Conception générative - Évolution d'un bonsaï numérique : 15 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

J'ai commencé à travailler avec le groupe de recherche d'Autodesk avec Dreamcatcher il y a environ 2 ans.

À cette époque, je l'utilisais pour concevoir des engins spatiaux.

Depuis lors, j'ai appris à aimer cet outil logiciel car il me permet d'explorer des milliers de conceptions et d'options que je n'aurais jamais imaginées en raison de contraintes de temps.

Il a également une boucle de rétroaction, je ne peux pas voir un design, je suis inspiré par de nombreux designs qui émergent le long du chemin d'itération.

Le chemin ressemble beaucoup à regarder le temps passer. 1000 ans par 24h. La seule chose que j'ai vraiment comprise qui a 1000 ans, ce sont les séquoias de Californie, Big Basin en particulier. Il y a un arbre qui marque sur les anneaux les dates des événements de l'Histoire. C'est très humiliant de marcher parmi ces arbres.

Les solutions Dreamcatcher comme les arbres sont un produit de l'environnement et des charges et contraintes qui sont appliquées au cours de sa durée de vie. Un peu de changement et l'arbre pourrait être totalement différent.

Étape 1: Conception générative, géométrie existante - Ports

D'abord un peu de contexte.

Si vous avez deux blocs, A. et B.

Vous souhaitez les connecter.

Dreamcatcher synthétisera la géométrie en fonction de votre entrée.

Étape 2: Conception générative, géométrie existante - Obstacles

Si vous voulez que votre géométrie de connexion ne se trouve que sur les faces les plus proches les unes des autres, et nulle part ailleurs, vous devez MASQUER la pièce afin que la nouvelle géométrie synthétisée ne puisse pas se connecter.

Il s'agira d'un ou de plusieurs corps supplémentaires de la géométrie existante.

Étape 3: Conception générative, initialisation - Générer la première itération

La première itération inclut toute la géométrie existante.

(cela peut prendre la forme de quelque chose d'autre en utilisant la géométrie Seed - pas couvert ici;))

Étape 4: Conception générative, génération et évolution

En fonction de vos charges appliquées et des paramètres du solveur, vous obtiendrez une géométrie synthétisée connectée à vos ports A. et B existants.

Il est important de noter que l'avenir d'outils comme celui-ci est bien au-delà de l'optimisation de quoi que ce soit, il n'est pas clair que la forme finale créera jamais des structures. Pour l'instant, l'outil existe. Ceci est incroyable. Il peut faire l'optimisation de la topologie et l'optimisation des fermes pour le moment. Il est utilisé pour synthétiser des géométries.

Le processus de contraintes ou d'objectifs de haut niveau et une curation informatique qui recherche des milliers ou des millions de solutions potentielles changeront nos vies d'une manière que nous ne pouvons pas imaginer. C'est le pouvoir d'utiliser cet outil aujourd'hui. Vous pouvez avoir une lueur du futur et c'est RAD !

Faisons une lampe !

Étape 5: Conception générative: Échec précoce, au projet de groupe, à la croissance de 1000 ans

L'une des premières choses que j'ai faites à la jetée, j'ai entrepris de fabriquer une lampe. La première tentative est tombée à plat, mais nous avons eu l'occasion de faire un projet de groupe. Les lampes ont évolué à partir de cette collaboration.

Étape 6: Projet de groupe

PROJET DE GROUPE:

Nous voulions créer une belle lanterne pour apporter de la chaleur à notre espace au Pier 9. (Air-ea)

Nous avons utilisé deux approches de conception distinctes, l'une pour la base de la lanterne et l'autre pour le composant d'éclairage de la lanterne.

Les prototypes ont été imprimés sur Makerbot Replicator 2 ainsi que les prototypes d'Objet Electronics ont été dimensionnés pour la version plus grande, mais en raison de contraintes de temps ont été modifiés pour s'adapter à une version réduite.

Équipe de design:

Charlie Katrycz

Marie Franck

Michael Koehle

Michel Vergalla

Étape 7: Commencez avec la géométrie existante

L'anneau supérieur et l'anneau inférieur sont des ports

Les autres sont des obstacles

Les entrées de Dreamcatcher ont été conçues dans Fusion 360

Il existe deux fonctionnalités CAO importantes qui deviennent le port chargé et le port fixe.

L'anneau auquel pend la lampe. (Fixé)

L'anneau dans lequel se trouve la partie allumée de la lampe. (Chargé)

Le reste de la géométrie est constitué d'obstacles arbitraires qui permettent de placer l'ampoule dans l'anneau et aident à contrôler certaines zones d'exclusion telles que l'intérieur de l'anneau de suspension. C'est ainsi que rien ne pousse là où je veux passer une boucle de ficelle pour accrocher l'assemblage.

Après avoir réglé les paramètres de génération, le modèle est "mis au four"

Le lendemain matin, j'ai ~ 2000 designs basés sur mes contraintes.

Les premiers prototypes ont été générés sans les 3 derniers grands lobes. (2e image)

Le premier prototype ne permettait pas une intégration aisée avec l'ensemble bulbe.

Étape 8: Exploration de conception, sélection, intégration

J'ai exécuté 3 définitions de problèmes avec différents cas de charge et paramètres de solveur.

Le lundi matin, j'avais 6000 modèles !!!!

La partie amusante de dreamcatcher est que vous créez des créatures intéressantes qui ont besoin d'être explorées.

J'ai pris un sous-ensemble des conceptions qui ont convergé et certaines qui étaient à l'horizon des événements et j'ai commencé à les imprimer pour que l'équipe en discute.

En attendant, je poursuis cette conception extraterrestre aussi loin que possible dans le terrier du lapin !

Ohhh regarde comme ça a l'air cool !!!!

Les conceptions d'œufs sont impressionnantes car nous examinons une variété de façons de jouer avec la lumière grâce à des processus d'impression 3D multi-matériaux. La complexité est "gratuite" (je détestais ce cliché)

---------------- Les impressions de la base de la lanterne sont terminées Il est temps de sélectionner en équipe !

Nous avons un gagnant!

Première image, extrême gauche.

Nous prévoyons d'en imprimer un avec une hauteur de 170 mm dans l'axe Z, mais le Fortis n'était pas disponible, nous devons donc fabriquer un composant final de lanterne à œuf qui s'adapte aux petits modèles (100 mm dans l'axe Z)

Étape 9: Lanterne du groupe final

Tout est réuni, et c'est glorieux !

Les deux imprimés d'œufs finaux, lorsqu'ils sont allumés, donnent une lueur chaleureuse et accueillante.

Combiné avec les bases dreamcatcher, nous avons accompli ce que nous nous étions fixé:

Une lanterne unique en son genre qui utilisait un logiciel de conception de pointe et des flux de travail parallèles.

Étape 10: Bonsaï numérique

J'aime le problème et je voulais le mâcher un peu plus. Les 2 pièces autoportantes présentées au salon sont des explorations non pas d'une lampe suspendue, mais lorsque le problème est renversé. Il y a des moments où le design fait des bonds évolutifs. C'est vraiment cool… ça va dans une certaine direction… et puis quelque chose change radicalement et ça commence à s'installer. C'est l'une des raisons pour lesquelles j'aime explorer avec cet outil, c'est comme regarder la vie se dérouler. La vision et le développement futurs sont vraiment incroyables. Chaque version du logiciel est meilleure que la précédente.

Les gens voient un objet numérique sous une forme finie et quelque chose semble manquant, parfois c'est le coup de pinceau ou autre chose sans mots. Le processus de conception générative est un métier numérique, un jeu entre le créateur et la ressource informatique. Selon la personne, une calculatrice TI-89 ressemble à une calculatrice ou à un outil puissant.

Cela deviendra rapidement généralisé et sera accepté. Je pense que la puissance va au-delà des seuls composants structurels, mais des solutions multiphysiques. Des solutions qui peuvent créer des communautés qui s'équilibrent avec les microclimats et l'environnement naturel. Gaspiller moins d'énergie et de chaleur.

La pièce finie est importante. J'ai lutté avec ça pendant les 6 derniers mois. Probablement plus longtemps ! hahaha

Les impressions 3D seules pour le moment ne se connectent pas avec les gens. Dans certains cas, il existe des pièces de mode ou des conceptions habilitantes, mais un objet imprimé en 3D à lui seul n'a pas l'attrait qu'il avait autrefois.

Comment évoluer ?

Étape 11: Base de séquoia

Au début de la résidence, j'ai vu des morceaux de séquoia "de ferraille". Je me sentais connecté aux arbres et leur âge m'a impacté. Ils étaient la plate-forme parfaite pour ce travail.

Au moment du spectacle, j'avais presque tous les appareils électroniques prêts, mais les batteries ne duraient que quelques heures. J'ai vraiment foiré mon timing avec le soleil. Mon œuvre principale était en contre-jour lorsque je l'imaginais la nuit. Cette œuvre n'était pas éclairée… de toute façon c'était une bonne leçon.

J'ai terminé toutes les unités électroniques et les ai testées après le spectacle.

Étape 12: Le bonsaï porte des fruits

Sous une forme non conventionnelle, ces arbres donnent des fruits.

Les lumières sont contrôlées par une application téléphonique qui contrôle la couleur et l'intensité.

Ceux-ci seront vraiment beaux dans ma vision originale d'eux dans les bois, dans la nature. Suspendu le long d'un sentier.

Étape 13: Conception générative, interface électronique

J'ai eu une expérience en cours pendant tout ce temps. Je voulais rendre les plus petites fonctionnalités possibles par des algorithmes d'optimisation de topologie. L'objectif était de faire un parallèle avec les composants biomédicaux.

A chaque fois j'ai trouvé une solution. Je le remettrais dans le système.

Après un long moment, j'ai pu augmenter la résolution et continuer à piloter le système pour créer des fonctionnalités plus petites.

J'ai pu imprimer la pièce sur l'imprimante Autodesk Ember. Il s'insère dans la diagonale du bac d'impression.

Étape 14: Conception générative, contact humain

La conception générative existe sous plusieurs formes et, à ce jour, elles gagnent en maturité. Très bientôt, il sera partout, mais en attendant, des impressions 3D sexy et étranges, ne faites pas la coupe. Un autre artiste d'Autodesk Arthur a réalisé une belle chaise en bois. Chaire générative

J'ai eu de nombreuses conversations demandant aux personnes qui interagissaient avec les pièces ce avec quoi elles se connectaient ou non. J'étais incapable de communiquer facilement mon expérience du processus.

La curation avec assistance informatique.

Vous pouvez sentir le futur. C'est tellement difficile à décrire ou à communiquer. Donc au moins pour moi, ça se perd.

Pour l'instant.

Les outils de traitement de données dont j'ai eu un aperçu aideront à raconter l'histoire, le voyage de la conception générative.

Pour moi. J'avais besoin d'ajouter l'élément humain. Je voulais une finition lisse, et on m'a pointé vers la cire.

Je voulais un design solide qui puisse être manipulé. Il a été conçu à l'origine en aluminium, mais imprimé en plastique.

Le toucher était important. Pour les arbres, pour les humains, pour l'art. Je pense aussi au design génératif !

J'ai apporté la pièce à la fonderie d'œuvres d'art à Berkeley, en Californie.

Après leur avoir parlé, ils m'ont aidé à mettre des couches de cire sur la pièce.

Alors laissez-moi travailler la cire à ma satisfaction.

Enfin, l'ÉLÉMENT HUMAIN. C'était vraiment une collaboration de conception. Je pense que cela explique en partie pourquoi la chaise en bois est si belle. Vous savez qu'il y a un artisan. Alors peut-être que c'est ça. Plus du ping-pong, un va-et-vient à différentes étapes du processus.

Étape 15: Conception générative, moulage en bronze

Images de la pièce juste après la coulée en bronze.

Les évents et les emplacements de coulée n'ont pas été supprimés !

Plus à venir. Revenez plus tard pour la prochaine évolution du Digital Bonsai Tree.