Rhino3d
Eines der bekanntesten 3d Modellierungs Programme, vor allem bei Architekten, ist Rhino3D welches seit Ende der 90er Jahre erhältlich ist und stetig durch Plugins und Updates erweitert wird. Es stellt zu den etablierten Programmen wie Cinema4D, 3ds Max oder Maya eine sehr kostengünstige Alternative dar.
(Link: http://entwurfsforschung.de/entwicklung-des-parametrischen-und-algorithmischen-entwerfens/)
Grasshopper Plugin für Rhino3D
Für mein Vorhaben konzentriere ich mich auf das Plugin Grasshopper welches seit 2007 von David Rutten stetig weiter entwickelt wurde. Es eignet sich hervorragend fürs parametrisches Entwerfen da mit ihm komplizierte Modelle erstellt werden können. Ein übersichtlicher grafischer Editor ermöglicht es relativ einfach Parameter-Abhängigkeiten zwischen Elementgruppen zu definieren. Diese können mit vordefinierten oder selbst erstellten Algorithmen verknüpft werden.
Auch zum algorithmischen Entwerfen eignet sich Grasshopper, wenn man den Aufwand nicht scheut sich einzuarbeiten. Mit den Grund Programmierkenntnissen und primär grafischen Mitteln können in Grasshopper abstrakte Schaltungen für assoziative Modelle erzeugt werden. Die intuitive grafische Oberfläche und die sehr hilfsbereite Community erleichtern die Arbeit mit dem Prgramm zusätzlich.
Mit Hilfe von zusätzlichen Plugins bzw eingebauten Funktionen in Grasshopper können Algorithmische Entwurfsverfahren genutzt werden.
Ein sogenannter „Solver“ (Problemlöser) kann mit der Vorgabe eines „Goals“ (Ziels) automatisch alle möglichen Parameter Einstellungen ausprobieren um eine bestimmte „Fitness“ (ein mögliches Optimum oder Minimum) zu erreichen.
So kann zum Beispiel das Maximale Volumen (Goal) einer Geometrie ermittelt werden, während nur Tiefe und Höhe (Parameter) verändert werden dürfen.
Hier gibt es eine ganze Vielzahl an unterschiedlichen Solvern. Der „Galapagos-Solver“ probiert zum Beispiel anhand zweier unterschiedlicher Algorithmen alle möglichen Parameter Einstellungen aus und hat als Goal nur eine einzige Zahl (im Beispiel das Volumen). Diese versucht er entweder möglichst Groß oder möglichst Klein zu bekommen. Er arbeitet entweder auf Grundlage eines Evolutionären oder eines Anneling Algorithmus.
(näheres: „https://ieatbugsforbreakfast.files.wordpress.com/2014/08/manuscript-david-rutten.pdf“)
Anwendungsbeispiele
In der Architektur können solche Algorithmische Methoden zur Formfindung bei Fassaden oder zur Grundriss Optimierung genutzt werden. Beispielsweise lassen sich so vergleichsweise einfach, unterschiedliche Energieeffizienz-Modelle bei Gebäude Kubaturen testen, oder nach der Sonne ausgerichtete Fassadenelemente entwickeln.
Aber auch in anderen Bereichen des Lebens kommt parametrisch-algorithmisches Design immer häufiger zum Einsatz und zwar nicht nur im Bereich von Design-Objekten sondern auch in der Lebensmittelherstellung