DESENHO ASSISTIDO POR COMPUTADOR (DAC II) Génese e produção de formas arquitectónicas Curso de Arquitectura, 2º ano, 2º semestre

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1 DESENHO ASSISTIDO POR COMPUTADOR (DAC II) Génese e produção de formas arquitectónicas Curso de Arquitectura, 2º ano, 2º semestre Docente: José Pinto Duarte Assistente: Deborah Benrós Descrição Esta cadeira introduz os fundamentos teóricos e prácticos para exploração dos aspectos computacionais do conhecimento e forma arquitectónica. Os conceitos básicos da programação em computador são ensinados através de uma linguagem com um elevado nível de abstracção, nomeadamente o Autolisp. Espera-se que os alunos adquiram os conhecimentos necessários ao desenvolvimentos das suas próprias ferramentas informáticas para apoio ao projecto. Em paralelo serão apresentadas as teorias mais divulgadas para representação e computação com formas arquitectónicas, bem como as principais técnicas para a sua produção. Os assuntos abordados incluem sistemas generativos desenho paramétrico, gramáticas de forma, algoritmos genéticos, e cellular automata e produção assistida por computador sistemas subtractivos, aditivos, por corte, e outros. Aulas A cadeira consiste numa aula semanal de quatro horas repartidas da seguinte forma: na primeira hora são apresentados os fundamentos teóricos; na segunda hora são ensinados os comandos de programação e nas duas horas finais são executados os exercícios correspondentes. Na parte teórica introduzem-se os temas básicos relacionados necessários ao desenvolvimento de sistemas generativos, incluindo a representação de conhecimento (desenho paramétrico, gramáticas de forma, algoritmos genéticos, cullular automata, etc.) e a programação de formas arquitectónicas (expressões simbólicas, estruturas de controlo, guardar e obter informação, etc.), bem como temas de desenvolvimento (PAC-produção assistida por computador, prototipagem rápida e digitalização 3D). Enquanto sobre os temas básicos é exigida experiência práctica, os temas de desenvolvimento são fundamentalmente abordados sob o ponto de vista teórico, procurando continuar a visão do uso e do computador no projecto de arquitectura iniciada na cadeira de DAC I. Na parte práctica introduz-se os rudimentos da linguagen de programação necessários à realização dos exercícios e dá-se fundamentalmente apoio ao aluno na sua execução. Programa A cadeira tem um módulo principal e um módulo secundário. O módulo principal visa dotar o alunos dos conhecimentos básicos necessários ao desenvolvimento de ferramentas informáticas para apoio do projecto. Aqui incluem-se os modelos teóricos e uma linguagem de programação (Autolisp). O segundo módulo introduz os fundamentos da produção assistida por computador, onde se incluem as diversos sistemas de prototipagem rápida (corte, subtractivos, aditivos, etc.) e de digitalização tridimensional.

2 Avaliação de conhecimentos A avaliação terá como base: 1. Cinco pequenos exercícios sobre cada um dos temas básicos, conducentes ao projecto final; 2. Um projecto final sintetizando os temas básicos; 3. Uma apresentação final. 4. Um cartaz A nota final resultará da seguinte ponderação: 1. 15%: para a assiduidade e participação nas aulas; 2. 50%: para os exercícios pequenos; 3. 35% para o projecto final. A entrega atempada dos trabalhos é muito importante. A execução dos exercícios mais avançados pressupõem os conhecimentos obtidos em exercícios anteriores. A entrega de trabalhos com atraso inviabilizará a realização dos trabalhos seguintes e por acumulação da cadeira. Deste modo, a entrega de trabalhos em atraso será penalizada na nota do trabalho: - Um dia de atraso: menos 1 a 2 valores; - Dois dias de atraso: menos 2 a 3 valores; - Três dias a uma semana: 3 a 4 valores; - Mais de uma zemana: zero. A verificação do funcionamento dos programas elaborados pelos alunos será efectuada na aula. Exercício 0: Consciencialização de recursos, registo na cadeira e escolha do projecto final. Exercicio 1: Programa declarativo simples. Exercicio 2: Funções e variáveis. Exercicio 3: Sólidos e superfícies. Exercicio 4: Estrutura do programa do projecto final. Exercicio 5: A definir (impressão 3D?) Exercício final: Programa de computador que gera uma classe de formas. Apoio fora das aulas O docente estará disponível para apoio aos alunos fora do período de aula no seu gabinete ou por em horário a fixar em conjunto com os alunos na primeira aula. Este apoio é imprescindível e deve ser usados pelos alunos, no entanto, a consulta do docente fora do horário fixado é desaconselhada. Contactos do docente responsável Gabinete: sala 3.48 Telefone: jduarte@civil.ist.utl.pt Contactos da assistente Gabinete: sala 2.16 Telefone: dhrb@mega.ist.utl.pt Web site A cadeira terá um Web site próprio para apoio e apresentação do trabalho dos alunos cujo endereço é:

3 Equipamento necessário: As aulas terão lugar numa das salas de computadores LABCIVMAT, nomeadamente na sala v Haverá, pelo menos, um computador para dois alunos. Não é necessário possuir computador próprio, apesar de se existir facilitar muito o trabalho do aluno. O equipamento necessário será: Hardware: PC compatível Software: AutoCAD 2000 Notepad Internet Explorer ou Netscape Regras de utilização da sala de computadores do LABCIVMAT. A utlização das sala de computadores do LABCIVMAT fora das horas de aulas será regida pelas regras afixadas à entrada da mesma. Bibliografia: Principal The Art of Computer Graphics Programming, William Mitchell, Robin Liggett and, Thomas Kvan,. Van Nostrand Reinhold, The Electronic Design Studio, Malcolm McCullough, William Mitchell and Patrick Purcell, Ed. MIT press The Logic of Architecture, William Mitchell, MIT press Autolisp Programming: Principles and Techniques, Rod R. Rawls, Mark A. Hagen, Goodheart Wilcox Company, Programação em AutoCAD, Fernando Luis Ferreira, João Santos, Ed. FCA, 2002 Secundária Desenho Técnico, Cunha, L.V., Fundação Calouste Gulbenkian, AJ Metric Handbook, 3rd edition, Jan A. Sliwa, Leslie Fairweather, Ed., London: Architectural Press, Architects' Data, 2nd edition, Ernst Neufert. New York: Halsted Press, A History of Architecture on the Comparative Method, for students, craftsmen, and amateurs, 15th edition, Sir Banister Flight Fletcher. London: Batsford, Formal Design in Renaissance Architecture from Brunelleschi to Palladio, Michele Furnari, New York: Rizzoli, 1995 Customizing Mass Housing: The Grammars of Siza s Malagueira Houses, José Duarte, Ph.D. Dissertation, Massachusetts Institute of Technology, Duarte, J.P. Towards the Mass Customization of Housing: the grammar of Siza s houses at Malagueira, in Environment and Planning B: Planning and Design 2005, volume 32 (3) May, pp Introduction to shape and shape grammars, Stiny G, Environment and Planning B: Planning and Design , Duarte, J.P. e Y. Wang, Automatic Generation and Fabrication of Designs, in Automation in Construction, 11/ 3 pp , Elsevier Science, Automated Fabrication, Marshall Burns, Prentice-Hall, New Jersey. Digital Tectonics, Neil leach, David Turnbull, Chris Williams, Wiley-Academy Architecture in the Digital Age: Design and Manufactiring, Branko Kolarevic, Spon Press 2003.

4 Calendário M0 Semana 1 T1 22 Feb / T2 24 Feb. Introdução Exercício 0 lançado Projecto final lançado Introdução. Previsão da cadeira, levantamento dos conhecimentos dos alunos, bibliografia. Registo na cadeira. 26 F. 01 M. Férias do Carnaval M1 Semana 2 T1 08 Mar / Teórica 1 Paradigmas de programação T2 07 Mar Práctica 1 Programa declarativo (AutoLISP) Exercício 0 entregue Exercício 1 lançado Programa declarativo simples. Semana 3 T1 15 Mar / Teórica 2 Expressões simbólicas T2 14 Mar Práctica 2 Funções e variáveis. (AutoLISP) Funções e variáveis M2 Semana 4 Teórica 3 Estruturas de controlo T1 22 Mar / Práctica 3 Repetições, Recursões, Conditionais T2 21 Mar Exercício 1 entregue Exercício 2 lançado Semana 5 T1 29 Mar / Teórica 4 Operações sobre elementos 3D T2 28 Abr Práctica 4 Sólidos e Surperfícies M3 Semana 6 T1 05 Abr / Teórica 5 Guardar e obter informação T2 04 Abr Práctica 5 Listas, Ficheiros I/0, estruturas de dados Exercício 2 entregue Exercício 3 lançado Sólidos e Surperfícies (AutoLISP) Semana 7 T1 11 Abr / Teórica 6 Manipulação de Listas e Strings T2 12 Abr Práctica 6 Outros assuntos Férias da páscoa M4 Semana 8 T1, T2 Teórica 7 Introdução às gramáticas de forma Fundamentos teóricos e exemplos 26 Abr. Práctica 7 Apoio ao trabalho dos alunos Exercício 3 entregue Exercício 4 lançado Hierarquia: composição e transformação Semana 9 T1 03 Mai Teórica 8 Introdução aos algoritmos genéticos Fundamentos teóricos e

5 exemplos T2 02 Mai Práctica 8 Apoio ao trabalho dos alunos Semana 10 M5 T1 10 Mai Teórica 9 CAM/Prototipagem rápida I sistemas de corte e subtractivos T2 09 Mai Práctica 9 Laboratório Exercício 4 entregue Exercício 5 lançado A definir (interface, prototipagem ou HTML) Semana 11 T1 17 Mai Teórica 10 CAM/Prototipagem rápida II sistemas aditivos e outros T2 16 Mai Práctica 10 Laboratório A partir daqui o conteúdo das aulas é sujeito a confirmação Semana 12 T1 24 Mai Teórica 11 CAM/Prototipagem rápida III digitalização 3D T2 23 Mai Práctica 11 Laboratório Exercício 5 entregue Exercício 6 lançado A definir (interface, prototipagem ou HTML) Semana 13 T1 31 Mai Práctica 12 Apoio ao trabalho dos alunos T2 30 Mai Práctica 12 Apoio ao trabalho dos alunos Semana 14 T1 014 Jun Práctica 12 Apoio ao trabalho dos alunos T2 06 Jun Práctica 12 Apoio ao trabalho dos alunos 26 Julho * Exercício final entregue Apresentação dos trabalhos finais dos alunos * Data a confirmar em função da avaliação de outras cadeiras T1 = Turma T2 = Turma 18202