Несколько лет назад в России начали проявляться объекты с фасадами, которые нас поражают и удивляют. И теперь каждый архитектор хочет научиться создавать такие же. Почему? Поговорили об этом с архитектором и преподавателем по Rhinoceros Софьей Немировской.
_____________________________________________________
Софья Немировская/ Архитектор, преподаватель курса Rinoceross + Grasshopper в META Education
_______________________________________________________
Сначала разберемся с базой: что такое параметрика, её виды, терминология. Обсудим уже реализованные примеры параметрических фасадов зданий в мировой практике и тренды в этом направлении.
Софья:
— Эти понятия с картинки выше могли вам встречаться. И, возможно, вы даже не задумывались над их значением, потому что интуитивно кажется, что всё это уже знакомо. Однако все эти термины связаны с параметрикой, хотя они не дают точного определения параметрической архитектуре.
Что такое параметрическая архитектура, кто придумал это направление и название
В английском языке чаще используют термин parametricism. И называют его стилем новой цифровой эпохи, который естественным образом ознаменовал развитие компьютерных технологий и их внедрение во все области дизайна. Архитекторы получили возможность внедрять управление проектом с помощью математических формул, функций уравнений переменными.
Копнем глубже: в девяностые годы у нас появилась возможность создавать полноценную компьютерную анимацию.
Анимация – это движение, заданное динамическими параметрами, например, вектором этого движения или какими-то другими влияющими факторами. Например, если мы создадим анимацию ветра, который дует на какой-то тент, то в каждый момент времени этот тент будет выглядеть иначе. Потому что в природе направление ветра непостоянно и меняется хотя бы на пару градусов ежесекундно. Эффект движения ветра достигается набором цифр, векторов и прочих математических параметров.
То есть теперь мы имеем не просто объект, который вручную лепим как скульптуру. А описание этого объекта, которое даёт нам всевозможные генерации и бесконечное множество вариантов исполнения.
Сам термин ввел глава бюро Захи Хадид Патрик Шумахер в 2008 году в своём манифесте о параметризме. На тот момент он был одним из руководителей Zaha Hadid Architects (ZHA).
Параметризм как основа математики позволяет нам описывать природные процессы:
- движение волн,
- полёт птиц или мурмурация,
- деление клеток или диссекция – процесс, который очень активно применяется в параметрическом дизайне.
Если вы немного знаете эту тему, то вам, скорее всего, приходилось использовать диаграмму Вороного.
Георгий Феодосьевич Вороной был математиком, который и описал, как устроены прожилки на листьях или узор на крыльях бабочек. То есть, мы говорим о влиянии природных процессов на предметы или живые существа. Это как раз и есть то, что мы используем в параметрическом дизайне.
Мы мимикрируем при создании фасадов, потому что активно используем то, что за нас придумала природа. Просто переводим природные явления на язык, который понимает компьютер. В результате этого появляется архитектура, которая выглядит более органичной, более природной.
В классической архитектуре мы привыкли к строгим углам и линиям. А в парамертизме мы видим нестрогие, сглаженные углы, более сложные формы, комплексные, которые выглядят так, как будто бы их редактировали системно, а не просто скульптурно выбивая из камня форму, которую нужно получить.
Однако мы сейчас не говорим в контексте того, что это единственный возможный стиль, но это принципиально новое слово в архитектуре. Потому что до этого не было инструментов, которые давали возможность даже приблизиться к такому результату. А сейчас по всему миру есть бюро, которые работают с параметрикой так или иначе, встраивая её в свой рабочий процесс.
Есть бюро, специализирующиеся только на параметрических объектах:
Это далеко не весь список, потому что сейчас уже сложно сказать, кто не занимается параметрическим дизайном в том или ином виде хотя бы на нескольких проектах.
Перейдем к принципам, которые мы используем для создания параметрических объектов и вернемся к тезисам, взятым из манифеста Патрика Шумахера.
Что такое системное редактирование элементов
В параметрической архитектуре, в отличие от классической, появление какой-то простой формы невозможно, она должна быть сложной. А кому она это должна и почему?
Сложной она становится, если внедрять принципы параметризма:
- природные факторы,
- факторы влияния,
- переменные параметры.
Софья:
— Можно было бы сказать, что эти две башни по проекту Захи Хадид, представляют собой два цилиндра, но на самом деле всё более сложно. Они объединены общей частью. У них усложнённый общий стилобат. У стилобата сложная криволинейная форма. Безусловно, всё это содержит в себе какие-то элементы простых форм. Но выглядит системно, органично, переплетённо и самое главное — зависимо от какой-то общей физической силы, которая как-то влияет и трансформирует эту форму.
Софья:
— Здесь мы наблюдаем этот параметрический квартал, который чем-то напоминает рисунок эрозии почвы или деление клеток. У нас естественным образом возникает природная ассоциация, а природа работает со сложными взаимодействиями, а не просто вытягивает из одной формы другую. Поэтому здесь идёт речь о системном редактировании элементов. И это напрямую связано с симбиозом форм. Они взаимодействуют, влияют и трансформируют друг друга.
Форма может трансформироваться для того, чтобы минимизировать или максимизировать какой-то природный фактор: инсоляцию, ветер. Или чтобы ответить на природный изгиб. Например, изгиб гор, профиль улицы. То есть параметром может быть что угодно. Форма адаптируется под застройку.
В чем разница между эпохой параметризма и прежними принципами в архитектуре
Разница в том, что раньше архитектор использовал свои умения и знания о том, как контекст влияет на объект. Он мог их внедрять в процесс проектирования, а мог отказаться от этой идеи. Мог и ошибиться на этапе расчёта. То есть, он мог развернуть форму не совсем корректно в силу того, что всё-таки человек — это человек, а машина — это машина.
И вот появилась параметрика. Когда мы компьютеру предлагаем использовать какие-то нормы инсталляции для того, чтобы найти оптимизированное пятно застройки. Машина справляется с этим быстрее и лучше, чем человек. Но это не отменяет того, что человек должен контролировать этот процесс.
Глубокая интеграция в среду достигается как раз за счёт того, что все факторы, которые нужно учесть, будут учтены. Математическая точность передачи природных образов — биомимикрия — также зависит напрямую от того, что машинные формулы более точные, чем ручной эскиз.
Софья:
- Самое важное здесь — уникальный отклик на задачу среды. Его уникальность в том, что каждая генерация особенная. Если мы говорим про генеративный дизайн, то созданная нами математическая среда, которая позволяет получать разные варианты форм, будет написана под определённые задачи конкретной локации. И её производные — варианты, среди которых мы сможем выбирать, тоже будут особенными и неповторимыми, хотя и будут в той или иной степени похожи. То есть у любого здания, которое будет произведено такими методами и принципами, будет запоминающийся доминантный силуэт. Оно будет обладать особенными характеристиками, выделяющими его на фоне других зданий.
Что такое параметрика в бытовом понимании
Архитекторы-студенты часто спрашивают, глядя на неординарные фасады, они параметрические или нет?
Ответить на вопрос, является ли объект истинно параметрическим или он просто выглядит сложно, не всегда возможно. Давайте разберем несколько примеров, которые позволяют приблизиться к пониманию того, как визуально отличать одни объекты от других.
Легче всего определить параметрику там, где понятно, что без каких-то математических формул невозможно было бы добиться плавных переходов характеристик одних элементов в другие.
Например, вот такая постройка.
Мы видим треугольные панели — ламели, которые плавно исчезают. Очевидно, что ручное моделирование не могло бы обеспечить такую плавность перехода. Именно она и выдает влияние компьютера на конкретный объект. Поэтому некоторые элементы этого фасада могут быть параметрическими.
Общая форма этого объекта довольно сложная, но вряд ли мы можем говорить о том, что она параметрическая. Потому что она выглядит рукотворно. То есть, несмотря на то, что она довольно сложная и сглаженная, нам сложно представить формулу и природные силы, которые могли бы повлиять на эту форму.
Так мы приходим к выводу, что здесь форма здания не параметрическая, а дизайн конкретного фасада — параметрический.
И такие парадоксы случаются сплошь и рядом. Например, Центр Гейдара Алиева в Баку, самое известное в странах СНГ творение Захи Хадид.
Кажущаяся сложность его органических форм считается и предтечей параметрического дизайна. Почему? Потому что создатели проекта говорят, что его форма была сделана рукотворно.
То есть комбинации волн были сделаны не программируемо, в вручную. Это трудозатратно, но возможно. Такую комбинацию можно подобрать и небольшим количеством переборов.
Когда мы употребляем термин “параметрическое моделирование”
Например, задаем параметры количества: 20 или 40 панелей в ряду. Это генеративный дизайн или параметрическое моделирование с использованием возможностей компьютера — с формулами, с уравнениями, с параметрами.
Это переменное число (количество панелей) и является параметром. Поэтому для создания такой формы уже необходима программа Grasshopper как инструмент параметрического дизайна или его аналог.
Теперь возьмем смотровую площадку Vessel, спроектированную Томасом Хизервиком. Это образец чистого параметрического дизайна.
А ниже еще одна картинка. Фасад выглядит довольно сложно.
- Во-первых, у него есть криволинейные направляющие, меняется ширина оконных элементов. Вручную это можно сделать, но редактировать и видоизменять очень трудно.
- Во-вторых, если мы говорим о проектировании, то такая плавность линий довольно сложно достижима, так как нужно подбирать определенные типы, размеры и постараться их оптимизировать.
То есть этот объект делать вручную нерационально, а значит, он относится к параметрике.
Ещё пример. Известное здание Фрэнка Гери. Несмотря на сложность криволинейной формы и общую, довольно абстрактную композицию, к параметрике этот объект не относится.
Он относится к его источнику — деконструктивизму. Потому что, если сверимся с нашим чек-листом, то параметризма здесь не наблюдается. Элементы довольно разрозненные, у них разные формы, которые сочетаются с собой довольно остро, стыки резкие. Из чего мы делаем вывод, что композиция рукотворная, скульптурная, высеченная вручную.
И наконец — нейрообъект, созданный искусственным интеллектом.
Это просто картинка и доказательство того, что не всегда возможно реализовать то, что нарисовано. Запрограммировать такой объект будет очень сложно. Потому что для этого требуется создать генеративную среду. Видно, что вручную отмоделировать это тоже нельзя. Получится не совсем правильно, не совсем корректно. Даже у нейронки не идеально получилось, если присмотреться к некоторым деталям.
Софья:
— Таким образом, легче всего отличить параметрику от классической архитектуры, задав вопрос самому себе: можно ли сделать это вручную так же хорошо, как оно есть?
Параметрический дизайн позволяет делать гибкую настройку элементов, регулировать настройки, экспериментировать, смотреть на то, как получается, и динамично вносить изменения. Один из важнейших плюсов параметрики — вариативность. Мы можем предложить заказчику сразу 10 вариантов областей в рамках одного алгоритма, причем очень быстро.
Притягательность параметрического дизайна вызывает у человека эмоции. Ведь архитектуру не все и всегда понимают. Очень часто люди проходят мимо шедевров подлинной архитектуры, которые выглядят довольно просто и лаконично. И лишь архитектор или искусствовед, как человек, который получил образование, может оценить такой объект по достоинству.
Плюс параметрического дизайна в том, что изначально архитектурному бизнесу и городу, который создает запрос на такую архитектуру, важно, чтобы человек остановился, заинтересовался и посмотрел на это.
Параметрические объекты в России
В России не очень много реализованных параметрических проектов. У нас только начал зарождаться этот тренд. Девелоперы начали понимать, что важно привлекать внимание людей к общественным объектам.
Важнейший ключевой общественный объект в центре Москвы. Его стеклянный купол выполнен с элементами программируемой архитектуры: панелизация, сложная криволинейная форма купола, нагрузки, конструкции — всё это надо рассчитать с помощью вычислительного проектирования.
На контрасте с Зарядьем стоит параметрическая лавочка на новом Арбате.
Здесь видны разные типологии, разные масштабы, но оба объекта притягивают внимание людей.
Новый Арбат представляет собой ригидный ансамбль, который был создан в советское время. Это олицетворение советских идей об архитектуре — жёсткого модернизма с элементами брутализма. И вот в этой жёсткой, абсолютно непараметрической среде появление этой лавочки создало очень сильный визуальный акцент, который притягивает к себе людей. Им хочется сразу же потрогать, посидеть, понять, а что это вообще такое, и как оно сделано.
Для параметрических объектов масштаб значения не имеет. Они всегда вызывают яркие эмоции.
Две станции метро, которые у были недавно открыты: Воронцовская и Аминьевская.
Они не обладают таким вычурным, ярким декором, как советские ампирные станции. Но всё равно притягивают к себе не меньше внимания. Потому что параметрический волнообразный потолок на Воронцовской и другой вариант волны на Аминьевской вызывают эмоции у людей, причём довольно яркие.
Или Центр Ирины Винер.
При том, что сама форма параметрической не является, раскладка элементов, позволяющая добиться бесшовности и металлического блеска ленты, была сделана с использованием вычислительного проектирования.
Для сложного фасада ЖК Сидней Сити характерен классический общероссийский, московский подход. Когда создается несложная форма и усложняется параметрикой, визуально делая её аттрактором и центром притяжения для людей. Таким образом добиваются брендирования объекта и места проживания.
Как используется параметрика в интерьерах
В коммерческих интерьерах сейчас создаются параметрические инсталляции, как например, облако в МФК Москвы.
Этот объект сам по себе уже визуальный маркер данного пространства. Это важно использовать в работе. И сейчас в России растет запрос на подобные сложные объекты.
ЖК Famous, который почти достроен, — пример того, как может выглядеть новое жильё в цифровую эпоху.
Здесь каждый план нетиповой, все квартиры разные. Это значит, что каждая квартира найдёт конкретно своего покупателя. Хотите квартиру с эркером или без — не вопрос. Важно, с продуктовой точки зрения, что такие фасады создают дополнительные.
Софья:
— При внедрении параметрики в проектирование жилых зданий появилось новое понятие “эмо-тек”. Оно состоит из слов «эмоциональный» и «технология». Раньше мы имели дело с хайтек — с высокими технологиями, теперь мы сталкиваемся с технологиями, которые пробуждают эмоции.
Вот более простые примеры, чем ЖК Famous. Но не менее иконичные в силу типологии. Например, при реконструкции Набережной Лужников будут использованы параметрические паттерны на фасаде. Если убрать отсюда эти паттерны, то визуальная маркировка пространства исчезнет.
Не обязательно работать строго с высокими жилыми или офисными небоскрёбами. Можно работать в сфере благоустройства и пользоваться инструментами вычислительного дизайна.
Например, ТПУ — транспортно-пересадочный узел, который совсем недавно появился по проекту бюро Тимура Башкаева. Объект называется “Филёвские сады”. И мы видим, какая здесь интересная бионизическая форма, как она развивается. Она не могла бы быть спроектирована ручными методами, к которым мы привыкли.
Например, посмотрим на маленькую эллипсообразную часть с колонной сложной формы. Разрабатывать форму, оптимизировать, добиваться нужных граней, нужных углов между гранями этих панелей можно только с использованием вычислительного дизайна.
Или планируемый аэропорт в Геленджике по проекту бюро Fuksas. Это будет сложная криволинейная форма. Её панелизация, оптимизация количества этих панелей — сложная задача вычислительного дизайна.
Программа для параметрики: в чем работают топовые бюро
Сегодня нет ничего, что превосходило бы по обилию возможностей Rhinoceros в связке с движком Grasshopper. Это универсальный программный пакет, который позволяет создавать не только криволинейные поверхности, но и моделировать геометрию на основе сплайнов.
Программы для визуализации фасадов, популярные среди российских архитекторов, — это SketchUp или 3Ds Max. Они подходят для концептуального моделирования и опираются на сетки.
Это удобно, когда мы имеем дело с простыми поверхностями. Но для создания эффекта плавности понадобится Rhinoceross, который работает на основе кривых.
А причём здесь Grasshopper и что это такое?
Многие думают, что это отдельная программа, но это не так. Grasshopper — это встроенная среда для визуального программирования, которая находится внутри программы Rhino. Grasshopper работает с любой геометрией, позволяет точно и быстро редактировать такую геометрию, создавая различные вариации, внедряя различные управляющие факторы и так далее.
В Rhino нельзя создавать анимацию спецэффекта, как, например, в программе Houdini. Но с точки зрения архитектуры можно делать всё:
- чертить;
- моделировать;
- одновременно переводить чертёж в модель, а модель — в чертёж.
Многие скажут, что можно работать и в Revit. Но в отличие от Rhino, Revit — не концептуальная программа, она предназначена для проектирования. Например, в ней чтобы сделать элемент формы немного сложнее, чем прямоугольник, нужно будет постараться. Поэтому прямоугольник из Revit мы переносим в Rhino и с помощью каких-то модификаторов редактируем его до нужной формы.
Вот такой процесс.
Поскольку Rhino работает с кривыми, то любые кривые можно редактировать. Поверхности основаны на кривых, значит и поверхности редактируются легко за счёт контрольных точек и контрольных сплайнов. Соответственно, в Rhino может создать сложные криволинейные. В седьмом Rhino появились новые возможности, которые позволяют делать уже совсем органические формы, а не просто криволинейные.
Также в Rhino можно визуализировать. Нет необходимости переносить программу, которую вы делаете в 3D Max — все можно сделать в рамках Rhino с помощью аддонов. У него есть встроенный рендер, подходящий концептуальных схем.
Такая рабочая графика пользуется очень большой популярностью европейских бюро.
Что не получится сделать в Rhinoceros
Графику и скетч с жёсткими тенями. У Rhino действительно какая-то проблема с этим. Других минусов Rhino нет.
Софья:
— Без преувеличения, Rhino — это некая чаша Грааля для архитектора. Если изучить программу, то ты сможешь делать всё. Это универсальный инструмент, который на этапе концепции позволяет облегчить концепцию настолько, насколько можно, а на этапе перехода к проектированию позволяет не начинать его с нуля, а продолжать, не сильно теряя какую-то энергию на этом. Можно вести процесс бесшовно от концепции до более поздних стадий проекта.
Например, если вы работаете в секторе деревянной малоэтажной архитектуры, занимаетесь каркасными домами, вам не обязательно переходить куда-то ещё, чтобы получить смету и чертежи. Это всё можно в сделать в Rhino. Есть бюро, которые так и работают.
Насколько востребованы архитекторы-параметристы
Зайдите на Hh.ru, вбейте в поиск “Rhino и Grasshopper”, пробегитесь по перечню вакансий и что в них ожидают от кандидата .
- Для профессии архитектора-концептуалиста — это must have сейчас, потому что есть запрос на создание сложных фасадов от города. Это означает, что концептуалист обязан уметь это делать.
- Для архитектора-проектировщика знание Rhino нужны для того, чтобы переносить геометрию бесшовно из стадии концепции в стадию проектирования так, чтобы не переделывать всё.
- Подойдет для архитектора благоустройства, инженеров-проектировщиков, конструкторов-проектировщиков, для архитекторов-визуализаторов, потому что очень часто визуализаторам надо дорабатывать какие-то элементы, а это означает, что они должны уметь их и создавать.
- Дизайнеры интерьеров, дизайнеры среды, даже дизайнеры мебели, то есть, предметные дизайнеры в каком-то виде сейчас тоже создают вот эти объекты.
Архитектор параметрист — это люди, которых специально набирают на сложные задачи. Они делают параметрическую архитектуру, и отвечают за нее от и до. Если он не будет автором какой-то идеи, он же будет единственным человеком в бюро, который сможет её реализовать. И это супер навык, который всегда позволит оставаться при хлебе с маслом. Потому что Rhino в этом плане обеспечивает вам позицию человека, который сможет технологически и качественно работать над сложными проектами. Вы будете востребованы в крупных девелоперских компаниях и крупных компаниях генеральных проектировщиков, в архитектурных бюро.
Софья:
— Как читать вакансии. Где-то пишут, что владение Rhino будет плюсом. Это означает, что вы будете штатным архитектором-параметристом, когда это понадобится. Потому что других таких людей нет — это написано между строк и будете пользоваться высоким спросом.
Там, где просят высокие навыки владения алгоритмическими программами и при этом просят ещё визуализацию — вы будете очень мощным концептуалистом. То есть у вас будут развязаны руки для того, чтобы предлагать свои собственные идеи, вам будут доверять их реализацию. Для этого всего Rhino сейчас очень-очень нужен.
В целом, если вы научитесь работать в Rhino и углубитесь в параметрику, то как архитектору вам будут открыты все дороги. Причем и в России, и за рубежом. Потому что мир уже оцифрован, и ручная архитектура уже не так сильно требуется и не так хорошо оплачивается. Даже несмотря на то, что порой она может быть гораздо красивее и аутентичнее.
Если любите слушать подкасты, то включайте видео-версию этого интервью в нашем ВК-сообществе. А также скриньте отдельные моменты этой статьи — в практике точно пригодится, если вы еще не гуру параметрики.
_________________________________________________________________________
Программа курса “Rhinoceros+Grasshopper”
Читайте наш архитектурно-дизайнерский блог
Подписывайтесь на Телеграм
И заходите Вконтакте