Design Generativo - Evolução de uma Árvore Bonsai Digital: 15 Passos (com Imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Comecei a trabalhar com o Grupo de Pesquisa da Autodesk com Dreamcatcher há cerca de 2 anos.

Naquela época, eu o estava usando para projetar espaçonaves.

Desde aquela época, aprendi a amar esta ferramenta de software, pois ela me permite explorar milhares de designs e opções que eu nunca teria imaginado devido às limitações de tempo.

Ele também tem um loop de feedback, não consigo deixar de ver um design, sou inspirado por muitos dos designs que surgem ao longo do caminho de iteração.

O caminho é muito parecido com assistir ao zoom do tempo. 1000 anos por 24 horas. A única coisa que realmente entendi que tem 1000 anos são as sequoias da Califórnia, em particular Big Basin. Existe uma árvore que marca nos anéis as datas dos acontecimentos da História. É muito humilhante caminhar entre aquelas árvores.

Soluções Dreamcatcher como árvores são um produto do ambiente e das cargas e restrições que são aplicadas durante seu tempo de vida. Uma pequena mudança e a árvore poderia ficar totalmente diferente.

Etapa 1: Projeto Gerativo, Geometria Existente - Portas

Primeiro, algumas informações básicas.

Se você tiver dois blocos, A. e B.

Você gostaria de conectá-los.

Dreamcatcher irá sintetizar a geometria com base em sua entrada.

Etapa 2: Projeto Gerativo, Geometria Existente - Obstáculos

Se você quiser que sua geometria de conexão esteja apenas nas faces que estão mais próximas uma da outra, e em nenhum outro lugar, você deve mascarar a peça para que a nova geometria sintetizada não possa se conectar.

Este será um corpo ou corpos adicionais da geometria existente.

Etapa 3: Projeto Gerativo, Inicialização - Gerar a Primeira Iteração

A primeira iteração inclui toda a geometria existente.

(pode ter a forma de outra coisa usando a geometria Seed - não coberto aqui;))

Etapa 4: Projeto Gerativo, Gerar e Evoluir

Com base em suas cargas aplicadas e configurações do solucionador, você obterá geometria sintetizada conectada às suas Portas A. e B.

É importante notar que o futuro de ferramentas como esta está muito além de tornar qualquer coisa ideal, não está claro se a forma final algum dia fará estruturas. Agora a ferramenta existe. Isso é incrível. Ele pode fazer otimização de topologia e otimização de treliça no momento. É usado para sintetizar geometrias.

O processo de restrições ou metas de alto nível e uma curadoria computacional que busca milhares ou milhões de soluções potenciais mudarão nossas vidas de maneiras que não podemos imaginar. Esse é o poder de usar essa ferramenta hoje. Você pode ter um vislumbre do futuro e é RAD!

Vamos fazer uma lâmpada!

Etapa 5: Projeto gerador: Fracasso precoce, projeto de grupo, crescimento de 1000 anos

Como uma das primeiras coisas que fiz no Píer, me propus a fazer um abajur.. a primeira tentativa não deu certo, mas tivemos a oportunidade de fazer um projeto em grupo. As lâmpadas evoluíram dessa colaboração.

Etapa 6: Projeto de Grupo

PROJETO DE GRUPO:

Queríamos criar uma bela lanterna para trazer calor ao nosso espaço no Pier 9. (Air-ea)

Utilizamos duas abordagens de design separadas, uma para a base da lanterna e outra para o componente de iluminação da lanterna.

Os protótipos foram impressos no Makerbot Replicator 2, assim como os protótipos da Objet Electronics foram dimensionados para a versão maior, mas devido às restrições de tempo foram modificados para se ajustarem a uma versão reduzida.

Equipe de Design:

Charlie Katrycz

Mary Franck

Michael Koehle

Michael Vergalla

Etapa 7: Comece com a geometria existente

O anel superior e o anel inferior são portas

O resto são obstáculos

As entradas para Dreamcatcher foram projetadas no Fusion 360

Existem dois recursos CAD importantes que se tornam a porta carregada e a porta fixa.

O anel em que a lâmpada está pendurada. (Fixo)

O anel em que fica a parte iluminada da lâmpada. (Carregado)

O resto da geometria são obstáculos arbitrários que permitem que a lâmpada seja colocada no anel e ajudam a controlar algumas zonas de exclusão, como dentro do anel suspenso. Isso é para que nada cresça onde quero passar um laço de barbante para pendurar o conjunto.

Após ajustar os parâmetros de geração, o modelo é "colocado no forno"

Na manhã seguinte, tenho cerca de 2.000 designs baseados em minhas restrições.

Os primeiros protótipos foram gerados sem os últimos 3 lóbulos grandes. (2ª imagem)

O primeiro protótipo não permitiu uma fácil integração com o conjunto da lâmpada.

Etapa 8: Exploração, Seleção e Integração do Projeto

Executei 3 definições de problemas com diferentes casos de carga e parâmetros do solucionador.

Na segunda de manhã eu tinha 6000 designs !!!!

A parte divertida do apanhador de sonhos é que você cria criaturas interessantes que precisam ser exploradas.

Peguei um subconjunto dos designs que eram convergentes e alguns que estavam no horizonte do evento e comecei a imprimi-los para a equipe discutir.

Enquanto isso, vou perseguir esse design alienígena o mais longe possível na toca do coelho!

Ohhh olha como ficou legal !!!!

Os designs dos ovos são fantásticos porque estamos procurando uma variedade de maneiras de brincar com a luz por meio de processos de impressão 3D multimaterial. A complexidade é "grátis" (eu odiava esse clichê)

---------------- As impressões da base da lanterna terminaram. Hora de selecionar em equipe!

Temos um vencedor!

Primeira imagem, extrema esquerda.

Planejamos imprimir um com 170 mm de altura no eixo Z, mas o Fortis não estava disponível, então temos que fazer um componente final da lanterna de ovo que se encaixe nos modelos pequenos (100 mm no eixo Z)

Etapa 9: Lanterna do Grupo Final

Tudo vem junto e é glorioso!

Ambas as estampas de ovo finais, quando iluminadas, dão um brilho quente e acolhedor.

Combinado com as bases do apanhador de sonhos, alcançamos o que nos propusemos:

Uma lanterna única que utilizava software de design de ponta e fluxos de trabalho paralelos.

Etapa 10: Bonsai Digital

Eu gosto do problema e queria mastigar um pouco mais. As 2 peças autossustentáveis apresentadas na exposição são explorações de não uma lâmpada suspensa, mas quando o problema é invertido. Corri muitos casos, com casos de aumento de carga incremental e projetei a montagem eletrônica no Dreamcatcher também. Há momentos em que o design dá saltos evolutivos. É muito legal.. ele vai para uma certa direção.. e então algo muda drasticamente e começa a se estabelecer. É uma das razões pelas quais adoro explorar esta ferramenta, é como ver a vida acontecer. A visão e o desenvolvimento do futuro são realmente incríveis. Cada versão do software é melhor que a última.

As pessoas veem o objeto digital acabado e algo parece faltar, às vezes é a pincelada ou outra coisa sem palavras. O processo de design generativo é uma arte digital, um jogo entre o criador e o recurso computacional. Dependendo da pessoa, uma calculadora TI-89 parece uma calculadora ou uma ferramenta poderosa.

Isso entrará rapidamente em uso comum e será aceito. Acho que o poder está além dos componentes estruturais sozinho, mas de soluções multifísicas. Soluções que podem criar comunidades que se equilibram com microclimas e ambientes naturais. Desperdiçando menos energia e calor.

A parte finalizada é importante. Tenho lutado com isso nos últimos 6 meses. Provavelmente mais! hahaha

As impressões 3D sozinhas no momento não conectam as pessoas. Em alguns casos, há peças de moda ou designs habilitadores, mas um objeto impresso em 3D sozinho não carrega o fascínio de antes.

Como evoluir?

Etapa 11: Base de sequóia vermelha

No início da residência, vi alguns pedaços de sequóia "sucata". Eu me senti conectado às árvores e sua idade me impactou. Eles foram a plataforma perfeita para este trabalho.

Na época do show, eu tinha quase todos os aparelhos eletrônicos prontos, mas as baterias duravam apenas algumas horas. Eu realmente atrapalhei meu tempo com o sol. Meu trabalho principal era retroiluminado quando eu o imaginava à noite. Essa obra não foi acesa.. de qualquer maneira foi uma boa lição.

Terminei todas as unidades eletrônicas e testei-as após o show.

Etapa 12: árvore de bonsai produz frutos

Na forma não convencional, essas árvores frutificam.

As luzes são controladas por um aplicativo de telefone que controla a cor e a intensidade.

Eles ficarão muito bem na minha visão original deles na floresta, na natureza. Pendurado ao longo de uma trilha.

Etapa 13: Projeto Gerativo, Interface Eletrônica

Eu tive um experimento em execução o tempo todo. Eu queria fazer os menores recursos possíveis por algoritmos de otimização de topologia. O objetivo era traçar um paralelo com os componentes biomédicos.

Cada vez que encontrei uma solução. Eu jogaria de volta no sistema.

Depois de muito tempo, consegui aumentar a resolução e continuei dirigindo o sistema para fazer recursos menores.

Consegui imprimir a peça na impressora Autodesk Ember. Cabe na diagonal da bandeja de impressão.

Etapa 14: Design generativo, toque humano

O design generativo existe em várias formas e, até o momento, estão crescendo em maturidade. Muito em breve estará em todos os lugares, mas enquanto isso, impressões em 3D sensuais e estranhas, simplesmente não façam o corte. Outro artista da Autodesk Arthur fez uma bela cadeira de madeira. Cadeira Gerativa

Tive muitas conversas perguntando às pessoas que interagiam com as peças com o que se conectavam ou não. Não conseguia me comunicar facilmente minha experiência do processo.

A curadoria com auxílio computacional.

Você pode sentir o futuro. É tão difícil descrever ou comunicar. Então, pelo menos para mim, ele se perde.

Por enquanto.

As ferramentas de processamento de dados que vi de relance ajudarão a contar a história, a jornada do design generativo.

Para mim. Eu precisava adicionar o elemento humano. Eu queria um acabamento liso e fui apontado para cera.

Eu queria um design forte que pudesse ser manuseado. Ele foi originalmente projetado em alumínio, mas impresso em plástico.

O toque era importante. Para árvores, para humanos, para arte. Eu também acho que para um design generativo!

Levei a peça para a Artworks Foundry em Berkeley, Califórnia.

Depois de falar com eles, eles me ajudaram a colocar algumas camadas de cera na peça.

Em seguida, deixe-me livre para trabalhar a cera de forma satisfatória.

Finalmente, o ELEMENTO HUMANO. Foi realmente uma colaboração de design. Acho que isso é parte da razão pela qual a cadeira de madeira é tão bonita. Você sabe que existe um artesão. Então talvez seja isso. Mais do pingue-pongue, um vaivém nas diferentes fases do processo.

Etapa 15: Projeto gerador, fundição de bronze

Imagens da peça logo após a fundição em bronze.

As aberturas e locais de vazamento não foram removidos!

Mais por vir. Volte mais tarde para a próxima evolução da Árvore Bonsai Digital.