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【パラメトリックデザイン研究会】    第2回 Grasshopper活用例  

前回はパラメトリックデザインの概要説明だったので、今回から具体的なGrasshopperの活用例を紹介していきます。


【まずは使ってみよう!】

まずは建築やプロダクト、テキスタイルデザインで使えそうな
モデリング事例をご紹介致します。以下の書籍で紹介されている
コンポーネントを参考にパターンを生成しました。
参考:『AAD Algorithms-Aided Design』/ Arturo Tedeschi著

曲面とリングから、リングサーフェースオブジェクトをつくった例
(右から基準曲面、リング小、リング大であてはめた場合)

【作り方】

流れはざっと以下の通りです。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
①    曲面の辺となるカーブをつくる
②    カーブをつなげて曲面をつくる
③    ピースとなるリングをつくる
④    曲面にピースをあてはめる
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 

① 曲面の辺となるカーブをRhinoceros上で2つ作ります

 作った曲線は、X、Y方向の辺の一部になるので、直交するように
 配置します。それぞれの曲線をCurveコンポーネントに格納します。 

曲面の基準線の作成

② カーブをつなげて曲面をつくります

 そしてCurveコンポーネントにSumSurfaceコンポーネント
 (Surface>Freeform)をつなげます。
 SumSurfaceコンポーネントは直交する曲線から曲面をつくります。
  コンポーネントの左側が入力、右側が出力です。
 コンポーネントの左右に付いている小さな半円の白丸部分を
 クリックしながら、ノードとよばれる線を、左から右に一連の
 コンポ―ネントをつなげる事で、アルゴリズムをつくっていきます。
 できた曲面は下図のようになります。

2_カーブから曲面をつくるコンポーネント例
生成された曲面

 こうした曲面形状も簡単につくれるのが、
 GrasshopperやRhinocerosの特徴です。

③ 次にピースとなるリングをつくります

リングをつくるコンポーネント例

 流れは、原点を中心とした大小の円をcircleコンポーネント
 (メニュータグ(以下同)Curve>Primitive)で作成し、
 半径はNumber slider(Params>Input)で規定しています。
 Number sliderは数値の範囲を規定出来るので、スライダーを動かす事で、
 数値が即座に変更され、数値の変更に応じて円の大きさも追従して
 変化します。
 大小の円で囲まれた範囲をBoundary Surfaces(Surface>Freeform)で
 抽出し、ドーナッツ状の円環をXY平面で作成します。
 それをExtrude(Surface>Freeform)でZ方向へ、押し出しして
 立ち上げる事で、リング状の形状を作成します。 

生成されたリング

④ ③で作ったリングピースを、②の曲面にあてはめていきます

 ②の曲面をDivideSurface(Surface>Util)で分割します。 
  SurfaceBox(Transform>Morph)は、分割された曲面部分の外形を
 作成します。ここで抽出した外形が、後の変形の参照点になります。

曲面にリングを参照するコンポーネント例

 BoundingBox(Surface>Primitive)で③のリングピースを覆う箱の外形を
 取得します。最後のBoxMorph(Transform>Morph)は曲面分割された
 Box領域ごとに、参照した形状(今回はリング形状)をはめ込みます。
 一連のコンポーネントをつなげた全体のアルゴリズムは以下です。

コンポ―ネントの全体例

 完成しました!
 リング状の形状が、曲面に沿って配置されます。

完成したリングサーフェースオブジェクト

  参照する、③のリングの基準となる円の大小をコントロールすると、
 リングだった部分が、ボタンのようなパーツに変化します。

パラメーターでリング孔の径を小さくした場合

 更にリングの基準となる円の大小を調整すると、
 エキスパンドメタルのような形状に変化します。

パラメーターで曲面の分割数を増やし、リング孔径を大きくした場合

 いかがでしたか。このように、一度形態を規定するルールをアルゴリズムとして組んでしまえば、Number sliderで数値を変更しても、ルールを踏襲して形状の変更が可能です。上記例では、相互の形状へ数秒で変更が可能なため、様々なパターンをリアルタイムで確認が出来ます。
 
今後も色々なGrasshopperのアルゴリズムを紹介していきます。
では、また次回をお楽しみに! 

https://note.com/plantec/n/n73eb5869a3e8