Скрипт в Архитектуре. Архитектор как Режиссер-Программист
доклад для конференции «Взаимовлияние архитектуры и культуры» («Иконниковские чтения -2008»)
автор: Эдуард Хайман
001 Развитие наукоемких технологий вызывает желание архитекторов овладеть большими возможностями, осваивать новые теории и методы. Развитие программирования привело к возникновению нового типа архитектора-программиста, архитектора-режиссера. И ключевым моментом для становления такого типа архитектора является понятие Скрипт.
002 Скрипт или сценарий - программа, содержащая набор инструкций для некоторых приложений или утилит. Семантика и синтаксис инструкций в скриптах определяются соответствующими приложениями. Скрипты пишутся на одном из сценарных языков, или являются последовательностью инструкций, которые интерпретируются или выполняются другими программами. Обычно язык скриптов включает простые структуры управления: линейные последовательности, циклы и условные выражения. Такой язык дает возможность не только программистам, но и продвинутым пользователям создавать свои собственные алгоритмы и процессы внутри какой либо программы.
003 В последние годы скрипты в архитектуре получили возможность выйти за пределы их роли как каркасы формальных поисков и абстракций. Это стало возможным в большой части интеграцией сценарных языков в программы CAD. Вывод информации алгоритмов может теперь непосредственно визуализироваться, позволяя их использование как генерирующее средство проектирования. Так как скрипты обеспечивают преимущества масштабируемости и взаимозаменяемости, многократные изменения схемы легко производимы. Небольшая настройка вводимых данных или процессов приводят к мгновенной адаптации выводимых данных. Генерирующие процессы скриптов могут далее быть изменены в соответствии с оценочными процедурами, что позволяет автоматизировать оптимизацию.
004 Получив подобный инструментарий, Архитектор переходит из разряда мастера в разряд режиссера-программиста. Он уже не создает как мастер свое произведение, доводя каждую мелочь, полагаясь на собственные знания и умения. Став режиссером-программистом, архитектор начинает работать с большим количеством данных подобно работе с актерами, монтажерами и операторами, каждый из которых имеет свои особенности, возможности и ограничения. Тогда на выходе получается не сделанный продукт, а выращенный и воспитанный. Архитектор проектирует не конечный продукт отвечая за каждую деталь, а процесс его создания или жизнедеятельности. Программное обеспечение становиться как бы «съемочной площадкой», со всеми ее узко-квалифицированными работниками, а программист становиться сценаристом переводящим задумку автора на подобающий язык, понимаемый программами.
Для чего это нужно?
005 Во первых, имея возможность закладывать в процесс проектирования большее количество данных, возможно получить проект максимально учитывающий многие факторы сложно увязываемые традиционными методами.
006 Во вторых, это дает большую эффективность работы, сокращая затраты как на проектирование, так и на производство; а так же сокращая сроки проектирования. Функция работников, выполняющих с человеческой скоростью рутинную работу, перекладывается на программы, имеющие возможность оперировать большим количеством данных за минимальные сроки исключая человеческий фактор действуя четким алгоритмам создания и проверки данных.
007 В третьих, скрипт привел к появлению абсолютно новых направлений в архитектуре. Появились интерактивная и генетическая архитектура, которые основаны на сложных процессах и взаимодействиях. Скрипт собственно и является здесь инструментом воплощения таких взаимодействий и последовательностей. А увлечение генетическими образованиями и интерактивностью это общекультурная тенденция, как в творчестве, так и в науке. Это - желание оперировать не следствиями, а причинами. Это следующий этап осмысления природы, и следующий этап в развитии человека как создателя. Не человека делающего, а человека порождающего.
На данный момент исследование генетических и интерактивных процессов является парадигмой в самых крупных исследовательских центрах таких как Массачусетский технологический институт (MIT), Королевский Мельбурнский Институт Технологии (RMIT University), Университет в Калифорнии (UCLA), Дельфтский Университет Технологии (TU Delft), Университетский колледж Лондона (UCL).
008 Скрипт как техническое средство создания сложных процессов затронул большое число областей проектирования: начиная от разработок графики, одежды и аксессуаров, новых материалов, поверхностей, мембран, оболочек, структур, и кончая ландшафтами и высотными зданиями, городскими районами. При этом имея уникальную возможность менять масштаб и учитывать различные входные данные, один скрипт может быть применен для создания разных вещей в различных областях проектной деятельности .
Скрипт в процессе проектирования.
009 Схема встраивания Скрипта в процесс проектирования выглядит примерно так. После разработки проектной концепции создается концепция сценария. Для создания виртуальной модели используют или 3D программы имеющие собственные сценарные языки, либо при необходимости создаеться собственный программный продукт. После по концепции пишется скрипт. Модель скриптов в зависимости от задач могут быть генетической, интерактивно взаимодействующей и интерпретирующей, или иметь признаки разных моделей. После создания Виртуальной модели ее дорабатывают до проектной документации и/или создают материальная модель.
010 Каким образом создается сам скрипт? На примере генетического скрипта схема выглядит так: в начале создаются модули скрипта, далее происходит определение конфигурации алгоритма последовательных действий, в конце происходит написание самого скрипта на определенном сценарном языке для конкретного программного обеспечения. Скрипт на примре генетического скрипта включает такие модули как:
1 - переменные, т.е. изменяемые входные данные
2 - создание ячеек. Ячейка является базовой единицей генетической структуры.
3 - создание поля. Поля представляют собой как ряд ячееек, так и двумерный, так и трехмерный массив.
4 - создание ограничений. Указание предельных значений количества, размеров, расстояний и т.д.
5 - движение. Определение траекторий, аттракторов (интенсивностей), скоростей, изменения масштабов, цвета и т.д.
Генетические скрипты.
Генетические скрипты сейчас применяются для создания неповторимых сложных форм. Множество проектных мастерских и научных лабораторий ведут исследования в этом направлении. Используя в основе L-систему и Систему итерирующих функций для генерации фрактальных построений, они создают сверхсложные модели пространств и сред. Изучают возможности новой тектоники, масштабов, структур.
011 Так, проект группы kokkugia под названием URBAN AGENCY изучает возможности интегрирования новых общественных функций с помощью генетических построений. URBAN AGENCY это организм, способный к автономному интеллектуальному дрейфу через городскую ткань. Этот организм на стадии становления может развить архитектурную форму и организацию, свойственную или специфическую для ее окружающей среды.
012 Генетические построения используются архитекторами kokkugia и для решения сверхсложных задач. Проект iSaw - алгоритмическая стратегия, которая соединяет несопоставимые программы реорганизации и чрезмерного уплотнения городского центра Варшавы. Она позволяет «переплетать» функционально несовместимые объекты в одну структуру, при этом сделать так что посетители одного места не знают о существовании другого.
013 Для решения неординарных задач Эван Дуглас (Evan Douglis) использует современные средства производства. В его проекте Auto Braids / Auto Breeding создан для того, чтобы преодолеть дихотомию выставочного пространства и экспозиции. Изготовлен с помощью пятиосного фрезерного станка.
014 Франсуа Роше (Franзois Roche) в своих проектах исследует возможность создания архитектурных форм автоматическим алгоритмическим путем. Используя генетические скрипты, Роше выстраивает сложные структуры небоскребов строить которые должны роботы, подобные современным, но менее масштабным прототипам 3D принтеров.
015 Пока такие проекты, построенные с использованием генетических скриптов, зачастую так и остаются проектами в связи со сложным процессом изготовления. Но процесс «выращивания» форм дают две возможности: это создавать сверхсложные структуры часто запутанные для восприятия и навигации, но в тоже время есть возможность использовать сложные пространственные, функциональные и визуальные переплетения создавая среду с максимально простой навигацией и восприятием решая при этом сложные проектные задачи.
016 Подобным образом выглядит схема скриптов и для построения систем Стадного поведения которая широко изучается и применяется в своих проектах группы ONL Каса Остерхейза (Kas Oosterhuis) и его лаборатории Hyperbody в Дельфтском Университете Технологии. Его архитектура построена на системе простых правил, подобно поведению живых организмов в стае, где максимальная эффективность стратегии стаи достигается путем выполнения каждым субъектом этой стаи набора простых инструкций. Это и позволяет стае вовремя реагировать на окружающую ситуацию, и в конечном счете выживать. Остерхейз называет свою архитектуру Архитектурой Роя. Субъектами роя могут назначаться например узлы конструкций, или здания, или элементы ландшафта. Для применения на практике этой теории в его лаборатории пишутся скрипты для проектных компьютерные программ. Эти скрипты прописывают систему правил и их параметрических значений, указывающих как и в какой степени будут взаимодействовать элементы. Эти правила он называет аттракторами или интенсивностями.
017 Например, в проекте района городского канала в Южном Китае для создания уличной сетки в качестве элементов использовались узлы пересечения улиц, а в качестве аттракторов - расстояния между ними, ориентация, ширина транзитов и т.д., устанавливаемых группой градостроителей. Параметрический метод проектирования был использован и для расположения стандартных блоков вдоль полученного узора городских улиц. Параметрические значения включают взаимное расстояние, расстояние до улицы, размер блоков, высоту блоков и т.д. После того, как стандартные блоки были помещены, каждый стандартный блок был конкретизирован, для чего были использованы другие параметрические средства проектирования. В этом проекте ONL развил систему, где могут быть выбраны не только габаритные размеры, но также и основные формы для стен и крыш. Результат этого уникального параметрического метода планирования состоит в том, что в проекте нет ни одного одинакового дома. В соответствии с проектом в районе городского канала нет никаких повторений, каждый дом уникален своими городским условиями и своей внешностью.
Интерактивные скрипты.
Второй архитектурный пласт, который уже широко вышел в реальный мир, это проекты, использующие скрипты для создания интерактивных пространств. Как правило в них используется свет как пространственно-организующий фактор, но есть и опыты создания материально-изменяемой среды. Как правило для таких инсталляций пишутся специальные программы. Скрипт же является надстройкой у программы которая определяет как будет интерпретироваться входящая информация. Входящая информация может быть предоставляться датчиками движения, света, звука, давления или через различные WEB сервисы, СМС и другие средства передачи информации. При использовании Low-tec технологии стало возможным добиваться сравнительно доступной стоимости производства и максимального визуального эффекта при создании интерактивных сред.
На данный момент происходит становление эстетических и социальных взглядов на такую интервенцию. Но процесс идет, и его нужно учитывать в городской среде уже сейчас. Многие годы Архитектура и Градостроительство почти не включали динамическую рекламу ни в процесс проектирования объектов, ни в процесс проектирования среды в целом. Теперь довольно часто сами здания становятся рекламой.
018 Например проектировщики Electroland создают световые инсталляции, которые меняют представления о проходных функциональных зонах. Они делают их не местами где выподают из жизни многие секунды и минуты, а создают некий аттракцион который увлекает, дает человеку новые ощущения и понятия.
019 Новые формы общения выходят на поверхности зданий, благодаря чему город становиться соответствовать ритму живущих в нем людей. Архитектура как аттракцион это противоположность модернистской нейтральной среде. Она начинает болтать, кричать, шутить и смеяться. Архитектура больше не строгий отец, а веселый друг. Но именно такой метод выбирают все чаще для более эффективного решения задач городских территорий. Примером такого решением может в скорее послужить проект «Цифровая Миля Сарагосы». Там должно произойти смыкание старейшего города Испании и цифровых технологий. В каждый городской аспект обыденной жизни будет привнесен процесс взаимодействия со средой. Цифровая Миля продолжит вековую непрерывность городской экспрессии и развития культуры. Привнося процесс в городскую жизнь, руководители проекта надеются увеличить экономическую и социальную отдачу от территории. Создать привлекательную для жителей общественное пространство которое будет «дружить» индивидуально с каждым горожаниным.
Заключение.
020 Эти примеры показывают, как новый инструментальный набор может явно и кардинально поменять подход к профессии, послужить толчком для создания новых методов работы, поменять эстетические воззрения и ценности. Скрипт дал возможность архитекторам задействовать сложные процессы в проектировании, автоматизировать создание проектной документации. Работа скриптов в системе CAD программ позволяет создать непрерывный процесс - от проектировщика к исполнителю. Автоматизированное производство позволяет переводить подобные проекты в реальную продукцию.
Сейчас невозможно говорить определенно о том как на самом деле должен работать этот аппарат и какие критерии оценки к нему относить. Возможно многие объекты на данный момент кажутся очень спорными, и даже антигуманными, но, по-видимому, нельзя забывать, что новая эстетика - это отражение смены общей научно-культурной парадигмы и за сменной ее последуют изменения и в умах простых людей. И применение новых инструментов проектирования может дать возможность своевременно ответить на быстро изменяемую ситуацию в городе, новые потребности, новые общественные формации, новые технику и технологию, новые возможности.
[01] Algorithms in Architecture, Michael Hansmeyer
[02] GENWARE, Biothing, 2004
[03] Architecture is Landscape, Landscape is Architecture, Kas Oosterhuis, 2004
[04] Swarm Architecture II, Kas Oosterhuis, 2006
[05] проекты SPAN
[06] проекты kokkugia
[07] проекты Biothing
[08] проекты Electroland
[09] проекты R&Sie(n) | Franзois Roche
[10] проекты ONL | Kas Oosterhuis
[11] проект Digital Mile Zaragoza
[12] проекты Columbia University | GSAPP
[13] проект Auto Braids / Auto Breeding, Evan Douglis
[14] проекты Bathsheba Grossman001
002
003
004
005
006
007
008
009
010
011
012
013
014
015
016
017
018
019
020
