Reparație

Principiul modular al modelării în designul grafic. Principiul modular al modelării în arhitectură și designul mediului. Principalele sunt analiza

Utilizarea designului modular în producția de produse de design este cea mai înaltă formă de activitate în domeniul standardizării. În același timp, standardizarea dezvăluie și consolidează cele mai promițătoare metode și instrumente de proiectare. Această metodă contribuie la unificarea elementelor structurale ale produselor. În tehnologie, prezența unităților și pieselor unificate și instalarea lor în diverse combinații fac posibilă transformarea designului unui produs în altul. Principiul de bază al unificării este diversitatea produselor de design cu utilizarea minimă a elementelor (module) unificate. Designul modular presupune completitudine constructivă, tehnologică și funcțională. Modulul în sine poate fi complet; produs sau să fie parte integrantă a produsului, inclusiv în alte scopuri funcționale.

Modulul este o unitate de măsură. Anterior, părți ale corpului uman serveau ca unități de măsură: un inch este lungimea articulației degetului mare; span - distanța dintre capetele degetului mare și arătătorului extinse; picior - lungimea medie a piciorului unei persoane etc. Deci, baza arhitecturii medievale a Angliei a fost piciorul, care, în esență, era un modul. În arhitectura grecilor antici, modulul era raza coloanei. În Italia, unele clădiri au fost construite folosind un modul pătrat sau dreptunghiular. Catedrala Sf. Vasile din Moscova, cu toată diversitatea ei, este alcătuită din tipuri de cărămizi figurate. Astfel, utilizarea modulului în arhitectura trecutului a purtat un principiu artistic, a servit ca mijloc de armonizare a întregului și a părților sale.

Astfel, putem spune că modulul este unitatea de măsură inițială, care se repetă și se potrivește fără urmă într-o formă holistică (obiect). Multiplicitatea - stivuirea modulului fără reziduuri - vă permite să asamblați diverse forme și asigură interschimbabilitatea acestora. Modern; modulul arhitectural este de 10 cm, modulul de construcție mărit este de 30 sau 40 cm, modulul pentru fabricarea instrumentelor și construcția mașinilor unelte este de 5 cm.Dotarea interioară este construită pe un modul de 5 și 15 cm.

Variabilitatea formelor artistice, adică posibilitatea de a crea diverse opere dintr-un număr limitat, este una dintre trăsăturile artei populare. Dacă luăm un ornament popular, atunci, de regulă, acesta constă dintr-un număr mic de elemente repetate. Bijutierii din Daghestan acoperă armele și ustensilele cu un ornament constând dintr-un număr mic de elemente standard, dintre care nu sunt mai mult de 27. În broderiile azere, se folosesc de la trei până la cinci motive identice. Covoarele moldovenești cu modele geometrice se disting printr-un laconism deosebit și un model mare, care este creat dintr-un singur motiv. Astfel, utilizarea modulului nu este o tehnică nouă; el a fost întotdeauna folosit atât în arhitectură, cât și în arta aplicată.

„Acum totul pare atât de couture, atât de scump, încât este timpul să începem să gândim într-un mod nou, să găsim ceva nou”, spune celebrul creator de modă japonez I. Miyake. Această noutate poate consta în modelarea hainelor din module.

Modulele pot avea aceeași dimensiune, care este selectată în funcție de antropologia corpului uman și de dimensiunea optimă a îmbrăcămintei finite. Modulele au, de obicei, forme geometrice simple, astfel încât atunci când sunt combinate, obțin o glugă, o vestă scurtă, o vestă de lungime medie, o vestă lungă, mâneci scurte, mâneci lungi. Tehnologic, fiecare modul este tratat separat cu căptușeală, izolație, blană în interior sau în exterior. Principala caracteristică a modulului în designul vestimentar este că este procesat „curat” din față și din interior. Dacă modulele sunt cusute din două materiale sau dintr-o țesătură de două culori, atunci ele pot fi răsturnate și utilizate pentru a face dungi bicolore sau cu două texturi, celule, ornamente simple. Este important să alegeți modalitatea de conectare a modulelor simple sub formă de pătrate, dreptunghiuri, triunghiuri, cercuri și romburi. Dacă se aleg legături, panglici, funde, noduri pentru a conecta modulele, atunci capetele lor proeminente pot crea un efect decorativ suplimentar. Pentru a conecta modulele între ele în mod imperceptibil, se folosesc cârlige, velcro și elemente de fixare. Pe fig. 8.7 prezintă un exemplu de utilizare a modulelor interconectate prin butoane sau butoane într-un model de pelerină. Dacă modulele sunt separate, atunci este posibil să asamblați o fustă, o vestă lungă etc. din ele.

Toate aceste tipuri de legături sunt necesare dacă se folosește metoda de transformare - baterea formei produsului, scopul produsului, sortimentul. Motivele pentru schimbarea formei produsului pot fi: 1) faceți unul mare dintr-un mic și invers (de exemplu, faceți unul lung dintr-o vestă scurtă). Aceasta este tehnica de pliere modulară și de desfășurare modulară; 2) faceți unul complex dintr-o formă simplă și invers (de exemplu, fixați, legați module de o vestă și obțineți o haină lungă cu glugă, cochete, buzunare, genți și pălării sau faceți un model decorativ complex, ornament din simplu module sub formă de pătrate, triunghiuri și romburi 3) prin schimbarea formei, schimbați scopul produsului (de exemplu, a existat o vestă - a devenit o haină, adică îmbrăcăminte exterioară etc.) Puteți face diferite produse din aceleasi module: veste de diferite lungimi si forme, rochii de soare, fuste de diferite lungimi, bluze, paltoane scurte, paltoane lungi cu gluga, gulere false, palarii, genti, etc. Astfel, gama este schimbata prin design modular.

Orez. 8.7. Folosind forma unor module simple în modelul pelerina

Forma modulelor poate fi mai complexă: sub formă de flori, frunze, fluturi, animale, păsări. Este destul de dificil să fixați și să desfaceți astfel de module, dar ele pot fi conectate „strâns”, de la capăt la altul, folosind o „brid” (un element de broderie tăiat). Sunt create cele mai frumoase compoziții ajurate, care sunt suprapuse pe modelele produsului (de exemplu, rochii) și toate fragmentele sunt cusute din interior spre exterior. Din țesătura ajurata rezultată se pot modela inserții sau produse întregi. Modulele de diferite configurații pot crea opțiuni complexe pentru alegerea hainelor, stratificate una peste alta (Fig. 8.8).

Este important să alegeți materialul potrivit pentru modele, care să vă permită să coaseți și să întoarceți fragmente complexe. Pentru aceasta se pretează bine țesăturile elastice (cum ar fi „supplex”), tricotajele elastice care nu „toarnă” și își păstrează bine forma. Forme interesante se obțin la modelarea din modulele unei familii de pălării sau genți.

Ca urmare, aș dori să subliniez un avantaj important al designului modular: prelucrarea tehnologică a modulului este foarte simplă, poate fi efectuată de un specialist necalificat chiar și acasă. Proiectarea și asamblarea fragmentelor în diverse produse este plină de oportunități uriașe, neutilizate anterior. Dar, din păcate, această metodă de proiectare a hainelor este folosită foarte rar.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru

modelarea în arhitectură și ea element structural

Kobzeva Irina Alexandrovna

FGBOU VPO " Universitate de stat- complex educațional-științific-industrial”

Gvozkov P.A. consilier științific, candidat la științe tehnice, conferențiar universitar, Departamentul de Arhitectură, FSBEI HPE „Universitatea de Stat – Complex Educațional-Cercetare-Industrial”

adnotare

Acest articol discută modelarea în arhitectură și elementul său structural, care este structura arhitecturii, care este procesul de modelare arhitecturală.

Acest articol descrie modelarea arhitecturii și elementul său structural care reprezintă structura arhitecturii, care este procesul de formare arhitecturală.

Cuvinte cheie

modelarea; arhitectură; element structural; formă arhitecturală

compoziție formă arhitecturală oraș

Construirea formei în arhitectură este creată atât pentru organizarea unui obiect de arhitectură, ținând cont de toate proprietățile sale esențiale, cât și pentru organizarea unui proces funcțional. Fără forme arhitecturale, procesele activității vieții umane nu există, la fel cum formele arhitecturale nu există fără procesele activității umane. Ca rezultat al modelării arhitecturale, procesele vieții sunt organizate prin construirea unui mediu material și spațial pentru viața umană, în primul rând forme arhitecturale. Poate fi un apartament, o cameră, o casă etc. Să luăm în considerare modelarea și să încercăm să aflăm posibilitatea identificării unui astfel de element în arhitectură.

Cercetătorii din orice domeniu de activitate științifică se confruntă cu anumite dificultăți în determinarea structurii unui fenomen. Mai întâi trebuie să determinați ce elemente îl formează. Este necesar să se cunoască elementele și componentele lor, deoarece forma și structura sunt modalități de comunicare, organizare a conținutului. Conceptul de element are sens general. Elementele sunt părți ale unui obiect sau proces, nu doar obținute prin împărțirea arbitrară a acestora, ci constituind un întreg care îndeplinește sarcina de funcționare armonioasă a obiectului.

În chimie, un atom este considerat o particulă elementară (principalele proprietăți ale atomilor sunt de obicei considerate ca proprietăți ale unuia sau altui element chimic); în fizica cuantică, o particulă fizică elementară; într-un organism viu, o celulă. Cu toate acestea, aceste concepte de elemente sunt în domeniul teoriei relativității, deoarece nu există elemente „finite” în lume, iar orice element acționează ca o unitate organică a anumitor proprietăți, atribute, conexiuni. În diverse situații, orice alegere a elementului este posibilă, numai dacă ar permite o dezvăluire mai completă a structurii conținutului fenomenului. În element, ca într-o picătură de apă, lumea înconjurătoare se reflectă.

Le Corbusier a luat celula rezidențială ca element social al arhitecturii. El a scris: „Dacă celula este elementul biologic original, atunci vatra, cu alte cuvinte, adăpostul familiei, este o celulă socială”.

Unitatea structurală a orașului sunt acum districtele, care, la rândul lor, sunt împărțite în microdistricte, deoarece dezvăluie mai precis și mai complet specificul urbanismului social decât o clădire cu mai multe secții. Un microdistrict într-un oraș socialist devine elementul său structural. Totuși, conceptul de element este relativ, iar elementul în sine nu poate fi considerat în afara spațiului și timpului, prin urmare este imposibil să ne oprim asupra unui element din care s-ar forma toate formele arhitecturale.

Structura este un fel de fenomen. Un apartament poate fi considerat un element structural al unei clădiri rezidențiale cu mai multe secțiuni. În alt aspect, apartamentul este un fenomen independent, și elementul său unitate structurală devine o cameră.

Înțelegerea integrității formei arhitecturale stabilește o legătură între proprietățile individuale ale semnificației artistice. Sursa dezvăluirii unității mijloacelor de armonizare este practica arhitecturală modernă și istorică.

Forma arhitecturală are o serie de trăsături ale bazei sale constructive: geometrice și proprietăți fizice, lucrul elementelor portante, raportul dintre suport și transportat, parametri, organizarea materialelor structurale. De aici vine conceptul de tectonica.

Compoziția este procesul de modelare arhitecturală, datorită căruia modelarea este transformată în cadrul anumitor legi ale naturii.

Categoria „tectonica” formează relația dintre formă și construcție și formează o compoziție. Structura poate fi atât portantă, cât și transportată, monolitică sau prefabricată, cu pereți subțiri și ușoară sau masivă și grea, omogenă sau eterogenă. Forma, structura și materialul ei este ceea ce se manifestă tectonica. Combinația de forme cubice în arhitectură exprimă slab tectonica. forme cubiceîn spațiu sunt dezorientate în raport cu acesta. Asemănarea structurii lor creează impresia existenței lor în afara spațiului gravitațional. Tectonica secțiunilor plate și a deplasărilor poate fi urmărită în natura moartă (secțiuni geologice ale straturilor terestre).

În cele din urmă, totul duce la operații prin legi geometrice ale formei - poziția elementelor formei în spațiu, configurația formei, raportul dimensiunilor părților - care sunt exprimate prin intermediul numerelor. Natura specifică a mijloacelor de armonizare este determinată de natura diferită a interacțiunii numerelor.

Matematica ar trebui să fie mecanismul care unește mijloacele de armonizare a formei arhitecturale. Sensul practic al mecanismului constă însă în faptul că, prin crearea unor forme arhitecturale, să reprezinte mecanismele de armonizare, să depășească spontaneitatea că tot ceea ce a creat artistul-arhitect nu se supune legilor exterioare, obiective ale naturii, ci este legată doar de lumea interioară a arhitectului. Trebuie să se străduiască să cunoască legile și să învețe să le aplice.

Lista bibliografica:

1. Lebedev Yu.S., Rabinovici Yu.I., Popozhay E.D. Bionica arhitecturala / Ed. Yu.S.Lebedeva. - M.: Stroyizdat, 1990. - 269 p.
2.Le Corbusier Sh.E., Arhitectura secolului XX / Ed. K.T.Topuridze - M.: Progres, 1970.- 304 p.

...

Documente similare

Ce sunt formele arhitecturale și spațiale, proprietățile și rolul lor în crearea unității unei compoziții arhitecturale dintr-o varietate de componente. Studiul compoziției unei forme volum-spațiale, o descriere a aspectului și proprietăților sale geometrice, domeniul de aplicare.

test, adaugat 19.02.2011

Definirea conceptului de arhitectură. Luarea în considerare a metodelor de proiectare arhitecturală conform lui Barkhin B.G. Studierea metodei de studiu a problemei structurale, a modelelor, precum și a metodei fundamentale de proiectare. Crearea imaginii clădirii și implementarea proiectului.

rezumat, adăugat 19.10.2015

Metodologia arhitecturii: mijloace, premise și principii ale activității arhitecturale. Metoda de proiectare integrată. Proiectarea unui obiect ca sistem. Metoda analizei structurale. Conținutul și forma obiectului, interacțiunea dintre exterior și interior.

rezumat, adăugat 06.10.2010

Idei despre teoria designului arhitectural în Renaștere. Formarea designului arhitectural în stadiul actual. Desenul arhitectural în opera arhitecților. Tranziția practicii de proiectare de la schița manuală la grafica pe computer.

rezumat, adăugat 06.06.2015

Concept și caracteristici generale baroc ca stil arhitectural, caracteristicile și proprietățile sale. Ansambluri arhitecturale din Roma, o analiză a operei lui Lorenzo Bernini. Arhitectura din Petersburg și împrejurimile sale. Manifestări ale clasicismului în arhitectura Europei de Vest.

test, adaugat 10.04.2013

Formarea fenomenului imagine artistică opera lui Frank Gehry. Principii estetice de modelare. Mediul cultural al secolului XXI. Jimi Hendrix în arhitectură. Arhitect al barocului modern. Deconstructivismul și teoria arhitecturii neliniare.

rezumat, adăugat 02.12.2015

Triada „frumusețe-utilitate-putere” în arhitectură. Planificarea urbană ca știință a creării orașelor. Tipuri de clădiri: rezidențiale, publice și industriale. Cerințe artistice, funcționale și constructiv-tehnologice pentru compoziția arhitecturală.

prezentare, adaugat 21.04.2014

Istoria construcției, amenajării, consolidării și caracteristicilor designului arhitectural al castelelor din Ordinul teuton Preussisch-Eylau, Ragnit, Insterburg, Saalau și Brandenburg. Etapa finală în dezvoltarea stilului arhitectural „castel fortificat” din Natangiya.

prezentare, adaugat 02.07.2013

Căutarea și dezvoltarea unei soluții arhitecturale integrate (efectuarea amenajării spațiilor, compoziția) a unei clădiri rezidențiale blocate de mică înălțime. Întocmirea unui plan general pentru șantier, ținând cont de o serie de cerințe necesare pentru reședința unui utilizator de scaun cu rotile.

test, adaugat 23.07.2013

Stilul Art Nouveau ca direcție în arhitectura începutului de secol. Diversitatea și diversitatea imaginii arhitecturale din Sankt Petersburg. Manifestarea tendințelor raționaliste în construcția de noi tipuri de clădiri. Cei mai străluciți reprezentanți ai stilului Art Nouveau.

Designerii în procesul de proiectare folosesc pe scară largă principiul variabilității, bazat pe modularitatea elementelor de formă, care permite atât în constructor pentru copii, colectează diverse compoziții care îndeplinesc anumite cerințe funcționale și condiții ale situației.

Astăzi, variabilitatea este clar vizibilă în aproape toate domeniile de design asociate cu tiraje lungi și, în special, cu produsele durabile de mare valoare.

La achiziționarea unei mașini, clientului i se oferă posibilitatea de a alege culoarea, echipamentul, ornamentul și dotarea interioară. Echipamentul radio de înaltă calitate constă, de asemenea, dintr-un număr de unități interschimbabile: un player, un tuner, un magnetofon, un amplificator de sunet, sisteme acustice etc. Același lucru există și în designul mobilierului, îmbrăcămintei. Modularitatea elementelor structurale este o trăsătură caracteristică a designului modern.

Variabilitatea devine din ce în ce mai răspândită în uneltele de uz casnic. Acestea sunt tot felul de dispozitive și mecanisme multifuncționale pliante compacte universale, constând din diverse blocuri, variind de la seturi de șurubelnițe și chei cu vârfuri interschimbabile, care se termină cu duze pentru o acționare electrică universală, permițându-vă să o transformați alternativ într-o rindea electrică, electrică. ferăstrău, ferăstrău electric, piatră de polizor, perforator, frezat sau strunjire mini-mașină.

Au devenit, de asemenea, răspândite seturi de mobilier stradal și echipamente din modulele spațiale interconectate între ele - copertine, chioșcuri, vitrine portabile, automate, cabine telefonice etc. În același timp, seturile moderne de mobilier de exterior vă permit să creați diverse forme multifuncționale ale mediului urban: un lantern-indicator, un gard de copac cu o bancă, un felinar-gard cu o fată de flori etc.

În modern design industrial adesea aceeași piesă structurală este utilizată în produse diferite: același corp moare pentru diverse modele tehnologie informatică și electronică radio, elemente de fixare. O astfel de interschimbabilitate a elementelor, versatilitatea designului duce la o eficiență ridicată a producției, vă permite să modernizați produse învechite prin înlocuirea unităților individuale, prelungind durata de viață a acestora.

Mobilitatea formei, posibilitatea modificării acesteia în funcție de condițiile specifice ale situației, este una dintre cele trasaturi caracteristice proiecta. Desenele din design ar trebui să ofere o astfel de mobilitate a formei produsului: un blat pliabil pentru un decapotabil, un cuțit multifuncțional, o carte de masă pliabilă, o canapea extensibilă pliabilă. Prin urmare, noduri individuale design general trebuie să fie mobile, sunt supuse unor cerințe speciale de proiectare.

Constructii si bionica

Designer Shaping astăzi atrage multe idei din natura din jurul nostru, unde totul este extrem de rațional și concis. „În creațiile naturii, – după cum notează celebrul designer finlandez Alvar Aalto, – formele iau naștere din construcția lor internă.”

La sfârșitul anilor 1950, a apărut o nouă direcție științifică, a cărei bază este cercetarea privind modelarea diferitelor sisteme vii. Apariția acestei științe a fost o consecință a dezvoltării ciberneticii, biofizicii, biochimiei, biologiei spațiale, psihologiei ingineriei etc. Simpozionul de la Daytona (SUA) în 1960 a dat numele noii științe - bionica (din greacă - elementul). de viață). Bionica este știința utilizării cunoștințelor despre structuri și forme, principii și procese tehnologice faunei sălbatice în tehnologie și construcții.

Academicianul V.V. Parin caracterizează această știință ca o străduință intenționată de a căuta și găsi „modele” în natura vie pentru a crea dispozitive tehnice. Potrivit academicianului P.L. Kapitsa, natura este un „inginer de proiectare” mai bun decât omul.

Nașterea bionicii nu este un accident. Acesta este un rezultat natural al dezvoltării dialectice a științei și tehnologiei. Bionics vă permite să combinați o gamă largă de probleme de inginerie și tehnice, a căror soluție se bazează pe date biologice. Bionica vizează în principal rezolvarea problemelor practice, pătrunde într-o mare varietate de științe, devine asistentul lor indispensabil, contribuie la dezvoltarea și îmbunătățirea lor.

Totul în lume este interdependent. Există legi care unesc întreaga lume într-un singur întreg și dau naștere posibilității obiective de a folosi legi și principii pentru construirea naturii vie și a formelor ei în sisteme create artificial.

Legitimitatea biodesignului este predeterminată nu numai de unitatea biologică și tehnică a omenirii și a lumii înconjurătoare, ci și de particularitățile cunoașterii umane. Mintea umană este în mare măsură formată sub influența proceselor care au loc în natură.

În activitatea sa creativă, o persoană apelează constant, conștient sau intuitiv, la fauna sălbatică pentru ajutor. Întreaga istorie a biodesignului este caracterizată prin utilizarea unor contururi pur externe ale formelor naturale în produsele industriale.

Cele mai dificile etape de dezvoltare în tehnica formelor naturale se referă la Secolul XVII. Procesul de dezvoltare rapidă a științelor naturale, care a început în Renaștere, a fost cel mai direct legat de tehnologie.

Filosofia raționalistă, al cărei fondator a fost Rene Descartes, a influențat serios și formarea tehnică. Filosofii raționaliști Descartes, Locke, La Mettrie și alții credeau că legile mecanicii sunt legile universale ale universului și le-au extins și asupra vieții sălbatice. Descartes credea că un animal nu este altceva decât o mașină, în contrast cu o persoană înzestrată cu suflet. Uneori, mecanicii au urmărit ideea de a crea viață artificială. Leonardo da Vinci căuta principiile mecanismului motor al animalului, pentru a construi o mașină pe baza lor. Poziția de plecare a fost următoarea: natura a creat în lumea animală cele mai perfecte mecanisme întruchipate în aceleași forme perfecte: păsării i s-a oferit un frumos avion sub formă de aripi, natura a oferit peștilor un aparat de înot, coadă și aripioare. În secolul al XVIII-lea, tentația și aparenta ușurință a problemei, precum și succesele timpurii ale automatizării, au dus la apariția proiectelor de mașini bazate pe împrumutarea formei animalelor. Dar nivelul științei și tehnologiei a fost de așa natură încât această idee nu a putut fi realizată.

Odată cu progresul științei, apare o posibilitate obiectivă de a utiliza procesele și relațiile elementelor naturii vii în dispozitive tehnice create artificial. Cu greu este posibil să găsiți o astfel de zonă de activitate umană care să nu fie conectată la bionică într-o măsură sau alta. Activitatea creativă a unui artist-designer nu face excepție în acest sens.

În formele naturale, principalul lucru este gruparea constructiv-compozițională a elementelor, ritmul acestora. Fiecare formă naturală are propriile sale caracteristici unice. Dacă luăm un analog natural ca obiect de studiu cu un caracter pronunțat, volum și structură, cu o formă simplă elementară, suntem într-adevăr capabili să-i evaluăm aproape imediat integritatea, ceea ce va ajuta la obținerea imaginii și a expresiei plastice a formei tehnice. mai rapid si cu mai putin timp.

Necesitatea studierii formelor biologice pentru un artist-constructor este subliniată și de faptul că acestea sunt susținute pe scară largă și proporțional impecabile, condiționate constructiv și funcțional.

Natură tinde în procesul de dezvoltare să depună eforturi pentru economisirea totală a energiei, material de construcții si timpul. Legea minimului în natura vie se datorează oportunității organice a existenței. Toate acestea au condus la ideea posibilității de a utiliza modelele de modelare a structurilor vii într-un mod constructiv, și nu doar în scopul unor căutări formale.

Tulpina de bambus, cu o înălțime considerabilă și un diametru extrem de mic, are o stabilitate absolută. O serie de elemente tubulare goale conectate fac această structură extrem de ușoară, îngroșările și membranele de la îmbinări îi asigură rezistența. Acest design original, creat de natură, a devenit prototipul de antene telescopice moderne, tije de filare, moderne lămpi de masă, capabil să „atingă” orice parte a desktopului.

Un alt exemplu bun este fagurele. Aceasta este una dintre creațiile remarcabile ale naturii în domeniul standardizării și unificării. Sunt zeci de mii de prisme hexagonale dispuse pe rânduri paralele. Fiecare rând de celule al albinei este plasat cu un „bandaj”, ca zidarii zid de cărămidă. Fagurii sunt izotropi - puterea lor este aceeași în toate direcțiile. Și nu este de mirare că producătorii de avioane au fost primii care au împrumutat experiența albinelor pentru a crea avioane supersonice și rachete. Experiența albinelor în construcția de faguri este folosită cu succes de arhitecți și constructori în construcția de ascensoare, a căror capacitate a crescut, în timp ce consumul de materiale a scăzut cu 30%, iar costurile cu forța de muncă s-au înjumătățit.

Imitând designul unei frunze de copac, inginerul italian Pier Luigi Nervi a proiectat acoperișul Sălii de Expoziții din Torino. O structură ușoară din ciment armat, de numai 4 cm grosime, a acoperit o deschidere de o sută de metri fără suporturi. Întreaga suprapunere este pătrunsă cu elemente de fixare situate exact în același mod ca nervurile frunzelor.

Prototipul multor structuri moderne ștanțate, cum ar fi caroserii auto, caroserii monolitice aparate electrocasnice, poate servi forma unei petale de flori, a cărei grosime variabilă asigură rigiditate. Un exemplu izbitor de structură rigidă cu un consum minim de material este coaja unui ou obișnuit de pasăre. Raportul dintre dimensiunea „spațiului acoperit” și grosimea carcasei în sine este de o mie la unu. Această observație stă la baza formării diferitelor cochilii în arhitectură și design: de la structuri spațiale cu deschidere mare la carcase ale aparatelor de uz casnic.

Forma naturală în formă de picătură cu o suprafață minimă și rezistență în timpul mișcării este baza pentru formarea aeronavelor și a vitezei mari. Vehicul- mașini, trenuri etc.

Utilizarea bionicii în procesul de design artistic dezvoltă imaginația, trezește gândirea creativă, te face să gândești, să cauți, să înveți legile naturii.

În fiecare an, jocurile devin mai detaliate și la scară largă, ceea ce duce inevitabil la costuri mari la crearea unui mediu de joc. Cum să optimizați procesul și să construiți o lume de joc foarte detaliată într-un timp scurt și cu mai puțin efort? Principiul modularității vine în ajutorul designerului de nivel, despre care vom discuta mai jos.

Modularitatea în arhitectură

Înainte de a privi principiul modularității în proiectarea nivelului, să ne uităm la câteva exemple din viata reala. Cea mai indicativă este utilizarea acestui principiu în arhitectură în timpul ridicării de mare viteză a clădirilor.

Principalul avantaj al acestei metode este reducerea semnificativă a costurilor și viteza de construcție extrem de rapidă. Astăzi, o clădire de birouri modulară cu 30 de etaje durează doar cincisprezece zile pentru a se asambla, presupunând că toate componentele sunt pre-asamblate din fabrică și gata de instalare.

Dacă te uiți cu atenție la câte componente sunt utilizate în construcția acestei clădiri, vei fi surprins să descoperi că numărul lor este redus la un minim absolut - carcasă metalică, tavane intre etaje, scari si pereții panoului cu ferestre. În plus, toate piesele modulare sunt imediat echipate cu sisteme de ventilație și comunicații electrice și nu necesită lucrari de finisare. Constructorii nu pot decât să pună totul împreună.

Asamblarea componentelor modulare ale clădirii © Stills din videoclipul Broad Group

Astfel, vedem că principiul modularității în arhitectură s-a dovedit foarte bine ca ieftin și drumul rapid construcția clădirilor, unde minimizarea modulelor de construcție pentru ușurința asamblarii este foarte importantă. Acest principiu a fost adoptat imediat de către designerii de niveluri și artiștii din mediul de joc imediat ce s-au confruntat cu nevoia de a crea lumi virtuale mari.

Principiul modularității

Designul de nivel modular este o metodă populară pentru a crea medii de joc bazate pe principiul modularității.

Modularitatea este un set (colecție, bibliotecă) de părți standardizate care pot fi folosite între ele sau cu alte active pentru a construi structuri mai complexe care reprezintă arhitectura de bază a nivelului (geometria structurală) și orice obiecte complexe (detalii ale mediului de joc). ).

Designul de nivel modular are o istorie bogată și a fost folosit în jocurile cu platformă 2D mai vechi de la Nintendo. Niveluri clasice Super Mario Bros (1985, Nintendo) au fost asamblate dintr-un număr mic de elemente care au fost refolosite de multe ori. Adică, nivelul nu a fost desenat sub forma unei imagini unice mari, ci a fost construit din piese mici repetabile, ceea ce a făcut posibilă asamblarea aproape oricărei configurații pentru a crea un joc interesant. Această abordare a făcut posibilă, de asemenea, economisirea memoriei video și utilizarea eficientă a unui set minim de texturi.

Principiul modularității nu și-a pierdut relevanța și este încă folosit în jocurile cu mediu tridimensional. Unul dintre primii dezvoltatori care promovează activ design modular niveluri pentru a crea medii de joc foarte detaliate în jocurile lor a fost compania Epic Games.

Un exemplu este o scenă din Gears of War (2006, Epic Games), care arată clar cum poți reutiliza cel mai eficient doar câteva elemente pentru a asambla o mare parte a nivelului.

În ciuda faptului că geometria structurală a acestei scene pare destul de complicată, ea constă de fapt dintr-un număr minim de modele:

Desigur, există mostre unice în scenă, dar 90% din întregul mediu de joc este creat din elemente modulare reutilizate (evidențiate în diferite culori):

Principiul modular aplicabil nu numai geometriei structurale a nivelului. Este, de asemenea, folosit pentru detalierea mediului de joc. De exemplu, în același Gears of War (2006, Epic Games), puteți umple nivelul cu un număr mare de variații de mașină adăugând anumite detalii la modelul de bază, creând astfel iluzia unicității obiectului.

Un set de țevi modulare din Mirror's Edge (2008, DICE) le permite designerilor să creeze structuri complexe aproape orice fel de schimbare a configurației și culorii acestora.

La o inspecție mai atentă, se dovedește că toate aceste complexități ale țevilor sunt create folosind doar trei elemente modulare (evidențiate în culori diferite):

Elemente modulare care formează geometrie structurală pentru a crea interioare din:

Assassin's Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Asamblarea finală a nivelului din elemente modulare după decorare arată astfel:

Assassin's Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Principiul modular funcționează foarte bine cu structuri naturale, cum ar fi bucăți de rocă și piatră. Combinând, rotind și scaland doar câteva module, puteți decora cu succes cea mai mare parte a lumii jocului.

Un exemplu sunt modulele rock din Assassin's Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal):

Assassin's Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal)

Creativitate

Un bun designer de nivel este imediat evident în capacitatea sa de a privi lucrurile familiare dintr-un unghi neobișnuit, precum și de a reutiliza activele existente într-un mod complet nou.

În acest sens, cel mai impresionant lucru este fantezia cu care designerii de la Bethesda Game Studios abordează decorarea mediului. Jocurile lor Fallout 3 (2008), Skyrim (2011) și Fallout 4 (2015) sunt exemple excelente de planificare a conținutului modular, astfel încât să poată fi reutilizat eficient pe tot parcursul jocului.

Câteva exemple din Fallout 4 (2015, Bethesda Game Studios): 1. Depozitarea focoaselor nucleare. 2. Magazin de electrocasnice. 3. Modelele de bărci de dimensiuni mari sunt trecute drept miniatură din cauza manipulărilor cu scara obiectului. 4. Pentru decorarea camerei se folosește o statuie de leu redusă.

Reutilizarea activelor nu este doar despre elemente decorative, dar și locații întregi. De exemplu, în Fallout 4 (2015, Bethesda Game Studios) există multe biserici diferite care, la o inspecție mai atentă, se dovedesc a fi același model. În același timp, datorită abordării creative a decorațiunii, fiecare locație arată unică.

În Dishonored 2 (2016, Arkane Studios), sistemul modular se potrivește foarte organic în lumea jocului, așa că cu greu observi reutilizarea geometriei nivelurilor. De exemplu, elementele de fațadă cu deschideri sunt excelente pentru pereți solidi, uși și ferestre, precum și pentru crearea de galerii pietonale.

O altă descoperire interesantă a designerilor de la Arkane Studios este că deschiderile ușilor și ferestrelor sunt folosite nu numai pentru scopul propus, ci și pentru a crea dulapuri și rafturi încorporate în perete.

Pe fațadele majorității clădirilor din Londra virtuală de la Assassin's Creed Syndicate (2015, Ubisoft), puteți vedea o mulțime de semne text voluminoase. Pentru a le crea, un set modular de litere dintre cele mai marimi diferite si flori. Astfel, dezvoltatorii au primit mii de inscripții unice, culese dintr-un număr relativ mic de modele.

Abordarea modulară se laudă cu siguranță cu o serie de avantaje, dar are și anumite dezavantaje.

Avantaje

În primul rând, modularitatea vă permite să reduceți timpul de producție al activelor jocului și nivelul în ansamblu. Deoarece accentul principal se pune pe reutilizarea activă a componentelor modulare, nevoia de a crea un număr mare de obiecte unice dispare imediat. Drept urmare, mai puțini designeri și artiști sunt capabili să creeze locații mai jucabile. modularitatea are un mare potențial de a produce noi niveluri din resursele existente.

În al doilea rând, este un sistem de editare flexibil și ușurință în lucru cu componente modulare. Designerul nu are nevoie de ajutorul unui artist pentru a face schimbări în lumea jocului și pentru a înlocui un element modular cu altul. Și pentru a implementa instantaneu versiunile finale ale modelelor simultan pentru toate nivelurile jocului, artistul trebuie doar să actualizeze biblioteca de componente modulare.

În al treilea rând, aceasta este optimizarea performanței prin reducerea numărului de obiecte unice la nivelul și texturile utilizate. Acest lucru va reduce timpul de încărcare a jocului și va economisi memoria video.

Defecte

În primul rând, este o implementare complexă sistem modular. Este nevoie de designeri să înțeleagă execuție tehnicăși atenția funcțională a componentelor (lucrarea cu plasa), precum și talentul artistic pentru implementare (modelare, compoziție, proporții etc.).

În al doilea rând, aceasta este o repetare clară a modulelor, ceea ce duce adesea la faptul că similare Reciprocîncăperile sunt umplute cu aceleași obiecte. Rezolvarea acestei probleme necesită o abordare creativă pentru detalierea și decorarea mediului de joc, precum și evitarea repetării printr-o combinație neobișnuită de obiecte.

În al treilea rând, este caracterul nefiresc al geometriei nivelului. Deoarece de foarte multe ori elementele modulare sunt legate de o grilă pentru ușurință în utilizare la unghiuri de 45 și 90 de grade, simțul de realism al lumii jocului se pierde imediat. Acest lucru este vizibil mai ales atunci când creați peisaje naturale.

Cum să organizezi munca?

Crearea componentelor modulare este o colaborare strânsă între designerul de nivel și artistul mediului de joc. Cum este structurată munca lor?

Dezvoltarea conținutului modular ar trebui să fie tratată imediat după ce prototipul de joc constând din geometrie primitivă este gata.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să decideți asupra regulilor de interacțiune și de fixare a elementelor modulare sub unghiuri diferite, precum și cu standardizarea dimensiunilor acestora. Pentru a face acest lucru, se recomandă utilizarea unei grile cu valori care sunt multiple de doi (cu dimensiuni de 512x128x64x32) pentru a asigura îmbinarea perfectă a elementelor. Cum plasă mai mare, subiecte mai convenabil pentru designer va funcționa cu un set. Poziția pivotului (din engleză „pivot” - fulcrum) al modelului ar trebui să fie, de asemenea, pe grilă.

Crearea directă a părților modulare începe cu analiza prototipului de joc. Designerul, împreună cu artistul, împarte nivelul în părți modulare și creează o geometrie temporară pentru toate componentele, ținând cont dimensiuni standard si reguli. Reutilizarea modelelor cât mai eficient posibil și reducerea numărului acestora este cheia pentru crearea unui set modular bun.

Setul rezultat este testat de către proiectant direct în editorul de nivel. După testarea cu succes, toate componentele modulare sunt date artistului, care apoi lucrează la versiunea finală a tuturor activelor necesare.

În timpul producției de active modulare, se acordă prioritate mai întâi geometriei structurale, apoi detaliilor și abia apoi elementelor unice.