Grasshopper в практических задачах. Пошаговая инструкция, как можно использовать программу

Связка Rhino+Grasshopper избавляет от рутинной работы, автоматизирует поиск форм и проверяет модель на ошибки. Показываем общий принцип работы на примере декоративных панелей.

Grasshopper в практических задачах. Пошаговая инструкция, как можно использовать программу

Grasshopper отличается дружелюбным интерфейсом — он специально разработан для архитекторов и дизайнеров. Освоив азы, можно с помощью простых блок-схем создавать сложные модели и писать программы, которые помогут автоматизировать самые разные процессы. Эту мысль мы начали раскрывать в первом обзорном материале, продолжаем теперь на примере реальной задачи — создании инструментов для генерации декоративных панелей и подготовки их к производству.

Урок подготовил архитектор-программист Сергей Дмитриев, куратор интенсива PRO «Параметрическое проектирование» в МАРШе. За три месяца участники разработают и реализуют собственные мокапы фасадных панелей с помощью Rhinoceros и Grasshopper. Заявки принимают до 26 октября.


Типичные рабочие проблемы


Декоративные стеновые панели делают из разных материалов: гипса, дерева, стекла и пластика. Особенно в дизайне интерьеров популярностью пользуются плиточные панели — узор множится, составляя визуально единый рельеф поверхности.

Только чтобы собрать его вместе, рисунок рельефа должен логически завершаться в своих границах или перетекать на соседние панели так, чтобы формировался бесшовный узор. Любое изменение деталей панели влечет за собой изменение всего рельефа поверхности и приходится заново моделировать стыки панелей. При этом должен отслеживаться рельеф на соблюдение технических характеристик: общую высоту, допустимый масштаб деталей, кривизну поверхности и свойства материала.


Попробуйте построить такую форму вручную, а потом по просьбе заказчика «немного» подвигать всю геометрию.

Это не та работа, которую заслуживает проектировщик. Поэтому давно уже автоматизируют отдельные процессы поиска форм, проверки и коррекции модели. Это сокращает время работы и дает свободу формообразованию.


Как их решает Grasshopper?


Grasshopper — дополнение к программе NURBS-моделирования Rhinoceros (математически точная работа с кривыми и поверхностями произвольной формы). В нем можно с помощью цепочек нодов (блок-схем) писать программы и создавать универсальные инструменты. Каждый нод имеет описание и уникальную иконку с изображением операции, чтобы просто и легко ориентироваться в программе.

Чем алгоритмы помогают в работе с декоративными панелями:

  • матрица вариантов решений
  • создание бесшовного рельефа
  • полная параметризация панели
  • предварительный просмотр итоговой панели на этапе эскизирования
  • создание коллекции панелей с разными параметрами в едином стиле
  • анализ панели на наличие ошибок и автокоррекция
  • контроль на всех этапах моделирования


Это общие задачи, а при индивидуальном подходе к дизайну рельеф декоративных панелей может и «обтекать» предметы интерьера. Например, на открытой стене будет рельеф крупнее, а за мебелью сойдет на нет. Или можно создать каждую панель уникальной по форме при сохранении общего стиля. В любом случае получается большая свобода для творчества.


Создаем декоративную панель


База для геометрии будущей панели может быть самая разная. Гипнотизирующие гифки показывают примеры на основе осей симметрии или полигональной сетки. Ниже разберем пример панели с аттрактором, популярным алгоритмом в параметрическом проектировании.

В основу ляжет ромбовидная сетка с пирамидами. За направления и перемещения их вершин будут отвечать аттракторы — точки, кривые и любая другая геометрия. С готовым алгоритмом можно будет настроить тип и размер сетки, высоту вершин и силу сглаживания.

В итоге получится универсальная модель с динамическим рисунком:


Шаг 1


Создадим прямоугольник размером 500×500 мм и поместим в него аттрактор. Для простого понимания логики работы алгоритма возьмем точку. Теперь возьмем ромбовидную сетку будущего рельефа. Дублируем точку на соседние клетки для создания бесшовного рельефа.Grasshopper


Шаг 2


При перемещении точки к краю панели должен быть отклик с противоположной стороны. Так нужно поступать с любой геометрией, которая влияет на рельеф. Определим направление будущей пирамиды к точке, добавим кручение и попробуем переместить точку.


Шаг 3


Проверим рельеф на отрицательный уклон и остановим перекручивание. Это необходимо для корректной фрезеровки на 3-х осевом станке с ЧПУ. В зависимости от производственной технологии создаются другие проверочные алгоритмы. Они могут быть внутри цепочки или тестировать модель на выходе.Grasshopper


Шаг 4


Когда алгоритм определен, копируем рельеф на соседние клетки и соединяем в единую mesh. Это нужно сделать, так как дальше идет сглаживание рельефа. Если использовать рельеф только одной панели — будут видны швы.Grasshopper


Шаг 5


После настройки сглаживания вырезаем рельеф центральной панели. На выходе получается поверхность. К ней нужно добавить толщину подложки и панель готова. Отправляем образец на фрезеровку для изготовления мастер формы.GrasshopperСкачать алгоритм

Итоговая цепочка нодов для алгоритма ↑ вышла длинной, и если вы никогда такого не делали, то эта работа кажется слишком сложной. На деле, если пройти этот первый этап знакомства с логикой программы, то дальше начинается интуитивная работа с решением собственных практических задач.

Одну из таких задач возьмут за основу интенсива PRO «Параметрическое проектирование». Слушатели научатся исследовать свойства строительных материалов и с помощью Grasshopper создадут цифровые модели фасадных панелей, которые партнеры курса изготовят в реальном масштабе.

Успейте записаться


РАССЫЛКА arch:speech
 
Свежие материалы на arch:speech


Загрузить еще