Presentatie voor Capita Selecta Ontwerpsystemen [7M501]

ds.arch.tue.nl

Presentatie voor Capita Selecta Ontwerpsystemen [7M501]

Presentatie voor Capita Selecta Ontwerpsystemen [7M501]

Ronald Schuurmans, Robbert Ploegmakers, Vincent Tabak - 2 november 2001


Inleiding

Deze tekst is geschreven naar aanleiding van de presentatie op 2 november 2001 voor het

vak Capita Selecta Ontwerpsystemen [7M501] aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het

oorspronkelijk door ons gekozen onderwerp betrof Hypermedia. Gedurende het trimester is

het onderwerp echter enigszins aangepast en uiteindelijk is het idee voor Sketchtop ontstaan.

De rest van deze tekst gaat over de motivatie achter Sketchtop en wat het kan betekenen

voor de architectuurpraktijk.


Aanleiding

Er is geen softwarepakket waarin schetsmatig 3D ontworpen kan worden. Wat zouden wij, als

aankomend architecten, voor tool willen hebben?

Motivatie

Veel van het onderzoekswerk op het gebied van computertools voor de architectenpraktijk is

op dit moment erg diffuus. Het heeft weinig onderlinge samenhang en compatibiliteit. Veelal

gaat het om een gespecialiseerde tool, waardoor het soms niet meer wordt dan ‘een leuk

tooltje’ zonder duidelijk direct nut voor een grote groep gebruikers, en samenhang

met/voortzetting van bestaande en geaccepteerde ontwerpomgevingen.

Oplossing zou zijn om te proberen te werken met standaarden, dit is in de praktijk een

probleem. Een deel van dit probleem zou kunnen worden opgelost door een goede

uitwisselbaarheid [plug-ins voor grote applicaties].

Voor ons is vooral van belang dat we vaak het gemis aan intuïtiviteit ervaren als we in de

schetsfase van een ontwerp met de computer aan de slag willen. Er is geen tool die

intuïtiviteit, eenvoud en een zekere onbepaaldheid toelaat in deze fase van het proces. De

grote pakketten als Autocad etc. bieden allen een erg definitieve aanblik van het ontwerp en

een rigide tekenwijze, welke niet altijd gewenst zijn.

Naast het interne gebruik op een ontwerpbureau, is deze applicatie ook zeer geschikt als

communicatiemiddel in een overleg tussen architect en opdrachtgever. Dit zal voor de

cliënten een veel beter inzicht verschaffen in het ontwerp, met een lagere drempel om hierin

veranderingen aan te brengen, omdat het model niet pretendeert definitief te zijn.


Related

In Sketchtop streven we de integratie na van de conceptuele uitgangspunten, zoals

uitgewerkt in de volgende ontwerptools:

Teddy

Eenvoudige intuïtieve sketchtool. Door middel

van het tekenen van lijnen kan een 3D-model

worden gegenereerd.

+ intuïtieve tekenwijze

- geringe vormvrijheid [niet bouwkundig]

SpacePen

In bestaande 3D-modellen aantekeningen en

schetsen achterlaten. Collaborative design.

+ schetslijnen,

+ communicatiemogelijkheid

- modelweergave te definitief.

- ontbrekende interactiviteit

E3dAD (Easy 3D Architectural Design)

Associatief redeneren door

projectkoppelingen i n een database, met

tekstuele en grafische herkenning.

+ parallelle ontwerpgeschiedenis

+ bruikbaar in beginstadia ontwerpproces

- schetsen leveren geen 3D-informatie


Sketchtop

Sketchtop is een tool die:

? de schetsfase van het ontwerpproces ondersteunt

? niet het ‘definitieve gevoel’ geeft zoals Autocad maar een schetsmatige weergave van het

project geeft

? een ‘logboek’ bijhoudt, en eerder gemaakte tekeningen (of delen daarvan) toegankelijk

maakt

? bijdraagt aan de communicatie tussen architect en opdrachtgever en binnen het bureau

? vanuit de schetsfase aansluit op het vervolg van het proces (aansluiten op ADT, 3dsMAX)

Schematische weergave Sketchtop

Uitwerking van de onderdelen van Sketchtop

3D-schetsomgeving

Op basis van een geïmporteerd 3D-model, dat op schetsmatige wijze weergegeven zal

worden, kunnen aanpassingen gemaakt worden op intuïtieve wijze. Door bijv. een bepaalde

wand te selecteren zal het mogelijk zijn in dit tekenvlak openingen en/of wijzigingen aan te

brengen.

Dit schetsen geschiedt in een VR-omgeving, echter de wijze van weergave zal niet

‘traditioneel’ zijn; door geen harde lijnen te gebruiken om randen aan te geven, maar

zogenaamde schetslijnen. Ook zullen hierbij geen dichte wanden worden weergegeven maar

worden deze gearceerd in diverse stijlen.

Modelaanpassingen gebeuren door middel van intuïtieve schetscommando’s (pen, stem, etc.)

in combinatie met buttons. Objecten kunnen op eenvoudige wijze geselecteerd worden en

door toepassing van een slim UCS-systeem direct worden bewerkt. Hierin zal de applicatie

zelf op intelligente wijze reageren door te interpreteren en suggereren. Nadruk ligt hier op

intuïtiviteit, snelheid en eenvoud. Het moet kunnen concurreren met 3D-schetsen op papier,

waar hier het grote voordeel van VR om de hoek komt kijken zoals het om het model heen

kunnen draaien en door het model kunnen bewegen.

Basisidee is om als architect met een redelijk eenvoudig schetsmodel naar een opdrachtgever

toe te kunnen stappen. Vereist is om daar duidelijk een 3D-conceptweergave te kunnen

geven, en daar direct in overleg met die opdrachtgever aanpassingen in aan te kunnen

brengen, of verschillende varianten te kunnen vergelijken (modelversies).

Dit zal in eerste instantie gebeuren met modellen die op redelijk eenvoudige wijze zijn

gecreëerd in bestaande 3D-applicaties, die dan ‘omgezet’worden naar een schetsmodel.


Schetsweergave (schetslijnen/vlakkleuringen) wordt ingezet om het ‘bepaaldheidgehalte’ te

verminderen, zodat er sneller, intuïtiever en zonder definitief ‘gevoel’aanpassingen in het

model aangebracht kunnen worden.

Een volgende mogelijkheid moet zijn om als architect ook daadwerkelijk te kunnen schetsen

in 3D. Dit zal minder eenvoudig zijn dan het eerste punt, aangezien er hier krachtigere

modificatiemogelijkheden aanwezig zullen moeten zijn (wat ten koste kan gaan van de

intuïtiviteit).

Om in grote lijnen het traditionele schetsen naar de computer te brengen, en wel meteen in

een 3D-omgeving zal een mogelijkheid moeten worden ingebouwd voor het converteren van

2D-schetsen (plattegronden / aanzichten) naar een 3D, of ten minste 2,5D. Op deze wijze

kunnen eenvoudig handmatige/computer schetsen omgezet worden naar modellen.

De door de architect gemaakte en bewerkte 3D schetsmodellen moeten ook gebruikt kunnen

worden om het verdere proces aan te sturen. Voor dit deel geldt dat de ‘schetsschil’ geheel

achterwege gelaten wordt, er wordt gebruik gemaakt wordt van het volledige scala aan

mogelijkheden van de moederapplicatie. Dit om door ‘derden’gewenste precieze modellen en

werktekeningen te kunnen maken.

Zo kunnen complexere modellen worden gemaakt die bruikbaar zijn in latere fases van het

ontwerpproces. Deze modellen kunnen toch schetsmatig worden weergegeven, waar dan

verder aan gewerkt kan worden op schetsniveau.

Dit betekent dus drie modes:

? novice-mode [architect - opdrachtgever]

? user-mode [architect]

? expert-mode [3D-modelmaker].

Stijl Agent

Stijlherkenning zorgt ervoor dat de applicatie bijhoudt hoe je tekent en je tekeningen

weergeeft. Hierbij kun je denken aan de handschriftherkenning van PDA’s. De Stijl Agent is

een zelflerende, slimme applicatie, hiermee wordt bedoeld dat deze zichzelf zal aanpassen

aan jouw manier van lijnvoeren, arceren en gebruik van de applicatie (intuïtieve

commando’s).

Stijlen worden toegepast in lijnvoering en arcering in de schetsmatige weergave van het

werkmodel. Hierdoor is het mogelijk bestaande modellen op persoonlijke wijze weer te

geven.

Stijlbeheer zorgt ervoor dat de stijlbibliotheek beheerd kan worden, stijlen kunnen worden

toegevoegd, aangepast en verwijderd.

Werkmodel

Het achterliggende computermodel in de moederapplicatie. Hiermee kan in de verschillende

modes en in verschillende weergaven gewerkt worden.

Modellen Database

De verschillende stadia van het schetsmodel kunnen worden opgeslagen in een database

voor later gebruik. Vervolgens kunnen deze modellen worden vergeleken en onderlinge

verbanden worden gelegd. De applicatie zou deze verbanden moeten kunnen tonen. Ook

sequentiële weergave van de modellen moet tot de mogelijkheden behoren om de

ontwerpgeschiedenis te kunnen bekijken.

Objectendatabase

Bij de objecten database kan worden gedacht aan het bewaren van objecten in de trend van

de blocks in Autocad. De objecten die op deze wijze bewaard worden, kunnen worden

opgenomen in het huidige model of later worden hergebruikt in nieuwe projecten en

modellen. Ze zullen via een bibliotheek-interface kunnen worden benaderd.

Import/Export

Onder de import functionaliteit wordt verstaan het importeren van bestaande (3D-)modellen.

Door toepassing van de Stijl Agent worden deze als schetsmodel gepresenteerd en kan er al

schetsend in verder worden gewerkt. In principe kunnen files die gemaakt zijn in de


moederapplicatie direct worden gebruikt, voor modellen die zijn vervaardigd in andere

applicaties kan gebruik worden gemaakt van de importmogelijkheden van de

moederapplicatie.

Output kan zowel gebeuren als plot, geëxporteerd model naar CAD/3D-applicaties, een

schetsmodel in VR-omgeving en als afgeleide daarvan een animatie.

Mogelijke andere functionaliteit

Aangeven moet worden dat veel andere ideeën van andere applicaties terug kunnen komen

in Sketchtop. Gedacht kan worden aan implementatie van onderdelen als plug-ins. Wij

denken hierbij aan functionaliteit als tekstherkenning etc.

De implementatie van Sketchtop

Belangrijkste punt voor de implementatie van Sketchtop is dat we ervoor hebben gekozen de

applicatie als plugin/skin voor een bestaand 3D-pakket te implementeren.

Voor de applicatie betekent dit dat het gebruik kan maken van ‘tekencommando’s’zoals die in

de moederapplicatie aanwezig zijn. Ook is een eenvoudige aansluiting op

‘standaardpakketten’ voor praktijk onontbeerlijk omdat kan worden aangesloten op

aanwezige kennis en bestaande werkwijzen.

Sketchtop als plug-in voor 3DSMAX


Conclusie

Veel technische problemen zijn in deze presentatie onderbelicht gebleven, maar zullen in de

realisatie wel degelijk opgelost dienen te worden. Te denken valt aan de intuïtieve

schetswijze, waar zeker concessies met betrekking tot de mogelijkheden gedaan zullen

moeten worden, maar ook aan de werking van de databasefunctie die moet kunnen

vergelijken en tonen.

In de praktijk blijken dit de punten te zijn waarvoor concessies gedaan worden op het gebied

van de uitwisselbaarheid en eenvoud.

Wij willen aangeven dat een balans in deze spanningsvelden gevonden dient te worden, waar

de commercie (buiten de hele onderzoekswereld) als belangrijke factor meegerekend dient te

worden.

Wij hopen met Sketchtop een idee gegeven te hebben hoe verschillende onderzoeken van nu

en enkele nieuwe ideeën, in de toekomst kunnen worden samengebracht in een applicatie.


Referenties

? Architectural Design Development through Multimedia Interaction/ Yoshitaka

Mishima, Peter John Szalapaj/ University of Sheffield

? Capturing Place: A Comparison of Site Recording Methods/ Nancy Yen-wen Cheng/

University of Oregon

? Conceptual Design as HyperSketching: Theory and Java Prototype/ Raymond McCall,

Ekaterini Vlahos and Joshua Zabel/ Sundance Group for Computing in Design and Planning

College of Architecture and Planning, University of Colorado

? Graphics Interpreter of Design Actions: The GIDA system of diagram sorting and

analysis/ Ellen Yi-Luen Do/ Design Machine Group, Department of Architecture, University

of Washington, Seattle, WA, USA

? Space Pen: annotation and sketching on 3D models on the Internet/ Thomas Jung, Mark

D. Gross, Ellen Yi-Luen Do/ Design Machine Group, Department of Architecture, University

of Washington, Seattle, WA, USA/ http://depts.washington.edu/dmachine/fly/cgibin/entry.cgi

? Teddy: A Sketching Interface for 3D Freeform Design/ Takeo Igarashi, Satoshi Matsuoka,

Hidehiko Tanaka/ University of Tokyo, Tokyo Institute of Technology/ http://www.mtl.t.utokyo.ac.jp/~takeo/research/teddy/teddy.htm

? E3dAD: Towards computer-aided support of associative reasoning in the early phase of

architectural design/ N.M. Segers, B. de Vries, H.H. Achten/ Design Systems Group,

University of Technology, Eindhoven, the Netherlands/

http://www2.ds.arch.tue.nl/projects/E3DAD

More magazines by this user
Similar magazines