图片:致敬扎哈
参数化设计是目前应用最广泛的建模过程之一,
它可以有效地在约束条件下生成大量相似又复杂的几何图形。
一些参数插件(用于3D建模工具,称为犀牛)目前使用的很活跃,包括Grasshopper 3D,Ladybug,Honeybee,Geco,Heliotrope-solar,Karamba, BullAnt, Hummingbird, Heliotrope-Solar, Mantis等等。
让我们简单地回顾一下其中的十大插件:
1. Grasshopper 3D
Grasshopper 3D是一种图形化的参数生成工具,集成到Rhinoceros 3D中。
它不需要预先了解编程和脚本,还允许架构师和设计人员生成复杂的参数表单。该形式的尺寸一旦受到约束,可以通过滑动在Grasshopper模型空间中的各种参数滑块来容易地改变。
Download: http://www.grasshopper3d.com/
2. Ladybug (Environmental analysis)
“Ladybug”是一款开源参数插件,主要用于支持犀牛/蚱蜢界面的进一步环境分析。
Ladybug将标准的“能量+天气”文件导入到Grasshopper 3D中,并带来了大量的2D和3D互动图形,为建筑的生成提供了精确的环境研究。
它简化了分析的过程,并使计算自动化,同时在Grasshopper的三维建模界面中提供了易于理解的图形可视化。
它进一步允许用户使用经过验证的能源和采光引擎,如“EnergyPlus”、“Radiance”和“Daysim”,从而有效地允许架构师做出更好的设计选择。
3. Honeybee (Environmental analysis)
Honeybee是Grasshopper的另一个参数插件,它还将Grasshopper3D与“EnergyPlus”、“Radiance”、“Daysim”和“OpenStudio”连接起来,用于建筑能源消耗和采光模拟。
Download: http://www.food4rhino.com/app/ladybug-tools
4. Geco (Environmental analysis)
Geco允许一个人输出并与另一个名为Ecotect的软件进行有效的协作,以评估一个人的设计和各种性能数据,Geco再次使得将结果导入到Grasshopper中成为可能。
现在,Ecotect是建筑师的一种可视化软件,使他们能够测试环境性能问题,并模拟各种环境和气候条件,从而设计出更加绿色和高效的参数结构。
Download:
http://www.food4rhino.com/app/geco
5. Heliotrope-Solar (Environmental analysis)
它是一种基于太阳动态位置的操作几何的插件。该工具在指定的日期和时间计算太阳的表面位置(使用向量物理),并利用这些数据计算并提供各种组件,以根据太阳在指定日期的位置对设计进行参数化操作。它被用于制造太阳感知的设计,来推断渲染灯的位置和为结构设计遮阳装置。
Download:
http://www.food4rhino.com/app/heliotrope-solar
“Ladybug”、“Honeybee”、“Geco”和“Heliotrope-Solar”在“Grasshopper 3D”环境中的应用,可以扩展到生成响应式结构(Dynamic Facades),在那里,建筑的外壳可以适应自然系统,比如太阳的动态运动。
最初,该建筑以犀牛为原型,以真实世界为中心,并受到虚拟太阳的影响,它复制了太阳的真实生活条件。
然后在一天的不同时间,对太阳的路径进行广泛的分析。接下来,使用Grasshopper 3D对结构进行参数化生成所需的几何形状,确定开口的大小和方向,并为每个面板生成各种遮阳设备和机制。
这些面板打开并关闭,以响应太阳的位置,并跟随太阳运动一整天,从而带来更分散的光线,减少热量的增加和眩光,更重要的是,降低空调系统的成本。
实施这项技术的建筑的典范是Al Bahr Towers(作为阿布扎比投资局总部),由Aedas和Arup设计,位于巴黎的阿拉伯世界研究所,由Jean Nouvel设计。这些面板起到了热缓冲的作用,同时减少了空调系统的需求,从而降低了碳排放,使建筑可持续、平衡和环保。
6. Kangaroo Physics (Structural Analysis)
结构工程师在Grasshopper内部使用袋鼠物理插件进行交互式真实模拟、生成表单、优化和分析结构组件和约束分析。
Download:
http://www.food4rhino.com/app/kangaroo-physics
7. Karamba (Structural Analysis)
参数化设计插件如“Karamba”,定义了结构工程领域的新视野。Karamba是Grashopper 3D参数环境下的交互式结构分析插件。
该插件使得将参数化的复杂几何形式、负载计算、有限元分析等结合起来非常简单,在早期设计阶段提供了对空间桁架、框架和壳体的精确分析。
用户可以创建基本的“pin-jointed”平面系统,从中生成并分析图形静态系统,以了解这些系统中可用的自由度,以便在结构上利用它们。
Download: http://www.karamba3d.com/
8. BullAnt (Structural Analysis)
它是一个Grasshopper3D插件,主要面向架构师和工程师。它具有独特的工具,可以增强和扩展父程序的功能。
它具有一系列的命令,包括网格松弛和膨胀,对称的自动化,镶嵌,结构分析(建模和草图),以及在Grasshopper中的参数生成。
Download:
http://www.food4rhino.com/app/bullant
9. Hummingbird (Structural Analysis)
它通过添加一组组件来扩展Grasshopper的功能,这些组件可以帮助转换和创建Revit文件,这些文件包含Rhino建模文件的支持的几何算法。
换句话说,一个复杂的参数设计的几何图形,可以在BIM软件中设计,使结构更加实用。
Hummingbird基本上允许在Autodesk Revit和Rhinoceros 3D之间实现双向工作流,消除了创建引用对象的需要。这也有助于更好地可视化和分析图像中的结构组件。
Download:
http://www.food4rhino.com/app/hummingbird
10. Mantis (Structural Analysis)
Mantis是Grasshopper的一个插件,它直接连接犀牛和Mathematica。Mathematica是一种技术计算工具,由数学家、工程师和分析师使用。它被誉为世界上最好的计算应用程序。
Download:
http://www.grasshopper3d.com/group/mantis