新興技術(shù)使用算法來(lái)生成設(shè)計(jì)解決方案的所有可能排列

2019-12-04 17:14:22    來(lái)源:    作者:

據(jù)軟件專家稱,無(wú)需人為干預(yù)即可生成產(chǎn)品和建筑物最佳形式的生成設(shè)計(jì)工具將改變物理世界和設(shè)計(jì)師的角色。該軟件可以自動(dòng)使飛機(jī)更輕,建筑物更堅(jiān)固,教練員更舒適-由設(shè)計(jì)師充當(dāng)“策展人”,而不是做出所有決定。

新興技術(shù)使用算法來(lái)生成設(shè)計(jì)解決方案的所有可能排列。設(shè)計(jì)人員只需輸入一組參數(shù),然后選擇軟件生成的最佳結(jié)果。

模仿生物在自然世界中進(jìn)化的方式的生成設(shè)計(jì)是Autodesk大學(xué)的熱門話題-去年11月在拉斯維加斯舉行的為期三天的技術(shù)會(huì)議。

軟件公司Autodesk首席技術(shù)官杰夫·科瓦爾斯基(Jeff Kowalski)表示:“生成式設(shè)計(jì)與我們傳統(tǒng)上的設(shè)計(jì)方式背道而馳。“但是這些技術(shù)并不是威脅,它們更像是超級(jí)大國(guó)。”

數(shù)字設(shè)計(jì)方法依靠云計(jì)算來(lái)基于一組固定參數(shù)創(chuàng)建多個(gè)選項(xiàng)。由于該軟件模仿大自然創(chuàng)建可能的最有效結(jié)構(gòu)的方式,因此通常會(huì)產(chǎn)生流體狀的格子狀形式。

從運(yùn)動(dòng)鞋品牌New Balance于2015年推出的運(yùn)動(dòng)鞋中底(針對(duì)每個(gè)跑步者進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì))以及設(shè)計(jì)師Joris Laarman的3D打印項(xiàng)目(從家具到整個(gè)橋梁),都可以看到結(jié)果 。

在最近完成的Elbphilharmonie上也可以看到這種美學(xué),其內(nèi)部使用該技術(shù)針對(duì)音樂(lè)表演進(jìn)行了聲學(xué)優(yōu)化。

生成設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)計(jì)相似,后者涉及用戶逐漸調(diào)整空間參數(shù),直到達(dá)到所需的形式。它負(fù)責(zé)Zaha Hadid Architects,MAD Architects等的一些具有未來(lái)感的建筑。

但是通過(guò)生成設(shè)計(jì),參數(shù)是固定的,并且計(jì)算機(jī)可以快速構(gòu)建所有可能的解決方案供用戶選擇-在學(xué)習(xí)過(guò)程中了解他們的偏好。

建筑師和設(shè)計(jì)師可以指定他們想要的結(jié)果-椅子,平面圖或立面樣式-以及材料,制造方法和成本約束等參數(shù)。

Autodesk策略師Diego Tamburini說(shuō):“計(jì)算機(jī)不僅會(huì)產(chǎn)生形狀,而且還會(huì)產(chǎn)生很多很多選擇。”他將該方法描述為一種“強(qiáng)力方法”進(jìn)行設(shè)計(jì)。

許多設(shè)計(jì)師正在嘗試生成設(shè)計(jì),以產(chǎn)生新形式并改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品。

意大利設(shè)計(jì)工作室MHOX的 Alessandro Zomparelli 使用自己的定制軟件生產(chǎn)3D打印的時(shí)尚配飾,他說(shuō)用計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行設(shè)計(jì)就像在探索一種新材料。

他在2015年由Dezeen拍攝的電影中說(shuō)道:“今天成為一名設(shè)計(jì)師是令人興奮的,因?yàn)槲覀儞碛惺刮覀兡軌騽?chuàng)造出令人難以置信的數(shù)字工具。我們有興趣探索這種技術(shù)發(fā)展的美學(xué)后果。”

設(shè)計(jì)師弗朗西斯·比通蒂(Francis Bitonti) 最近使用生成設(shè)計(jì)來(lái)減少年輕脊柱側(cè)彎患者佩戴的矯形矯正器的尺寸和重量。

該技術(shù)還使牙套易于為佩戴者量身定制,并創(chuàng)造出一種產(chǎn)品-具有彎曲的形狀,看上去更“時(shí)尚”。

生成設(shè)計(jì)始于1990年代初期,最初用于創(chuàng)建簡(jiǎn)單的藝術(shù)品和動(dòng)畫。

但是,現(xiàn)在它正滲透到各種各樣的CAD程序中,因此可供更多的設(shè)計(jì)師使用。

通過(guò)使用遠(yuǎn)程Internet服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),管理和處理數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)處理能力的提高和云計(jì)算的可用性也正在加速普及。

當(dāng)前可用的生成設(shè)計(jì)平臺(tái)包括NodeBox,Element和Generate-所有這些都提供相似的工具。

Autodesk將于今年初推出自己的生成設(shè)計(jì)工具Dreamcatcher。它將被集成到公司當(dāng)前的某些3D設(shè)計(jì)軟件程序中,例如Fusion 360和Inventor。

Dreamcatcher的開發(fā)使其能夠處理比以前的生成設(shè)計(jì)工具更廣泛的參數(shù),并且已經(jīng)用于配置室內(nèi)設(shè)計(jì),甚至設(shè)計(jì)整個(gè)建筑物。

科瓦爾斯基說(shuō):“我們正在成功地創(chuàng)建適用于制造業(yè)的系統(tǒng),現(xiàn)在正嘗試將其應(yīng)用于建筑的另一種環(huán)境。”

它經(jīng)過(guò)修改,能夠根據(jù)建筑物用戶的不同需求,以最佳的自然光,有效的流通和布局來(lái)計(jì)算和繪制平面圖。

員工遷入之前,Autodesk正在使用它來(lái)測(cè)試公司在多倫多新辦事處的選項(xiàng)。

科瓦爾斯基說(shuō):“可以對(duì)這些指標(biāo)中的每一項(xiàng)進(jìn)行單獨(dú)評(píng)估,并對(duì)其打分,以便我們知道哪些指標(biāo)最公平,最公平,最終可以使計(jì)劃的質(zhì)量最大化。”

他認(rèn)為,這些升級(jí)將改變?cè)O(shè)計(jì)師與計(jì)算機(jī)之間的關(guān)系。

“作為用戶,設(shè)計(jì)師,我們?cè)谏墒皆O(shè)計(jì)中的角色已從與計(jì)算機(jī)的這種指令關(guān)系改變了-'在這里做,在這里放這行,在這里做這堵墻,在這里做一個(gè)零件的孔'-”策展人。”

“我們更加依賴計(jì)算機(jī)來(lái)同時(shí)創(chuàng)建和評(píng)估選項(xiàng),并向我們展示整個(gè)解決方案空間的樣子,然后再進(jìn)行承諾。”

由于該軟件僅在必要時(shí)添加材料,因此像3D打印這樣的增材制造過(guò)程很容易產(chǎn)生最終的有機(jī)形式。

Tamburini告訴Dezeen:“我們將越來(lái)越多地看到周圍的有機(jī)形狀,因?yàn)檫@些形狀最適合輕量化。”

他繼續(xù)說(shuō):“由于采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),汽車將變得更輕,飛機(jī)也將變得更輕。” “在輕量化至關(guān)重要的行業(yè)領(lǐng)域,他們將吃光這一點(diǎn)。”

生成式設(shè)計(jì)有望節(jié)省設(shè)計(jì)過(guò)程的時(shí)間,通過(guò)創(chuàng)建最有效的結(jié)構(gòu)來(lái)節(jié)省材料,并通過(guò)制定出最具成本效益的制造方法來(lái)節(jié)省資金。但這并不是沒(méi)有潛在的懷疑者。

設(shè)計(jì)師可能會(huì)從工作中刪除很大一部分創(chuàng)作過(guò)程,從而感到受到威脅的風(fēng)險(xiǎn)–每次只能在一組選項(xiàng)之間進(jìn)行選擇。

Kowalski的目的是確保生成設(shè)計(jì)將使設(shè)計(jì)師能夠比以往更進(jìn)一步地推動(dòng)產(chǎn)品的形狀和功能,而Tamburini表示,隨著技術(shù)的廣泛采用,設(shè)計(jì)師的作用肯定會(huì)發(fā)生變化。

他說(shuō):“我們的人力將減少在成形或3D建模方面的工作,而在真正了解我們的設(shè)計(jì)要求方面則更多。”

他補(bǔ)充說(shuō):“我們想要得到什么?我們的邊界條件是什么?我們的運(yùn)營(yíng)假設(shè)?這是人類最擅長(zhǎng)的。”

隨著即將推出的Autodesk軟件以及即將推出或即將推出的其他許多軟件,隨著生成式設(shè)計(jì)的激增,可以期待許多類似的創(chuàng)新。

醫(yī)療保健,運(yùn)輸,家具和建筑行業(yè)已經(jīng)開始流行-穩(wěn)定地創(chuàng)造了一個(gè)更加輕巧和彎曲的世界。

鄭重聲明:本文版權(quán)歸原作者所有,轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的,如作者信息標(biāo)記有誤,請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除,多謝。