První virtuální budova organických tvarů na světě

Jedním z nejlépe viditelných trendů současné architektury je využívání organických tvarů. Disney Concert Hall v Los Angeles Franka Gehryho nebo City Hall v Londýně Sira Normana Fostera jsou výjimečné stavby, nicméně konstrukce podobných tvarů se objevují stále častěji i u velikostí menších projektů. Je to umožněno novými materiály a technologiemi, které přímo vybízejí k tomu, aby vznikaly komplexnější tvary než klasické pravoúhlé konstrukce. Tomuto trendu se samozřejmě přizpůsobuje sám ArchiCAD. Avšak práce s organickými tvary je principiálně jiná než stavění z „klasických“ prvků jako je zeď a deska. Proto vznikla nová aplikace, modelář organických tvarů – MaxonForm – integrovaná do ArchiCADu tak, aby byly zachovány principy virtuální budovy. Vzájemné provázanosti všech dokumentů (3D model, půdorysy, řezy, pohledy, výkazy, vizualizace) je tak možné využívat i u objektů organických tvarů. MaxonForm lze rovněž využít jako grafický editor GDL (Geometric Description Language) pro vytváření parametrických objektů obecných tvarů. MaxonForm je výsledkem spolupráce Graphisoftu a Maxon Computer, vývojáře modelovacího a animačního programu Cinema 4D. MaxonForm nabízí všechny modelovací funkce Cinemy 4D a pracuje v prostředí Windows i Macintosh.  

Architekt: Auralab + Thomas Billard a Raed Skhiri, Royal Theater Kodaň, Dánsko  

Technologie

Vývoj modeláře organických tvarů na základě zkušeností s velmi rozšířenou a praxí prověřenou aplikací Cinema 4D zaručuje vyváženost mezi schopnostmi programu a jednoduchostí jeho ovládání. MaxonForm spojuje rychlost a efektivitu polygonového modeláře s rozsáhlými možnostmi vytváření organických tvarů na základě HyperNURBS, ExtrudeNURBS, LatheNURBS a dalších typů těles. Tato technologie umožňuje deformovat plochy a tělesa aniž by došlo ke zničení struktury konstrukce (např. zastřešení Olympijského stadiónu v Mnichově). Díky propojení ArchiCADu a MaxonFormu lze vytvořit a následně modifikovat objekt jakéhokoli organického tvaru. Objekty vytvořené v MaxonFormu jsou přenášeny do ArchiCADu jako GDL knihovní prvky. Nastavení materiálů těchto knihovních prvků je parametrické, takže je lze v ArchiCADu kdykoli měnit. MaxonForm má lehce pochopitelné grafické uživatelské prostředí, které lze upravovat podle vlastních potřeb.  

1. obr. - ArchiCAD lehce splňuje požadavky na počítačové zpracování zásadní většiny projektů. Jeho spojení s MaxonForm pak umožňuje technologií virtuální budovy projektovat stavby i zcela obecných tvarů. 2. obr. – Dispoziční návrh a rozpracování konstrukce začíná v ArchiCADu. Zde je i definován budoucí objekt organického tvaru, např. vodorovnou deskou. Tento objekt, který bude dále tvarován, je nutné označit a celou konstrukci kliknutím myši přenést do prostředí organického modeláře. 3. obr. – V prostředí MaxonForm se zobrazí celá konstrukce, označený objekt je zvýrazněn a připraven k editaci.

Spojení ArchiCADu a MaxonFormu vytváří velmi výkonný nástroj a to v několika ohledech:  

jednoduché vytváření organických tvarů v prostředí virtuální budovy   grafický editor pro vytváření parametrických GDL objektů (bez znalosti GDL jazyka)   unikátní vyváženost mezi jednoduchostí ovládání a modelovacími možnostmi v prostředí organického modeláře   podpora interaktivního způsobu navrhování   podpora platformy Windows i Macintosh

4. obr. – Pomocí nástrojů MaxonForm lze vodorovnou desku přetvořit v objekt organického tvaru, např. zavěšenou plachtovou střechu a konstrukci kliknutím myši přenést zpět do ArchiCADu

5. obr. – Plachtová střecha (resp. její plášť) je uložena jako GDL objekt a umístěna do projektu. Prostředí ArchiCADu zabezpečuje, aby střecha byla správně zobrazena ve všech souvisejících 2D výkresech a aby byla vykazována ve výpisu použitých konstrukcí. Takto vzniklý objekt je parametrický, takže například změna materiálu je velmi jednoduchá. Pro zpracování nosné konstrukce lze přejít zpět do prostředí organického modeláře.

6. obr. – Plášť plachtové střechy je modelářem rozdělen na polygony, způsob rozčlenění lze samozřejmě nastavit. Hrany polygonů pak poslouží pro vytvoření nosné konstrukce, profily jejích prvků jsou opět definovatelné. Po přenesení zpět do základního archicadovského prostředí se nosná konstrukce stává parametrických objektem, stejně jako dříve plášť střechy.

První na světě MaxonForm integrovaný do ArchiCADu je prvním řešením, které spojuje přednosti obecného modeláře a virtuální budovy (automatické generování technické dokumentace ze 3D modelu). MaxonForm je nástroj speciálně vytvořený pro práci s organickými tvary v architektuře. Lze jím vytvořit v podstatě jakékoli tvary a struktury a ty následně modifikovat. Způsob práce reflektuje přirozené pracovní postupy architektů. Forma organického tvaru vzniká v kontextu konstrukce budovy a tomto kontextu je i upravována a modifikována. Včlenění organického modeláře do prostředí virtuální budovy umožňuje vytváření parametrických objektů organických tvarů aniž by bylo nutné znát jazyk GDL. To vše vytváří BIM (Building Information Modeling) systém, který nemá žádné omezení z hlediska zpracovávaných tvarů a forem. Doposud bylo zpracování výkresové dokumentace objektů organických tvarů poměrně komplikovaným procesem a to hlavně v při změnách v projektu. Spojení ArchiCADu s MaxonForm automatizuje generování 2D dokumentace i v případě organických struktur a rovněž hlídá aktualizaci dokumentace při změnách.