<創作> 台中國立美術館 - 數位方舟 -仿生衍藝- Parametric Vine workshop

台中國立美術館 - 數位方舟 -仿生衍藝- Parametric Vine

摘要(abstract)

         本次衍象設計<Fabraft Design Lab>受數位方舟<Digiark>的邀請在國立台灣美術館使用兩個周末的時間舉辦工作營，主旨教導設計師、學生、民眾何謂 “參數式設計" 與 “客製化製作" ，並且集體創作出目前國際最大型的3d 列印集體創作裝置，經過詳盡的課程規劃與訓練後每位學員從如何繪製3d 模型到操作3d 列印機，到如何把電腦中的設計放樣到現況並且共同創作，是趟經驗值滿分的工作營。

在CAD(電腦輔助設計)的部分，讓參加的學員能夠藉由Parametric Design (參數化設計)來設計各自的作品，講師們把前端的設計框架制定出來，讓學員可以隨時重新調整設計外型不需經過手動建模的方式去修改設計，並且建立與傳統手工建模不同的邏輯系統。

在CAM(電腦輔助製作)的部分，使用目前興盛的製程技術–3D Printer(三維列印技術)，三維列印本身的優勢在於Rapid Prototyping(快速化製造)與Customize Manufacturing(客製化)的生產，是非常適合本次工作營所需的製程技術，教導學員們如何使用3d 列印軟體產生出g code(路徑碼)並輸送到機器中，也教導學們那些模型是可以被列表機印製出，那些模型是必須再經過修改才能印製的。

當學員們經過兩個周末的時間親身操作與體驗CAD/CAM的技術操作後，對於如何完成Parametric Vine已有基本的概念，在為期一個禮拜的時間內製作與收集25個學員提供各自的樹枝單元共一千多個不同的單元，再把學員們所設計單元的串結成一件巨型的3D Printer of Pavilion 裝置，是屬於件共同集體創作的作品。

Parametric Vine由一千多片形狀各自不同的單元藉由3D 列印在兩個禮拜內所製造出的成果，是目前國際中最大3D 列印所製作的集體設計裝置。如果我們採用傳統開模製成與射出成型不管是在經費預算與製作時間都是不可能在一個禮拜的時間內完成製作與組裝，所以我們導入參數化設計的概念與客製化的製成讓我們滿足在預算與時間內完成本次的作品，本次作品在國立台灣美館地下一樓兒童繪本區展示，展期為2013/9/2-9/8有空的各位可以去現場參觀並且注意每個單元都是獨特且不重複的。

講師介紹(About the Instructor)

闞凱宇 Kamm

自出生以來以為自己會成為工匠，現被歸類為Maker。於交通大學建築研究所數位組畢業後持續探討當代數位工藝與創作者之間的關係，曾任北科大工業設計系講師於2012年共同創立Fabraft Design Lab。

羅崢瑋 Wei

大學就讀逢甲建築系時已對數位設計產生濃厚興趣，畢業後進入交通大學建築研究所數位組，致力研究參數化設計、CAD/CAM、快速原型製成任何相關數位設計的領域。於2012年共同創立Fabraft Design Lab。

陳昱廷 Matteo淡江建築系學士畢業，交通大學建築研究所數位組畢業，當過室內計師，待過建築師事務所，熱衷3D電腦繪圖，常試驗各種軟硬體，熟悉CAD/CAM流程，喜愛自由形體與空間。於2012年共同創立Fabraft Design Lab。

黃建銘 Ming

畢業於新化高工機械製圖科，國立台北科技大學工業設計系家具與室內設計組，大學求學期間就在室內設計事務所中實習，累積相當的室內實務與設計經驗，探討CAD/CAM應用於室內設計實務方面的可行性。於2012年共同創立Fabraft Design Lab。

課程內容(contents)

2013/08/24
lecture -介紹衍生式藝術（Generative Art）及參數設計（Parametric Design）
practice- 指導Rhino使用介面

lecture - 介紹Grasshopper參數式軟體應用範圍
practice-   指導Grasshopper幾何參數設計邏輯

2013/08/25
lecture - 3D printer 應用範圍從設計師角度介紹
practice-   學員進行設計發展

lecture – 3D printer成型概念基本介紹與機台操作
practice-   3D printer 列印學員作品單元

2013/08/31
practice-  指導學員進行單元染色
lecture - 介紹circle packing 幾何概念

2013/09/01
practice- 指導學員現場放樣
收集各單元組裝成型
學員交流分享心得與成果發表

檔案下載(file download)

Parametric Vine file download 

活動內容(working process)

學員進行染色實驗

染色實驗

學員發揮創意染出不同漸層色調

原料尼龍噴出後產品

進行然色分漸層色調

進行然色分漸層色調

現場放樣圖

指導學員現場放樣

進行單元挑選分組

進行單元排列

進行單元排列

學員發揮創意 把裝置當作穿戴式設計

學員發揮創意 把裝置當作穿戴式設計

分組製作 - 單元結合

分組製作 - 單元結合

分組製作 - 單元結合

分組製作 - 單元結合

現場吊掛

現場吊掛

現場吊掛

現場吊掛-調整曲面控制節點

現場吊掛

現場吊掛

作品展出時間於2013/9/2-2013/9/8於台中國美館B1兒童繪本區展示

團隊介紹(about the team)

Fabraft 衍象設計
是由建築,室內,工設等專業背景,
並長期致力於電腦輔助設計/電腦輔助製成 [CAD/CAM]的四位夥伴共同創辦,
擅長將 CNC,LASER CUT,3D Print等技術整合運用於建築,室內,工業,互動等跨領域設計上
近年也積極投入各項開源軟硬體研發與工作營教學等..

Fabraft Design Lab is a design team with architecture design, interior design,
industrial design background.
We are focus on evolution of design with programming and CAD/CAM to achieve
crossover design field.
To improve the new design movement we also launch opensource software/hardware
project and workshop.

<分享> 除去交集線(兩種版本) remove intersection line in grasshopper

檔案下載 :
https://dl.dropboxusercontent.com/u/29860061/remove%20intersection%20line-web.gh

因為目前有寫到需要處理交集線段的案子，所以使用grasshopper C#寫一個線段判斷與自身之外的所有線段做交集處理。

這邊提供兩個版本，RILn A 是線段頭尾交集就算交集並自動除去其中一條。RILn B 就算是線段頭尾交集程式也自動保留兩條曲線。

需要注意的是只能是線段data type - Line 不能是curve 否則內建的判斷程序會出錯。
因為我調用的功能是
Rhino.Geometry.Intersect.Intersection.LineLine(Line, Line, Double%, Double%, Double, Boolean);

操作前

操作後

其他線段測試

<分享> 如何除去圓外點 how to remove points of outside circle

檔案下載 :
https://dl.dropboxusercontent.com/u/29860061/inside%20outside%20web.gh

如何除去圓外點 how to remove points of outside circle

因為使用Grasshopper 中的containment component 所得到的輸出結果是 0 = outside, 1 =coincident, 2=inside, 但我們只需要輸出結果為2的狀態，所以我寫一個判斷式把輸出的結果如果為0 則為false 其他的都是 true，這樣表示我們只要把false (outside)的結果刪除就好，留下的即是在圓內的點。

圖1表示矩形佈點後還有圓型的範圍先確定。

圖1

 圖2經過判斷式後獲得園內的點。

圖2

圖3使用圓內的去連成最短路徑的曲線樣式。

圖3

圖4

<創作> 大學畢業設計 高架得來速 Urban Hypermarket

Designer : Lo cheng wei

以創造新形態的都市垂直花園的概念，本設計以建國高架空間為例，使建國花市在大安區內呈現另一種都市意象，不僅橋下空間再度使用，橋上空間的垂直花園也提供行車者消費與當地居民進入參觀，而植物塔中的植物可以經由消費者挑選而運送到消費者手中，提供新型態的都市植物塔概念。

思考高架橋下與高架橋上的空間關係，是否行車在高架橋上無法得知高架橋下的活動行為。並且使高架下空間再度活化為理念，讓橋下空間創造更多發展性。本設計以建國高架橋為例，而目前高架橋下空間是為建國花市，所以嘗試在建國高架上創造另一種新型態的綠色空間與新型態的消費行為，使在建國高架行車的駕駛能夠得知該橋下有花市並且可在橋上做消費的行為。

以創造新形態的都市垂直花園的概念，以建國高架空間為例，使建國花市在大安區內呈現另一種都市意象，不僅橋下空間再度使用，橋上空間的垂直花園也提供行車者消費與當地居民進入參觀，提供新型態的都市植物塔概念。

Today, it shows an obvious drop up and down the bridges. Takeing Jian Guo Highway

as an example, the purchasing behavior under the Highway bridge grows lively and

vividly, yet the space on the Highway bridge could only provide transportation.

People can not enjoy the purchasing even pass through the flower market space area.

This design confers and discusses whether to provide another space section for the

consumers rather than the under-bridge traditional market. Moving up the purchase

behavior onto the Highway bridges so that people passing through in the vehicles

could also enjoy the purchasing behavior. make market gives an extra layout for more

consumers.

Traditional purchase process use to park the car and walk into market ,but the number of parking space and the vehicle are not balance, the difference number is approximate twenty thousand .The average time of find parking space in Taipei city is 17 minute. that is wasting timewhen consumer looking for parking space during market process.

panel 1 it analysis  relationship between highway and flower market which is under expressway.

panel 2 it analysis the car parking space problem in Taipei downtown. We propose a solution that maybe drivers can buy flowers without stopping car. Drivers no longer worry about hardly find a parking space in downtown.

panel 3 the architecture contains greenhouse, drive-through and existing flower market which is under express way.

panel 4 greenhouse zone 

panel 5 how to buy flower by using driver-through .

panel 6 physical model 

panel 7 urban hypermarket

<創作> 論文主題 : 從感測到快速客製化 From Measuring to Rapid Customization: A Prototyping Chair

研究所論文分享今天整理資料翻出來的: 

英文版 :
https://dl.dropboxusercontent.com/u/29860061/A%20Streamlined%20Design-Measuring-Production%20Process%20for%20Rapid%20Customization.pdf

中文版:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/29860061/羅崢瑋-9947509.pdf

主題 : 從感測到快速客製化

在中文版論文中

第二章部分是目前市面上有使用互動感測技術並實作的案例。

第三章部分的壓克力椅子是設計來接受使用者坐在椅面上面的壓力與可調整造型的模型(資訊模型)，並同時與電腦中資料同步。

第四章部分是把資訊模型上的資料經過設計過後的程式包裝成各式不同風格的圖樣紋路(紋路當然是依據資訊模型而來，也是使用者自己設計的樣式)。

第五章之2節 是選取其中一個紋路做為整個設計流程的模型呈現，從設計師設計資訊模型 -> 讓使用者自行決定樣式 -> 經過程式計算施工構件 -> 消費者自行組裝 or工廠代工，完成整體設計流程，即參予者即是設計師。


中文摘要

本論文以椅子設計流程作為實現日常物件客製化的例子，提出從感測人體尺寸到消費者參與椅子設計的流程，到最終製作出一張實體的客製化椅子。感測人體尺寸的部份會製作出一張原型感測椅；目的在於把使用者的身體資訊擷取下來當作參數化模型上的參數因子。配合使用者自行調整參數模型和原型感測椅上的造型，使用者可以充分的參與在客製化流程中的設計、反覆的修改模型和預視即將完成的作品。


Abstract 


Since the emerging of computer-aided design, designers can trace out more smooth and graceful outline than ever. To achieving precise fabrication, they can also adjust the outline in the 3D software repeatedly. After confirming the works, a prototype model is manufactured to do the ergonomics adjusting by designers. Then, the modification will get the ball rolling in 3D software back and forth. Compromising designers’ concept and modified prototype, the computational data could flow of considerable standardized productions subsequently.

A sensor embedded chair was taken as a prototype, and those sensors will record the data and transmit to the computer when the subjects change their sitting posture, for instances, back side angles, chair height, and the outline shapes with preferences. In the mean time, the virtual model can be changed after receiving those data. Later on, the preview of appearance with transforming will follow by designers choose one of diverse fabricate model, like tessellating, folding, forming or contouring in 3D software. Inputting the manufacturing information to the synchronized fabricating model, designers could restrict the materials, moldboard size and procedures. As a result, outputting these data to the manufacturer, they could construct a modified chair in customization.



精選圖片 :

消費者在不同流程時的角色位子

參數化建模系統(Schaub, 2011)

同步傳輸照片

Tessellating type

Tessellating type

Tessellating type

<創作>Remove duplicated surface in Grasshopper

Remove duplicated surface in GH;
移除共同曲面;

因為每次要經過RP都不能存在共面的情況，不然支撐材與實體計算
GCODE會產生錯誤判斷，所以寫個移除共面，讓模型全是實體。
當然你也可以用boolean的功能移除共面，但是如果模型過於複雜，
Rhino中的boolean也計算不出來會錯誤。

左圖三個相等的實心模型，中間模型內有共面的曲面，右邊經過計算後刪除共面體。
(此模型再測試如果三個同體積同面積的實體是否能計算成功)

(此模型在測試如果多邊形的實體是否能計算成功)

(此模型再測試如果多面體與不規則的實體是否能計算成功)

Definition