패러메트릭 기술을 이용한 건축 디자인 체계화에 관한 연구
A Study on the Designs Systemization of Architecture Using Parametric Technology
- 주제(키워드) 패러메트릭 디자인 , 번식기반 , 디자인의 통제와 관리 , 디자인 방법의 체계화
- 발행기관 亞州大學敎 大學院
- 지도교수 金成昱
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 건축학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000011475
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
현재의 2D 또는 3D기반의 오브젝트들을 이용한 컴퓨터상의 단순 기하학적 요소의 모델링방법은 이전의 손으로 했던 디자인기술을 컴퓨터로 이전하는 기능으로 밖에 사용하지 못하였고 컴퓨터가 가진 연산능력을 모두 발휘하지 못하였다. 단순히 Draft의 기능적 사용으로 인해 디자인 방법론의 발전 또한 기존의 기획단계에서 계획단계는 물론 실시설계 및 시공단계에 이르기 까지 종전의 방법들처럼 순차적 디자인 과정의 나열로서 피드백의 과정을 거치기 위한 단순반복작업은 비효율적으로 보일 수 밖에 없다. 즉 모든 과정들이 네트워크처럼 이어진 통합적인 디자인 통제, 관리시스템이 필요하다. 관련된 선행연구에서 주로 다룬 것은 새로운 기술에 대한 기본적 시연 또는 전문적 프로그래밍에 관한 연구가 주를 이루고 있고 주로 비정형 형태의 외피에 관해 다루고 있다. 분석을 통해 통합적 프로세스로서의 가능성을 보여줄 수 있는 연구가 필요하다.생산기술의 발전에 힘입어 프로그래밍 기술의 발전은 각 도면간의 관계를 가지고 정보를 생성할 수 있는 단계에 이르렀고, 디자인 정보의 관리와 통제를 위한 기술이 필요하게 되었다. 디자인 정보 관리의 기술로서 패러메트릭 기술을 통해 디자인 생성요소들은 대안생성, 변형을 동시에 재현할 수 있으며 형태, 외피, 구축성의 모든 과정이 상호연관 되어있는 프로그래밍을 통해 통합적 디자인 시스템을 구축할 수 있다 그러나 현재 나와있는 Archicad와 Revit과 같은 구속조건기반방식의 디자인 도구로는 비정형 건축물의 형태의 변형과 외피의 패널화(panelizing), 부재정보의 매트릭스화를 이루기 위한 모델링은 효용성이 떨어지며 이미 프로그래밍된 상태의 건축적 방식을 기본으로 하기 때문에 디자이너 또는 모델러의 자율성에 있어 제약이 있다. 번식기반의 그래스하퍼(Grasshopper) 와 같은 디자인 도구는 프로그래머의 생성방법에 의해 필요한 몇 가지 규칙과 디자인 요소들을 통제할 수 있으면 각 프로세스 별 최적화된 변수들로 대안생성과 구축성을 확인하는데에 있어 실효성이 증대할 수 있다. 디자인에 있어 체계화된 생성요소들을 통해 효율적 디자인을 할 수 있다. 본 연구는 패러메트릭 기술을 기반으로 한 디지털 디자인의 효과적인 기술적 이론을 파악하고 이를 통한 사례들을 분석한다. 분석을 통해 디자인 단계에 필요한 생성 요소를 체계화한다. 또한 생성요소를 이용한 디자인 실험으로 체계화된 생성요소를 활용한 디자인을 실험한다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.1장에서는 현재 활발히 연구되고 있는 디지털 패러메트릭 기술을 통해 본 연구에서 찾고자 하는 목적을 밝힌다. 2장에서는 생산적 패러다임의 변화에 따른 디지털 기술의 변화와 패러메트릭 기술의 개념을 알아보고 활용 가능한 디지털 도구에 대해 알아보고자 한다. 3 장에서는 2장 말미에서 확인한 디지털 기술의 원리 분석과 실험을 통해 형태, 외피, 구축정보 생성요소를 알아보고 사례분석을 통해 생성요소의 체계적 정리를 하고자 한다. 4장에서는 3장에서 분석한 생성요소를 기반으로 디자인에 적용 한다. 적용을 통해 생성요소의 활용가능성과 통합된 과정으로서의 패러메트릭 기술의 가능성을 찾고자 한다. 5 장에서는 패러메트릭 기술이 디자인 과정의 관리와 통제의 기술로서 의미를 가질 수 있음을 알리며 프로그래밍적 한계와 디자인 변수에 관한 관리와 최적화 필요성을 밝히며 결론을 맺는다.본 연구에서 밝힌 결과로 가장 큰 범위의 체계화 부분인 형태생성, 외피패턴생성, 구축정보생성의 영역으로 나눠진 부분은 디자인 형성의 주요한 부분이며 세부적인 생성요소들은 디자인의 효율성의 중요한 역할을 하고 있다. 생성요소를 이용한 디자인 실험을 통해 활용가능성과 관리와 제어를 할 수 있는 통합적 시스템이 가능함을 보였다. 이는 상호 연계된 변수를 통하여 유기적 변형성을 가지는 것으로 창조적인 디자인을 가능하게 하는 요소로 사용될 수 있다고 예상된다. 그러나 현재 단계의 생성요소를 통한 패러메트릭 기술의 한계점은 알고리즘 형성을 위한 프로그래밍에 많은 시간이 소요되며 많은 변수를 디자이너가 추가함에 따라 디자인의 관리와 함께 변수의 관리가 어려운 부분으로 밝혀졌다.
more초록/요약
Current methods of modeling objects using 2D or 3D based on a computer using a simple geometric modeling is the repetition of elements. The current computer modeling techniques to design a hand-drafting features were used, with the computer did not exercise all the computing power. Due to the functional design of the methodology used to transfer power from the existing planning stage through to construction stage of the previous methods for feedback to go through the process as simple and repetitive tasks can only be seen as inefficient. Eventually, all processes leading up to the network, integrated design control and management system is needed. Previous research on new technologies related to basic research on reproduction or specialized programming is accomplishing. Mainly on the envelope are dealing with atypical forms. Through analysis to show its potential as an integrated process studies are needed. By the development of production technology, the relationship between drawings created with the information reached the stage. Design of information technology for management and control is necessary. Design of information management technology is a technology parametric design alternatives generated elements can be reproduced at the same time the creation and transformation. Forms, skin, correlating with the entire process of tectonic a program that can create an integrated design system. However, Archicad and Revit are listed here, such as constraint-based approach to architectural design tool in the form of the atypical strain and anger of the envelope for the modeling of the usefulness of the panel fall. Already programmed by default to the state because of the architectural style of the designer or modeler's autonomy is constrained Propagation based design tools needed by programmers to create some rules and design elements to control if the variables created and tectonic using the alternative availability can be found. Systemized to generate the elements can be efficiently designed. This study is based on parametric technology; technical theory to identify effective practices is analyzed through this. Through the analysis of the elements required for the design phase is systemized. And Experiments are designed using the elements. Chapter 1: Currently being researched to make sure the digital parametric techniques. In this study, says the purpose of searching Chapter 2: According to a productive paradigm shift with digital technology changes the concept of parametric techniques are discussed. Find out about using digital tools. Chapter 3: At the end of Chapter 2 identified the principles of digital technology through experiments and analysis forms, skin, tectonic information, find elements created. Through case analysis is to generate the elements of the systematic order. Chapter 4: Generate element based on the analysis in Chapter 3 shall apply to the design. Generated through the application process as an integrated component of the possibility of using parametric techniques are possibilities to find. Chapter 5: With the skill of management and control, that could mean is found. Programming limitations and the need for optimization of design variables concludes saying. In this study, the results revealed systematized part of the largest range of form creation, skin pattern generation, tectonic information generating portion of the area divided into a main part of the design, form and create a detailed design of elements has an important role in efficiency. Using elements from the design experiment shows that it can manage and control. Interrelated variables that are considered to have transformed through the organic and creative design elements that enable that is expected to be used. However, the current limitations of technology in step parametric programming for the formation of the algorithm takes more time. As the designer adds a lot of variables and parameters of design management turned out to be the hard part of the management.
more목차
제1장 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 선행연구 사례 4
1.3 연구의 방법 및 구성 5
제2장 패러매트릭 기술의 이론적 고찰 7
2.1 생산적 패러다임의 변화 7
2.1.1 관리와 통제의 생산적 패러다임 7
2.1.2 대량맞춤생산체제 9
2.1.3 생산적 패러다임의 변화에서 본 디지털 재현 12
2.2 패러메트릭 기술 14
2.2.1 패러메트릭 기술의 개요 14
2.2.2 패러메트릭 패러다임과 디자인 기법의 요소 15
2.3 패러메트릭 기술 구축을 위한 디지털 툴 18
2.3.1 Drafting으로서의 디지털 툴 기술 18
2.3.2 구속조건기반과 번식기반의 모델링 22
2.3.3 번식기반의 디지털 툴 23
2.4 소결 28
제3장 패러매트릭 기술의 분석 29
3.1 NURBS 개념과 형태적 생성 가능성 31
3.1.1 NURBS의 개념 31
3.1.2 비정형(Non Uniformational Architectural Design) 형태의 NURBS Surface 생성과 변형 33
3.1.3 Parametric Form Generating Method Skyscraper Form Design 36
3.1.4 형태생성 사례 분석 39
3.2 NURBS 면과 선의 분할 가능성 (Patterning for Skin) 42
3.2.1 분할의 개념 42
3.2.2 분할을 통한 패터닝(Patterning)방법(Geometry, Density, Self-Volume) 43
3.2.3 Parametric Pattern Generating Method glass, flat panel 45
3.2.4 외피패턴 생성사례 분석 53
3.3 시공정보구축 도구로서의 가능성 (Tectonic & Pre-Fabrication) 55
3.3.1 Digital modeling 을 통한 생성정보산출 55
3.3.2 Digital Pre-Fabrication을 통한 시공가능성 검토 56
3.3.3 Digital Pre-Fabrication works 57
3.3.4 외피패턴 생성사례 분석 59
3.4 소결 61
제4장 패러메트릭 기술을 이용한 디자인 실험 62
4.1 Gorgeous ratio tower 62
4.1.1 디자인 개요와 디자인 컨셉 62
4.1.2 Parametric Form Generation 63
4.1.3 Parametric Pattern Generation & Tectonic analysis 67
4.1.4 Digital Pre-fabrication 70
4.2 소결 74
제5장 결론 75
참고문헌 77
Abstract 79
