Архитекторы получают новую суперсилу для сложных криволинейных конструкций
Новый вычислительный метод формообразования позволяет эффективно проектировать легкие сетчатые оболочки сложной формы, сокращая время расчетов с 90 часов до 90 минут
Короткое резюме
Исследователь из Токийского университета Масааки Мики и инженер-строитель Тоби Митчелл разработали новый вычислительный метод для проектирования сетчатых оболочковых конструкций (гридшеллов). Метод использует широко распространённый в CAD (Computer-Aided Design, система автоматизированного проектирования) формат поверхностей NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline, неоднородный рациональный B-сплайн) и новые алгоритмы, которые сокращают время расчётов на 98%: задача, ранее требовавшая 90 часов на мощной видеокарте, теперь решается за ~90 минут на обычном процессоре.
Подход решает две ключевые проблемы: позволяет работать с сильно нерегулярными формами и делает сложный расчёт формообразования доступным для более широкого круга архитекторов. Интеграция метода в виде плагина для Rhinoceros (программа для 3D-моделирования) позволяет использовать его в привычных дизайнерских рабочих процессах. Полученные конструкции устойчивы под действием гравитации и пригодны для практического строительства из металла и стекла.
Метод учитывает как сжимающие, так и растягивающие усилия, что обеспечивает большую свободу дизайна по сравнению с традиционными бетонными оболочками, работающими только на сжатие. В будущем исследователи планируют адаптировать метод для проектирования деревянных композитных сетчатых оболочек.
Резкое сокращение времени расчётов
Новые алгоритмы сократили время вычислений на 98% (с 90 часов до ~90 минут) и устранили необходимость в высокопроизводительных GPU (Graphics Processing Unit, графический процессор)
Работа с NURBS-поверхностями
Метод использует стандартный в архитектуре формат NURBS, что обеспечивает точность и лёгкость интеграции в существующие CAD-процессы
Расширение дизайнерских возможностей
Метод позволяет проектировать сложные нерегулярные формы сетчатых оболочек, учитывая как сжатие, так и растяжение, что увеличивает выразительность конструкций
Практическая применимость
Разработан плагин для Rhinoceros, а результаты проходят строгую валидацию, обеспечивая структурную надёжность и реализуемость конструкций из металла и стекла
Текст сгенерирован с использованием ИИ
