SFC Design theory 2012 6/27
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SFC Design theory 2012 6/27

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慶應義塾大学SFC大学院授業「デザインセオリー」第11回の講義資料です

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SFC Design theory 2012 6/27 SFC Design theory 2012 6/27 Presentation Transcript

  • Design Theory第11回 2012 6/27 村松 充 政策・メディア研究科 後期博士課程3年目 X-Design Program 山中デザイン研究室
  • Lecture Theme CAXD -Computer Aided X-Design- ■3DCG基礎  ー3次元表現のための数学基礎 ■滑らかな形の科学  ー3D CAD による形状表現 ■自然、物理学と形 ■コンピューターによるX-Design  ー動きのデザイン、シミュレーション  ーアルゴリズムによる形状生成
  • Lecture Theme CAXD -Computer Aided X-Design- ■3DCG基礎  ー3次元表現のための数学基礎 ■滑らかな形の科学  ー3D CAD による形状表現 ■自然、物理学と形 ■コンピューターによるX-Design  ー動きのデザイン、シミュレーション  ーアルゴリズムによる形状生成
  • Lecture 4 それっぽい形をつくる
  • Lecture 4 それっぽい形をつくる 形をつくる、モデリングする、というのは 自分の中にあるイメージを具体化する作業  ー速い、柔らかい、ゆったり、等
  • Lecture 4 それっぽい形をつくる 形の引用 ー対象を観察して、その物らしく見えるための  形状の特徴を抽出し、スタイリングに反映 〇〇っぽい形を考える →その物の生成原理や、形の成り立ちを考える
  • Lecture 4 それっぽい形をつくる コンピューターによる〇〇っぽい形の生成 形の生成原理、素材の性質、等をモデル化し、 どのような形が生成出来るかを実験してみる
  • Lecture 4 コンピューターによる現象のモデル化 Computer Graphics それっぽく見える事を重視してモデルを構築 多くの場合、現象の再現の正確性よりも計算の速さを優先 Computer Simulation 出来るだけ実際の物理現象との誤差が少ないようにモデル化 正確な推定結果を導く事が目的、精度/正確性を重視
  • Modeling “Pebble” 石っぽい形を作る
  • Modeling “Pebble” 石っぽい形を作る 石の形、石のまるみはどのように出来るか?
  • Modeling “Pebble” 石っぽい形を作る 石の形、石のまるみはどのように出来るか? 割れて多面体になった物が、互いにぶつかり合って まるくなっていく
  • Subdivision Surface 細分割曲面 石がまるくなるように、多面体を細かく分割し 丸みを帯びた形状を生成する ポリゴンモデリングの代表的な操作
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 1. 頂点に着目 P
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 2. 頂点に接続する  節点の中点を求める P
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 3. 頂点に接続する  ポリゴンの頂点の  平均点(重心)を求める P
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 4. 1∼3で求めた点の   平均点を求める P
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 5. 全ての頂点で行う P
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 6. 新しい点同士を接続
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 7. 一回目の操作完了 以降繰り返し
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Doo-Sabin曲面 何度も繰り返した状態 Limit Surfaceは 双2次B-Spline曲面に 近似される
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 1. 頂点に着目
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 2. Face Point 頂点に接続する  ポリゴンの頂点の  平均点(重心)を求める
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 3. Edge Point 稜線の中点と  稜線に接する面の  Face Pointの平均点
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 4. Edge Point Edge Pointを  全て求める
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 5. 新しい頂点を求める Q/n + 2R/n + S(n-3)/n Q:Face Pointの平均値 R:エッジの中点の平均値 S:元の頂点 n:元の頂点に接続する  エッジの本数
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 6. 面を生成
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 7. 一回目の操作修了 以降繰り返し
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark 何度も繰り返した状態 Limit Surfaceは 双3次B-Spline曲面に 近似される
  • Subdivision Surface 細分割曲面 Catmull-Clark ソフトウェアで確認
  • Subdivision Surface 細分割曲面 有機的な形状が作りやすいが ポリゴン操作のためCADには向かない ー精度を出しにくい
  • Subdivision Surface 細分割曲面 T-Splines Tomas W Sederberg氏によって提案された NURBS曲面と完全互換な細分割手法 細分割曲面によるポリゴンモデリング的手法が CADでも可能になった
  • Fillet 工業製品でよく使われる丸め操作 フィレット(角R) 角を丸く(円弧断面に)する
  • Modeling “Drop” 水滴っぽい形をつくる
  • Modeling “Drop” 水滴っぽい形をつくる 界面張力によって、 円弧断面になろうとする 円弧断面で近似
  • Modeling “Drop” 水滴っぽい形をつくる 接触角は、個体側の界面張力(ぬれやすさ)によって決まる 接触角大 接触角小 個体(地面)の界面張力が大きい 個体(地面)の界面張力が小さい
  • Modeling “Drop” 水滴っぽい形をつくる 円弧では水滴っぽくない ー重力の影響が無視されているため
  • Modeling “Drop” 水滴っぽい形をつくる 重力を考慮した水滴の形の近似 -液滴の形状に及ぼす重力の影響- 眞島 宏, 1952 R R:頂点での曲率半径 r γ:界面張力 Φ D1-D2:水と空気の密度差 θsph l
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる 三角関数の合成によって波面のような曲面が出来る
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる 三角関数の合成によって波面のような曲面が出来る
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる バネモデルによって波面を近似
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる 縦方向にしか動かない ように拘束 (簡単にするため)
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる
  • Modeling “Wave” 波っぽい形をつくる 格子を制御点とした NURBS曲面を作る
  • Modeling “Water” TY NANT Water Bottle っぽい形に挑戦 水 をそのまま形にしたようなスタイリング
  • Modeling “Water” Ty Nant Water Bottle by Ross Lovegrove
  • Modeling “Water” Ty Nant Water Bottle by Ross Lovegrove
  • Modeling “Water” NURBS曲面の制御点の操作によって 作られているようにみえる 波を応用してそれっぽい形が出来ないか 実際のボトルのような洗練された形にはならないが それらしい曲面のベースが出来るのではないか ー「水」っぽい形が出来るのではないか
  • Modeling “Water” 波面のNURBSの円柱状に配置
  • Modeling “Water” 波面のNURBSの円柱状に配置
  • Modeling “Water” 波面のNURBSの円柱状に配置 Processing → [OSC] → GrassHopper → Rhinoceros
  • Modeling “Water” 波面のNURBSの円柱状に配置 Processing → [OSC] → GrassHopper → Rhinoceros
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 オカムラデザインスペースR ぼよよん 青木淳建築計画事務所 + mongoose studio
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 「ぼよよん」な雲を作る ポリプロピレンのリングを組み合わせ、柔らかい構造体を作る 空間は「雲」のイメージ
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- リングを4つ組み合わせたモジュールを一単位とし、 組み合わせて形をつくる
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- 三角錐の頂点を切った形とみなすことが出来る
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  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- 青木淳建築計画事務所 ぼよよんな雲の形のスタディ
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  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- Mongoose Studio Perlin Noize を使った雲の形のスタディ Perlin Noize ーCGで雲や煙のテクスチャを生成するために考えられた表現
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- Mongoose Studio Perlin Noize を使った雲の形のスタディ
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- Mongoose Studio ノイズを2つ生成しモジュールを 上下に積む高さに反映させる
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- Mongoose Studio Program [Unity] Main Program Kenji Inokuchi [mongoose studio] Support 自分
  • Modeling “Cloud” 雲っぽい空間を作る 事例紹介 -ぼよよん- http://mongoose.sub.jp/boyoyong/ 最終系にはノイズによるシミュレーションの 結果は空間設計には反映せず、 青木淳建築計画事務所による設計を基に空間 を構成しました