Archivo del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Archivo del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura

Descripción del curso Diseño Paramétrico en Arquit...

Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Índice del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Índice del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura

Módulo 0. Bienvenida
- Antes de empezar
- Material complementario

Módulo 1. Introducción
- 1.1. Introducción e instalación
- 1.2. Interfaz, componentes y tipos de datos
- 1.3. Geometrías básicas: Puntos, planos y vectores
- 1.4. Matemáticas, funciones, expresiones y condicionales
- Test – Módulo 1
- Actividad 1 - P2P - Puntos, vectores y retículas
- Conclusión del módulo

Módulo 2. Curvas y listas
- 2.1. Geometrías intermedias: Curvas
- 2.2. Diseñando con listas
- 2.3. Visualización de listas
- 2.4. Manejo de lista de datos
- Test – Módulo 2
- Actividad 2 - P2P - Curvas y listas
- Conclusión del módulo

Módulo 3. Superficies, mallas y árboles
- 3.1. Geometrías avanzadas: superficies
- 3.2. Geometrías avanzadas: mallas
- 3.3. Árboles y conjuntos
- 3.4. Diseñando con árboles
- Test - Módulo 3
- Actividad 3 - P2P – Superficies, mallas y árboles
- Conclusión del módulo

Módulo 4. Extensiones
- 4.1. Weaverbird: trabajo con mallas
- 4.2. Kangaroo: simulación de fuerzas
- 4.3. Ladybug: análisis climático
- 4.4. Poniéndolo todo en perspectiva
- Test- Módulo 4
- Actividad 4 - P2P - Proyecto Final
- Conclusión del módulo

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Descripción del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Descripción del curso Diseño Paramétrico en Arquitectura

Técnicas de modelado y racionalización de geometría orientadas al diseño arquitectónico. Cómo generar forma a través de relaciones geométricas. Introducción a Grasshopper en Rhino.
Este curso introduce al alumno al uso de herramientas de modelado algorítmico y programación visual para la generación de forma. El diseño paramétrico se ha posicionado como una técnica muy poderosa para la optimización del diseño y el lenguaje arquitectónico. Este curso explorará técnicas básicas de diseño paramétrico en la herramienta Grasshopper. Se estudiarán diversos procesos de manejo de información geométrica e integración de modelos de asoleamiento a la diferenciación geométrica.
Es recomendable tener conocimiento previo de modelado digital tridimensional, de preferencia orientado al diseño arquitectónico.

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Módulo 0. Bienvenida Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 0. Bienvenida

Diseño Paramétrico en Arquitectura

Guía didáctica.pdf.

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Módulo 1. Introducción Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 1. Introducción

(Aviso importante

El periodo de prueba gratuito para el programa Rhinoceros 5 tiene una duración de 30 días y te permitirá guardar sólamente 25 veces. Esto quiere decir que la instrucción Archivo > Guardar del programa sólo puede ser utilizada 25 veces para cualquier archivo durante este periodo).

En este módulo, revisaremos la introducción al diseño paramétrico. Empezaremos con la instalación del programa Grasshopper para Rhinoceros 5. Una vez que instalemos el programa, procederemos a ver la interfaz, los tipos de datos y las geometrías básicas con las que trabajaremos.

Grasshopper es un programa que presenta una interfaz de programación visual, es decir, un ambiente donde se pueden construir algoritmos por medio de elementos visuales. Estos algoritmos, en el caso de Grasshopper, van orientados a la producción de geometría que es visible en el ambiente Rhinoceros. Este programa es uno de los programas más usado para el diseño paramétrico.

El diseño paramétrico es un sistema de diseño en el que se establecen una series de pasos conocidos como algoritmos, que son instrucciones para producir un resultado. Normalmente este resultado es una geometría de algún objeto. El diseño paramétrico sirve para producir modelos de geometrías complejas con un alto grado de control y capacidad para integrarse a la fabricación y construcción.

Lista de archivos:

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1.1. Introducción e instalación. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

1.1. Introducción e instalación

Vamos a instalar Grasshopper en nuestras computadoras, para hacerlo, debes contar con Rhinoceros 5 de McNeel. Puedes descargar una versión de prueba del vínculo que viene en el material del curso. Una vez que tengas esto listo, vamos a ver cómo instalar Grasshopper y entenderemos las funciones básicas del programa.

Lista de archivos:

Hello Grasshopper.pdf

Vínculos:

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1.2. Interfaz, componentes y tipos de datos. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

1.2. Interfaz, componentes y tipos de datos

El ambiente de Grasshopper, como dijimos anteriormente es un ambiente de programación visual, en el que se construye un algoritmo a base nodos o componentes con los que se crean, organizan y modifican listas de objetos geométricos.

Un componente contiene un conjunto de objetos geométricos y crea nuevos objetos geométricos a partir de ellos. Estos objetos geométricos se les llama tipos de datos, y pueden ser puntos, vectores, líneas, curvas, planos, superficies, mallas etc.

Estos objetos geométricos también tienen parámetros. Un parámetro es un elemento de información que es usado para crear una geometría.

Lista de archivos:

Anatomy of a Grasshoper Definition.pdf

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1.3. Geometrías básicas: Puntos, planos y vectores. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

1.3. Geometrías básicas: Puntos, planos y vectores

En Grasshopper, la geometría más básica es el punto. Los parámetros del punto, por ejemplo: son sus coordenadas x, y , y z.

Otro tipo de dato básico es el plano. Un plano es un sistema coordenado con un origen, y una orientación. Es decir, un plano es un sistema cartesiano que puede cambiar de orientación y de posición. Los parámetros de un plano son su punto de origen, y la orientación que el sistema cartesiano adopta a partir de ese punto.

El último tipo de dato que veremos es el vector, que no es más que un objeto que determina una dirección y una magnitud.

Lista de archivos:

Building Blocks of Algorithms.pdf

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1.4. Matemáticas, funciones, expresiones y condicionales. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

1.4. Matemáticas, funciones, expresiones y condicionales

Las funciones matemáticas y las ecuaciones son unas de las maneras más poderosas de crear y modificar geometría.

Las ecuaciones paramétricas, por ejemplo, son funciones matemáticas que nos permiten crear geometrías por medio de relaciones matemáticas con parámetros intercambiables.

Podemos usar estas funciones junto con expresiones y condicionales para controlar de mejor manera los objetos que creamos.

Lista de archivos:

Tooling. Aranda/ Lasch.pdf

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Actividad 1 - P2P - Puntos, vectores y retículas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Actividad 1 - P2P - Puntos, vectores y retículas

Consulta la lista de cotejo de esta actividad para conocer los parámetros esperados que debes cumplir.

Link al archivo:

Rúbrica Actividad 1 P2P - Puntos, vectores y retículas.pdf

Realiza en el programa Rhinoceros 5 un dibujo a partir del uso de puntos, vectores, retículas y los elementos que estudiamos en este módulo. Utiliza distintos objetos para producir puntos, vectores, etc.
Adjunta tu dibujo en los siguientes formatos de extensión: *.3dm y *.gha e incluye hasta tres imágenes o capturas de pantalla en formato .jpg.

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Módulo 1. Introducción. Conclusión del módulo. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 1. Introducción

Conclusión del módulo

En este módulo estudiamos los objetos geométricos más sencillos: los puntos y vectores. Los usamos para crear otras geometrías.

Las lecturas que hicimos, también nos introdujeron al uso de Grasshopper como herramienta de diseño paramétrico.

En la introducción de este módulo encontrarás un archivo .zip descargable, en donde encontrarás todos los modelos *.3dm y *.gh que vimos en los videos de este módulo.

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Módulo 2. Curvas y listas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 2. Curvas y listas

Usando los conocimientos del módulo anterior, revisaremos geometrías básicas para crear y modificar objetos geométricos un poco más complejos. Haremos esto con el uso de listas de objetos, modificando y creando geometrías en conjunto. Es decir con estas herramientas podemos modificar una multiplicidad de objetos al mismo tiempo.

Esto es muy útil para controlar geometrías complejas o construcciones con muchos elementos distintosy el control numérico de la computadora nos permite modelar estas geometrías de una manera precisa y rápida.

Liberaremos un poco más nuestra creatividad con ejercicios más complejos que incluyan curvas, listas de puntos y modificaciones con vectores.

Lista de archivos:

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2.1. Geometrías intermedias: Curvas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

2.1. Geometrías intermedias: Curvas

Imaginemos un conjunto de puntos aleatorios dentro del espacio. Si estos puntos no están en una línea recta entre sí, podemos imaginar una curva que pase por cada uno de estos puntos. En Grasshopper, hay varias maneras de crear este tipo de objetos a partir de una lista de puntos. Estas curvas también tienen propiedades como tangencia y curvatura que nos sirven para modelar. También una curva paramétrica se puede evaluar en cualquiera de sus puntos, permitiéndonos extraer información de la misma.

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2.2. Diseñando con listas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

2.2. Diseñando con listas

Una lista en Grasshopper es un conjunto de objetos geométricos. Una lista tiene un orden, y cada objeto dentro de ella tiene una posición en este orden. Esta posición está identificada con un número, al cual llamamos índice. Este índice nos permite tener acceso a algún determinado elemento dentro de una lista. Una de las listas más básicas sería una lista de puntos. Podemos tener un conjunto de puntos en el espacio, y en Grasshopper podemos agrupar estos puntos en un componente, y luego usar esos puntos para distintos fines.

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2.3. Visualización de listas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

2.3. Visualización de listas

Cuando tenemos una lista, existen herramientas que nos permiten ver lo que hay dentro de esta. La visualización de estos datos es importante para comprender lo que está sucediendo y lo que le estamos instruyendo al algoritmo que produzca.

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2.4. Manejo de lista de datos. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

2.4. Manejo de lista de datos

Una vez que tenemos comprendido el concepto y la anatomía de una lista, podemos empezar a manejar esta. Es decir, podemos empezar a jugar con el orden de los datos que están dentro, podemos quitar algunos elementos, podemos invertir el orden junto con muchas otras cosas más. Hacer este manejo de listas nos ayuda a obtener justo los datos que queremos para producir una geometría.

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Actividad 2 - P2P - Curvas y listas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Actividad 2 - P2P - Curvas y listas

Consulta la lista de cotejo de esta actividad para conocer los parámetros esperados que debes cumplir.

Link al archivo:

Rúbrica Actividad 2- P2P - Curvas y listas.docx

Investiga y desarrolla curvas paramétricas usando ecuaciones. Como referencia y punto de partida para comenzar con la investigación, consulta el siguiente link: http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuación_paramétrica
Implementa tu propia definición de Grasshopper para generar diferentes curvas paramétricas. Implementa “sliders” para controlar la forma de estas curvas.
Adjunta tu dibujo en los siguientes formatos de extensión: *.3dm y *.gha e incluye hasta tres imágenes o capturas de pantalla en formato .jpg

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Módulo 2. Curvas y listas Conclusión del módulo. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 2. Curvas y listas

Conclusión del módulo

En este módulo ya entendimos el uso de listas en Grasshopper. Usamos listas para crear geometrías como curvas. Las listas son una de las grandes fuerzas de Grasshopper. Es lo que nos permite desarrollar la misma operación a varios elementos, lo que permite automatizar tareas. Esto es una pieza fundamental del diseño paramétrico. Es la base del diseño computacional y es la base para empezar a crear modelos cada vez más únicos y complejos.

En la introducción de este módulo encontrarás un archivo .zip descargable, en donde encontrarás todos los modelos *.3dm y *.gh que vimos en los videos de este módulo.

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Módulo 3. Superficies, mallas y árboles. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 3. Superficies, mallas y árboles

Las curvas y puntos nos pueden servir para otras geometrías más complejas.

Un conjunto de curvas por ejemplo, nos puede servir para crear una superficie. Un conjunto de puntos por ejemplo, nos puede servir para crear una malla.

Cuando tenemos muchos datos y la organización de los datos es más compleja, es importante entender cómo manejarlos eficientemente.

Lista de archivos:

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3.1. Geometrías avanzadas: superficies. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

3.1. Geometrías avanzadas: superficies

Imaginemos un conjunto de curvas en el espacio. Estas curvas representan los contornos de algún objeto. ¿Cómo visualizar este objeto? ¿Cómo usar las curvas para crear una superficie? Una superficie en Rhino es una representación matemática de un objeto. Casi cualquier forma puede ser aproximada con una superficie de Rhino. Este tipo de objeto es muy útil porque puede ser parametrizado y es fácil encontrar cualquier punto sobre esta superficie. Se puede entender esta superficie como un plano cartesiano pero arrugado y moldeado como si fuera de hule o plástico suave.

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3.2. Geometrías avanzadas: mallas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

3.2. Geometrías avanzadas: mallas

Una malla es una representación de un objeto compuesta por caras triangulares o cuadrangulares. En Rhino, una malla puede ser usada para aproximar una forma, y el número de caras puede variar. Imaginemos un objeto como una manzana. Podemos representar esa manzana a partir de un conjunto de puntos que tocan la superficie de la manzana a intervalos determinados. Si creamos planos entre conjuntos adyacentes de tres o cuatro puntos, podemos empezar a visualizar esta manzana.

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3.3. Árboles y conjuntos Francisco Javier Cervigon Ruckauer

3.3. Árboles y conjuntos

Un árbol en Grasshopper es una lista de listas. Un conjunto de conjuntos. Tomemos lo que sabemos de listas. Si una lista es un conjunto ordenado de elementos. Un árbol es un conjunto ordenado de listas. Por ejemplo, podemos tener muchos conjuntos de puntos. Estos conjuntos de puntos, podemos ordenarlos a su vez en un gran conjunto de conjuntos. Imaginemos que tenemos 10 cajas y que cada caja tiene 10 clavos dentro. Podemos conseguir una caja más grande y poner esas 10 cajas dentro. Si cada una de las cajas que está dentro de la gran caja, está numerada, podemos organizar los clavos de mejor manera.

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3.4. Diseñando con árboles. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

3.4. Diseñando con árboles

Estos árboles, como las listas, tienen maneras de manejarse. Las listas que se encuentran estructuradas dentro de un árbol pueden manejarse por medio de herramientas de edición de árboles. Estas herramientas nos permiten alterar el orden de los conjuntos, mezclar datos y algunas otras cosas que son útiles cuando tenemos muchos elementos geométricos que modificar.

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Actividad 3 - P2P – Superficies, mallas y árboles. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Actividad 3 - P2P – Superficies, mallas y árboles

Consulta la lista de cotejo de esta actividad para conocer los parámetros esperados que debes cumplir.

Link al archivo:

Rúbrica Actividad 3 P2P - Superficies, mallas y árboles.docx

Utiliza los conocimientos adquiridos para establecer un modelo paramétrico. Este modelo paramétrico debe de estar construido a partir de la adición o repetición de elementos, ya sea usando superficies o mallas, debes de construir el modelo de manera que se observe un orden de repetición. El elemento a repetir debe de tener diferentes formas, manteniendo algún tipo de similitud entre los elementos.
Debes estudiar el concepto de variación para lograr tu modelo.
Adjunta tu dibujo en los siguientes formatos de extensión: *.3dm y *.gha e incluye hasta tres imágenes o capturas de pantalla en formato .jpg

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Módulo 3. Superficies, mallas y árboles Conclusión del módulo

Módulo 3. Superficies, mallas y árboles

Conclusión del módulo

Los árboles, listas de listas. En este módulo los usamos y entendimos como estructuras de datos. Creamos mallas y superficies. Con lo que aprendimos en este módulo ya puedes empezar a crear modelos completos e implementarlos en tu vida como diseñador.

En la introducción de este módulo encontrarás un archivo .zip descargable, en donde encontrarás todos los modelos *.3dm y *.gh que vimos en los videos de este módulo.

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Módulo 4. Extensiones Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 4. Extensiones

Grasshopper, a su vez, cuenta con una amplia gama de plug-ins o extensiones que agregan funcionalidades al programa. Existen muchísimos de estos programas para distintos objetivos como análisis climático, edición de mallas o simulación de fuerzas.

En este módulo aprenderemos cómo instalarlos y usarlos para aumentar nuestro vocabulario formal. Estos plug-ins son desarrollados por terceros y normalmente no tienen costo. Para instalar un plug-in, se debe descargar y se ponen los archivos en la carpeta de plug ins de Grasshopper.

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4.1. Weaverbird: trabajo con mallas Francisco Javier Cervigon Ruckauer

4.1. Weaverbird: trabajo con mallas

Weaverbird es un plug-in para edición de mallas. Este tiene poderosas funciones de subdivisión, traslado y modificación de mallas. Es muy útil para aplicaciones de impresión 3d.

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4.2. Kangaroo: simulación de fuerzas. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

4.2. Kangaroo: simulación de fuerzas

Kangaroo es un motor de física que permite simular sistemas de dinámica de partículas. Esto es muy útil para encontrar formas y simular sistemas de fuerzas que permitan encontrar estructuras más eficientes.

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4.3. Ladybug: análisis climático Francisco Javier Cervigon Ruckauer

4.3. Ladybug: análisis climático

Ladybug es un plug-in para análisis climático a partir de datos reales de clima. Permite analizar radiación solar y otros factores. Es muy útil para validación climática y creación de geometrías especiales que respondan a datos climáticos.

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4.4. Poniéndolo todo en perspectiva. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

4.4. Poniéndolo todo en perspectiva

Con todo lo que hemos aprendido durante este curso, tenemos ya una base importante para poder comenzar a usar estos conocimientos de manera creativa. ¿Cuáles son las aplicaciones que imaginas? ¿Cómo puedes aplicar estos conocimientos de manera creativa?

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Actividad 4 - P2P - Proyecto Final. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Actividad 4 - P2P - Proyecto Final

Consulta la lista de cotejo de esta actividad para conocer los parámetros esperados que debes cumplir. Link al archivo:Rúbrica Actividad 4- P2P - Proyecto final.docx

Produce un modelo paramétrico de forma libre, con los criterios que desees, pero este modelo debe de estar inserto en un contexto de tu elección, y debe de tener cualidades estructurales y arquitectónicas. Puede ser un modelo de una techumbre, un estadio, una fachada, etc.
No olvides que tu diseño debe de resolver las siguientes preguntas:

¿Cómo tu diseño resuelve una problemática?
¿Cómo el uso de herramientas paramétricas ayuda a que cumpla su función de mejor manera?

Adjunta tu dibujo en los siguientes formatos de extensión: *.3dm y *.gha e incluye hasta tres imágenes o capturas de pantalla en formato .jpg

Recuerda:

Una matriz de posibilidades es un compendio de varias iteraciones de un modelo paramétrico, en donde se estudian las diferentes cualidades formales, estructurales y funcionales de un diseño. Se deben mostrar distintas versiones del modelo, y evaluar de manera objetiva su desempeño.

Módulo 4. Extensiones Conclusión del módulo. Francisco Javier Cervigon Ruckauer

Módulo 4. Extensiones

Conclusión del módulo

Hay una gran comunidad de desarrolladores de software que están contribuyendo al crecimiento de Grasshopper. Esto hace de este que no sea solo un software, esto lo hace un organismo vivo que evoluciona cada vez más. Con las extensiones de Grasshopper, realmente el cielo es el límite en términos de lo que se puede lograr con el diseño paramétrico.

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