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Grasshopperでパラメトリックで規則的なフレーム構造のドームをモデリングしてみた！

ともき⛰️MENTERU

この記事ではGrasshopperを用いてパラメトリックで規則的なフレーム構造のドームをモデリングします。建築の外観をパラメトリックにモデリングできるようになれば、動的な環境シミュレーションによる建物形状の最適化などに連携することが可能となります。


Rhinoceros+Grasshopperについて

Rhinoceros+Grasshopperでパラメトリックにモデリングする大枠の流れと目的については、以下の記事をご参照くださいませ。

MENTERU TECH BLOG｜
Rhinoceros+Grasshopperで実現するパラメトリックなシミュレーションによる建物形状の最適化アプローチ
https://tech.menteru.jp/notes/Rhinoceros-and-Grasshopper

Grasshopperで規則的なフレーム構造のドームをモデリング

以下の流れで、規則的なフレーム構造のドームをモデリングを実装します。

  1. 基準線を設けてロフト形成してドームの外形を生成

  2. 生成したドーム外形を水平方向と垂直方向にそれぞれメッシュ単位に分割

  3. 分割メッシュを構成する軸に厚みを持たせて構造体を形成

基準線を設けてロフト形成してドームの外形を生成

まず、ドームの外形となる面を生成します。「Circle」のコンポーネントに対して、”Radius”に半径と"Plane"に中心点を受け渡します。今回は、中心点を原点とするため、”Plane”はデフォルト値を用います。複数の異なる半径の基準円を「Circle」で生成し、「Move」で高さを変更し、それらを「Loft」の”Curves”に受け渡し、ロフト形状を生成します。この時、”Cruvesに”接続する円の接続順序によって生成されるロフト形状が異なりますので注意してください。

生成したドーム外形を水平方向と垂直方向にメッシュ単位に分割

次に、生成したロフト形状を「Deconstruct Brep」に接続し、要素分解します。「Deconstruct Brep」で得られた”Faces”の面を「Braced Grid 1-D Structure」に接続し、垂直方向と水平方向に分解します。各方向への分解は、”U Divisions”と”V Divisions”にそれぞれ整数を受け渡して任意に分割数を設定可能です。

分割メッシュを構成する軸に厚みを持たせて構造体を形成　

最後に、「Braced Grid 1-D Structure」のコンポーネントで得られたメッシュの構成線に厚みを持たせることで構造体を形成します。”Primary Lines”と”Brace Lines”の線を「Pipe」コンポーネントに接続し、それぞれ異なる”Radius”の値を受け渡すことで構造体の太さの違いを表現することが可能です。

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