دانلود ترجمه مقاله مدلسازی اطلاعات فضایی ساختمانها با استفاده از توپولوژی غیر منیفولد – اسپرینگر ۲۰۱۲

مدلسازی اطلاعات فضایی ساختمانها با استفاده از توپولوژی غیر منیفولد با ASM و دیزاین اسکریپت

Spatial Information Modeling of Buildings using Non-Manifold Topology with ASM and DesignScript

چکيده

۱ مقدمه

۲ مدل‌های توپر خمینه و غیرخمینه

۳ عملیات بولی منظم و غیرمنظم

۴ کلاس‌های توپولوژی پیاده‌سازی شده

۵ بهره‌گیری از مدل مکانی غیرخمینه برای ساخت مدل‌های تحلیلی و مادی جایگزین ساختمان

۵-۱ ساخت مدل سازه‌ای بر اساس مدل مکانی غیرخمینه

۵-۲ بهره‌گیری از مدل اطلاعات مکانی برای تحلیل انرژی

۶ تلفیق با دیزاین اسکریپت

نتيجه گيری‌

چکیده

محور بیشتر گفتمان‌های هندسه در معماری، طراحی هندسی و بهینه‌سازی فیزیکی «مدل ساختمانی» واجد اطلاعات مصالح است، به‌ویژه سازه و نمای ساختمان و ساخت دیجیتالی نماها. در این مقاله، «پا را از نما فراتر می‌گذاریم» و معماری را نه به عنوان مدل فیزیکی ساختمان، بلکه در سطحی انتزاعی‌تر، به عنوان نوعی «محصورسازی فضا» در نظر می‌گیریم. نیت ما این است که، مفاهیم هندسی و توپولوژیکی مرتبط را بررسی کنیم که می‌توانند مبنایی برای ابزارهای طراحی محاسباتی مناسب باشند. هدف از طراحی این ابزار این است که از طراحی معماری «مکانی» و کاربرد تحلیل مدل‌های مکانی ساختمان در روش‌های طراحی مهندسی مربوطه، پشتیبانی کند. در این راستا، از مفهوم توپولوژی غیرخمینه که در ASM (برنامۀ مدیریت شکل اتودسک) اجرا می‌شود، به شکلی نوین استفاده می‌کنیم. در این روش، فرض نمی‌کنیم که فضای داخل جسمی که معمولاً «جسم توپر» نامیده می‌شود از مصالحی توپر تشکیل می‌شود، بلکه آن را همانند منفذی بسته در نظر می‌گیریم که می‌توان برای نشان دادن «محصورسازی فضا» به شکلی معمارانه از آن استفاده کرد.

نتيجه‌گيری‌
در این مقاله، کاربرد نوین توپولوژی غیرخمینه، توأم با کدنویسی پارامتری و ترکیبی برای مدل‌سازی ساختار مکانی ساختمان و استفاده از این اطلاعات برای ساخت مدل‌های تحلیلی و مادی مختلف ساختمان معرفی شد.
هسته سیستم دیزاین اسکرپیت مجموعه‌ای از کلاس‌های هندسه و توپولوژی مجتمع است که می‌توان آنها را از بسیاری از الگوهای برنامه‌نویسی مختلف بدست آورد. بدون قابلیت دستکاری پارامتری و برنامه‌نویسی در این نوع مدل‌های مکانی، بطور قطعی مشخص نخواهد شد که کاربر می‌تواند این نوع هندسه پیچیده را با استفاده‌ از تکنیک‌های تعاملی دستکاری مستقیم «بطور دستی بسازد» یا خیر، یا می‌تواند پیکربندی‌ها و گزینه‌های دیگر را بطور سیستماتیک بررسی کند یا خیر. بدین ترتیب این ادعای‌مان تأیید می‌شود که روند مدلسازی‌‌ای که ترکیبی از مدل‌سازی مکانی (از طریق توپولوژی غیرخمینه) و مدل‌سازی پارامتری ترکیبی (از طریق کدنویسی) باشد می‌تواند به روش طراحی «حداقل وزن،حداقل زحمت و حداکثر بازخورد» کمک ‌کند.

Abstract

Much of the discourse in architectural geometry has focused on the geometric design and physical optimisation of the material ‘Building Model’, specifically the building structure and envelope, and the digital fabrication of facades. In this paper we want to “go behind the façade’ and consider architecture not so much as a physical building model, but at a more abstract level, as the ‘enclosure of space’. The intent is to explore related geometric and topological concepts which can be the foundation of appropriate computational design tools. The objective of these tools is to support the design of a ‘spatial’ architecture and the use of the spatial analysis of building models in related engineering design processes. To achieve this we are using the concept of nonmanifold topology implemented in ASM (the Autodesk Shape Manager), but in a novel way. In this approach the interior of what would normally be referred to as a ‘solid body’ is not thought of as being composed of solid material, but rather as an enclosed void that can be used in an architectural sense to represent the ‘enclosure of space’.

Conclusions

This paper presents a novel application of non-manifold topology together with parametric and associative scripting to model the spatial organization of a building and to use this information to create different analytical and material models of a building.

The core of the DesignScript system is a set of unified geometry and topology classes that can be driven through a number of different programming paradigms. Without the ability to manipulate such spatial models parametrically and programatically it is doubtful whether a user could “handcraft” such complex geometry using interactive direct manipulation techniques or could systematically explore alternative configurations and options. This supports our contention that a modeling process that combines spatial modeling (via non-manifold topology) and associative parametric modelling (via end-user scripting) can facilitate a “light weight – least effort – maximum feedback” design methodology.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدلسازی اطلاعات فضایی ساختمانها با استفاده از توپولوژی غیر منیفولد با ASM و دیزاین اسکریپت

Spatial Information Modeling of Buildings using Non-Manifold Topology with ASM and DesignScript