Параметрична архітектура: що це таке
Історія архітектури та дизайну - історія стилів. Стиль - це щось більше, ніж просто набір художніх прийомів, технік або технологій. Бароко, класицизм, ампір, модернізм, раціоналізм, мінімалізм і інші стилі вплинули не тільки на те, як в ці епохи виглядали будівлі, інтер'єри, одяг і навіть зброю. Вони повністю визначили уявлення суспільства про прекрасне. Параметрична, або алгоритмічна, архітектура вже більше десятиліття існує в рамках авангардного дизайну, але останнім часом розвиток комп'ютерних технологій дозволило їй претендувати на роль ведучого стилю нової цифрової епохи. Це безперечно не одномоментна мода.
Параметричне проектування, що виникло з цілком технологічних міркувань, настільки проникло у всі сфери нашого життя, що породило нову естетику. Промисловий дизайнер Патрік Шумахер з знаменитого архітектурного бюро Захи Хадід, один з провідних ідеологів параметрізма, впевнений, що вже в найближчому майбутньому нас будуть оточувати речі і твори мистецтва, співавторами яких нарівні з людьми виступили комп'ютери. Тому що це природно.
Алгоритми навколо нас
Вирази «алгоритмічний дизайн», «цифрове проектування» у більшості людей викликають асоціації з чимось неживим, штучним, таким, що суперечить людській природі, та й природі взагалі. Це помилка, проте, розвіюється без сліду, варто хоч разок побачити роботи дизайнерів, які використовують параметрізм. Часом навіть не віриться, що живі, як ніби дихають будівлі або нагадують складний корал ювелірні прикраси створені за допомогою бездушних комп'ютерів. Але суть в тому, що саме вони і дозволили нам створювати настільки природні форми.
Краса правосуддя Архітектурне бюро Захи Хадід вважається найавторитетнішим у світі параметричного дизайну. Одна з найзнаменитіших робіт бюро - будівля цивільного суду «Кампус правосуддя» в Мадриді. Його поверхові плани і розрізи нині вивчають студенти всього світу.
Щоб пояснити суть параметричного дизайну, доведеться зробити невеличкий математичне відступ. Почнемо з того, що практично всі природні процеси - особливо живі - в тій чи іншій мірі випадкові. Або, що майже одне і те ж, залежать від такого великого числа зовнішніх і внутрішніх факторів, що можуть розглядатися як випадкові. Пошук залежностей при побудові алгорітмізірованних систем, що відштовхуються від хаотичного набору первинних умов, породив цілий напрямок в топології - розділі математики, що вивчає, зокрема, властивості просторів, які залишаються незмінними при безперервних деформаціях. Найважливіші праці в цій галузі належать російським і радянським математикам - Георгію Вороному (1868-1908) і його учневі Борису Делоне (1890-1989).
Один з найбільш візуально яскравих способів використання параметричного дизайну заснований на діаграмі Вороного (присвячений їй щорічний Міжнародний симпозіум пройде в цьому році вже в 15-й раз!). Для кінцевого безлічі точок діаграма Вороного представляє таке розбиття простору або площини, при якому кожна область цього розбиття утворює безліч точок, більш близьких до одного з елементів безлічі, ніж до будь-якого іншого елементу множини.
У перекладі на побутову мову йдеться ось про що. Уявімо що лежать в лабораторної чашці зерна кристала, які ростуть з постійною швидкістю в усіх напрямках. Припустимо, що їх зростання триває до тих пір, поки два або більше зерна не зустрінуться. Через деякий час кожне яке виросло зерно буде являти собою осередок кристалічної мозаїки, повністю вкрила дно чашки. Ця мозаїка і є діаграма Вороного. Її ми бачимо в прожилках листя або крил метелика, растрескавшейся автомобільної емалі, що розтікся по столу кави.
У 1930-х Делоне розвинув ідеї Вороного, ввівши поняття тріангуляції Делоне для заданої множини точок на площині, при якій для будь-якого трикутника всі крапки безлічі, за винятком його вершин, лежать поза окружності, описаної навколо трикутника. За допомогою тріангуляції Делоне можна описати практично будь-який «природний» алгоритм, наприклад знамените «евклидово мінімальне кістяк». Це така побудова, яке з'єднує «гілками» всі крапки певної множини таким чином, що сума «ваг» цих гілок мінімальна. «Остовне дерево» будують, зокрема, вирішуючи популярну «завдання комівояжера», якому потрібно з найменшими витратами об'їхати всіх своїх клієнтів в різних містах. Перераховувати сфери застосування діаграми Вороного і тріангуляції Делоне можна нескінченно. Антропологи будують карти впливу різних етнічних груп, біологи і фізіологи вивчають зростання живих тканин, епідеміологи шукають осередки поширення хвороб, будівельники проектують розташування дитячих будинків і шкіл, металурги вивчають вплив домішок в сплавах. І навіть виробники спецефектів в кіно віддають належне працям наших співвітчизників, без яких хвилі в цифрових морях навряд чи виглядали б настільки натурально.
Можливо, і вам, читач, доводилося стикатися з діаграмою Вороного. Деякий час назад в соцмережах було популярно додаток, що дозволяє перетворювати фотографії в мозаїчне зображення. Причому в якості елементів мозаїки можна було вибрати будь-який малюнок. Якщо ви розважалися цією штукою, то вважайте, що ви побічно теж доторкнулися до світу параметричного дизайну.
Створювати, не повторюючи
Останні кілька років топологічна оптимізація вельми активно застосовується конструкторами та інженерами. Потужність сучасних комп'ютерів вже достатня для використання так званих генетичних алгоритмів, коли варіюються мільйони можливих комбінацій параметрів із заданим кінцевим результатом, наприклад - мінімальною вагою при достатній жорсткості. Що виходять конструкції не схожі ні на що раніше створене людиною, зате нагадують приємні для ока творіння природи.
Незважаючи на те що параметричний дизайн має в якомусь сенсі російське походження, в нашій країні поки замало об'єктів, створених на його основі. У приклад можна привести хіба що лавки, встановлені на Новому Арбаті, та інтер'єри невеликого офісного комплексу Dominion Tower на Дубровці, спроектованого Захой Хадід. Але нічим, подібним величній будівлі цивільного суду в Мадриді авторства тієї ж Хадід або вражаючої краси Музею сучасного мистецтва Гуггенхайма в Абу-Дабі, ні Москва, ні інші російські міста поки похвалитися не можуть.
Зате деякі досягнення намітилися в області мистецтва. Молода російська ювелірна компанія «iou design & research. lab »вирішила зробити параметричний дизайн основним мотивом для створення своїх колекцій. «Перш ніж створити перші прикраси, ми близько року вивчали роботи кращих фахівців, читали наукові статті про діаграмі Вороного. Ми були вражені, які неймовірні форми і лінії допомагає створювати комп'ютер, виступаючи повноцінним співавтором креативного рішення », - розповідає Олександра Гришина, дизайнер і ювелір бренду« iou ». Для втілення особливо яскравих проектів і матеріал підібрали відповідний - титан, який при електрохімічної обробці здатний без всяких напилювань покриватися узорами, що переливаються всіма відтінками веселки.
Перше російське будівля Захі Хадід - Dominion Tower на Дубровці - не дуже впадає в очі з боку, зате вражає внутрішніми просторами.
«Нова естетика, про яку в своєму програмному заяві говорить Шумахер, ідеально підходить для творців ювелірних виробів та інших об'єктів мистецтва, - говорить співавтор бренду« iou design & research. lab »Тетяна Бортник. - На відміну від промислового дизайну, мистецтво сильно відстає від прогресу. Класичне ювелірне мистецтво, по суті, використовує ті ж уявлення, які були ще у древніх єгиптян ».
Протягом всієї історії людства, продовжує Бортник, художники використовували два види об'єктів - «чисті» геометричні фігури і, в меншій мірі, породження живої і неживої природи. В останньому випадку мова йшла про просте копіювання. «Сьогодні розвиток інформаційних технологій дало в руки художнику два нових чудових інструменту. По-перше, комп'ютери дозволяють генерувати випадкові числа, на що не здатний людський розум. По-друге, обчислювальна потужність сучасних комп'ютерів достатня, щоб моделювати дійсно складні процеси, що не відрізняються від природних », - пояснює Тетяна.
Нова естетика Ювелірні прикраси від «iou design & research. lab », створені з використанням алгоритмів Вороного, не тільки приємно розглядати, до них ще й приємно торкатися. Навіть на шиї або руці вони виглядають абсолютно по-новому, як ніби «підлаштовуючись» під людське тіло.
«Це нова, але природна реальність. Параметричний дизайн дає можливість симулювати логіку мислення природи. Художник може створити свій власний листок берези, які не копіюючи існуючий, але влаштований так само, як справжній. Подібні об'єкти розбурхують уяву. Їх не тільки приємно розглядати, до них приємно торкатися. Навіть на шиї або руці вони виглядають зовсім по-іншому, як ніби «підлаштовуючись» під ваше тіло », - підтримує колегу Олександра Гришина.
Зараз «iou design & research. lab »готує спільний проект з одним з найпопулярніших дизайнерів, які працюють в стилі параметрізма, Хамідом Хасанзадеем. Він упевнений, що нова естетика увійде в наше життя на куди більший час, ніж, наприклад, мінімалізм. «Я думаю, що в найближчому майбутньому однією з тем, яка в значній мірі піддасться впливу параметричного дизайну, буде побутової дизайн. Ми побачимо зміни в таких речах, як ювелірні вироби, годинники, автомобілі, мобільні телефони, одяг. Наприклад, уявіть браслет, здатний легко змінити свою форму відповідно до вашим настроєм, погодою або кольором одягу. Сьогоднішні технології цього поки не дозволяють, але в майбутньому це обов'язково відбудеться », - говорить він.
Безпрецедентна свобода для творчості - одне з найприємніших властивостей параметричного дизайну. Цей підхід чудово реагує на критерії або безліч критеріїв, що впливають один на одного. Він просто незамінний для швидкого створення сверхкомплексних форм, що нелегко зробити за допомогою стандартних методів проектування.
Розробники параметричних плагінів до різних графічним пакетам для моделювання - таким як 3D Max, Autodesk або Rhinoceros - працюють в тісній співпраці з дизайнерами. Часом нові програми з'являються на ринку без будь-якої супровідної і навчальної документації - настільки автори поспішають поділитися новими ідеями. «Все це нагадує студентський мітинг, на якому молодь обговорює, як перевернути світ, - посміхається Гришина. - Мережеві форуми, присвячені параметричного дизайну та програмами для параметричного проектування, просто фонтанують винаходами і пропозиціями ».
Культурний центр ім. Гейдара Алієва в Баку, побудований в 2012 році, сама Заха Хадід назвала «досвідом чистого творчості». У будівлі немає жодної прямої лінії.
Патрік Шумахер в своїй статті «Параметрізм» передбачив нашому суспільству «війну стилів», переможцем в якій стане новий природний стиль. Практично зник постмодерн, те ж саме відбулося з деконструктивізму. І це не випадково - адже в них було занадто мало випадкового.
Стаття «Що природно, то прекрасно» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №5, травень 2017 ).