FTDigital - Exercício GH+, Ferramentas de optimização em ambiente Grasshopper Daniel Filipe da Costa Gonçalves

Transcrição

1 FTDigital - Exercício GH+, Ferramentas de optimização em ambiente Grasshopper Daniel Filipe da Costa Gonçalves

2 VisualArq Grasshopper components 1. Introdução VisualArq é um plug-in do programa Rhinoceros que introduz novas ferramentas e componentes arquitectónicos especificos ao mesmo, melhorando assim a velocidade de execução da modelação 3D e também do projecto arquitectónico em 2D. Ainda dentro do programa Rhino este plug-in permite-nos obter ttoda a documentação projectual de um edifício bem como as suas informações, a partir do modelo 3D podemos então extrair plantas, secções, alçados bem como as suas quantificações métricas, como dimensões e áreas de superfícies ou de volumes. VisualArq vem implementar uma série de novos componentes de carácter paramétrico de objectos arquitectónicos, como paredes, janelas, portas, escadas, etc. O VisualArq Grasshopper Components é então um add-on do Grasshopper que nos permite criar e manipular estes objectos arquitectónicos que o VisualArq introduz no programa, dentro do Grasshopper, podemos então facilmente criar paredes, portas, janelas, aberturas, colunas, estruturas, coberturas, lajes, escadas, etc. e obter imediatamente a sua informação, como área, volume, dimensões, etc. Assim que o modelo ou os componentes que se desejam produzir dentro do grasshoper estão prontos é necessário usar o comando BAKE para transformar a geometria em objectos trabalháveis dentro do Rhino. Assim podemos usar as funcionalidades do VisualArq no Rhino para criar desenhos arquitectónicos 2D ou exportar o modelo tridimensional para Renders ou para ficheiros em formato IFC compatível com plataformas que trabalham em BIM. Este plug-in revela-se assim bastante útil na execução e optimização de modelos arquitectónicos pois permite-nos: - Exportar desenhos técnicos de um modelo tridimensional; - Obter informação quantitativa de medidas ou áreas de qualquer superfície ou volume criados; - Fazer testes e experiências na hora de qualquer elemento que queiramos introduzir mas que não temos bem a certeza das suas dimensões, da sua implantação ou do número de vezes que este se ira repetir, por exemplo o número e forma de uma série de janelas numa fachada, ou dimensão e repetição de escadarias, etc.

3 - Fazer alterações imediatas em qualquer destes elementos arquitectónicos paramétricos, como por exemplo se quisermos alterar os vãos de uma estrutura para outra dimensão, seja ela maior ou menor, podemos faze-lo imediatamente, ou se quisermos alterar as propriedades dimensionais e visuais de uma parede, ou o perfil de uma porta ou abertura este add-on permite-nos fazer estas alterações muito facilmente, mudando apenas as propriedades do componente visual. Sendo assim este plug-in demonstra-se bastante útil como ferramenta tanto de projecto como de execução do mesmo sendo completamente direccionada par o uso arquitectónico. O add-on para o Grasshopper funciona bastante a par com o plug-in para o Rhino e consequentemente com o programa em si, onde a junção destes demonstra-se bastante eficaz no que toca á optimização na produção de matéria arquitectónica. É ainda importante referir que este add-on para o Grasshopper apresenta uma desvantagem que é o facto de acrescentar novos componentes ao grasshopper faz com que alguns comandos do mesmo não identifiquem estes novos elementos (Wall, door, slab,etc.), a maior parte dos comandos do grasshopper estão definidos para trabalhar com Curves ou Surfaces, então para usar as funcionalidades associadas a estes elementos, como por exemplo o Divide, Pipe, Extrude, etc., é preciso desconstruir os novos elementos que o VisualArq introduz, como o Wall, Door, Slab, Stairs, etc. Sendo assim para usar as ferramentas originais do Grasshopper aplicadas a estas novas torna-se um processo ligeiramente mais complexo.

4 2. Instalação Requisitos mínimos para a instalação do VisualArq Grasshopper components: - Rhino 5 - Grasshopper (ou versão mais actual) - VisualArq 1.9 Para a instalação deste add-on para o grasshopper é necessário primeiro ter o Rhino 5 e o Grasshopper instalados, em seguida precisamos ainda de fazer o download e instalação do plug-in VisualArq para o Rhino 5, a instalação deste é simples e directa. Em seguida é necessário fazer o download do VisualArq Grasshopper componentes e proceder á sua instalação, também esta bastante fácil e directa. O site usado para o download destes dois ficheiros é : Até este ponto a instalação é bastante fácil e intuitiva, porem é necessário por o plugin a funcionar dentro do Rhino para depois podermos abrir o Grasshopper com as novas ferramentas. Para executar o plug-in no Rhino podemos criar de raiz um novo ficheiro em formato VisualArq Meters/Inches/Millimeters/etc. Porem se neste processo ao abrir o Rhino não aparecerem as barras de ferramentas associadas ao VisualArq, o que é provável acontecer, existe ainda outra maneira de executar este plug-in que é sempre que euisermos trabalhar com o Visual Arq abrir directamente o ficheiro de execução do mesmo, o que abre directamente o Rhino já com as novas ferramentas, poemos encontrar este ficheiro em : C:\Users\ Nome de Utilizador \AppData \Roaming\McNeel\Rhinoceros\5.0\UI VisualArq (Rhino toolbars) Após termos aberto o Rhino com as ferramentas do VisualArq convém usar um comando do mesmo, como por exemplo uma parede (wall), temporariamente para abrir o grasshopper com as ferramentas do VisualArq. É importante ainda referir que este é um Add-on encontra-se ainda em fase Beta.

5 3. Componentes e estrutura visual Como já foi referido anteriormente o VisualArq incorpora uma nova série de componentes visuais e objectos arquitectónicos de carácter paramétrico dentro do Rhino. Na imagem que se segue podemos observar a interface deste add-on na tab VisualArq no Grasshopper. Architectural Objects: Componentes referentes a uma colecção de objectos e de formas incorporadas no VisualArq. Estes podem ser directamente importados da libraria, clicando no botão direito do input S e escolher a opção Styles nas opções de cada objecto no Grasshoper. A forma destes objectos também pode ser importada directamente do Rhino, onde desenhamos o perfil ou a forma numa Curve e em seguida clicamos no botão direito set one curve. Architectural Styles: Elementos referentes a estilos ou tipos de objectos que fazem parte da colecção do VisualArq. Tratam de um perfil ou desenho específico e standard de um dado objecto (pilar, porta,etc.) que pode ser importado directamente da libraria ou desenhado livremente no Rhino e em seguida importado para o Grasshopper.

6 Architectural Inputs: Componentes que providenciam uma lista de valores para diferentes objectos do VisualArq, valores principalmente como pontos de referência dos mesmos e respectivas posições dos mesmos. Objects: Comados para criar ou gerar objectos arquitectónicos do VisualArq (Wall, Stairs, Slab, Door, Window, Column,etc.) Ao introduzir por exemplo o comando Door é nos dado um elemento predefinido para editar este elemento acrescentamos o comando Door Options e podemos então alterar as suas propriedades e forma, mais uma vez o perfil base, ou desenho, do objecto pode ser importado da galeria do VisualArq, Styles, ou desenhado no Rhino e posteriormente aplicado ao componente no Grasshopper, este processo pode ser aplicado em todos os objectos do VisualArq. Comandos para explodir objectos e tipos de objectos nas suas partes constituintes, pode ainda fazer-se operações matemáticas com estes objectos. Levels: Comandos para produzir edifícios ou plataformas horizontais, ou para a desconstrução dos mesmos nas suas partes constituintes. Revela-se útil na construção de edifícios maciços ou só a fachada, se pretender-mos construir um modelo 3D em que a envolvente são edifícios urbanos, ou representações de cidades. Profiles: Ferramentas de criação e edição de perfis ou secções, como por exemplo pilares, vigas, janelas, portas, etc. Recomenda-se o uso do Rhino para desenhar a secção. Generics: Ferramentas para obter as propriedades e informações de um objecto do VisualArq, como a área ou o volume de um determinado objecto.

7 4. Exemplos da aplicação do plug-in VisualArq Grasshopper components A) O exercício que se segue surgiu numa primeira aproximação de combinar os vários comandos do VisualArq na tentativa de produzir uma peça arquitectónica que incorpora várias ferramentas deste plug-in, netse exemplo foi experimentado os comandos Stairs e Slab. - Em primeiro lugar desenhou-se uma Curve no Rhino que irá corresponder ao eixo das escadas com a forma pretendida. - Em seguida associou-se esse elemento ao input C do comando Stairs do VisualArq. - Posteriormente procedeu-se á edição deste objecto, Stairs Options, como a sua altura, largura e número de degraus. - Após a conclusão das escadas passou-se á execução das lajes de piso, desenhando-se em primeiro lugar a Curve correspondente aos contornos da mesma. - Em seguida associou-se esta Curve ao input C do comando Slab do VisualArq e procedeu-se à respectiva edição, Slab Options, nomeadamente a espessura da mesma. - Posteriormente passou-se à repetição deste ultimo elemento usando os comandos originais do Grasshopper, Move e Unit Z.

8 - Em último lugar desenhou-se ainda uma torre envidraçada usando os alguns comandos do plug-in VisualArq do Rhino. Na imagem acima podemos observar mais uma vez a exportação dos desenhos técnicos do edifício no VisualArq dentro do Rhino.

9 B) Este exercício surgiu na combinação de vários comandos e objectos do VisualArq com o propósito de criar um edifício com vários componentes como estrutura, paredes, portas e lajes, o processo de execução deste foi: - Criação de uma parede, Wall, através de uma Curve desenhada no Rhino. - Em seguida procedeu-se á edição deste objecto, Wall Options,como altura e espessura. - Depois acrescentou-se uma porta, Door, a esta mesma parede e respectivas alterações á porta standard, Door Options, como o perfil da mesma, desenhado no Rhino, a abertura e a charneira da mesma. - Posteriormente foi-se acrescentando algumas paredes com o comando respectivo ou copiou-se algumas feitas anteriormente através do comando Move ou Offset. - Em seguida procedeu-se á execução da estrutura, representada na figura, através de uma grelha com a métrica pretendida, RecGrid, ligou-se o comando Column aos pontos resultantes desta grelha. - Edição dos pilares, Column Options, como o seu ângulo de implantação em relação ao eixo xy, a sua altura e o tipo de perfil pretendido, neste ultimo poderia-se ter desenhado um perfil específico no Rhino mas neste caso usou-se um pré-definido da libraria do VisualArq. - Em seguida passou-se á execução das lales de piso, neste exercício usaram-se os comandos originais do Grasshoper, PlaneSurface, Extrude, Move, porem poder-se-ia ter usado duma forma mais directo o comando Slab do VisualArq, aplicado nos outros exercícios.

10 - Por ultimo é necessário fazer Bake para se poder manipular ou renderizar o resultado final no Rhino. A combinação destes comandos produz o edifício representado nas imagens. Na imagem acima à esquerda podemos observar uma das funcionalidades do Plug-in dentro do Rhino que é a exportação de desenhos técnicos seccionada a partir do modelo tridimensional na localização pretendida.

11 C) Este é um exercício que tem como intenção a experimentação da execução de aberturas (Opening) numa fachada (Wall), e ao longo da produção destes elementos foi-se combinando com outros comandos de maneira a produzir e testar um objecto arquitectónico, experimentou-se e aplicou-se aqui ainda o comando, Column, para a execução da estrutura e do comando, Slab, para produzir as lajes de piso. Trata-se de uma modelo produzido através dum processo intuitivo de experimentação e combinação de comandos do VisualArq. O processo de execução deste modelo foi: - A criação das paredes alusivas á fachada, Wall, e respectiva edição, Wall Options. - Em seguida introduziram-se as aberturas dos vãos, aqui poderíamos ter usado a componente Window, porem este está mais associado a janelas pré-definidas e vem já incorporado com uma série de elementos com caixilho ou o vidro, aqui pretendia-se apenas uma abertura por isso foi usado o comando Opening, este ligado a uma grelha de pontos criadas a partir de uma Surface, SDivide, coincidente com a Wall. - Posteriormente procedeu-se á edição da abertura aplicada aos vários pontos resultantes do comando SDivide, com o Opening Options, aqui poderíamos ter desenhado o perfil da abertura mas usou-se um pré-definido do VisualArq botão direito do rato no Input S deste comando e escolher a opeção Set Visual Style. - A seguir usou-se os mesmos comados para criar uma parede igual noutra localização e aplicaram-se às Curves pretendidas desenhadas no Rhino. - Para a continuação da execução deste modelo procedeu-se em seguida á introdução da estrutura, Column, aplicada a uma série de Points desenhados no Rhino, e edição destes elementos, Column Options. - Em seguida passou-se á criação das lajes de piso, através de uma Curve desenhada no Rhino, com a configuração pretendida usou-se o comando Slab que gera uma laje, para editar esta mesma usou-se o Slab Options para modificar a espessura deste elemento.

12 - Por ultimo usou-se um comando original do Grasshopper para a repetição deste objecto noutra localizações, Move e Unit Z. Mais uma vez é necessário usar o comando Bake para fazer modificações finais ou alterações mais imediatas de se fazer no Rhino, ou para a renderização final.

13 Fontes de Informação: