CC BY
42
w-з: Р.В. Левченко, А.А. Васильев, Я.Д. Морочко, 745/749 О.М. Науменко
ЭБ-МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАМНЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Проведено SD-моделирование и разработаны рекреационные объекты из камня. С помощью ПО 3х-мерного NURBS-моделирования Rhino разработаны варианты модулей и дизайн раппортных композиций из модулей на основе пространственных структур. С помощью графического редактора алгоритмов интегрированного с 3D инструментами Rhino Grasshopper осуществлено формообразование и создание объемных конструкций на основе полуцилиндрических, парусоподобных и иных поверхностей, были разработаны модели ажурных рекреационных объектов с функцией защиты от атмосферных явлений. С использованием ПО Autocad и Revit осуществлены разработка модели функционального пространства между общественными зданиями и интегрирование в нее полученных объектов. Разработанные объекты могут быть исполнены в натуральном камне или в его синтетических аналогах. Ключевые слова: рекреационный объект, SD-моделирование, Rhino, Revit, сетчатая структура, камень, натуральный камень, синтетический камень, дизайн камня.
SD-моделирование изделий из камня используется в камне-обрабатывающем, архитектурно-строительном, художественном и ювелирном производствах. Малые архитектурные формы из камня являются одним из элементов городского ландшафтного дизайна, направленным на решение эстетических и ряда функциональных задач. Они представляют собой комплекс сооружений и художественно-декоративных элементов внешнего благоустройства, дополняющих основную застройку. Архитектура малых форм представлена достаточно широким рядом элементов ландшафтного дизайна. Это могут быть скамьи, навесы, а также множество других конструкций. Были разработаны эскизы рекреационных объектов из камня для функционального пространства между зданиями с целью дальнейшего их моделирования и визуализации, которые представлены на рис. 1.
ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 6. С. 391-396. © 2017. Р.В. Левченко, А.А. Васильев, Я.Д. Морочко, О.М. Науменко.
№ Факторы Autocad 3D Max Revit Maya Rhino + Grasshopper Alias ST Solid Works
1 Дружественный интерфейс + — + + + + +
2 Полигональное моделирование + + + + + + —
3 Каркасное моделирование + + + + + + —
4 Поверхностное моделирование + + + + + + +
5 Твердотельное моделирование + — + — — + +
6 Конечно-элементное моделирование — + — — + + —
7 Генеративное моделирование — — — — + — —
8 Комбинированное моделирование — — — — + + +
9 Непараметрическое моделирование — + — + + + —
10 Параметрическое моделирование + +
В настоящее время при объемном моделировании изделий из камня все большее применение находят инструментальные средства 3D проектирования. Был проведен анализ и сравнения современных программных инструментальных средств для трехмерного моделирования, результаты приведены в таблице.
В результате наиболее подходящими для выполнения проекта оказались такие инструментальные средства, как Rhino и Grasshopper компании Robert McNeel & Associates, Autocad и Revit компании Autodesk.
Для Rhino характерен гибкий и доступный интерфейс с сочетанием возможности концептуального моделирования, полная визуализация творческих идей — «рендеринг» любых комбинаций кривых, поверхностей и твердотельных моделей, экспорт в множествах распространенных форматах, который имеет
Рис. 1. Эскизы рекреационных объектов
NURBS-инструментарий (Non-uniformrational B-spline). От эскиза до воплощения в 3D-модели в несколько шагов. Графический редактор алгоритмов тесно интегрированный с 3D инструментами Rhino — Grasshopper, позволяющий создавать сложные формы и структуры. 3D-модели, разработанные в Rhino и Grasshopper переносимы в Autocad и Revit для дальнейшей визуализации в пространстве. AutoCAD — система автоматизированного проектирования и черчения, включающая в себя полный набор инструментов для комплексного трехмерного моделирования, позволяющая получить высококачественную визуализацию моделей. Revit — полнофункциональная система автоматизированного проектирования (САПР), предназначенная для строительного проектирования, ведения документации в крупных, сложных проектах. Имеется функция создания мультимедийных роликов. Он интегрирован со всеми приложениями Autodesk.
На рис. 2 приведены различные варианты разработанных модулей.
С помощью графических средств и визуализации в программе Rhino были разработаны модули: ромбический, шестигранный и криволинейный составной. Создание раппортных композиции из модулей осуществлялась на основе зеркальной симметрии и симметрии подобия. Были разработаны композиции из модулей на плоскости. Варианты представлены на рис. 3.
Осуществлено построение композиции из модулей в пространстве с помощью графического редактора Rhino. Варианты представлены на рис. 4.
На основе композиций из модулей были разработаны образцы паттернов, которыми были заполнены созданные средствами Rhino и Grasshopper полуцилиндрические, парусоподобные и иные поверхностей. На рис. 5 приведены варианты полученных поверхностей из модулей.
Таким образом, были созданы Зх-мерные объекты с функциями рекреации и функциями защиты от атмосферных воздействий. Предварительно проведенный анализ аналогичных малых архитектурных форм показал, что разработанные объекты не только соответствует современным образцам по функциональности, структуре, композиционной целостности и стилю, но и смогут взять на себя роль арт-объектов, подчеркивающих индивидуальность этого уголка города.
При подборе колористического решения и формы рекреационных объектов учитывалось стилевое единство с окружающими строениями. Цвет малых архитектурных форм соответствует
цвету стен зданий. Высота, ширина, глубина скамей и высота навеса задавались с учетом основных размеров тела взрослого человека. Сидения скамей из древесины на каменном основании. Эргономические показатели разработанной малой архитектурной формы представлены на рис. 6.
Рис. 6. Эргономические показатели Рис. 4. Композиция из модулей в про- разработанной малой архитектурной странстве формы
Рис. 7. Малые архитектурные формы в функциональном пространстве между зданиями
С использованием ПО Autocad и Revit разработаны модели корпусов зданий и функционального пространства между ними, в которое были интегрированы разработанные модели рекреационных объектов. Результаты работы над проектом отображены на рис. 7.
Следующем этапом является прототипирование на 3D принтере, который может быть выполнен материалом пластик АБС или ПЛА с использованием технологии печати FDM. Благодаря методам быстрого прототипирования, компьютерные модели могут производиться на прямую из электронных данных.
В результате работы с использованием современных программных средств было произведено 3D-моделирование и визуализация рекреационных объектов в функциональном пространстве между зданиями, которые могут быть исполнены как в натуральном камне, так и в его синтетических аналогах — си-минал, кориан, монтелли и другие.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Михеева Е. П. Основы методологии проектирования в промышленном дизайне. — Владимир: ВлГУ, 2014. — 80 с.
2. Башарова А. Ф., Ившин К. С. Принципы современного трехмерного моделирования в промышленном дизайне // Архитектон: известия вузов. - 2012. - № 39. - C. 101-113.
3. Russo M. Polygonal Modeling: Basic and Advanced Techniques. -Wordware Publishing Inc, 2005. - 412 p.
4. Вандезанд Д., Рид Ф. Autodesk Revit Architecture 2013-2014. Официальный учебный курс. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 105 с.
5. Онстот С. AutoCAD 2015 и AutoCAD LT 2015. Официальный учебный курс. - М.: ДМК Пресс, 2015. - 87 с.
6. Руттен Д. Grasshopper 3d. - М.: Книга по требованию, 2012. -114 с.
7. Перуновская И. Н. Компьютерная графика в дизайн-проектировании: учебное пособие. - Тамбов: ТГУ, 2012. - 66 с.
8. Базилевский А.А., Барышева В.Е. Дизайн. Технология. Форма. Учебное пособие по спец. «Дизайн архитектурной среды». - М.: Архитектура-С, 2010. - 248 с.
9. Пронин Е. С. Теоретические основы архитектурной комбинаторики. - М.: Архитектура-С, 2004. - 234 с. li^re
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Левченко Роман Васильевич1 - магистр, e-mail: karatays@ya.ru,
Васильев Антон Алексеевич1 - бакалавр,
Морочко Ярослав Дмитриевич - ученик,
Московский Академический Художественный Лицей,
Науменко Ольга Михайловна1 - старший преподаватель, член МСХ,
1 ИТАСУ НИТУ «МИСиС».
Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 6, pp. 391-396. R.V. Levchenko, A.A. Vasil'ev, Ya.D. Morochko, O.M. Naumenko 3D-MODELING OF STONE PRODUCTS USING MODERN SOFTWARE
A 3D-modeling and recreational facilities are developed of stone. Based on analysis and comparison of modern programs for the simulation were chosen tools Autocad and Revit company Autodesk, Rhino of Robert McNeel & Associates, which allow you to work with objects of any complexity. With the software of 3-D Rhino NURBS-modeling have been developed: the versions of modules, the design of the repeat units of the compositions on the basis of three-dimensional structures. The graphical editor algorithms integrated with 3D tools Rhino Grasshopper was done shaping and creation of volumetric designs based on the semi-cylindrical, sail-like, and other surfaces have been developed models openwork recreation facilities with a protection function of atmospheric conditions. Using the Autocad and Revit software was implemented: the development of a functional model of the area between public buildings and integrating it obtained objects. As a result of the work was produced 3d-modeling and visualization of stone, designed objects can be performed in natural stone and its synthetic analogues - Siminal, Corian, Montelli and others.
Key words: recreational facility, 3d-modeling, Rhino, Grasshopper, Revit, Autocad, mesh-work, stone, natural stone, stone design.
AUTHORS
Levchenko R.V.1, Magister, e-mail: karatays@ya.ru, Vasil'ev A.A.1, Bachelor,
Morochko Ya.D, Student,Moscow Academic Art Lyceum, Moscow, Russia, Naumenko O.M.1, Senior Lecturer, Member of Moscow Union of Artists, 1 Institute of Information Technologies and Automated Control Systems, National University of Science and Technology «MISiS», 119049, Moscow, Russia.
REFERENCES
1. Mikheeva E. P. Osnovy metodologii proektirovaniya v promyshlennom dizayne (The basics of methodology of design in industrial design), Vladimir, VlGU, 2014, 80 p.
2. Basharova A. F., Ivshin K. S. Arkhitekton: izvestiya vuzov. 2012, no 39, pp. 101—113.
3. Russo M. Polygonal Modeling: Basic and Advanced Techniques. Wordware Publishing Inc, 2005. 412 p.
4. Vandezand D., Rid F. Autodesk Revit Architecture 2013—2014. Ofitsial'nyy uchebnyy kurs (Autodesk Revit Architecture 2013—2014. Official training course), Moscow, DMK Press, 2015, 105 p.
5. Onstot S. AutoCAD 2015 i AutoCAD LT2015. Ofitsial'nyy uchebnyy kurs (AutoCAD 2015 h AutoCAD LT 2015. Official training course), Moscow, DMK Press, 2015, 87 p.
6. Rutten D. Grasshopper 3D (Grasshopper 3D), Moscow, Kniga po trebovaniyu, 2012, 114 p.
7. Perunovskaya I. N. Komp'yuternaya grafika v diz,ayn-proektirovanii: uchebnoe poso-bie (Computer graphics in design engineering: Educational aid), Tambov, TGU, 2012, 66 p.
8. Bazilevskiy A. A., Barysheva V. E. Dizayn. Tekhnologiya. Forma. Uchebnoe posobie (Design. Technology. Form. Educational aid), Moscow, Arkhitektura-S, 2010, 248 p.
9. Pronin E. S. Teoreticheskie osnovy arkhitekturnoy kombinatoriki (Theoretical bases of architectural combinatorics), Moscow, Arkhitektura-S, 2004, 234 p.
UDC 681.3: 739.2: 745/749
