AM4 MasterKeen 7: Autodesk Refinery Workshop: Generative Desing a Lecco

AM4 MasterKeen 7: Autodesk Refinery Workshop: Generative Desing a Lecco.

Ciao a Tutti!

Sperando di trovarvi, come me, in partenza per le vacanze, oggi vi scrivo per raccontarvi del Workshop che ho ideato e svolto con gli studenti di del MasterKeen di AM4. Un Workshop di Generative Desing, basato su Autodesk Refinery svolto con il supporto di un nutrito numero di ottimi assistenti. Il tutto in quel fantastico posto di sviluppo della conoscenza che AM4.

Il Concetto

Partiamo dalle basi: perchè usare il generative desing e cosa ci consente di fare. Quello del Generative Desing, e più in generale del Computational Desing, è un approccio alla progettazione che vede l’ultizzo di algoritmi come strumenti per potenziare la mano e per verificare i pensieri del progettista. Non si tratta però di una cosa in cui il computer pensa e progetta da solo e noi siamo seduti davanti allo schermo senza far niente, sia ben chiaro! nella realtà dei fatti il computer è un mezzo ancora molto poco intelligente e per ottenere dei risultati è necessario rimboccarsi le maniche e mettersi in gioco in prima persona. Il Generative Desing è uno strumento che ci può aiutare, una volta definito un problema, ad esplorare un numero molto alto di possibili soluzioni e valutare le più perfomanti alla luce di un analisi multifattore.

Compu

Desing Tradizionale vs Generative Desing (Immagine di Antonio Rusconi)

Il metodo richiede di una discreta competenza in termini di strumenti e la capacità di saper impostare un problema progettuale da un punto di vista matematico/computazionale. Una volta impostato un problema, sara il metodo a generare una serie di possibili soluzioni, a cui si arriverà attraverso la valutazione di un altissimo numero di opzioni che saranno generate in un tempo molto ristretto rispetto ad quello consentito da un approccio tradizionale. Al centro di questo processo è la creazione di una Fitness Function, che consente di valutare la qualità delle opzioni prodotte per scegliere quelle più performanti, alla luce di un analisi che puo tenere conto di un numero molto alto di obiettivi.

Processo Generativo (Immagine di Antonio Rusconi)

Per me, come per molte delle persone che si occupano dell’argomento, è evidente che si tratta di un metodo in cui l’input del progettista è centrale. L’abilità nel saper impostare un problema nella corretta forma e nell’indivuare e modellizare quali siano i parametri per cui si misura la validità di una soluzione, è cruciale e può essere messa in campo solo da un progettista esperto. In poche parole si progetta sempre, non disegnando, ma impostando formule. Se volete un altro punto di vista sintetico sulla questione (che ovviamente non è semplice) possiamo rifarci a quanto dice Kean Walmsley, professionista esperto in Generative Design, Realtà Virtuale ed Aumentata e the Internet of Things, che attualmente lavora per Autodesk.

Il Workflow

Il workflow implementato dagli studenti prevedeva lo sviluppo di 6 casi studio, attraverso un processo prestabilito. A partire da una serie di dataset di partenza sviluppati in Revit e Dynamo, gli studenti hanno utilizzato Refinery per “generare” un numero molto di alto di opzioni per ognuno dei casi studio proposti. Una volta sviluppate le opzioni gli studenti hanno sviluppato una Fitness Function per analizzare i dati prodotti e scegliere le opzioni più perfomanti, secondo una serie di obiettivi da loro individuati. 
Il passaggio successivo prevedeva due azioni, la prima è stata quella di utilizzare PowerBI per produrre delle visualizzazioni di dati. La seconda è stata quella di utilizzare i valori parametrici individuati attraverso Refinery per creare un modello di Revit con l’opzione migliore direttamente modellata. Per fare tutto questo abbiamo usato di nuovo Dynamo per recuperare i dati prodotti da Refinery che sono conservati in un file formato Json e per utilizzare questi dati sia in Dynamo che in PowerBI.

I tools

Trattandosi di un processo fatto di strumenti, è bene perdere un attimo per menzionare i più importanti utilizzati.

Autodesk Refinery

Autodesk Refinery è il tool alla base di tutto il workshop. Consente, a partire da un grafico di Dynamo definito attraverso un sistema di input ed output, di generare opzioni combinando tutti i valori parametrici possibili degli input. Si tratta di un evoluzione del software Fractal, decisamente più solida ed efficiente.  

Consente attraverso un paio di passaggi di interagire direttamente con Revit e quindi i risultati ottenuti in Refinery possono essere implementati direttamente dentro un modello di Revit.

Dynamo Sandbox

Refinery da il suo massimo solo se utilizzato su Dynamo Sandbox, una particolare versione di Dynamo che è standalone, e può essere usata senza il supporto di Revit. Non ne eravate a conoscenza? Ottimo, potete trovare un pò di informazioni sulle le varie versioni di Dynamo qua.

I packages di Dynamo Utilizzati

Per fare gli script che hanno prodotto i risultati sono stati utilizzati numerosi packages, i più rilevanti sono stati:

  • DynaMaps: package sviluppato da Mostafa El Ayoubi che semplifica l’importazione dei dati topografici dai database OSM e Earth Explorer.
  • SpaceAnalysis: fantastico package che consente di studiare l’ottimizzazione dei percorsi e delle visuali. perfetto per Refinery. sviluppato da Autodesk Research.
  • Ladybug: Ottimo package che fa molte cose, tra cui il calcolo della radiazione solare. sviluppato da Mostapha Sadeghipour RoudsariChris Mackey
  • Refinery: questo è un piccolo package package di Dynamo che serve a conservare nello script i dati letti da Revit, è indispensabile per utilizzare Dynamo Sandbox.
  • JsonData: fantastico package, sviluppato da Álvaro Ortega Pickmans, per leggere i file Json in Dynamo. Se non avete questo, non potete estrarre i risultati da refinery per portarli in Dynamo.

Microsoft PowerBI

Bello, facile da usare, con una versione gratuita molto ampia, uno dei miei software preferiti per fare data visualization. Siete stufi del vostro capo che non capisce cosa sta succedendo mentre usate Dynamo, provate a prendere i dati e fare un po di grafici in PowerBI, rendono tutto molto più chiaro.

I risultati

I sei casi studio da me selezionati, sono stati scelti con l’idea di essere rappresentativi di diversi ambiti di applicazione del Generative Desing: due scenari a livello urbano, due a scala dell’edificio e due a livello di prodotto. Tutti i gruppi hanno lavorato sodo, lasciandomi decisamente soddisfatto dei risultati e generando in me la voglia di fare ancora di più per la prossima volta.

Caso Studio 1 – Grattacieli! 

La complessità della forma è un tema che è molto impementato negli edifici a sviluppo verticale. La domanda alla base di questo esercizio è stata: perchè, invece di inseguire una forma solo per il fatto che sia affascinante non cerchiamo la forma che in un contesto urbano massimizza il numero di visuali libere per tutti i lati della torre?

Studenti: primo gruppo (Federica de Curtis, Domenico Geraci, Fabrizio Pontico), secondo gruppo (Marco Valtolina, Federico Nigro, Gabriele Castellano, Stefano Berlendis).

Caso Studio 2 – Isolato Urbano. 

In questo esercizio il tema affrontato è stato quelle della ottimizzazione della forma di un isolato urbano attraverso uno studio di prossimità tra la gli attrattori del quartiere. Qual’è la forma dell’isolato che consente una maggiore efficienza nei percosi per tutti gli abitanti?

 

Studenti: primo gruppo (Alberto Sartor, Antonio Di Rosa, Donato Tulino, Rusco Castiglia), secondo gruppo (Antenucci Bruna, Grigato Valentina, Lorenzoni Simone, Mendone Michelangelo).

Caso Studio 3 – Spazio Espositivo. 

In questo caso studio, il Generative Desing è stato utilizzato per trovare all’interno di una configurazione randomica per uno espositivo quella che consentisse un maggior grado di sicurezza ed efficienza. In questo esercizio è stato studiato un sistema per trovare le posizione più efficienti per guardiani e telecamere, all’interno di una mostra.

 

Studenti: primo gruppo (Jacopo Alberti, Fabio Calledda, Mirco Ciambotta, Raul Valvasori), secondo gruppo (Mirko Bonardi, Marco Bottero, Carolina di Pietro, Arnaldo di Pietro).

Caso Studio 4 – Postazioni per Ufficio 

Totalmente inspirato dal progetto Mars, fatto da the Living Studio (Autodesk). In questo caso studio abbiamo usato il Generative Desing per individuare la configurazione ottimale di un ufficio in base al numero di postazioni, alla distanza con le uscite di sicurezza, ai servizi ed aree relax.

 

Studenti: primo gruppo (Elias Porcu, Matilda Keci, Sandro Pellegrinetti), secondo gruppo (Federico Bertuglia, Shai Cristallo, Sante Vagnozzi)

Caso Studio 5 – Parasol

Questo caso studio si ispira (molto liberamente) al Parasol di Siviglia di Jurgen Mayer. Il generative desing è stato utilizzato per analizzare la discretizzazione di una forma al fine di minimizzare i pezzi speciali ed irregolari. Il risultato è uno script che è in grado di gestire una forma e trasformarla in un insieme di componenti regolazi e irregolari, cercando di minimizzarne la seconda parte.

 

Studenti: primo gruppo (Stella Battaglia, Massimiliano Kufahl, Marco Picinelli, Nicola Todisco), secondo gruppo (Antonio Bovalino, Luca Conte, Stefano Martella)

Caso Studio 6 – Panels!

Nell’ultimo caso studio, si utilizza il Generative Desing per creare un configuratore di pannelli per facciate, in grado di utilizzare tutte le possibili configurazioni e di trovare quella più efficiente tra le varie possibili in termini di riduzione del numero di componenti irregolari.

Studenti: primo gruppo (Dana Richter, Francesco Conti, Pietro Ricobelli, Paolo Martini), secondo gruppo (Vito Ivano Battiata, Giulia Romano, Manuel Missana)

Il team

Gli Assistenti

Questo fantastico workshop non sarebbe stato possibile senza il supporto di un fantastico gruppo di assistenti, che qua voglio ringraziare pubblicamente. Sono tra i più brillanti ex-studenti del MasterKeen.  

Gli Studenti

Ed un mio ringraziamento va anche e soprattuto a gli studenti, che si sono messi in gioco per una settimana su dei temi compessi, per alcuni praticamente inesplorti. Sono stati 5 giorni di lavoro intensi!

Link Utili

Se una volta arrivati in fondo all’articolo siete interessati a saperne di più sul Generative Design, vi posso segnalare alcuni link per vari approfondimenti. Sono organizzati in ordine sparso, un po come gli ho trovati io.

Capture Refinery: un package di Dynamo sviluppato da Kean Walmsley per fare delle gif con i vostri risultati di Refinery. Funziona solo con Revit 2020!

Project Rediscover: il famoso progetto di The Living Studio, riprodotto come script di Dynamo.

Can Algorithms Design Buildings?: un interessante articolo introduttivo all’argomento.

Project Refinery: il tool utilizzato per questo esercizio, è gratuito.

Testfit.io: Uno dei più popolari tool per il generative desing in commercio, che offre una demo gratuita di due settimane!

Hypar: Un altro tool per il generative desing che ha due padri veramente nobili: Anthony Hauck e Ian Keough!

Se siete interessati all’argomento, sentitevi liberi di scrivermi alla seguente mail info@strategiedigitali.io

 

 

 

 

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