анализе оптимального варианта взаимного расположения этих компонентов в пространстве с учетом всех необходимых связей между ними. Композиционное проектирование (общая компоновка объекта)—это основной этап, на нем полностью формируется объект проектирования, создается его модель, которая отражает все основные свойства объекта и полностью удовлетворяет требованиям, которые необходимо учесть в проекте.

При техническом проектировании должны полностью учитываться требования технологии и организации строительного производства. На этой стадии выполняют точные инженерно-технические и экономические расчеты с учетом всех требований СНиП.

Методология машинного проектирования базируется на изучении процесса проектирования как одного из важных видов творческой деятельности архитектора. Поэтому на этой стадии должны рассматриваться основные операции, с помощью которых архитектор достигает своей цели в процессе проектирования, а также выявляет закономерности формообразования объектов строительства с учетом их функционального назначения.

Согласно сложившейся методологии проектирования процесс творческой деятельности, как правило, расчленяется на три взаимосвязанные операции: анализ, синтез и оценка.

Анализ — это операция, когда выявляют требования, которые необходимо учитывать в процессе проектирования объекта, включая наличие ресурсов, которыми располагают заказчик и подрядная строительная организация. Уточняются методы, с помощью которых будет осуществлено строительство объекта.

Синтез — это операция, в процессе которой осуществляется создание, согласно проекту, законченного объекта в результате совмещения разрозненных решений в одно общее, отвечающее техническим и художественным требованиям и экономическим возможностям. Эта операция в основном соответствует стадии композиционного проектирования.

Оценка — это операция сопоставления исходных данных и требований к объекту с вариантами комплексного проектного решения. Оно может производиться как по одному, так и по комплексу критериев. Решение считается оптимальным, если критерий достигает своего экстремального значения.

pro-proectirovanie.ru

Специалисты нашего коллектива разработают для Вас архитектурные модели любой сложности — от небольших частных домов до многофункциональных центров.

Общий подход

3D модели в архитектурном проектировании играют важнейшую роль — дают быстрое и доступное представление о проектируемом объекте. Чрезвычайно редко архитектурный проект разрабатывается без включения в него фотореалистичных изображений здания. В зависимости от потребностей Заказчика архитектурные модели могут быть разработаны в составе одного из двух вариантов:

  • Разработка архитектурного проекта и дальнейшая разработка 3D моделей (применяется в основном для частного строительства — коттеджей и вилл)
  • Разработка 3D моделей по Вашим архитектурным чертежам (применяется для больших объектов, а также малых, если у Вас уже есть проектная документация).

На рисунке 1 представлен пример чертежа плана частного дома, выполненного для последующей разработки 3D модели.

Рисунок 1 — План частного дома по 3D модели

В частном домостроении наиболее популярен первый вариант — когда требуется разработать сначала основные планировки дома, а затем спроектировать 3D модель. Второй вариант встречается чаще на крупных объектах, когда архитектурное бюро генерального проектировщика не имеет в своём штате профессионального визуализатора.

Основные виды архитектурного 3D моделирования

Назначение планируемой модели напрямую влияет на её сложность, трудоёмкость выполнения, и, соответственно, стоимость разработки.

Архитектурные модели по своему назначению подразделяются на следующие основные виды:

  • Экстерьерные модел и (проработка наружного вида здания)
  • Интерьерные модели (проработка внутренней планировки здания)
  • Комбинированные модели (цельное моделирование с интерьером и экстерьером)

Архитектурные модели с проработанным экстерьером пользуются большей популярностью ввиду сравнительной простоты и достаточной информативности для Заказчика или Инвестора.

На рисунке 2 изображен кадр с экстерьерной сцены частного дома с заготовками для интерьерного рендеринга — проработаны внутренние помещения без мебели и обстановки.

Рисунок 2 — Пример 3D архитектурной визуализации экстерьера

Сложность рассматриваемых вариантов возрастает от экстерьерной модели к комбинированной. Так, для разработки экстерьерной модели частного особняка с тщательной подборкой материалов уходит меньше всего времени. В то время как для интерьера уходит больше времени как на подготовку, так и на настройку и рендеринг сцены. Поэтому самым сложным вариантом является комбинированный вариант проектирования 3D модели — так как сочетает в себе оба вышеперечисленных. Из-за этого сроки и, соответственно, стоимость разработки таких моделей значительно высоки. По этой причине такие модели пользуются не высоким спросом.

Насыщенность, детальность и другие требования к модели

При разработке любых видов архитектурных моделей (экстерьер, интерьер, комбинированные), отдельно стоит рассмотреть требования к разрабатываемой модели. Такие требования должны оговариваться Заказчиком изначально, на этапе рассмотрения заявки, так как от них зависит трудоёмкость работы и её стоимость.

Основные требования, которые Заказчик должен определить на начальном этапе включают в себя следующие:

  • детализациябудущей модели — насколько мелкие детали должны быть проработаны;
  • степень расширения сцены — рассматривать ли прилегающий участок, дорожки, деревья, ограждения, ворота и т.п.;
  • глобальное время в сцене — учет времени года или времени суток при обработке сцены;
  • статичные изображения или анимация — статичные изображения требуют меньше трудозатрат и технических ресурсов, в то время как анимация требует больше времени на подготовку и реализацию, однако в конечном итоге всё окупается впечатляющим видео.

Рисунок 3 — Пример расширенной архитектурной сцены

Полученные видео визуализации архитектурных объектов могут сопровождаться как просто фоновой музыкой, так и полноценной звуковой дорожкой, настраиваемой вручную (звуки ветра, звуки природы, плит и насекомых, звуки города и автомобилей). Последний вариант занимает больше времени при разработке, поэтому стоимость таких видео-презентаций немного выше.

На рисунке 3 изображена расширенная визуализация частного коттеджа, где помимо основного дома также проработаны бассейн, участок, растения, ограждение и зона патио.

Степень расширения конечной сцены характеризует общий объём сцены — необходимость добавления второстепенных объектов — ландшафт, растительность (деревья, кустарники, цветы, трава), дорожки, транспортные средства, ограждения, ворота, детские площадки, беседки и многое другое.

Создание архитектурных макетов: от дома до деревьев

57 2.7473684210526 5

Архитектурный макет — это объемное представление проектируемого или уже построенного дома, комплекса зданий или целого города. Макеты — необходимая часть проектирования, с их помощью дизайнер или застройщик оценивает композицию и гармоничность здания, а также наглядно демонстрирует проект заказчику.

Макеты делают на компьютере, что упрощает процесс и экономит ресурсы. 3D-печать позволяет быстро и экономно представить наглядный макет заказчику. В этой статье мы рассмотрим особенности архитектурных моделей и объемной печати.

Мы создаем и печатаем архитектурные макеты любой сложности. Закажите услугу в студии промышленного дизайна KLONA.

Архитектурный макет здания в 3D-модели: преимущества

Архитектурные модели — сложный продукт со множеством мелких деталей, и при их создании нужно учитывать целый ряд нюансов. Создание реального архитектурного макета требует порой многих недель и сотен долларов. Но 3D-печать значительно удешевляет стоимость проекта. К тому же, на создание моделей уходит несколько часов, а не недель.

Архитектурные компании уже много лет используют CAD (Computer Aided Design) для создания проектов. Если студия решит установить 3D-принтер, ей не потребуется вносить изменения в программное обеспечение. Достаточно подсоединить устройство к компьютеру.

Читать еще:  Ошибка формата потока данных

Трехмерные модели позволяют архитекторам работать свободнее, не боясь сделать ошибку, и проекты получаются намного точнее реальных макетов. Рендеринг 3D-моделей на принтере идет быстро и со значительной экономией ресурсов. Такая визуализация — нагляднее и ближе к реальности, чем эскизы, чертежи и цифровые макеты.

Поэтому 3D-принтеры быстро завоевали признание в индустрии, и все больше студий пользуются ими в самых различных целях — вплоть до печати реальных объектов городской архитектуры.

Дом, напечатанный на 3D-принтере Apis Cor.

Кстати, в 3D-печати зданий проявляется еще одно направление современной науки: бионика в архитектуре — макеты, структура зданий, а также их форма, повторяющая природу. Например, при создании легких и в то же время прочных стен берут за образец структуру костей. В апреле 2014 года китайцы реализовали проект дешевых домов, распечатанных на 3D-принтере. Ниже на фотографии видна структура стен, сделанная по примеру костной ткани.

Архитектурные макеты на 3D-принтере: выбор программы

Архитектурные макеты на компьютере создаются с помощью ряда программ. Одной из лучших считается CAD (Computer Aided Design), вернее, ее подвид ArchiCAD — программа, сделанная Graphisoft специально для архитекторов. В ней делаются 2D- и 3D-эскизы, модели на основе эскизов с добавлением фотореалистичных текстур, и визуализация проекта. Программа моделирует не только отдельные здания и интерьеры, но и комплексы городских зданий.

Моделирование в ArchiCAD

Другие программы для архитекторов:

  • Revit;
  • AutoCAD Architecture;
  • AutoCAD Civil 3D — больше подходит для инженерных коммуникаций;
  • Chief Architect — лучше справляется с дизайном дома;
  • Rhino3D;
  • CATIA;
  • SketchUp — помогает с архитектурными набросками и эскизами;
  • 3D Studio Max;
  • Solidworks — больше подходит для инженеров.

Frank Gehry использует CATIA в своей работе

Архитектурный макет дома: выбор масштаба

После планирования модели следующий шаг — выбор масштаба, который лучше всего подходит к конкретному проекту. На это решение влияет два фактора: площадь и детализация. Если нужно показать большие районы, например, архитектурные макеты городов, устанавливают масштаб 1:500 или 1:1000. Тогда модель не будет слишком крупной и легко обозримой.

Для единичного здания выбирают масштаб 1:200 или 1:100. На таком масштабе получается довольно подробная детализация, и будут хорошо видны окна, двери и балконы. Для показа лишь части дома подойдет масштаб 1:20 — 1:50. Чем крупнее масштаб, тем больше деталей можно различить.

Мы распечатаем даже архитектурный макет Киева. Закажите услугу в студии промышленного дизайна KLONA.

Как сделать архитектурный макет: дома, района, города

Создание модели в любой программе идет по одним и тем же принципам. Здание или комплекс зданий собираются из элементов: окон, дверей, стен, потолков и полов, и так далее. В одной модели содержится сотни и даже тысячи элементов — количество зависит от объекта макетирования и вкуса архитекторов. Разные дизайнеры включают различные элементы в свое творение.

Этапы создания модели:

  • конструирование герметичных твердых каркасов;
  • удаление лишних дыр;
  • проверка топологии и подсчет полигонов;
  • инвертирование нормалей;
  • нахождение перекрывающихся поверхностей;
  • удаление движущихся элементы;
  • мельчайшие элементы для печати (SPF);
  • усиление и поддержка;
  • архитектурный макет должен быть полым;
  • удаление ненужной геометрии.

Моделирование здания в CAD.

Создание непроницаемых элементов и удаление провалов

3D-принтеры любят, когда им дают модели, состоящие из геометрически правильных объектов, — каркасов. Элементы не должны быть проницаемыми, например, шестигранник имеет все шесть граней. Если у него лишь пять граней, значит, это открытый каркас с дырой. Геометрия с дырками часто печатается некорректно.

При удалении дырок используют правило: все смежные треугольники имеют две общие вершины. Тем самым достигается сплошная поверхность без провалов. Их удаляют специальными приложениями и вручную.

Слева — низкое число полигонов, справа — высокое

Провалы в поверхности также бывают из-за конверсии файлов из одного формата в другой. Иногда количество пропущенных или искаженных полигонов настолько велико, что приходится выравнивать их вручную. Программные приложения хорошо справляются лишь с внешними поверхностями, поэтому важно самому просматривать проект.

Чем больше простых элементов, тем лучше. С большим количеством каркасов легко исправить один за другим и устранить все ошибки. Чем меньше элементов, тем труднее бывает исправить пробелы.

Элементы с различной текстурой

Проверка топологии и подсчет полигонов

Проверка топологии и подсчет полигонов нужны, чтобы обеспечить качественную печать. Чем меньше полигонов, тем меньше размер файла, и принтеру легче справиться с заданием. Чтобы сделать очень гладкую модель, можно сделать 10 000 полигонов или 2 500. Распечатанная модель на ощупь будет казаться одинаково гладкой в обоих случаях.

Инвертирование нормалей

Большинство трехмерных моделей состоит из треугольных полигонов. У каждого полигона имеется три точки и нормаль — невидимая линия, перпендикулярная поверхности полигона. Они говорят принтеру, каким образом добавлять материал.

Если нормали смотрят наружу, как положено, то принтер добавит материал снаружи. Если нормали смотрят внутрь, то результатом станет сжатие материи. К счастью, большинство программ для моделирования автоматически исправляют все нормали.

Удаление перекрывающихся поверхностей и движущихся элементов

Совпадающие, дублирующие друг друга поверхности доставляют кучу проблем. Из-за них результат печати становится непредсказуемым. К примеру, две стены составляют угол дома — обычно это не проблема. Но если они имеют разные текстуры, то поверхности стен отличаются друг от друга. Элементы совмещаются непредсказуемым образом, что скажется на характеристиках печати. Поэтому следует избегать этого: правильно совмещать плоскости с одинаковыми текстурами и выбирать качественные принтеры.

Это же относится к движущимся элементам и точкам — нужно удалять их, поскольку они нежелательно влияют на печать.

Самые маленькие элементы печати (Smallest Printable Feature, SPF)

Что является самой маленькой печатной единицей для 3D-принтера? Это зависит от масштаба и сложности проекта. Обычно для несущих элементов самые маленькие детали составляют 3-5 мм, для орнаментов и тонких составляющих (окон, дверей, колонн) — 0.5-1 мм. Но все-таки, размеры индивидуальны для каждого макета.

Усиление и поддержка

Некоторые детали макета требуют искусственной поддержки и усиления из-за своей тонкости. Чересчур изящные элементы могут не выжить в процессе извлечения из принтера, полировки и встраивания в модель. Интегрированная поддержка остается внутри макета — добавление дополнительных арок и колонн, утолщение дверей и окон. Второй способ спасения модели — элементы, удаляемые после завершения отделки. Например, свесы крыши нужно чем-то поддерживать, потому что они часто обламываются при извлечении макета.

Как работает 3D-принтер.

Полая модель и удаление ненужной геометрии

В случаях, если важно показать внешний вид макета, то для экономии материалов и уменьшения веса разумно будет убрать все лишнее внутри модели.

Чем больше элементов, тем лучше — но лишние части зря расходуют материал и время на их печать. Лучшие архитектурные макеты имеют очень простую структуру.

Архитектурный макет: цена

Цена архитектурного проекта зависит от:

  • детализации и сложности модели;
  • склейки составных частей;
  • окраски;
  • установки подсветки;
  • вида пластика и других материалов для 3D-принтера.

В одних случаях можно сэкономить на пустотелых моделях, а в других — на печати из отдельных частей. Цена обговаривается в каждом отдельном случае. Архитектурные макеты в Украине обычно стоят от 5 грн за один грамм потраченного пластика. Цена повышается в случае, если требуется ювелирная печать, например, статуэтки и украшения. Некоторые студии устанавливают минимальный заказ — к примеру, от 50 грн. Срок печати макета — 3-5 дней из-за высокой сложности и большого количества элементов.

Нет ничего проще, чем заказать архитектурный макет и его 3D-печать. Смотрите наш сайт и звоните в студию промышленного дизайна KLONA, чтобы узнать наши цены.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector