что такое параметризм, примеры с фото
История архитектуры и дизайна – история стилей. Стиль – это нечто большее, чем просто набор художественных приемов, техник или технологий. Барокко, классицизм, ампир, модернизм, рационализм, минимализм и прочие стили повлияли не только на то, как в эти эпохи выглядели здания, интерьеры, одежда и даже оружие. Они полностью определили представления общества о прекрасном. Параметрическая, или алгоритмическая, архитектура уже более десятилетия существует в рамках авангардного дизайна, но в последнее время развитие компьютерных технологий позволило ей претендовать на роль ведущего стиля новой цифровой эпохи. Это определенно не сиюминутная мода.
Параметрическое проектирование, возникшее из вполне технологических соображений, настолько проникло во все сферы нашей жизни, что породило новую эстетику. К слову, оно также называется алгоритмическим, вычислительным, генеративным и дигитальным, так что, если встретите такое описание, знайте — речь всё равно о параметрическом проектировании.
Промышленный дизайнер Патрик Шумахер из знаменитого архитектурного бюро Захи Хадид, один из ведущих идеологов параметризма, уверен, что уже в ближайшем будущем нас будут окружать вещи и произведения искусства, соавторами которых наравне с людьми выступили компьютеры. Потому что это естественно. И параметрическая архитектура как раз об этом!
Как создаются параметрические архитектурные конструкции
Выражения «алгоритмический дизайн», «цифровое проектирование» у большинства людей вызывают ассоциации с чем-то неживым, искусственным, противоречащим человеческой природе, да и природе вообще. Это заблуждение, однако, развеивается без следа, стоит хоть разок увидеть работы дизайнеров, использующих параметризм. Порой даже не верится, что живые, как будто дышащие здания или напоминающие сложный коралл ювелирные украшения созданы при помощи бездушных компьютеров. Но суть в том, что именно они и позволили нам создавать столь естественные формы.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕЧтобы объяснить суть параметрической архитектуры, придется сделать небольшое математическое отступление.
Начнем с того, что практически все природные процессы – особенно живые – в той или иной степени случайны. Или, что почти одно и то же, зависят от такого большого числа внешних и внутренних факторов, что могут рассматриваться как случайные. Поиск зависимостей при построении алгоритмизированных систем, отталкивающихся от хаотического набора первичных условий, породил целое направление в топологии – разделе математики, изучающей, в частности, свойства пространств, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях. Важнейшие труды в этой области принадлежат русским и советским математикам – Георгию Вороному (1868–1908) и его ученику Борису Делоне (1890–1989).
Один из самых визуально ярких способов использования дигитальной архитектуры основан на диаграмме Вороного (посвященный ей ежегодный Международный симпозиум пройдет в этом году уже в 15-й раз!). Для конечного множества точек диаграмма Вороного представляет такое разбиение пространства или плоскости, при котором каждая область этого разбиения образует множество точек, более близких к одному из элементов множества, чем к любому другому элементу множества.
Представим лежащие в лабораторной чашке зерна кристалла, которые растут с постоянной скоростью во всех направлениях. Допустим, что их рост продолжается до тех пор, пока два или более зерна не встретятся. Через некоторое время каждое выросшее зерно будет представлять собой ячейку кристаллической мозаики, полностью покрывшей дно чашки. Эта мозаика и есть диаграмма Вороного. Ее мы видим в прожилках листьев или крыльев бабочки, растрескавшейся автомобильной эмали, растекшемуся по столу кофе.
Идеи Вороного в параметрической архитектуре
В 1930-х Делоне развил идеи Вороного, введя понятие триангуляции Делоне для заданного множества точек на плоскости, при которой для любого треугольника все точки множества, за исключением его вершин, лежат вне окружности, описанной вокруг треугольника. Согласитесь, не только в концепции искусства и дизайна надо разбираться, чтобы заниматься параметрической архитектурой.
С помощью триангуляции Делоне можно описать практически любой «естественный» алгоритм, например знаменитое «евклидово минимальное остовное дерево». Это такое построение, которое соединяет «ветками» все точки определенного множества таким образом, что сумма «весов» этих веток минимальна. «Остовное дерево» строят, в частности, решая популярную «задачу коммивояжера», которому требуется с наименьшими затратами объехать всех своих клиентов в разных городах.
Возможно, и вам, читатель, доводилось сталкиваться с диаграммой Вороного.
Некоторое время назад в соцсетях было популярно приложение, позволяющее превращать фотографии в мозаичное изображение. Причем в качестве элементов мозаики можно было выбрать любой рисунок. Если вы развлекались этой штукой, то считайте, что вы косвенно тоже прикоснулись к миру параметрической архитектуры.
Как компьютер генерирует параметризм
Последние несколько лет топологическая оптимизация весьма активно применяется конструкторами и инженерами. Мощность современных компьютеров уже достаточна для использования так называемых генетических алгоритмов, когда варьируются миллионы возможных комбинаций параметров с заданным конечным результатом, например – минимальным весом при достаточной жесткости. Получающиеся параметрические конструкции не похожи ни на что ранее созданное человеком, зато напоминают приятные глазу творения природы.
Несмотря на то что параметрическая архитектура имеет в каком-то смысле российское происхождение, в нашей стране пока маловато объектов, созданных на его основе.
В пример можно привести разве что скамейки, установленные на Новом Арбате, да интерьеры небольшого офисного комплекса Dominion Tower на Дубровке, спроектированного Захой Хадид. Но ничем, подобным величественному зданию гражданского суда в Мадриде авторства той же Хадид или поразительной красоты Музею современного искусства Гуггенхайма в Абу-Даби, ни Москва, ни другие российские города пока похвастать не могут.Зато кое-какие достижения наметились в области искусства. Молодая российская ювелирная компания «i-o-u design & research.lab» решила сделать параметрический дизайн основным мотивом для создания своих коллекций. «Прежде чем создать первые украшения, мы около года изучали работы лучших специалистов, читали научные статьи о диаграмме Вороного. Мы были поражены, какие невероятные формы и линии помогает создавать компьютер, выступая полноценным соавтором креативного решения», – рассказывает Александра Гришина, дизайнер и ювелир бренда «i-o-u». Для воплощения особенно ярких проектов и материал подобрали соответствующий – титан, который при электрохимической обработке способен без всяких напылений покрываться узорами, переливающимися всеми оттенками радуги.
«Новая эстетика, о которой в своем программном заявлении говорит Шумахер, идеально подходит для создателей ювелирных изделий и других объектов искусства, – говорит соавтор бренда «i-o-u design & research.lab» Татьяна Бортник. – В отличие от промышленного дизайна, искусство сильно отстает от прогресса. Классическое ювелирное искусство, по сути, использует те же представления, которые были еще у древних египтян».
На протяжении всей истории человечества, продолжает Бортник, художники использовали два вида объектов – «чистые» геометрические фигуры и, в меньшей степени, порождения живой и неживой природы. В последнем случае речь шла о простом копировании. «Сегодня развитие информационных технологий дало в руки художнику два новых великолепных инструмента. Во-первых, компьютеры позволяют генерировать случайные числа, на что не способен человеческий ум. Во-вторых, вычислительная мощность современных компьютеров достаточна, чтобы моделировать действительно сложные процессы, не отличающиеся от естественных», – поясняет Татьяна природу параметрической архитектуры.
«Это новая, но естественная реальность. Параметрическая архитектура дает возможность симулировать логику мышления природы. Художник может создать свой собственный листок березы, не копируя существующий, но устроенный так же, как настоящий. Подобные объекты будоражат воображение. Их не только приятно рассматривать, к ним приятно прикасаться. Даже на шее или руке они выглядят совершенно по-другому, как будто «подстраиваясь» под ваше тело», – поддерживает коллегу Александра Гришина.Сейчас «i-o-u design & research.lab» готовит совместный проект с одним из самых популярных дизайнеров, работающих в стиле параметризма, Хамидом Хасанзадеем. Он уверен, что новая эстетика войдет в нашу жизнь на куда большее время, чем, например, минимализм. «Я думаю, что в ближайшем будущем одной из тем, которая в значительной степени подвергнется влиянию параметрического дизайна, будет бытовой дизайн. Мы увидим изменения в таких вещах, как ювелирные изделия, часы, автомобили, мобильные телефоны, одежда.
К примеру, представьте браслет, способный легко изменить свою форму в соответствии с вашим настроением, погодой или цветом одежды. Сегодняшние технологии этого пока не позволяют, но в будущем это непременно произойдет», – говорит он.
Беспрецедентная свобода для творчества – одно из самых приятных свойств параметрической архитектуры. Этот подход замечательно реагирует на критерии или множество критериев, влияющих друг на друга. Он просто незаменим для быстрого создания сверхкомплексных форм, что нелегко сделать с помощью стандартных методов проектирования.Разработчики параметрических плагинов к различным графическим пакетам для моделирования – таким как 3D Max, Autodesk или Rhinoceros – работают в тесном сотрудничестве с дизайнерами. Порой новые программы появляются на рынке без какой-либо сопроводительной и обучающей документации – настолько авторы спешат поделиться новыми идеями. «Все это напоминает студенческий митинг, на котором молодежь обсуждает, как перевернуть мир, – улыбается Гришина.
– Сетевые форумы, посвященные параметрической архитектуре и программам для параметрического проектирования, просто фонтанируют изобретениями и предложениями».
Патрик Шумахер в своей статье «Параметризм» предсказал нашему обществу «войну стилей», победителем в которой станет новый естественный стиль. Практически исчез постмодерн, то же самое произошло с деконструктивизмом. И это не случайно – ведь в них было слишком мало случайного.
Параметрика – дизайн деревянных изделий
21 век компьютерных технологий непременно должен был породить новое направление в архитектуре. Параметрика – это когда в одной точке сошлись математика, биология, скульптура и архитектура. Она шагает по миру последние двадцать лет.
Краткая история параметрики
Отцами-основателями параметризма стали архитекторы с мировыми именами: Шигеру Бан, Заха Хадид, Юрген Герман Майер, Питер Айсенман, Сантьяго Калатвара, Патрик Шумахер и другие. Последний впервые ввел в обиход термин «параметризм» в 2008 году.
С математикой это направление роднит использование элементов, основанных на алгебраических функциях, преобразовывающих одно множество в другое.
Начало параметризма можно заметить в компьютерной анимации, которая создавалась в 90-е годы прошлого века при помощи компьютерной графики. Но, если копать еще глубже, то зародыши параметрического стиля появились еще в начале 20 века (стоит посмотреть на творчество архитектора Антони Гауди, его необыкновенные творенья – Дом Бальо и Дом Мила).
Теперь в проектировании зданий принимают участие художники, дизайнеры, скульпторы, биологи. Благодаря компьютерным технологиям создаются конструкции, форма которых максимально приближена к природной.
Современные интерьеры стали идеальной сценой, где выступают параметрические конструкции. Они используются для зонирования помещений, украшают стены в качестве панно, оформляют внутреннее пространство, создавая неповторимый облик.
Плавные изогнутые линии геометрических фигур объединяют параметрику с сюрреализмом.
Плоские поверхности перестают быть статичными и обретают ритм, открывая переход в другое измерение.
Как создаются конструкции будущего: параметрическое проектирование
Соавтором параметрической эстетики является компьютер. За основу взяты простые геометрические фигуры, взаимодействующие друг с другом. Многократно повторенные, они образуют мозаику, кристаллической формы.
Кроме математического алгоритма, в построении участвуют формы, созданные самой природой, например, всем известная природная симметрия, ярко выраженная в расположении лепестков цветов, семян, прожилок листьев.
Вот такое сочетание живого и неживого порождает параметризм, который генерируется компьютером и оптимизируется дизайнерами, инженерами и архитекторами. Полученная в результате такого слияния параметрическая конструкция не похожа ни на что, ранее построенное людьми.
Компьютер помогает создавать неожиданные и невероятные формы, которые впоследствии воплощаются с помощью современных материалов и технологий.
Однако среди них есть место и традиционным материалам, например, дереву.
Параметрические конструкции из дерева
Главной особенностью параметрической архитектуры стали сложные математические расчеты и цифровое проектирование, без которых создание форм, приближенных к природным, невозможно.
Хорошим примером использования натуральных материалов стали купольные деревянные дома. Из древесины строится каркас, причем конструкция является самонесущей, благодаря оригинальной сборке и монтажу.
Электронное моделирование позволяет создать проект, а потом построить огромные комплексы из дерева, такие, как Metropol Parasol, находящийся в Испании. Параметрический дизайн и невиданные размеры открыли сооружению дорогу в книгу рекордов Гиннеса.
Строятся дороги, сооружаются крыши современных зданий, ставятся внутренние стены в огромных сооружениях, таких, как аэропорт в Стамбуле.
Параметрика используется для построения и не столь глобальных сооружений. Из дерева возводятся небольшие арки, навесы, беседки и другие малые архитектурные формы.
Ярким примером параметрической архитектуры стал деревянный круглый павильон, его можно увидеть в Мельбурне в Ботаническом саду. Древесина была подобрана по цветам и породам. Из натуральных материалов, а именно бамбука, был построен павильон Luum Temple, находящийся в Мексике. Параметрическая конструкция была рассчитана с помощью компьютерного моделирования.
Еще один яркий пример параметрической архитектуры – «Павильон сплавного леса», выполненный из древесины. Динамические формы павильона были сгенерированы с помощью специальной программы.
Направление параметризма – производство мебели
Параметрическая мебель – это многослойные конструкции, выполненные из фанеры. Особенности подобной мебели:
• Лаконичный дизайн;
• Безотходное производство;
• Простота конструкции;
• Небольшой вес.
Параметрическая мебель может стать частью уличной инсталляции, украшением любого открытого пространства и вписаться в современный интерьер. Такая мебель имеет обтекаемые формы, изготавливается с помощью современных технологий, получается удобной, функциональной и оригинальной.
Параметрическую мебель устанавливают в общественных местах, например, барах, кафе, ресторанах, аэропортах, вокзалах и в частном жилье.
«Все новости
10 марта 2022
Что такое параметрический дизайн в архитектуре?
Этот пост также доступен в: Немецкий (немецкий)
Galaxy SOHO от Zaha Hadid Architects.Неизбежное усовершенствование процессов проектирования, вызванное созданием прототипов в исключительно цифровом пространстве, позволило инженерам и дизайнерам переосмыслить свои подходы. Архитектурное прототипирование, 3D-моделирование и дизайн, например, стали свидетелями новых, смелых подходов за последние несколько десятилетий, которые сегодня характеризуются «параметрическим дизайном». Давайте подробнее рассмотрим эту фразу и процесс, чтобы увидеть, что она означает для сегодняшних архитекторов и архитектуры будущего.
Что такое параметрический дизайн?
Фраза «что старое, то снова новое» имеет свое место в архитектуре.
Прямые линии, острые и острые углы были жизненной силой прежних стилей. И наоборот, параметризм сосредоточен на архитектурных концепциях свободной формы. Стремительные линии, изгибы и неправильные формы придают каждому зданию характер. Такой дизайн может выглядеть футуристично или даже потусторонне.
Следующие элементы определяют параметрическую архитектуру:
- Сочетание сложности и разнообразия, отказ от однородного утилитаризма
- Общие приоритеты, связанные с урбанизмом, дизайном интерьеров, архитектурным чудом и даже модой
- Идея о том, что все элементы дизайна взаимозависимы и адаптируемы
- Склонность к компьютеризированным, алгоритмическим процессам проектирования
Вдохновение от природы
«Разрастание» пригородов, вероятно, вызывает в воображении определенные образы: ряды и ряды «маленьких коробочек», которые выглядят одинаково.
Критики могут легко указать, что сегодняшняя жилая архитектура следует шаблонам до отказа и что она может даже способствовать созданию среды, лишенной индивидуализма. Параметрический дизайн предлагает потенциальное решение.Несмотря на это отсутствие симметричного единообразия, эти параметрические структуры не являются беззаконными амальгамами. Параметрические дизайнеры черпают вдохновение в природе. Экологические системы Земли сложны, и в определенных биомах возникают систематические закономерности. Подобно тому, как леса имеют разнообразную флору, а коралловые рифы имеют отличительную структуру (это два примера), эти уникальные места обитания поддерживают многочисленные организмы. Некоторые растения и морские структуры имеют отношения с другими. Эти природные элементы не существуют в вакууме.
То же самое касается и наших городов. Обширные городские джунгли города, согласно этому подходу, должны иметь системный подход, который адаптируется к окружающей среде, подчеркивая форму и функцию, которые, как утверждают его сторонники, являются неотъемлемой частью будущего городского планирования.
Примеры параметрического проектирования в архитектуре
Peix Olímpic Фрэнка Гери.«Рыба» или Peix Olímpic Фрэнка Гери в Барселоне, Испания, является одним из многих параметрических зданий знаменитого архитектора. Гери известен тем, что поднял органические формы на новый уровень — он даже спроектировал здание, напоминающее скомканный бумажный пакет.
Zaha Hadid Architects — один из наиболее широко известных примеров архитектурной фирмы, которая воплощает в жизнь крупномасштабные здания с параметрическим дизайном. Торговый центр Galaxy SOHO в Пекине, Китай, представляет собой офисный, торговый и развлекательный комплекс, в котором почти не видно углов и острых краев. Его дизайн вызывает ощущение единого непрерывного пространства.
Французский архитектор Жан Нувель спроектировал множество зданий с использованием параметрического дизайна, одним из самых известных из которых является Лувр Абу-Даби. Здание намного тоньше, чем его аналоги-небоскребы, но его замысловатый купол выдерживает свою критику.
Другим примером параметрической архитектуры является потусторонний дизайн Сантьяго Калатравы для транспортного узла Всемирного торгового центра (также известного как Oculus) в Нью-Йорке. И его интерьер, и экстерьер раздвигают границы того, какой может быть архитектура.
Прием в параметрический дизайн
Лувр Абу-Даби работы Жана Нувеля.Многие студенты, изучающие архитектуру, выбрали параметрический дизайн, потому что он хорошо сочетается с современными инструментами САПР. Кроме того, настройка различных параметров конструкции относительно проста и позволяет быстро вносить изменения. Студенты также могут увидеть, как основные изменения влияют на всю структуру. Это подчеркивает огромное преимущество параметрического дизайна: утомительные изменения сгруппированных элементов (окна, входы и т. д.) можно применять одновременно, а не только по отдельности, что экономит огромное количество времени.
Поскольку параметрические инструменты используют алгоритмы, становится проще создавать сложные проекты.
Команды разработчиков могут разработать наборы параметров до начала экспериментов. Приложения могут штамповать варианты дизайна с разной степенью вариативности.
, такие как Autodesk Fusion 360, предлагают множество преимуществ современным дизайнерам и тем, кто ищет быстрые и оптимизированные методы для выполнения проектов. Функция параметрического моделирования Fusion 360 — это лишь один из многих аспектов программы, на которые архитекторы могут опираться при создании современных проектов и выполнении уникальных проектов, никогда ранее не реализованных.
Генеративный дизайн — еще одна функция Fusion 360, которая может помочь архитекторам использовать параметрический дизайн для оптимизации и визуализации проекта. Дизайнер просто вводит параметры для конструкции, а система поиска формы генерирует все потенциальные структурные результаты. Генеративный дизайн — отличный способ прототипирования и повторения концептуальных идей перед ручной точной настройкой 3D-модели.
Критика и перспективы на будущее
One World Trade Center Transport Hub/Oculus от Сантьяго Калатравы.Недоброжелатели, однако, заявляют, что это может сделать процесс архитектурного проектирования «бездушным». Современные инструменты делают параметризм более доступным, но они могут привлекать к участию менее опытных дизайнеров и еще больше децентрализовать процесс, который должен быть сосредоточен на сообществе.
Однако нельзя отрицать, что параметрическая архитектура бросает вызов нашим предвзятым представлениям о том, какими должны быть здания. Пока неизвестно, сможет ли параметризм трансформировать будущие города в больших масштабах. Несомненно то, что доступ к параметрическому проектированию и возможность экспериментировать с этими концепциями в цифровом пространстве будут продолжать демократизировать процесс архитектурного проектирования.
Готовы ли вы включить параметрический или генеративный дизайн в свой следующий проект? Загрузите Fusion 360 сегодня.
Что такое параметрическая архитектура и как она связана со здоровьем?
Обзор : В этой статье мы собираемся обсудить тему параметрической архитектуры, параметрического дизайна или параметризма, а также множество определений, связанных с распространением этих проектов в 21 веке. Мы специально собираемся обсудить возможные связи между этими конструкциями и здоровьем, а также изучить, какие эти связи могут быть связаны с темой архитектурной медицины.
Хотя параметрическая архитектура или параметрический дизайн не нова, за последние двадцать лет во всем мире наблюдается огромный рост архитектурных проектов этого стиля дизайна.
Несмотря на то, что существует много дискуссий и различных точек зрения на определение параметрической архитектуры, предоставив некоторую историю этой темы, а также прошлые и текущие разработки, мы углубимся в эту тему и исследуем эту важную тему для искусственной среды в 21-м. век.
Параметрическая архитектура или криволинейная архитектура
Начнем с того, что есть несколько различных ярлыков, обсуждающих эту тему, от параметрической архитектуры и параметрического дизайна до параметризма.
Первые два имеют практически одинаковое определение, при этом параметрическая архитектура часто упоминается как сегмент параметрического дизайна. [2] слово «параметризм» имеет свое собственное, но похожее определение, которое мы также рассмотрим позже в этой статье.
Простое определение параметрического дизайна – это фигуры и формы, имеющие криволинейную природу, часто подобные параболе или другим плавным формам в форме дуг. Эти формы могут включать в себя арки входов, или вся форма конструкции может иметь форму плавных кривых. Хорошими примерами таких проектов являются здание TWA и каток Ingalls Rink в Йельском университете, созданные Ээро Саариненом. Работы Антони Гауди и современные проекты Гуггенхайма Фрэнка Гери в Бильбао, Испания, являются другими хорошими примерами этих проектов. Как говорится, изображение стоит тысячи слов, поэтому ниже приведены изображения, которые показывают эти отчетливые формы с кривыми и дугами, которые нетипичны для коробчатых прямоугольных форм большинства зданий.
Работу Антонио Гауди можно рассматривать как ранний пример дизайна, основанного на этих типах кривых, которые можно изобразить в виде графика на основе набора «параметров», подобно параболе или другому коническому поперечному сечению. И хотя Гауди, возможно, не использовал математический подход для достижения этих форм, он создал формы Саграда Фамилия на основе кривой контактной сети, подвесив цепи к потолку своей дизайн-студии, чтобы определить свой дизайн. Используя эти подвесные цепи, он затем перевернул эти дуги, чтобы определить свои конструкции, и, по сути, основал эти формы как физическое значение математического эквивалента этих параметров.
В середине 20-го века дизайнеры и инженеры, такие как Фрей Отто, создавали эти изогнутые конструкции, используя математические уравнения в качестве «параметров» для проектирования этих кривых и форм.
Параметрический дизайн — Первый взгляд — Просто математика
Термин «параметр» является ключевым в этом подходе к проектированию.
Использование слова «параметр» в этом смысле дизайна может быть основано на математическом «параметре», который может быть определен как «в математике переменная, для которой диапазон возможных значений идентифицирует набор различных случаев в задаче. Любое уравнение, выраженное через параметры, является параметрическим уравнением». [3] Если вы профессиональный математик или адвокат, это определение может иметь смысл, но для других может быть неясно, что именно это означает.
По сути, это определяющая кривая линия или форма.
По сути, это дуга, которая определяется набором параметров или чисел, форма которых может быть определена уравнением.
Это особенно важно, если вы собираетесь использовать компьютер для определения и проектирования этих форм. И в современных вычислениях, наряду с современными программами САПР, эти кривые и формы теперь могут быть графически отображены в формы, которые могут быть показаны в трех измерениях как архитектурные формы.
Возможность использования этих программных приложений также позволяет оценить и сопоставить проектирование этих форм, так что эти чертежи CAD также могут быть изготовлены с использованием CAE и CAM.
Способность проектировать, производить и изготавливать эти формы с помощью компьютера, вероятно, является основной причиной того, что в наше время существует так много архитектурных проектов, использующих эти изогнутые формы. В прошлом объем ручного труда, который требовался как для проектирования, так и для изготовления этих форм из стали, алюминия и других материалов, был бы непомерно дорогим.
Вычислительный коэффициент на самом деле является важной темой, связанной с параметрическим проектированием, поскольку эти формы создаются на компьютерах, в отличие от рисунков и различных экспериментов, которые проводились Гауди и другими дизайнерами в докомпьютерное время. И именно по этой причине параметрический дизайн часто становится синонимом математики как алгоритма, в отличие от многих исторических дизайнов, которые рисовались вручную.
Эта точка зрения, на мой взгляд, представляет собой краткий взгляд на параметрический дизайн, и я обсуждаю эти мысли позже в этом письме.
Более глубокое погружение в математику
(Если вы не заинтересованы в более глубоком погружении в математику, вы можете перейти к следующему разделу ниже) темы, давайте рассмотрим два других определения, связанных с параметрическим проектированием на основе аналитической геометрии и математического анализа из Википедии по параметрам:
Аналитическая геометрия : В аналитической геометрии кривые часто задаются как образ некоторой функции. Аргумент функции неизменно называется «параметром». Окружность радиуса 1 с центром в начале координат может быть указана более чем в одной форме: 9{2}=1)
- параметрическая форма, кривая состоит из всех точек (cos(t), sin(t)), когда t изменяется по некоторому набору значений, например [0, 2π) или (-∞, ∞): (х, у) = (\ соз \; т, \ грех \; т)
- , где t — это параметр .
Следовательно, эти уравнения, которые в другом месте можно было бы назвать функциями, в аналитической геометрии характеризуются как параметрические уравнения, а независимые переменные рассматриваются как параметры. 9{x_{1}(t)}f(x;t)\,dx)
В этой формуле t – это аргумент функции F , а в правой части – параметр , от которого зависит интеграл. При вычислении интеграла t считается постоянным, поэтому считается параметром. Если нас интересует значение F для различных значений t , мы рассматриваем t как переменную. Количество x — это фиктивная переменная или переменная интегрирования (что сбивает с толку, иногда также называется параметром интегрирования ).
Wolfram (Mathematica) рассматривает определение параметра как:
Термин «параметр» используется в математике по-разному. В общем, математические функции могут иметь несколько аргументов.
Аргументы, которые обычно изменяются при построении графиков, выполнении математических операций и т. д., называются «переменными», а те, которые явно не изменяются в интересующих ситуациях, называются «параметрами». Например, в стандартном уравнении эллипса
и обычно считаются переменными, а и являются параметрами. Решение о том, какие аргументы учитывать переменные, а какие параметры, может быть историческим или может основываться на рассматриваемом приложении. Однако природа математической функции может меняться в зависимости от сделанного выбора.
(1)
Аргументы, которые обычно изменяются при построении графиков, выполнении математических операций и т. д., называются «переменными», а те, которые явно не изменяются в интересующих ситуациях, называются «параметрами». Например, в стандартном уравнении эллипсаТаким образом, термин «параметрический дизайн» основан на различных параметрах, определяющих криволинейный характер этих дизайнов в виде линий или форм.
Параметризм и параметрическая архитектура — в чем разница?
Как и во многих других областях, часто существуют разные определения одной и той же темы, как и в случае с этой темой.
У параметрической архитектуры также есть другое название — параметризм.
В разделе, посвященном истории параметризма, говорится, что он «возник в начале 1990-х как авангардное дизайнерское движение, основанное на теории, с его самыми ранними практиками — Грегом Линном, Джесси Райзером, Ларсом Спуйбруком, Касом Остерхуисом и другими. многие другие — использование и адаптация тогдашнего нового программного обеспечения для цифровой анимации и других передовых вычислительных процессов, которые были введены в архитектуру гораздо раньше пионерами, такими как Джон Фрейзер и Пол Коутс, но которые распространились, чтобы оказать влияние на авангардную архитектуру только в последнее время. 10–15 лет». [8]
Патрик Шумахер из группы дизайнеров Захи Хадид сказал, что он «считает работу Фрея Отто (1925–2015) предшественником параметризма, поскольку Фрей «использовал физические процессы в качестве симуляций и механизмов проектирования, чтобы «найти» форму, а не рисовать обычные или изобретенные формы».
«Параметризм — это стиль в современной авангардной архитектуре, продвигаемый как преемник постмодернистской архитектуры и современной архитектуры. Термин был придуман в 2008 году Патриком Шумахером, архитектурным партнером Захи Хадид (19 лет).50-2016). Параметризм берет свое начало в параметрическом дизайне, который основан на ограничениях в параметрическом уравнении. Параметризм опирается на программы, алгоритмы и компьютеры для управления уравнениями в целях проектирования». [4]
Это определение совпадает с темой «Параметрическое уравнение», которое определяется как:
«В математике параметрическое уравнение определяет группу величин как функции одной или нескольких независимых переменных, называемых параметрами. Параметрические уравнения обычно используются для выражения координат точек, составляющих геометрический объект, такой как кривая или поверхность, и в этом случае уравнения в совокупности называются параметрическим представлением или параметризацией (альтернативно пишется как параметризация) объекта».
[5]Если вы знакомы с исчислением, то можете заметить, что многие из этих уравнений основаны на процессе определения формы кривых линий и областей под этими кривыми. Используя эти формы математики, эти кривые могут быть созданы в программных системах 3D, таких как CATIA, Rhino/Grasshopper, Nemetshek и некоторых более новых версиях предложений AutoDesk/AutoCAD.
Согласно Шумахеру, «параметризм — это автопоэзис, или самореферентная система, в которой все элементы взаимосвязаны, а внешнее влияние, изменяющееся в одном, изменяет все остальные». [6]
Этот тип «узловой взаимосвязи» объектов, форм и форм в параметрическом формате создает структуры и архитектуру, которые имеют более плавные формы, которые противопоставляются более распространенным коробчатым прямоугольным зданиям 20-го века и ранее.
Таким образом, эти параметрические конструкции во многом можно определить как «криволинейную архитектуру» или «криволинейную архитектуру». Это сочетается с большей частью общей архитектуры прошлого, от прямоугольных форм Парфенона до прямолинейных конструкций большинства домов и небоскребов.
Какое отношение изогнутые формы и математические формы имеют к здоровью и хорошему самочувствию?
Если попросить ребенка в современном мире нарисовать дом, вполне вероятно, что он нарисует квадратную или прямоугольную коробку с треугольной крышей (половина квадрата), прямоугольником в качестве двери и квадратным окном или двумя. Это, наряду с дымоходом прямоугольной формы и, возможно, длинным линейным забором, который имеет основную форму прямоугольника, вероятно, будет очень похоже на то, как они видят символ дома в реальности.
И эта точка зрения как «символ» дома может быть на самом деле очень глубокой, с точки зрения того, как здание воспринимается в психике ребенка или взрослого. Если эти объекты архитектуры рассматриваются как символы, основанные на квадратах и прямоугольниках, как это влияет на их взгляды на природу и мир, в котором они живут?
Это может показаться не таким уж большим делом, пока вы не поймете, что очень немногое в природе имеет такую форму.
Ваше собственное тело в основном кривое и не квадратное и не прямоугольное ни в какой форме. Большая часть природного мира криволинейна, будь то формы человека и животных или формы и рисунки ландшафтов. Большая часть мира изгибается, даже ваша внутренняя структура в виде скелета имеет естественный изогнутый формат. Ваш череп, позвоночник и грудная клетка основаны на кривых, и хотя многие из ваших костей несколько прямолинейны, они имеют слегка изогнутую форму. Они также имеют изогнутую форму в виде отдельных костей, с большей частью кости на концах и более тонкой внутренней частью, что создает изогнутую форму, а не просто прямую линию.
Это особенно важно с точки зрения связи человека с миром природы. Без чувства связи с миром природы и с самим собой, как люди могут чувствовать связь с природой? И если вы не чувствуете связи с миром природы, разве не сложно осознавать важность сохранения природы, заботы о ней и жизни с ней?
Эта тема находится в центре внимания Биофилии, и более подробную информацию по этой теме можно прочитать здесь.
Это, пожалуй, вызов для современного человека, поскольку ключом к выживанию на протяжении многих веков было стремление защитить себя от природы и потенциального вреда стихийных бедствий, от погоды и элементов до различных существа и организмы, которые могут причинить вред.
Создавая убежище, чтобы избавить людей от этих естественных вредных сценариев, здания прошлого были больше предназначены для выживания, чем для процветания.
Однако по мере того, как люди становились более технологически развитыми и способными, наша архитектура позволила убежищам стать более отделенными от природных элементов. И это можно увидеть в международном архитектурном стиле, где эти здания кажутся одинаковыми по форме и функциям, независимо от того, в какой части мира они находятся. С начала 20 века интернациональный стиль мог защитить от любых погодных условий – от жаркой сухой пустыни до холодного снежного климата. Будь то дождливые тропики или сухая тундра, эти постройки могли бы обеспечить отделение от природы и природного окружения, а также предоставить необходимое климатическое убежище для выживания человека.
Тем не менее, это также актуальная проблема развития современной архитектуры, городов и человечества в целом. Стремление к выживанию в любых условиях окружающей среды также удалило нас от мира природы и разделило нас с иллюзией, что мы больше не связаны. Чтобы выжить с помощью убежища, люди построили здания, создающие впечатление, что нам не нужно беспокоиться о мире природы. Фактически, целью убежища в прошлом было особое отделение себя от мира, чтобы обеспечить наше выживание.
И именно этот менталитет преодоления природы устранил наше мышление как связанное с природой. И это является серьезной проблемой в наши дни по нескольким причинам.
Первое и, пожалуй, самое очевидное: мы, люди, ЯВЛЯЕМСЯ природой. Наши тела состоят из природных элементов, от воды, которая в среднем составляет 70 процентов человеческого тела, до многих природных элементов, которые наши тела используют для роста кожи, костей и органов. Такие элементы, как углерод и кремний, обеспечивают компоненты, от которых зависит наша жизнь, и это тот же углерод и кремний, из которых состоит большая часть мира природы.
Хотя наши тела буквально являются частью природы, наша жизнь зависит от здоровья природы. Вода, которую мы пьем, пища, которую мы едим, и качество окружающей среды определяют качество нашего собственного здоровья. Если мы загрязняем, уничтожаем или разрушаем саму природу, которая поддерживает нашу жизнь для выживания, то то, что мы разрушаем, в конечном итоге уничтожит и человечество.
Какое отношение это имеет к параметрическому проектированию?
Вам может быть интересно, какое отношение все это имеет к параметрическому проектированию. И это хороший вопрос.
Если рассматривать параметрический дизайн просто как изогнутые формы, то мы упускаем из виду психологию этой темы в целом. Эта точка зрения, на мой взгляд, является поверхностным взглядом на параметрический дизайн. И чего не хватает, так это возможности связи с природой, а также с нашим собственным телом и нашим собственным здоровьем.
В этой теме нам не хватает того, что эти изогнутые формы и узоры напоминают нам о нашем естественном происхождении и нашей связи с природой.
Психология пребывания вокруг и жизни внутри прямоугольных форм и форм, и ничего, кроме улиц с сеткой и застроек, еще больше уводит нас от воспоминания о том, что мы не только живем в природе, мы и есть природа.
Имея больше криволинейных форм и параметрических форм в нашей повседневной искусственной среде, мы сознательно и подсознательно напоминаем о нашей связи с миром природы. И, как показывает нейробиология, эти изогнутые формы и формы могут позволить людям быть менее напряженными и меньше бояться, драться или бежать. Это, в свою очередь, позволяет более когнитивным способностям распознавать и ценить наше естественное окружение, которое дает нам жизнь.
Когда у нас есть эти естественные формы, напоминающие нам о формах, присущих природе, это также может обеспечить нам связь с миром природы. И чем больше мы можем чувствовать связь с миром природы и с собственным телом, тем больше мы можем найти важность и сочувствие для сохранения и сохранения природы.
Важность криволинейных конструкций в будущем
Параметрический дизайн может стать одним из наиболее важных подходов к проектированию в архитектуре будущего по нескольким причинам.
Во-первых, это биомиметическая философия, которую можно сочетать с этим подходом.
Эти изогнутые конструкции также поддерживают ряд развивающихся областей, результаты которых демонстрируют знания и мудрость, полученные в результате изучения природных конструкций, и применение этих знаний может сформировать мудрость архитектуры будущего.
Хорошим примером этого являются области биомимикрии и биофилии, где каждая из этих областей изучает преимущества природы, но в двух разных форматах.
Биомимикрия изучает конструкции, формы и функциональность природы. Понимая, как природа решила конкретную проблему дизайна, люди могут затем изучить это решение, чтобы найти основные процессы этих проектов. Затем эта информация может быть реализована для решения аналогичной проблемы проектирования, которую пытаются решить люди.
Примером этого является подход Сантьяго Калатравы, чьи проекты часто основаны на биоморфных формах. Эти проекты не обязательно предназначены для имитации или реконструкции точной копии форм, но для понимания того, почему организм может иметь определенную форму, и для использования этих знаний в качестве прикладной мудрости для решения проблемы дизайна.
В книге Юджина Цуй «Эволюционная архитектура» доктор Цуй использует антропоморфные и биоморфные формы в процессе проектирования, основываясь на мудрости этих дизайнерских форм и форм. Анализируя эти естественные конструкции, эти знания о проектировании можно использовать для использования меньшего количества материалов, а также для обеспечения большей структурной целостности — например, при подготовке конструкции к землетрясению. Дизайн его дома в Сан-Франциско, «иногда называемый «Охо дель Соль» («Око Солнца»), также известен как «Рыбный дом» и, по словам Цуи, основан на анатомии тихоходки. Материалы, используемые при изготовлении Ojo del Sol, включают недорогие и переработанные материалы, вдохновленные кактусом Cholla, который практически не поддерживает горение. Цуй спроектировал дом с целью сделать его «самым безопасным домом в мире», предназначенным для выживания при пожарах, землетрясениях, наводнениях и термитах. [1]
Если вы посмотрите на оба подхода этих дизайнеров, вы увидите, что их стремление создавать красивые формы с превосходной инженерией природы может обеспечить как функцию, так и форму, которые поддерживают более продвинутый подход к архитектуре.
Биофилия, или гипотеза биофилии, определяется как «идея о том, что люди обладают врожденной склонностью к поиску связей с природой и другими формами жизни». Термин биофилия был использован американским психоаналитиком немецкого происхождения Эрихом Фроммом в «Анатомии человеческой деструктивности» (19).73), в котором биофилия описывалась как «страстная любовь к жизни и ко всему живому». Позднее этот термин был использован американским биологом Эдвардом О. Уилсоном в его работе «Биофилия» (1984), в которой он предположил, что «склонность людей сосредотачиваться на природе и других формах жизни и присоединяться к ним имеет отчасти генетическую основу. ” [2]
Сочетание эстетики дизайна с инженерным совершенством означает также использование биомимикрии с биофилией для разработки архитектуры, которая может наилучшим образом поддерживать человеческое и биологическое здоровье и благополучие.
Параметрическая архитектура и благополучие человека
И это подводит нас к той части разговора, которая касается здоровья человека.
Эти параметрические конструкции также имеют большой потенциал для здоровья человека. Создавая изогнутые формы зданий, можно создать более расслабляющий сценарий для физиологии человека. Согласно новым разработкам и открытиям в области неврологии, из-за того, что миндалевидное тело и мозговой центр (отвечающие за триггеры стресса и страха) не имеют резких угловатых форм, они не так активируются, и это может предотвратить страх и вызвать меньше стресса.
Снижая эмоциональный, психологический и физиологический стресс, а также предоставляя менее токсичные строительные материалы, эти проекты также могут способствовать улучшению общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.
Таким образом, эти изогнутые формы не только успокаивают эмоции, они оказывают прямое положительное влияние на человеческую жизнь и могут поддерживать чувство благополучия.
Архитектура жизни
Есть еще один аспект параметрической архитектуры, который, возможно, в меньшей степени зависит от данных при получении конкретных доказательств, а в большей степени представляет собой молчаливую, но реальную связь с природой, от которой мы, как живые существа, можем извлечь пользу.
В статье «Архитектура жизни» Дональд Ингбер обсуждает проектирование живых организмов с точки зрения «Универсального набора строительных правил… для управления проектированием органических структур — от простых углеродных соединений до сложных клеток и тканей». . В этом письме д-р Ингбер говорит как о материальном дизайне природы, так и об архитектурном дизайне всех живых организмов.
И если вы посмотрите на эти дизайнерские идеи, относящиеся к работам Бакминстера Фуллера и Фрая Отто, вы также сможете увидеть общую нить, связывающую естественный дизайн мира со зданиями, спроектированными людьми. Оба были сторонниками натяжных конструкций и конструкций, которые можно было бы рассматривать как антропоморфные, и, рассматривая их работы, вы можете увидеть эту нить общности. От натяжных конструкций куполов до изогнутых арок и открытых пролетов, созданных их пространствами, их проекты черпали из мира природы и переосмысливали эти знания в своих собственных проектах.
Как сказано в предыдущем абзаце, согласно Шумахеру, «параметризм — это автопоэзис, или самореферентная система, в которой все элементы взаимосвязаны, а внешнее влияние, изменяющее один, изменяет и все остальные».
И это описание параметризма точно такое же, как «узловая взаимосвязь», которую доктор Ингбер описывает как архитектуру клеток и тканей.
И я считаю, что именно эта нить общности имеет неотъемлемую связь с тем, что мы видим и что мы из себя представляем как люди. Просмотр проектов структур и архитектуры, которые имитируют нашу собственную архитектуру наших тел, а также показывает сходство между архитектурой ваших клеток и архитектурой природы, по своей сути связывает нас с миром природы.
Хотя мы не до конца понимаем, как на самом деле работает механика увлечения, мы знаем, что объекты часто синхронизируются, когда они находятся в одной и той же среде. Статья в Science Direct определяет увлечение как «процесс, который приводит к временной координации поведения двух акторов, в частности к синхронизации, даже при отсутствии прямой механической связи». [3]
Примером этого является то, что если вы поместите любые часы в комнату, полную часов, в конечном итоге все они синхронизируются в одном и том же ритме.
«Увлечение — это, пожалуй, наиболее широко изучаемый процесс социальной моторной координации (Schmidt, Fitzpatrick, Caron, & Mergeche, в печати). Например, два человека в кресле-качалке непроизвольно синхронизируют частоты своего качания (Richardson, Marsh, Isenhower, Goodman, & Schmidt, 2007), а зрители в кинотеатрах склонны хлопать в унисон (Neda, Ravasz, Brechte, Vicsek, & Barabasi, 2000). )». [4]
Так что, если увлечение влияет на нас и на архитектурном уровне? Например, если мы проводим большую часть времени в прямоугольных, коробчатых формах и формах и смотрим на эти большие прямоугольные конструкции, такие как городские пейзажи, может ли это настроить нас на менее естественные формы и формы и, возможно, отдалить нас от реальности? от нашей связи с природой?
Если большая часть природного мира имеет более изогнутые формы и формы, от плавных узоров ручьев, рек и сельской местности до изогнутых форм растений и животных, могут ли криволинейные формы искусственной среды помочь нам снова настроиться на природу? , и привести нас к будущему, которое находится в большей связи и почитании с природой и миром природы?
Определение здоровья,
здоровье (н.
)Древнеанглийское hælþ «целостность, существо целое, здоровое или хорошее», от протогерманского *hailitho, от ПИЕ *kailo- «целый, неповрежденный, с добрым предзнаменованием» (источник также древнеанглийского hal «здоровый, целый»; древнескандинавское heill «здоровый»
Следовательно, смысл быть нездоровым состоит в том, чтобы не быть цельным или быть каким-то образом разъединенным и фрагментированным. Итак, частью процесса здоровья и благополучия является восстановление этого чувства целостности, особенно для людей в местах, которые фрагментированы. Включение воссоединения с природой и миром природы является гранью этой изогнутой архитектуры, которая может поддерживать этот процесс.
Заключение
В то время как международный стиль дизайна был создан в то время, когда выживание было ключевым, теперь, когда человечество смогло найти это выживание, следующим шагом будет стремление к процветанию, и это будет включать возвращение к целостности и здоровье.
И, возможно, использование этих параметрических, криволинейных форм и форм в нашей повседневной архитектуре и дизайне искусственной среды может помочь нам восстановить связь с природой через увлечение и тем самым восстановить связь с нашим собственным хорошим здоровьем.
Эти концепции, связанные с такими областями, как органическая архитектура, биоморфный дизайн, биомимикрия, биофилия и многими другими, стремятся не только подражать окружающей среде в естественном формате, но и понимать ядро дизайна в функции и форме, а затем создавать человека. архитектурные проекты, поддерживающие жизнь и укрепляющие здоровье.
Этот подход к дизайну в сочетании с психологией окружающей среды и дизайном, основанным на фактических данных, еще больше улучшает процесс интеграции для достижения целей здоровья и хорошего самочувствия.
Возможно, многие из этих концепций являются новыми для широкой публики в настоящее время, и хотя в настоящее время в истории еще много неизвестного относительно того, каковы будут результаты и результаты с течением времени, процесс интеграции этих многогранных тем и концепции в единое целое, безусловно, могут обеспечить лучшую связь между людьми и миром природы.