В предыдущих статьях я рассказывал про общую картину практического использования быстрого прототипирования в архитектуре. Но я почти не говорил о непосредственном процессе превращения дизайна в физическую модель. Я немного затрагивал наш рабочий процесс, но сегодня остановлюсь на этом поподробнее.
Первоначальный замысел
Любая модель начинается с идеи. Идея всегда напрямую связана с проектом. Это значит, что модель отражает специфическое дизайнерское решение, созданное для конкретных целей и с конкретными параметрами. Первоначальный дизайн обычно представляет собой грубый карандашный набросок, который впоследствии может быть немного доработан.
Схемы и чертежи
Когда наброски готовы, они оцифровываются в CAD-программе. В зависимости от сложности наброска, мы начинаем либо с 2D-чертежа, либо с примитивной трёхмерной модели. Такие чертежи предназначены для определения корректных размеров и пропорций модели. Они помогают нам понять, насколько чётко мы придерживаемся плана, и есть ли смысл в данном расположении элементов дизайна. На этом этапе ещё не сложно адаптировать модель для соответствия плану, при этом сохраняя изначальный замысел.
Трёхмерное моделирование
Когда готовы чертежи, можно приступать к созданию компьютерной 3D-модели, с которой будет работать 3D-принтер. Очевидно, что эта часть наиболее важна для физического воплощения модели.
Для этого нам нужно преобразовать идею, показанную в чертежах. Это значит, что мы должны вернуться к фазе первоначального замысла. Чего именно мы хотели добиться? Здание должно быть сплошным или прозрачным? Структура должна быть частью дизайна или её нужно скрыть? Важен ли контекст? И так далее. Мы всегда оглядываемся назад, чтобы держать в уме основную идею, принимая дальнейшие решения. В противном случае, есть риск прийти к дизайну, полному компромиссов и не имеющему никакой связи со своим изначальным предназначением.
Следующий шаг — это определение масштаба модели. В отличие от промышленных проектов, архитектурные модели очень редко выполняются в масштабе 1:1. Гораздо чаще они в 100 или в 1000 раз меньше реальных объектов. Это создаёт целый ворох новых проблем, так как в сильно уменьшенной модели важные элементы могут исчезнуть из вида, а несущественные будут только мешать. Поэтому необходимо выявить те элементы, которые представляют особую важность для передачи первоначального замысла. Несущественные элементы можно и вообще убрать, а важные — увеличить в размере, чтобы акцентировать на них внимание. Тут нет никаких чётких правил, и мы полагаемся на свой опыт, а когда сталкиваемся с новой ситуацией, печатаем сразу несколько вариантов модели, чтобы определить, какая из них лучше передаёт нашу идею.
Когда мы со всем этим определились, мы, как правило, создаём дизайн для печатной модели. Его можно описать, как абстрактную карикатуру на дизайн здания. Такая модель не будет являться точной уменьшенной копией, но будет в точности передавать основной дизайн.
Модель разрабатывается в SketchUp или в ArchiCAD. После завершения работы с базовой геометрией, мы экспортируем её в Rhino. В Rhino мы можем использовать Grasshopper для присваивания текстур определённым поверхностям и проверочную сетку для убеждения в том, что модель будет ровной и «герметичной».
3D-печать
Из Rhino мы экспортируем модель в SRT-файл. Этот файл загружается в ПО Objet для размещения модели внутри принтера. Также программа принтера занимается расслоением модели и передачей каждого слоя в печать.
В данный момент для печати моделей мы используем только материал Rigid White. Для нас это очевидный выбор. Цвета в архитектуре часто понимаются как материалы. Из-за этого клиент может подумать, что если модель будет синего цвета, то он получит синий дом. Белый материал скорее похож на чистый лист бумаги. Он подходит для этого лучше, потому что на столь раннем этапе проектирования не всегда ясно, какой материал будет использоваться при постройке здания. Белый цвет может олицетворять как абсолютно ничего, так и всё, что угодно.
Очистка и обработка
Напечатанная модель подлежит очистке. Принтеры Objet используют жидкий материал для самой модели и жидкий вспомогательный материал. Слой за слоем из этих материалов создаётся нужный объект, после чего они затвердевают под ультрафиолетом. Материал для модели становится твёрдым, а вспомогательный материал — более мягким.
Удаление вспомогательного материала, пожалуй, самая низкотехнологичная часть работы. Для очистки мы используем сочетание пластиковых принадлежностей, канцелярских скрепок и водяных струй. Главное — подобрать такой инструмент, который погнётся или сломается быстрее, чем сама модель. Это предохранит её от случайных повреждений. А если небольшой кусочек всё-таки отколется, его легко можно будет приклеить обратно после полной очистки.
Окрашивание
Когда вы делаете модель полностью белой, она в итоге может выглядеть, как сплошная белая масса. Чтобы противостоять этому, мы окрашиваем некоторые части в контрастный цвет, чаще всего в красный. Чаще всего окрашиваем шахты лифтов. Их можно легко напечатать отдельно, и их наличие подразумевает большое продольное углубление в модели, что помогает при её очистке. Данный элемент служит фоном для всех остальных. И на этом фоне ряд тонких белых колонн уже не будет выглядеть, как одно размытое целое — вы увидите каждую из них в отдельности.
К тому же дополнительное преимущество контрастного цвета в том, что белый материал выглядит более белым. Это объясняется тем, что человеческий глаз способен видеть цвета только в определённом спектре. Чем ближе находятся разные цвета, тем более заметны их различия. И если светло-бежевый цвет разместить рядом с ярко-красным, он будет выглядеть, как идеально белый.
Фотографируем то что получилось
Напоследок мы документируем все наши модели при помощи фотографии. Большинство моделей отдаются клиентам и остаются у них. Иногда мы можем распечатать еще одну версию, чтобы демонстрировать её в своём офисе, но мы всё равно хотим иметь при себе изображения новейших проектов. Они используются не только для демонстрации на нашем сайте и на iBook, но и в качестве презентаций для потенциальных клиентов.