Design generativo - Evoluzione di un bonsai digitale: 15 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ho iniziato a lavorare con il gruppo di ricerca di Autodesk con Dreamcatcher circa 2 anni fa.

A quel tempo lo usavo per progettare veicoli spaziali.

Da quel momento ho imparato ad amare questo strumento software in quanto mi consente di esplorare migliaia di design e opzioni che non avrei mai immaginato a causa dei limiti di tempo.

Ha anche un ciclo di feedback, non riesco a non vedere un design, mi ispiro a molti dei design che emergono lungo il percorso di iterazione.

Il percorso è molto simile a guardare il tempo scorrere. 1000 anni per 24 ore. L'unica cosa che ho veramente capito che ha 1000 anni sono le sequoie in California, Big Basin in particolare. C'è un albero che segna sugli anelli le date degli eventi della Storia. È molto umiliante camminare tra quegli alberi.

Le soluzioni Dreamcatcher come gli alberi sono un prodotto dell'ambiente e dei carichi e dei vincoli che vengono applicati durante il suo ciclo di vita. Un piccolo cambiamento e l'albero potrebbe essere completamente diverso.

Passaggio 1: progettazione generativa, geometria esistente - Porte

Prima un po' di sfondo.

Se hai due blocchi, A. e B.

Vorresti collegarli.

Dreamcatcher sintetizzerà la geometria in base al tuo input.

Passaggio 2: progettazione generativa, geometria esistente - Ostacoli

Se vuoi che la tua geometria di collegamento sia solo sulle facce più vicine tra loro e in nessun altro luogo, devi MASCHERARE la parte in modo che la nuova geometria sintetizzata non possa connettersi.

Questo sarà uno o più corpi aggiuntivi della geometria esistente.

Passaggio 3: progettazione generativa, inizializzazione: generazione della prima iterazione

La prima iterazione include tutta la geometria esistente.

(questo può avere la forma di qualcos'altro usando la geometria del seme - non trattato qui;))

Passaggio 4: progettazione generativa, generazione ed evoluzione

In base ai carichi applicati e alle impostazioni del risolutore, otterrai una geometria sintetizzata collegata alle porte A. e B esistenti.

È importante notare che il futuro di strumenti come questo va ben oltre la realizzazione di qualsiasi cosa ottimale, non è chiaro se la forma finale potrà mai creare strutture. In questo momento lo strumento esiste. Questo è incredibile. Può eseguire l'ottimizzazione della topologia e l'ottimizzazione del traliccio al momento. È usato per sintetizzare le geometrie.

Il processo di vincoli o obiettivi di alto livello e una cura computazionale che cerca migliaia o milioni di potenziali soluzioni cambierà le nostre vite in modi che non possiamo immaginare. Questo è il potere di usare questo strumento oggi. Puoi avere un barlume del futuro ed è RAD!

Facciamo una lampada!

Fase 5: Progettazione generativa: fallimento precoce, progetto di gruppo, crescita di 1000 anni

Come una delle prime cose che ho fatto al Molo, ho deciso di realizzare una lampada.. il primo tentativo è caduto a terra, ma abbiamo avuto l'opportunità di fare un progetto di gruppo. Le lampade si sono evolute da quella collaborazione.

Passaggio 6: progetto di gruppo

PROGETTO DI GRUPPO:

Abbiamo voluto creare una bellissima lanterna per portare calore nel nostro spazio al Pier 9. (Air-ea)

Abbiamo utilizzato due approcci progettuali separati, uno per la base della lanterna e uno per il componente di illuminazione della lanterna.

I prototipi sono stati stampati su Makerbot Replicator 2, così come i prototipi di Objet Electronics sono stati dimensionati per la versione più grande, ma a causa dei limiti di tempo sono stati modificati per adattarsi a una versione ridotta.

Team di design:

Charlie Katrycz

Maria Franck

Michael Koehle

Michele Vergalla

Passaggio 7: iniziare con la geometria esistente

L'anello superiore e l'anello inferiore sono porte

Il resto sono ostacoli

Gli input per Dreamcatcher sono stati progettati in Fusion 360

Ci sono due importanti funzionalità CAD che diventano la porta caricata e la porta fissa.

L'anello da cui pende la lampada. (Fisso)

L'anello in cui si trova la parte illuminata della lampada. (Caricato)

Il resto della geometria sono ostacoli arbitrari che consentono di posizionare la lampadina nell'anello e aiutano a controllare alcune zone da tenere fuori come all'interno dell'anello sospeso. È così che non cresce nulla dove voglio inserire un cappio di corda per appendere l'assieme.

Dopo aver regolato i parametri di generazione il modello viene "messo in forno"

La mattina dopo ho circa 2000 progetti basati sui miei vincoli.

I primi prototipi sono stati generati senza gli ultimi 3 grandi lobi. (2a immagine)

Il primo prototipo non consentiva una facile integrazione con il gruppo della lampadina.

Passaggio 8: esplorazione, selezione, integrazione del design

Ho eseguito 3 definizioni di problemi con diversi casi di carico e parametri del risolutore.

Lunedì mattina avevo 6000 disegni!!!!

La parte divertente di Dreamcatcher è che crei creature interessanti che hanno bisogno di esplorazione.

Ho preso un sottoinsieme dei progetti che erano convergenti e alcuni che erano all'orizzonte degli eventi e ho iniziato a stamparli per farli discutere dal team.

Nel frattempo inseguirò questo disegno alieno il più possibile nella tana del coniglio!

Ohhh guarda quanto è bello!!!!

I design delle uova sono fantastici perché stiamo esaminando una varietà di modi per giocare con la luce attraverso processi di stampa 3D multimateriale. La complessità è "gratuita" (odiavo quel cliché)

---------------- Le stampe della base della lanterna sono terminate È ora di selezionare come squadra!

Abbiamo un vincitore!

Prima immagine, estrema sinistra.

Abbiamo in programma di stamparne uno con un'altezza di 170 mm sull'asse Z, ma la Fortis non era disponibile, quindi dobbiamo realizzare un componente finale della lanterna a uovo che si adatti ai modelli piccoli (100 mm sull'asse Z)

Fase 9: Lanterna di gruppo finale

Viene tutto insieme, ed è glorioso!

Entrambe le stampe finali delle uova, quando accese, danno un bagliore caldo e accogliente.

In combinazione con le basi acchiappasogni abbiamo realizzato ciò per cui ci eravamo prefissati:

Una lanterna unica nel suo genere che utilizzava software di progettazione all'avanguardia e flussi di lavoro paralleli.

Passaggio 10: Bonsai digitali

Mi piace il problema e volevo masticarlo ancora un po'. I 2 pezzi autoportanti presentati alla fiera sono esplorazioni non di una lampada a sospensione ma di quando il problema viene capovolto. Ho eseguito molti casi, con casi di carico incrementali crescenti e ho progettato anche il montaggio dell'elettronica in Dreamcatcher. Ci sono momenti in cui il design fa passi evolutivi. È davvero fantastico.. va in una certa direzione.. e poi qualcosa cambia drasticamente e inizia a stabilizzarsi. È uno dei motivi per cui amo esplorare con questo strumento, è come guardare la vita accadere. La visione e lo sviluppo futuri sono davvero sorprendenti. Ogni versione del software è migliore dell'ultima.

Le persone vedono l'oggetto digitale in una forma finita e qualcosa sembra mancare, a volte è la pennellata o qualcos'altro senza parole. Il processo di design generativo è un mestiere digitale, un gioco tra il creatore e la risorsa computazionale. A seconda della persona, una calcolatrice TI-89 sembra una calcolatrice o uno strumento potente.

Questo entrerà rapidamente nell'uso comune e sarà accettato. Penso che il potere vada oltre i soli componenti strutturali, ma le soluzioni multifisiche. Soluzioni in grado di creare comunità in equilibrio con microclimi e ambiente naturale. Sprecare meno energia e calore.

La parte finita è importante. Ho lottato con questo negli ultimi 6 mesi. Probabilmente più a lungo! Hahaha

Le stampe 3D da sole al momento non si connettono con le persone. In alcuni casi ci sono pezzi di moda o design abilitanti, ma un oggetto stampato in 3D da solo non ha il fascino di una volta.

Come evolvere?

Passaggio 11: base in legno di sequoia

All'inizio della residenza ho visto alcuni pezzi di sequoia "rottami". Mi sentivo legato agli alberi e la loro età mi ha influenzato. Erano la piattaforma perfetta per questo lavoro.

Al momento dello spettacolo avevo la maggior parte dell'elettronica pronta, ma le batterie sono durate solo un paio d'ore. Ho davvero incasinato i miei tempi con il sole. Il mio lavoro principale era il controluce quando lo immaginavo di notte. Questo lavoro non è stato illuminato.. comunque è stata una buona lezione.

Ho finito tutte le unità elettroniche e le ho testate dopo lo spettacolo.

Passaggio 12: l'albero dei bonsai porta frutti

In forma non convenzionale questi alberi fruttificano.

Le luci sono controllate da un'app per telefono che controlla il colore e l'intensità.

Questi staranno davvero bene nella mia visione originale di loro nei boschi, nella natura. Sospeso lungo un sentiero.

Passaggio 13: progettazione generativa, interfaccia elettronica

Ho avuto un esperimento in esecuzione per tutto questo tempo. Volevo rendere le funzionalità più piccole possibili mediante algoritmi di ottimizzazione della topologia. L'obiettivo era tracciare un parallelo con i componenti biomedici.

Ogni volta trovavo una soluzione. Lo ributterei nel sistema.

Dopo molto tempo sono stato in grado di aumentare la risoluzione e continuare a guidare il sistema per rendere le funzionalità più piccole.

Sono stato in grado di stampare la parte sulla stampante Autodesk Ember. Si adatta alla diagonale del vassoio di stampa.

Passaggio 14: design generativo, tocco umano

Il design generativo esiste in una serie di forme e ad oggi stanno crescendo in maturità. Molto presto sarà ovunque, ma nel frattempo stampe 3D sexy e dall'aspetto strano, semplicemente non fare il taglio. Un altro artista di Autodesk Arthur ha realizzato una bellissima sedia in legno. Sedia generativa

Ho avuto molte conversazioni chiedendo alle persone che hanno interagito con i pezzi con cosa si sono collegati o meno. Non ero in grado di comunicare facilmente, la mia esperienza del processo.

La curation con l'assistenza computazionale.

Puoi sentire il futuro. È così difficile da descrivere o comunicare. Quindi, almeno per me, si perde.

Per adesso.

Gli strumenti di elaborazione dei dati di cui ho visto scorci mi aiuteranno a raccontare la storia, il viaggio del design generativo.

Per me. Avevo bisogno di aggiungere l'elemento umano. Volevo una finitura liscia e mi è stato indicato la cera.

Volevo un design forte che potesse essere gestito. È stato originariamente progettato in alluminio, ma stampato in plastica.

Il tocco era importante. Per gli alberi, per l'uomo, per l'arte. Penso anche al design generativo!

Ho portato il pezzo alla Artworks Foundry di Berkeley, in California.

Dopo aver parlato con loro mi hanno aiutato a mettere degli strati di cera sulla parte.

Poi lasciami libero di lavorare la cera con mia soddisfazione.

Infine, l'ELEMENTO UMANO. È stata davvero una collaborazione di design. Penso che questo sia parte del motivo per cui la sedia in legno è così bella. Sai che c'è un artigiano. Quindi forse è così. Più del ping pong, un avanti e indietro nelle diverse fasi del processo.

Passaggio 15: progettazione generativa, fusione in bronzo

Immagini della parte subito dopo la fusione in bronzo.

Gli sfiati e le posizioni dei getti non sono stati rimossi!

E c'è dell'altro. Ricontrolla più tardi per la prossima evoluzione dell'Albero Bonsai Digitale.