Projeto generativo

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Esquema de design generativo como um processo iterativo
Samba, um móvel criado por Guto Requena com design generativo

O design generativo é um processo de design iterativo que envolve um programa que irá gerar um certo número de saídas que atendem a certas restrições e um designer que ajustará a região viável selecionando uma saída específica ou alterando valores de entrada, intervalos e distribuição. O designer não precisa ser um humano , pode ser um programa de teste em um ambiente de teste ou uma inteligência artificial , por exemplo uma rede generativa adversária . O designer aprende a refinar o programa (geralmente envolvendo algoritmos ) com cada iteração à medida que seus objetivos de design se tornam mais bem definidos ao longo do tempo. [1]

A saída pode ser imagens , sons , modelos arquitetônicos , animação e muito mais. É, portanto, um método rápido de explorar possibilidades de design que é usado em vários campos do design, como arte , arquitetura , design de comunicação e design de produto . [2]

O processo combinado com o poder dos computadores digitais que podem explorar um número muito grande de permutações possíveis de uma solução permite que os designers gerem e testem novas opções, além do que um humano sozinho poderia realizar, para chegar a um design mais eficaz e otimizado. Ele imita a abordagem evolucionária da natureza ao design por meio de variação e seleção genética . [ citação necessária ]

O design generativo está se tornando mais importante, em grande parte devido a novos ambientes de programação ou recursos de script que tornaram relativamente fácil, mesmo para designers com pouca experiência em programação, implementar suas ideias. [3] Além disso, esse processo pode criar soluções para problemas substancialmente complexos que, de outra forma, esgotariam os recursos com uma abordagem alternativa, tornando-o uma opção mais atraente para problemas com um conjunto de soluções grande ou desconhecido. [4] Também é facilitado com ferramentas em pacotes CAD disponíveis comercialmente. [5] Não apenas as ferramentas de implementação estão se tornando mais acessíveis, mas também as ferramentas que utilizam o design generativo como base. [6]

Projeto generativo em arquitetura [ editar ]

O projeto generativo em arquitetura é um processo de projeto iterativo que permite aos arquitetos explorar um espaço de solução mais amplo com mais possibilidades e criatividade . [7] O projeto arquitetônico há muito é considerado um problema perverso . [8] Comparado com a abordagem tradicional de design de cima para baixo, o design generativo pode resolver problemas de design de forma eficiente, usando um paradigma de baixo para cima que usa regras definidas paramétricas para gerar soluções complexas. A própria solução então evolui para uma solução boa, se não ótima. [9]A vantagem de usar o design generativo como ferramenta de design é que ele não constrói geometrias fixas, mas toma um conjunto de regras de design que podem gerar um conjunto infinito de soluções de design possíveis. As soluções de design geradas podem ser mais sensíveis, responsivas e adaptáveis ​​ao problema perverso.

O design generativo envolve a definição de regras e a análise de resultados que são integradas ao processo de design. [10] Ao definir parâmetros e regras, a abordagem generativa é capaz de fornecer uma solução otimizada tanto para a estabilidade estrutural quanto para a estética. Os algoritmos de projeto possíveis incluem autômatos celulares , gramática de forma , algoritmo genético , sintaxe espacial e, mais recentemente, rede neural artificial . Devido à alta complexidade da solução gerada, ferramentas computacionais baseadas em regras , como método de elementos finitos e otimização de topologia, são mais preferíveis para avaliar e otimizar a solução gerada. [11] O processo iterativo fornecido pelo software de computador permite a abordagem de tentativa e erro no projeto e envolve arquitetos que interferem no processo de otimização .

O trabalho com precedentes históricos inclui a Sagrada Família de Antoni Gaudí , que usou formas geométricas baseadas em regras para estruturas, [12] e a Biosfera de Montreal de Buckminster Fuller , onde as regras para gerar componentes individuais são projetadas, em vez do produto final. [13]

Casos de design generativo mais recentes incluem o Queen Elizabeth II Great Court da Foster and Partners , onde o telhado de vidro tesselado foi projetado usando um esquema geométrico para definir relações hierárquicas e, em seguida, a solução gerada foi otimizada com base nos requisitos geométricos e estruturais. [14]

Veja também [ editar ]

Referências [ editar ]

  1. ^ Meintjes, Keith. ""Design generativo" - O que é isso? - CIMdata" . Recuperado em 15/06/2018 .
  2. ^ ENGINEERING. com. "Design generativo: o caminho para a produção" . www.engenharia.com . Recuperado 2019-12-05 .
  3. ^ Schwab, Katharine (16 de abril de 2019). "Esta é a primeira cadeira comercial feita com design generativo" . Empresa Rápida . Recuperado em 13 de agosto de 2019 .
  4. ^ Prasanta, Rajamoney, Shankar A. Rosenbloom, Paul S.; Wagner, Chris Bose (2014-09-04). Projeto baseado em modelo de composição: Uma abordagem generativa para o projeto conceitual de sistemas físicos . Universidade do Sul da California. OCLC 1003551283 . 
  5. ^ "Abordagens de projeto de engenharia orientadas ao desempenho com base em ferramentas de otimização de projeto e topologia generativas: um estudo comparativo" . Revista de Ciências Aplicadas . 2022.
  6. ^ Anderson, Fraser; Grossman, Tovi; Fitzmaurice, George (2017-10-20). Trigger-Action-Circuits: Aproveitando o design generativo para permitir que os novatos projetem e construam circuitos . ACM. págs. 331–342. doi : 10.1145/3126594.3126637 . ISBN 9781450349819. S2CID  10091635 .
  7. ^ Krish, Sivam (2011). "Um método prático de design generativo". Desenho assistido por computador . 43 (1): 88–100. doi : 10.1016/j.cad.2010.09.009 .
  8. ^ Rittel, Horst WJ; Webber, Melvin M. (1973). "Dilemas em uma Teoria Geral do Planejamento" (PDF) . Ciências Políticas . 4 (2): 155–169. doi : 10.1007/bf01405730 . S2CID 18634229 . Arquivado a partir do original (PDF) em 30 de setembro de 2007.  
  9. ^ Mitchell, Melanie; Taylor, Charles E (1999). "Computação evolutiva: uma visão geral". Revisão Anual de Ecologia e Sistemática . 30 (1): 593-616. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.30.1.593 .
  10. ^ Shea, Cristina; Aish, Roberto; Gourtovaia, Marina (2005). "Para ferramentas integradas de design generativo orientadas para o desempenho". Automação na Construção . 14 (2): 253–264. doi : 10.1016/j.autcon.2004.07.002 .
  11. ^ Dapogny, Carlos; Faure, Alexis; Michailidis, Georgios; Allaire, Grégoire; Couvelas, Inês; Estevez, Rafael (2017). "Restrições geométricas para otimização de forma e topologia no projeto arquitetônico" (PDF) . Mecânica Computacional . 59 (6): 933-965. Bibcode : 2017CompM..59..933D . doi : 10.1007/s00466-017-1383-6 . S2CID 41570887 .  
  12. ^ Hernandez, Carlos Roberto Barrios (2006). "Pensando o design paramétrico: introduzindo Gaudi paramétrico". Estudos de Design . 27 (3): 309–324. doi : 10.1016/j.destud.2005.11.006 .
  13. ^ Edmondson, Amy C (2012). "Estrutura e integridade do padrão". Uma explicação mais completa: A geometria sinérgica de R. Buckminster Fuller (PDF) . Springer Science & Business Media. pág. 54-60. doi : 10.1007/978-1-4684-7485-5 . ISBN  978-0-8176-3338-7.
  14. ^ Williams, Chris JK (2001). Burry, Marcos; Datta, Sambit; DAWSON, Anthony; Rollo, John (ed.). A definição analítica e numérica da geometria do British Museum Great Court Roof (PDF) . Anais de matemática e design 2001: a terceira conferência internacional. Vol. 200. Geelong Vic Austrália: Universidade Deakin. págs. 434–440. ISBN  0-7300-2526-8.

Leitura adicional [ editar ]