Michael Hansmeyer: Construind forme neînchipuite

Inspirat de diviziunea celulară, Michael Hansmeyer programează algoritmi care proiectează forme și corpuri cu milioane de fațete, extrem de fascinante. Nimeni nu le-ar putea desena de mână, dar le-am putea construi - și ar putea revoluționa modul în care privim forma arhitecturală.

Ca arhitect, mă întreb adesea

care este originea formelor pe care le proiectăm?

Ce feluri de forme am putea proiecta

dacă n-am mai lucra cu referințe?

Dacă n-am avea stereotipuri sau preconcepții,

ce fel de forme am putea proiecta

dacă ne-am putea elibera de

experiența noastră?

Dacă ne-am putea elibera de educația noastră?

Cum ar arăta aceste forme neînchipuite?

Ne-ar surprinde? Ne-ar intriga?

Ne-ar încânta?

Dacă da, atunci cum am porni creația unui lucru cu adevărat nou?

Propun să ne îndreptăm privirea spre natură.

Natura este numită cel mai mare arhitect al formelor.

Și nu spun că ar trebui să copiem natura,

nu spun că ar trebui să mimăm biologia,

propun în schimb să împrumutăm din procesele naturii.

Le putem abstractiza pentru a crea ceva cu totul nou.

Pricipalul proces de creație al naturii, morfogeneza,

este diviziunea celulei în două celule.

Aceste celule pot fi ori identice,

ori diferite una de alta

prin diviziune celulară asimetrică.

Dacă abstractizăm acest proces și-l simplificăm pe cât posibil,

putem începe cu o singură coală de hârtie,

o singură suprafață, și o putem îndoi

pentru a împărți suprafața în două suprafețe.

Suntem liberi să alegem unde vrem să îndoim.

Făcând asta, putem diferenția suprafețele.

Prin acest proces foarte simplu,

putem crea o gamă uluitoare de forme.

Acum, am putea lua această formă și folosi același proces

pentru a genera structuri tridimensionale,

dar în loc să îndoim lucrurile manual,

vom introduce structura într-un calculator

și o vom programa drept algoritm.

Făcând asta, putem deodată îndoi orice.

Putem îndoi de milioane de ori mai repede,

putem îndoi în sute și sute de moduri.

Și fiindcă vrem să construim ceva tridimensional,

nu începem cu o suprafață unică, ci cu un volum.

Un volum simplu, cubul.

Dacă îi luăm suprafața și o îndoim

din nou și din nou și din nou și din nou,

apoi, după 16 iterații, 16 pași,

ajungem la 400.000 de suprafețe și o formă care arată,

spre exemplu, ca aceasta.

Și dacă schimbăm locul în care îndoim,

dacă schimbăm raportul de îndoire,

acest cub se va transforma în acesta.

Putem schimba raportul de îndoire pentru a produce această formă

sau aceasta.

Așadar, exercităm control asupra formei

prin indicarea poziției în care îndoim,

dar, în esență, vă uitați la un cub pliat.

Și putem să ne jucăm cu asta.

Putem aplica diferite raporturi de pliere diferitelor părți

ale formei pentru a crea condiții locale.

Putem începe să sculptăm forma.

Și pentru că plierea se execută pe un computer,

suntem complet eliberați de orice constrângeri fizice.

Asta înseamnă că suprafețele se pot intersecta,

pot deveni imposibil de mici.

Putem face îndoituri pe care nu le-am putea face altfel.

Suprafețele pot deveni poroase.

Se pot întinde. Se pot sfâșia.

Toate astea depășesc sfera de forme pe care le putem produce.

Dar în niciun caz nu am proiectat eu forma.

Am proiectat procesul care a generat forma.

În general, dacă aducem mici modificări raportului de îndoire,

așa cum vedeți aici,

forma se va schimba în mod corespunzător.

Dar asta e numai jumătate din poveste --

99,9% din raporturile de îndoire nu produc asta,

ci asta, echivalentul geometric al zgomotului.

La formele pe care le-am arătat anterior s-a ajuns de fapt

după nesfârșite încercări și greșeli.

Un mod mult mai eficient de a crea forme, am descoperit,

e folosirea informației care există deja în forme.

O formă foarte simplă, ca aceasta, conține de fapt

multă informație invizibilă ochiului uman.

De exemplu, putem face graficul lungimilor muchiilor.

Suprafețele albe au muchii lungi, cele negre le au scurte.

Putem trasa coplanaritatea suprafețelor, curbarea lor,

cât de radiale sunt - toată informația care poate că

nu vă e imediat vizibilă,

dar pe care o putem extrage, articula

și utiliza pentru controlul îndoirii.

Așa că acum nu mai specific niciun raport

de pliere,

ci stabilesc o regulă,

o legătură între o proprietate a unei suprafețe

și modul în care suprafața e pliată.

Și pentru că am proiectat procesul și nu forma,

pot rula programul de nenumărate ori

pentru a produce o întreagă familie de forme.

Aceste forme par elaborate, însă procesul e minimal.

Există un imput simplu,

mereu încep cu un cub,

și există o operație simplă - plierea,

proces pe care îl repet continuu.

Să aducem acest proces în arhitectură.

Cum? Și la ce scară?

M-am gândit să proiectez o coloană.

Coloanele sunt arhetipuri arhitecturale.

Au fost folosite de-a lungul istoriei pentru a exprima idealuri

despre frumusețe, despre tehnologie.

Un deziderat pentru mine era cum putem exprima

această nouă ordine algoritmică într-o coloană.

Am început cu patru cilindri.

După multe experimente, acești cilindri

au evoluat în asta.

Aceste coloane au informație la foarte multe niveluri.

Putem începe să le mărim.

Cu cât de apropiem, cu atât descoperim noi detalii.

Unele formațiuni sunt la limita percepției vizuale umane.

Spre deosebire de arhitectura tradițională,

un proces unic creează și forma în ansamblu,

și detaliul microscopic al suprafeței.

Aceste forme nu se pot desena.

Dacă un arhitect le-ar desena cu creionul pe hârtie

i-ar lua probabil câteva luni,

poate chiar un an, să deseneze toate aceste secțiuni

și elevații. Poți crea ceva asemănător

numai printr-un algoritm.

Întrebarea cea mai interesantă, probabil,

e dacă aceste forme sunt imaginabile.

De obicei, un arhitect poate vizualiza mental starea finală

a ceea ce proiectează.

În cazul de față, procesul este determinist.

Nu există elemente aleatorii,

însă nu este cu totul predictibil.

Sunt prea multe suprafețe,

prea mult detaliu ca să poată fi prevăzută starea finală.

Așadar, asta conduce la un nou rol pentru arhitect.

Avem nevoie de o metodă nouă de a explora toate posibilitățile

care există.

Se pot proiecta multiple variante ale unei forme,

în paralel, și se pot cultiva.

Revenind la analogia cu natura,

putem începe să gândim în termeni de populații,

putem vorbi despre permutări, generări,

încrucișări și hibridizări pentru a ajunge la un design.

Arhitectul ajunge în poziția

de orchestrator al tuturor acestor procese.

De ajuns cu teoria.

La un moment dat am vrut să ajung în interiorul

acestei imagini, să spunem. Mi-am cumpărat ochelari 3D

roșu cu albastru, m-am apropiat mult de ecran,

însă nu era chiar la fel cu a putea

să te plimbi și să atingi lucruri.

Prin urmare, exista o singură posibilitate -

să scot coloana din computer.

S-a vorbit destul de mult despre tipărirea 3D.

Pentru mine și pentru scopul meu din acest moment,

compromisul e încă foarte nefavorabil

între scară, pe de-o parte, rezoluție și viteză, pe de alta.

În schimb am decis să luăm coloana,

s-o construim ca model pe niveluri,

dintr-o stivă de foarte multe straturi subțiri.

Aici vedeți o radiografie

a coloanei pe care tocmai ați văzut-o, de sus.

Spre mirarea mea la acel moment,

pentru că putem vedea numai exteriorul,

suprafețele continuau să se plieze,

să crească în interiorul coloanei.

Descoperirea a fost surprinzătoare.

Din forma aceasta am calculat o linie de tăiere

și am furnizat-o unui dispozitiv de tăiere cu laser

pentru a produce - vedeți aici un segment -

multe segmente subțiri, tăiate individual, una peste alta.

Aceasta este o fotografie, nu o randare,

iar coloana la care am ajuns

după multă muncă, arăta remarcabil de similar

celei proiectate cu ajutorul computerului.

Aproape toate detaliile, toată

complexitatea suprafețelor au fost conservate.

Dar a fost nevoie de foarte multă muncă.

Actualmente există o distanță semnificativă între

virtual și fizic.

Mi-a luat câteva luni să proiectez coloana.

Un computer are nevoie de 30 de secunde

pentru a calcula toate cele 16 milioane de fețe.

Modelul fizic, pe de altă parte,

are 2.700 de straturi groase de 1 mm,

cântărește 700 kg, e făcută din hârtie care

poate acoperi întregul auditoriu.

Iar linia de tăiere urmărită de laser

ajunge de aici la aeroport și înapoi.

E din ce în ce mai posibil.

Mașinile devin din ce în ce mai rapide și mai ieftine.

Există progrese tehnice promițătoare

la orizont.

Acestea sunt imagini de la Bienala Gwangju.

În acest caz, am folosit plastic pentru a produce coloanele,

am folosit mașini mai mari și mai rapide.

Au un nucleu de oțel, așa că sunt solide,

pot susține greutăți foarte mari.

Fiecare coloană este un hibrid al altor două.

Puteți vedea o coloană diferită în oglindă,

dacă îi puneți o oglindă în spate,

iar aceasta creează un fel de iluzie optică.

Spre ce ne conduce asta?

Cred că acest proiect ne oferă o idee despre obiectele nemaivăzute care ne așteaptă

dacă noi, arhitecții, începem să proiectăm nu obiectul,

ci un proces care generează obiecte.

Am arătat un proces simplu inspirat de natură;

există nenumărate altele.

Pe scurt, nu avem constrângeri.

În schimb, avem în mâinile noastre procese

care ne permit să creăm structuri la orice scară,

structuri la care nu ne-am fi gândit.

Permiteți-mi să adaug, la un moment dat le vom construi.

Vă mulțumesc!
(Aplauze)