海外线上之旅 | UCL大牛带你玩转AR技术,带给你与众不同的设计方式
在过去的十年中,由于数字化制造技术(例如机器人制造和3D打印)的日益成熟,我们见证了自动化构造的飞速发展。尽管这些进步为建筑师提供了前所未有的精确度和对设计实现的控制,但机器人生产的人工制品却缺乏传统工艺的独特微妙之处。考虑到这一点,我们需要问一问:完全自动化是最终目标,还是随着自动化被更广泛地采用,需要重新考虑人在建筑链中的作用。下面让我们来一同探究著名建筑师Igor Pantic的作品,了解其关于先锋技术与制造工艺相结合的设计手法在这个时代所具有的意义。
Igor的设计体现了先锋派建筑师对我们设计、制作和生产环境的思考,令我们反思我们的建造环境及其潜在可能。其中最为出名的是他在塔林建筑双年展(TAB 2019)的设计:蒸汽朋克亭(Steampunk Pavilion)。
蒸汽,是指建筑木材通过蒸汽压制而成形;朋克,是指一种算法逻辑引导下的反传统设计思路。木材呈条状,并通过蒸汽将其弯压成不同的形状以适应亭子整体的设计。而这个设计本身是没有模具或是模型的,仅是通过全息模型作为参考物体。
这种制造方式主要是通过AR,即“增强现实技术”(Augmented Reality),并分为两个过程。第一,全息图像为制造者提供了清晰的视觉参考,并将其运用到制作和组装的过程中去。第二,亭子的每个零部件都已经有了数字化模型,而实际制造的模型,也可以被扫描进整体电脑模型里,以完成适应性设计。这是一种设计和制造行为的联合,而这种联合也体现了行动和结果的关系。是的,这种以全息模型为技巧的建造方式已经在现实中实现并被运用了起来,是否很朋克?
但是其制作过程却容易理解。为方便制作和增加适应性,该设计被分为多个100×10毫米的Ash profile,并配以30mm的钢制切割板,都进行模块化处理。这一切都是通过AR视觉仪来实现的,不仅剔除了那种需要考虑所有建材成形的顾虑,还考虑了材料的不确定性,留有更多材料测试的余地。最终,这种数字技术和建造手法的结合,主导了该蒸汽朋克亭的建筑效果。
这种先锋派的建筑和制造相结合的设计手法,是Igor设计理念的重点之一。或许建筑师会考虑人的使用、建筑空间的变换、结构的承重,但具体到制造、到动手能力和实践操作,这个步骤在建筑设计中的地位又是如何呢?Igor在该亭子的设计过程中并没有设计任何电脑数控系统(CNC)或是复杂的工业机械臂,而是创新性的将建筑和这些现有工具(Microsoft HoloLens出产的AR视觉仪,技术工人)结合,将对AR辅助的调研,延伸至1:1的尺度。用实践,去检验真技术。
为什么强调技术工人,还有制作过程的适应性呢?这涉及到一个机械和手工长久以来的争议问题:尽管CAD和其他形式的设计和制造方式已经为建筑师提供了无限设计潜能,但如何保留并发展传统工艺里的独特性和经验手法,该如何对待呢?因为这些主观的、直觉的存在,是难以由精准的、专一、决定性的机械语言来描述的。那,以AR为辅助,通过AR设计的框架,再加入工人们根据材料可能出现的不同性状来现场发挥,是否可以是二者的结合呢?Igor没有给出最终答案,但却创新性的为广大设计师、尤其是建筑师群体,提供了一个由高科技引领的设计思路,即“AR下的建筑工艺”。
Igor具有丰富的教学经验。在执掌巴院RC6的教学时,他的学生多次在各类巴院媒体上曝光。拿2018年的学生项目“SnP”举例,该设计研究了回收塑料作为多用途建筑材料的可能性。其中,S和P,代表了中空八边体的基本形状,并互相连接、交叉和锁紧,同时也可和铝管进行点对点连接以增加适用范围。
该设计的组装和拆解不受尺度限制,且可根据功能进行手动或数字化的改变。这些由“注塑成型”的机械化组件,重量轻且坚固,方便生产、制造和组装。回收塑料的举措本身是一种环保行为,而二次利用后为社会再创价值则是环保和可持续发展的进步,也是建筑学为社会的最终贡献。
除此之外,Igor也在AA多地的访问学校(Visiting School)参与授课。例如,在维也纳的AA访问学校(2018),他带领学生以细胞生长为模拟仿生Styx,创造性地利用其集合特点,设计出整体结构,并融入“体素化”(voxelization)、转向(orientation)和稀疏化(sparsification)等设计手法。体块化的设计和穿插式的组合增加了建筑潜能,并探究了生长逻辑(growth logic)在限定区域范围内的设计合理性。
AA Visiting School —Styx
通过利用可穿戴式AR设备进行全息照相辅助制造过程,实现混合现实制作,通过数字建模的精确性,从而重振了传统工艺,不再是完全纯自动化,而是需要人工介入由机器人进行驱动的新式设计模式。
AR辅助能够将以前机器专有的数据来增强人工技能,同时无缝融合人类的决策和经验(通常是自动化施工流程所不具备的),从而提供低成本的解决方案。若想知晓更多有关Igor项目和其教学经验的消息,敬请关注5月16日晚19:30的讲座,一同探索先锋技术搭配传统工艺在未来设计发展中的位置。
| 嘉宾介绍 |
Igor Pantic
「 上期讲座回顾 」
上周,BIG现役设计师Ayham通过介绍自己的硕士金奖项目Morphocyte,从材料测试,形式研究,和现代技术设备在建筑建造上的应用探索,详细介绍了自己对未来建筑建造方向的理解,Ayham对于数字化和先锋技术的追求,使其突破性的将数字化设计与高级材料巧妙地结合在一起,对于传统设计思路带来全新的变革。
本次系列讲座邀请UCL Bartlett在职导师、Harvard曾任讲师、MIT曾任讲师研究员,交叉学科领域的学者与建筑实践者等嘉宾开展,希望通过教授们精炼的理论知识,帮助大家更好的应用到设计实践中,让设计存在一条由理论组成的概念线,做到每一步都有理有据。
讲座全程都由海外教授亲自讲授,旨在帮助大家对先锋的建筑实验,理论、研究及未来实践与发展有更深入的认知。讲座将会以演讲与对谈的形式进行。直播过程中同学们也可以与讲师互动,提出自己想问的问题。内容包括讲师实务作品案例、学术研究、前沿设计理论实践等多个方面。
LECTURE 01
| 可替未来:多维叙事下的重构 |
4月18日 19:30
LECTURE 02
| 透过资讯建构之情感社区 |
4月25日19:30
LECTURE 03
| 高级材料在数字化设计中的应用|
5月9日 19:30
LECTURE 04
| 混合现实下的新居住 |
5月16日 19:30
LECTURE 05
| 未来建筑实践 |
5月23日 19:30
人类正面临严峻的生态挑战,目前亟需利用21世纪科技与合成生物学的发展,重塑我们的建筑与建筑系统。本组将结合数字技术、机械系统和自然过程,探究如何设计未来的城市建筑栖息地可以作为一个机会来影响更广泛的城市生态。
特别鸣谢
南京工业大学建筑学院
同济大学未来建筑师协会
湖南大学建筑学院协作社CDE
河工大建艺学生会
苏州大学建筑学院匠心之汇
宁波诺丁汉大学理工学生联合会SESA