32
abc specjalisty
warsztat architekta
projektowanie generatywne
kolejno wykonywane przybliżają architekta do ostatecznego
efektu. Na każdym z etapów projektant podejmuje decyzje
dotyczące np. szerokości budynku czy liczby kondygnacji.
Zapisanie obiektu w formie algorytmu (programu) umożliwia
wprowadzenie zmian w koncepcji w dowolnym czasie oraz
wybranie jednego z wielu tysięcy rozwiązań.
Drugim niezbędnym komponentem projektowania genera-
tywnego jest określenie warunków, które obiekt musi spełnić.
Zapisanie projektu w formie algorytmu pozwala na generowa-
nie wielu rozwiązań, często błędnych. Na przykład wymaganą
lokalizacją pokoju dziennego w projekcie domu może być
jego południowa strona. W tym przypadku zapiszemy waru-
nek odpowiedniego położenia pomieszczenia ze względu na
kierunki świata, co pozwala odrzucić zbędne propozycje.
Trzecią składową są cele, stanowiące klucz do znalezienia
optymalnego rozwiązania. Jeżeli program nie otrzyma infor-
macji o tym, co jest obiektem poszykiwań, mogą zostać
zaproponowane rozwiązania, które nie będą satysfakcjonu-
jące, np. pokój będzie miał wszystkie okna zlokalizowane na
południowej fasadzie, co może doprowadzić do tego, że sta-
nie się długą, wąską i ciemną przestrzenią na wzór korytarza.
Aby uniknąć rozwiązań bezużytecznych, należy zapisać rów-
nież cele obliczania, np. maksymalne możliwe doświetlenie
pomieszczeń użytkowych.
Dzięki zapisaniu projektu w formie algorytmu o określonych
warunkach i celach program jest w stanie wygenerować
rozwiązania, które mogą posłużyć jako propozycje do dalszej
pracy lub zostać zaakceptowane jako ostateczna forma.
Algorytmy
W przypadku projektowania generatywnego współpraca
projektanta z oprogramowaniem polega na kontrolowanym
poszukiwaniu rezultatu przez program. Jednak w jaki sposób
program komputerowy jest w stanie robić to samodzielnie?
Pomimo zwiększenia mocy obliczeniowej komputerów w ostat-
nich latach przy zapisywaniu obiektu w postaci programu nie da
się wygenerować wszystkich możliwych rozwiązań. Sprawdzenie
każdego z nich jest nieekonomiczne z powodu czasu wymaga-
nego do wykonania niezbędnych obliczeń. Oczywiście jest to
możliwe – taka technika nazywa się „brute force”. Jest ona naj-
częściej wykorzystywana do łamania haseł. Jednak rozwój metod
obliczeniowych zaopatrzył projektantów w gotowe algorytmy,
które pozwalają znaleźć optymalne rozwiązanie bez potrzeby
generowania każdego możliwego wariantu.
Ważnym rozwinięciem zaproponowanych przez Sutherlanda
propozycji była metodologia CAD (ang.
Computer Aided
Design
– projektowanie wspomagane komputerowo), która
uzupełniła cyfrowy rysunek o warstwy, rodzaje linii czy meto-
dy modelowania trójwymiarowego. Współcześnie narzędzia
cyfrowe zostały rozszerzone o wizualizacje, analizy konstruk-
cyjne, środowiskowe i energetyczne. Korzystają one z mocy
obliczeniowej procesorów, dzięki czemu rozwijają warsztat
architekta o wcześniej niedostępne metody pozyskiwania
informacji na etapie projektowym. Jednak mimo tego opro-
gramowanie nadal jest tylko „wykonawcą” poleceń, nie propo-
nuje nowych rozwiązań, nie poszukuje, nie ma informacji, co
jest celem obliczeń ani jakie są ograniczenia. Krokiem naprzód
w projektowaniu architektonicznym jest wykorzystanie kom-
putera, a dokładniej oprogramowania, jako partnera, z którym
użytkownik wchodzi w dyskusję i uzupełnia projekt w celu
znalezienia rozwiązania.
Metodą pozwalającą na interakcję człowieka z komputerem
jest projektowanie generatywne, które stanowi iteracyjny
(powtarzany wielokrotnie) proces wykorzystujący program
w celu generowania zestawu różnych rozwiązań projekto-
wych. Zadaniem projektanta posługującego się programem
jest odpowiedni dobór celu, który należy osiągnąć, warun-
ków, jakie powinny zostać spełnione, oraz ustalenie zasad
tworzenia obiektu. Warto pamiętać, że proces ten może
być przeprowadzony bez wykorzystania komputera, co
oczywiście ogranicza jego wydajność. Wystarczą właściwe
zasady oraz poprawne obliczenia do znalezienia optymal-
nego rozwiązania. Często powielanym błędem jest przy-
woływanie krzywoliniowych obiektów architektonicznych
jako przykładów projektowania generatywnego – geometria
obiektu nie musi jednoznacznie wskazywać na metodę jej
tworzenia. Dobrym przykładem mogą być obiekty autorstwa
Franka Gehrego, które powstały z wykorzystaniem oprogra-
mowania, lecz ich kształt jest rezultatem pracy nad modelem
fizycznym, będącym nie wynikiem obliczeń, a wypracowaną
rzeźbiarsko formą.
Pierwszą składową projektowania generatywnego jest zapi-
sanie projektu w formie algorytmu, czyli skończonego ciągu
czynności, służących wykonaniu zadania. Stanowi on swego
rodzaju instrukcję dla komputera, informującą, jakie kroki musi
wykonać, aby osiągnąć efekt, oraz jednocześnie wskazującą
granice dozwolonych czynności. Na przykład proces projekto-
wania domu jednorodzinnego składa się z wielu etapów, które
