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AAD_GRASSHOPPER WORKSHOP SERIES

ORGANIZZAZIONE

Edizioni Le Penseur (Authorized Rhino Training Center)

www.lepenseur.it

[email protected]

347.548.71.78

TUTORS

Arturo Tedeschi (Authorized Rhino Trainer)

Maurizio Degni, Davide Lombardi

www.arturotedeschi.com

[email protected]

LOCATIONS

Milano + Roma

2015

AAD_GRASSHOPPER WORKSHOP SERIES

INTRODUZIONE

PLUG IT // GRASSHOPPER LIVELLO BASE

ECOLOGIC PATTERNS // GRASSHOPPER LIVELLO AVANZATO

FORM FINDING STRATEGIES // GRASSHOPPER LIVELLO AVANZATO

CALENDARIO

TUTORS

TESTI CONSIGLIATI

NOTE

INTRODUZIONEINTRODUZIONEINTRODUZIONEINTRODUZIONE

Il design algoritmico non è semplicemente l'uso del computer in ambito progettuale.

Gli algoritmi consentono ai progettisti di superare i limiti dei software tradizionali ed

ottenere un livello di complessità e controllo che va oltre la capacità manuale.

Nella modellazione algoritmica l’utente ha la possibilità di creare oggetti tridimensionali

attraverso la descrizione del sistema di relazioni alla base di una qualsiasi geometria

complessa. Tale descrizione avviene mediante lo sviluppo di un diagramma a nodi

(algoritmo visuale) all’interno di specifici editor che operano in parallelo al software di

modellazione.

Pertanto, non esiste più alcuna manipolazione di oggetti, ma esclusivamente una

manipolazione di dati. L’algoritmo visuale è basato su informazioni di natura

geometrica, matematica e logica.

Grasshopper è uno dei più potenti strumenti di modellazione algoritmica per la

generazione ed il controllo di forme complesse a qualsiasi scala: dall’architettura al

design. Distribuito gratuitamente come plug-in di Rhinoceros, Grasshopper è in grado di

generare forme tridimensionali complesse attraverso la definizione di un diagramma a

nodi che descrive le relazioni tra le parti (logica associativa) di un qualsiasi progetto. I

modelli 3D sviluppati con Grasshopper sono sistemi dinamici modificabil i in tempo reale

mediante la variazione dei parametri definiti durante la costruzione del

diagramma, con vantaggi immediati in termini di esplorazione formale e di

controllo/razionalizzazione della forma.

Come diretta conseguenza della logica associativa è possibile creare legami

concettuali ed effettivi tra i diversi l ivelli di approfondimento progettuale. In altri termini,

la modifica di un parametro a scala più ampia è in grado di generare una

propagazione di modifiche tale da giungere alla congruente ridefinizione di dettagli a

piccola scala: è possibile ipotizzare un link diretto tra i parametri relativi alla forma

generale di una superficie complessa e le caratteristiche geometriche di un nodo

strutturale, il tutto guidato da logiche di relazione definite dal designer.

Razionalizzazione della forma, scomposizioni, sviluppo di superfici complesse in elementi

piani, cessano di essere operazioni “a posteriori” ma vengono integrate nel medesimo

processo di definizione formale.

>Grasshopper website

>Download Grasshopper

PLUG ITPLUG ITPLUG ITPLUG IT // GRASHOPPER LIVELLO BASE

Plug it rappresenta il primo step del percorso formativo. Il corso - giunto al quarto anno

consecutivo di attivazione - fornirà ai partecipanti un’effettiva padronanza delle

principali tecniche di modellazione basate su algoritmi ed approfondirà le metodologie

della progettazione parametrica nel campo dell'architettura e del design del prodotto.

Il corso è rivolto a studenti e professionisti con esperienza minima nella modellazione 3D

(acquisita su qualsiasi piattaforma software) e si articolerà in lezioni teoriche ed

esercitazioni.

L'esperienza maturata attraverso didattica, pubblicazioni e collaborazioni professionali

ci ha consentito di sviluppare un metodo efficace che non si limita al solo studio del

software ma approfondisce gli argomenti teorici legati al controllo delle geometrie

complesse: studio di curve e superfici NURBS, superfici matematiche, analisi di

curvatura, sviluppabilità di superfici, discretizzazione.

Il corso, della durata di quattro giorni, è idealmente suddiviso in tre parti:

Parte I: La parte introduttiva è strutturata come percorso di apprendimento graduale,

dalla presentazione delle principali caratteristiche del software Grasshopper e del suo

ambiente di lavoro ai principi di base della generazione della forma attraverso

algoritmi. Le lezioni approfondiranno lo studio di sequenze matematiche, logiche

condizionali, strutture di dati.

Parte II: La seconda parte del corso è interamente dedicata allo studio di curve e

superfici NURBS con l'obiettivo di sviluppare forme complesse attraverso un controllo

accurato e rigoroso dei parametri geometrici e matematici. In tale ambito assume

particolare rilevanza la manipolazione avanzata di dati in Grasshopper (Data Tree) che

consentirà di ottenere griglie, patterns tridimensionali e strutture ricorsive. Saranno

inoltre approfondite differenti tecniche di trasformazione geometrica basate su

deformatori (morph), immagini (image sampler) o funzioni matematiche (graph

mapper), attrattori.

Parte III: L'ultima parte del corso è dedicata alla modellazione parametrica di oggetti

realizzabili attraverso tecniche di fabbricazione digitale, come stampa 3D e taglio

CNC. Le tecniche e metodologie acquisite consentirannno di definire accuratamente

le geometrie e controllare tutti gli aspetti legati alla definizione dei nodi, alla

etichettatura (labeling) dei componenti ed al posizionamento degli stessi su piani di

taglio (nesting).

PLUG IT // PROGRAMMA DEL CORSO

4 giorni (28 ore effettive di lezione). Sarà rilasciato un attestato ufficiale McNeel.

Tutors: Arturo Tedeschi (Authorized Rhino Trainer), Maurizio Degni

GIORNO_01GIORNO_01GIORNO_01GIORNO_01

Introduzione alla progettazione parametrica: teoria, esempi, casi studio

Grasshopper: interfaccia, componenti, connessioni, operazioni di base,

Generazione della forma attraverso algoritmi, data flow

Manipolazione dei dati in Grasshopper, l iste, sequenze numeriche, funzioni

matematiche e logiche, condizioni, attrattori

GGGGIORNO_02IORNO_02IORNO_02IORNO_02

Sistemi di coordinate cartesiane e parametriche

Generazione e controllo avanzato di curve NURBS, analisi di curvatura di curve piane

Generazione e controllo avanzato di superfici NURBS, analisi di curvatura, curvatura

media e curvatura Gaussiana, sviluppabilità di superfici


Data tree: gestione avanzata dei dati in Grasshopper

Trasformazioni geometriche, morph, Image Sampler, Paneling

Definizione di griglie e pattern tridimensionali, responsive skins, esportazione dati in Excel


Digital fabrication, teoria ed esempi

Sviluppo di modelli tridimensionali finalizzati alla stampa 3D

Tecniche propedeutiche alla digital fabrication: sectioning, sviluppo superfici,

scomposizione di oggetti tridimensionali, nesting (posizionamento su piani di taglio per

macchine a controllo numerico CNC).

ECOLOGIC PATTERNSECOLOGIC PATTERNSECOLOGIC PATTERNSECOLOGIC PATTERNS // GRASHOPPER LIVELLO AVANZATO

grasshopper + weaverbird + kangaroo + galapagos + geco + ecotect

Il workshop avanzato ECOLOGIC PATTERNS affronta l’utilizzo di strategie parametriche

all’interno del processo progettuale, approfondendo l’utilizzo di Grasshopper in sinergia

con plug-ins, software di analisi ambientale (solare, termica, acustica) e simulazione

fisica (particle-spring systems). Il corso è rivolto a studenti e professionisti con esperienza

di base nella modellazione algoritmica con Grasshopper e padronanza nella gestione

del Data Tree.

Il corso della durata di cinque giorni è idealmente suddiviso in tre parti principali.

Parte I: La parte introduttiva è dedicata allo studio delle superfici a maglia poligonale

(mesh), alle differenti strategie di costruzione delle mesh e di conversione

NURBStoMesh. La modellazione poligonale parametrica consentirà di esplorare nuove

possibil ità formali, in modo particolare attraverso l'utilizzo degli algoritmi di suddivisione

(SubD) che permetteranno di creare forme e pattern fluidi mantenendo il totale

controllo di tutti i parametri geometrici.

In questa fase saranno approfondite, inoltre, diverse tecniche di discretizzazione per

una corretta definizione delle superfici mesh da utilizzare all'interno di plug-in/software

di analisi e simulazione fisica.

Parte II: La seconda parte del corso è dedicata all'utilizzo del motore particle-spring

Kangaroo, in grado di effettuare simulazioni fisiche all'interno della piattaforma di

Grasshopper: simulazione del comportamento elastico, attrazione tra particelle,

generazione della forma basata su azioni dinamiche.

Sarà dato particolare ril ievo alle forze di planarizzazione che consentiranno di

razionalizzare geometrie free-form attraverso sistemi di superfici planari (PQ Meshes).

Verranno introdotte le principali tecniche di razionalizzazione ed ottimizzazione di

superfici complesse attraverso esempi, casi studio ed esercitazioni guidate.

Parte III: l'ultima parte del corso è dedicata allo studio dell'environmental design basato

sull'utilizzo sinergico di Grasshopper ed Ecotect congiuntamente a specifici plug-ins

(GeCo). Principali argomenti saranno: studio dell'ombreggiamento, responsive skins,

studio dell'insolazione, calcolo acustico. I principali parametri ambientali saranno

ottimizzati attraverso l'impiego del solutore genetico Galapagos.

ECOLOGIC PATTERNS // PROGRAMMA DEL CORSO


Tutors: Arturo Tedeschi (Authorized Rhino Trainer), Maurizio Degni


Gestione avanzata del Data Tree, patterns complessi su superfici NURBS

Introduzione alle superfici poligonali (mesh), conversione NURBStoMesh, triangolazioni,

algoritmi di smoothing (Weaverbird), strategie avanzate di discretizzazione, patterns

fluidi basati su mesh.


Kangaroo: introduzione ed approfondimento del motore fisico per Grasshopper

Mesh spring relaxation, simulazione di membrane, simulazione di forze di attrazione tra

particelle, branched structures


Discretizzazione e planarizzazione di superfici complesse (PQ Meshes)

Introduzione al solutore genetico Galapagos, Introduzione ad Ecotect, modellazione in

Ecotect, Zone termiche, schedule, weather data


Introduzione a Geco, esportazione di geometrie da Rhino-Grasshopper ad Ecotect

Impostare le grigl ie di analisi, calcolo illuminotecnico naturale, ombreggiamento,

calcolo dell'insolazione, individuazione di zone idonee all'inserimento di pannelli

fotovoltaici


Calcolo acustico attraverso GeCo ed Ecotect

LUA commands e calcolo acustico

Esercitazione: progettazione ed ottimizzazione acustica di una sala per ascolto: GeCo +

Galapagos

FORM FINDING STRATEGIESFORM FINDING STRATEGIESFORM FINDING STRATEGIESFORM FINDING STRATEGIES // GRASHOPPER LIVELLO AVANZATO

grasshopper + kangaroo + millipede + karamba

La simulazione fisica interattiva, integrata nell’ambito della modellazione parametrica

consente di indagare nuove soluzioni formali ottimizzate per l’architettura ed il design. Il

workshop approfondirà le strategie e le principali tecniche di form-finding utilizzando il

motore fisico Kangaroo integrato a plug-ins di analisi strutturale (Millipede e Karamba).

Le tecniche saranno applicate a diversa scala: dall’architettura (modellazione di

superfici e coperture a semplice compressione) al design del prodotto, dove la

simulazione digitale sarà integrata a tecniche di smoothing (Weaverbird). Il workshop è

rivolto a studenti e professionisti con conoscenze base di modellazione algoritmica con

Grasshopper.

Il programma approfondirà le metodologie e gli strumenti atti ad individuare soluzioni

strutturali ottimizzate (es. superfici a semplice compressione) attraverso un'ampia

trattazione di casi studio (Ponte sul Basento, Copertura British Museum) e l'applicazione

di tecniche digital i basate sul form-finding gravitazionale e l'analisi FEM (Finite Element

Method).

Nella seconda parte del corso gli studenti affronteranno lo studio di innovative

tecniche di ottimizzazione (Evolutionary Structural Optimization ed Extended

Evolutionary Structural Optimization) basate sulla eliminazione della materia ridondante

per una geometria assegnata, caratterizzata da un determinato sistema di vincoli,

sottoposta ad una specifica condizione di carico.

FORM FINDING STRATEGIES // PROGRAMMA DEL CORSO


Tutors: Arturo Tedeschi (Authorized Rhino Trainer), Davide Lombardi, Maurizio Degni


Introduzione alle superfici poligonali (mesh), conversione NURBStoMesh, triangolazioni

Algoritmi di smoothing (Weaverbird), strategie avanzate di discretizzazione

Kangaroo: introduzione ed approfondimento del motore fisico per Grasshopper

Introduzione al solutore genetico Galapagos


Introduzione alle strategie di form-finding

Catenarie, superfici minime, mesh spring relaxation, simulazione di membrane singole e

multiple, shell behaviour

Introduzione all'analisi FEM con Millipede e Karamba: definizione delle geometrie,

vincoli, condizioni di carico. Analisi delle sollecitazioni. Lettura e visualizzazione dei

risultati

Superfici a semplice compressione


Introduzione all'ottimizzazione strutturale topologica: Evolutionary Structural

Optimization (ESO) ed Extended ESO (XESO).

Utilizzo del plug-in Millipede nell'ottimizzazione topologica

CALENDARIO E QUOTE DI ISCRIZIONE

12 > 15 FEBBRAIO 2015__ROMA PLUG IT__ LIVELLO BASE

Iscrizioni Tariffa Ridotta (350€ studenti – 450€ professionisti): entro 20 gennaio 2015

Iscrizioni Tariffa Standard (450€ studenti – 550€ professionisti): entro 31 gennaio 2015

05 > 08 MARZO 2015__MILANO PLUG IT__ LIVELLO BASE

Iscrizioni Tariffa Ridotta (350€ studenti – 450€ professionisti): entro 31 gennaio 2015

Iscrizioni Tariffa Standard (450€ studenti – 550€ professionisti): entro 21 febbraio 2015

25 > 29 MARZO 2015__MILANO ECOLOGIC PATTERNS__ AVANZATO

Iscrizioni Tariffa Ridotta (400€ studenti – 500€ professionisti): entro 20 febbraio 2015

Iscrizioni Tariffa Standard (480€ studenti – 580€ professionisti): entro 16 marzo 2015

08 > 12 APRILE 2015__ROMA ECOLOGIC PATTERNS__ AVANZATO

Iscrizioni Tariffa Ridotta (400€ studenti – 500€ professionisti): entro 20 febbraio 2015

Iscrizioni Tariffa Standard (480€ studenti – 580€ professionisti): entro 27 marzo 2015

08 > 10 MAGGIO 2015__MILANO FORM FINDING STRATEGIES__ AVANZATO

Iscrizioni Tariffa Ridotta (300€ studenti – 400€ professionisti): entro 28 marzo 2015

Iscrizioni Tariffa Standard (380€ studenti – 480€ professionisti): entro 27 aprile 2015

PAGINA ISCRIZIONI

TUTORS

Arturo Tedeschi (1979) è architetto, ricercatore indipendente e

computational designer. Nel 2010 pubblica “Architettura Parametrica –

Introduzione a Grasshopper”, il primo testo italiano sulla modellazione

parametrica (giunto alla seconda edizione e tradotto in lingua inglese).

Nello stesso anno collabora con lo studio Zaha Hadid Architects di Londra.

Dal 2011 è Rhino ART (Authorized Rhino Trainer) ed è impegnato in

un’intensa attività formativa come invited lecturer presso università italiane

e straniere e come direttore e docente di una serie di corsi sulla

progettazione parametrica. Dal 2012 è co-director della AA Rome Visiting

School per l’Architectural Association School di Londra. E' fondatore e

direttore di A>T, ufficio cloud based che offre servizi di consulenza per

progetti di architettura caratterizzati da geometrie complesse. Nell’ambito

del progetto NU:S ha realizzato, insieme a Maurizio Arturo Degni,

un’installazione all’interno del Chiostro del Bramante, nella città di Roma,

utilizzando tecniche di progettazione e fabbricazione digitale. Nel 2014

pubblica AAD-Algorithms Aided Design, il testo di riferimento sulla

modellazione algoritmica. Il suo lavoro è stato pubblicato su magazines

internazionali ed esposto a Roma (Chiostro del Bramante, museo MACRO),

Milano, Parigi (Carrousel du Louvre) e Londra. Dal 2014 è digital consultant

presso il Politecnico di Milano.

www.arturotedeschi.com

Maurizio A. Degni (1984) architetto e computational designer, è

specializzato nell’analisi energetico-ambientale di sistemi complessi e nelle

relative strategie di ottimizzazione attraverso l’uso di software e strumenti

parametrici. Ha collaborato con diversi studi italiani come Studio Kami,

J.M. Schivo & Associati e Studio Marzullo partecipando a progetti

internazionali e concorsi. Con Arturo Tedeschi ha progettato l’installazione

NU:S, all’interno del Chiostro del Bramante di Roma ed il concept

Parametric Shoes (tra i primi prototipi di calzature stampate in 3D)

realizzate in collaborazione con lo shoe-designer Alessio Spinelli.

Davide Lombardi (1985) architetto e computational designer, si occupa di

ricerca nell’ambito del design e ottimizzazione strutturale, con particolare

interesse per le strategie di ottimizzazione topologica. Ha collaborato con

diversi studi di progettazione lavorando a progetti internazionali in Arabia

Saudita ed Etiopia. Svolge il suo lavoro di ricerca tra Italia ed Australia

(Melbourne). Dal 2013 ha tenuto lectures presso diverse realtà

accademiche italiane ed internazionali (Oxford-Brookes Rome Visiting

School).

TESTI CONSIGLIATI

• H. Pottmann, A. Asperl, M. Hofer, A. Kilian, 2007, Architectural Geometry,

Bentley Institute Press, U.S.A.

• S. Adriaenssens, P. Block, D. Veenendaal, C. Williams, 2014, Shell Structures for

Architecture, Routledge, London.

• Carlos R. Barrios, 2014, Parametric Design in Architecture: Fundamentals,

Methods, Applications, Birkhauser

• K. Terzidis, 2006, Algorithmic Architecture, Architectural Press, Oxford.

• L. Iwamoto, 2009, Architectural and Material Techniques, Princeton

Architectural Press, New York.

• AD. Architectural Design. Emergence: Morphogenetic Design Strategies, July

2004. Wiley

• F. Otto, B. Rasch, 2006, Finding Form, Deutscher Werkbund Bayern.

• D.P. Billington, 1982, Thin Shell Concrete Structures, McGraw Hill, New York.

AAD_ALGORITHMS-AIDED DESIGN

Parametric Strategies using Grasshopper

Arturo Tedeschi

Edizioni Le Penseur

Algorithms-Aided Design presents design methods

based on the use of Grasshopper®, a visual algorithm

editor tightly integrated with Rhinoceros®, the 3D

modeling software by McNeel & Associates allowing

users to explore accurate freeform shapes. The book

provides computational techniques to develop and

control complex geometries, covering parametric

modeling, digital fabrication techniques, form-finding

strategies, environmental analysis and structural

optimization. It also features case studies and

contributions by researchers and designers from world’s

most influential universities and leading architecture

firms. MORE INFO

NOTE

PLUG IT // LIVELLO BASE

Per partecipare al corso è sufficiente una conoscenza base di modellazione

tridimensionale acquisita su qualsiasi piattaforma software (non necessariamente

Rhinoceros). Verranno fornite versioni valutative dei software utilizzati durante il

workshop. Gli studenti dovranno portare il proprio laptop. Segnaliamo agli utenti MAC OS

che Grasshopper può essere eseguito esclusivamente su sistema operativo Windows.

Raccomandiamo, pertanto, di creare una partizione (Bootcamp) dedicata

all’installazione di Windows (si suggerisce l’utilizzo di Windows 7). Le Virtual Machines (VM

Ware Fusion, Parallels Desktop, Virtual Box, etc.) potrebbero causare problemi di

performance o compatibilità.

ECOLOGIC PATTERNS // LIVELLO AVANZATO

Per partecipare al corso è sufficiente una conoscenza base di Grasshopper (in

particolare: definizione e analisi di superfici, trasformazioni geometriche, Data Tree). Non

sono richieste conoscenze specifiche di Ecotect (verranno illustrate le nozioni

fondamentali del software in relazione all’utilizzo sinergico con Grasshopper).

Saranno fornite versioni valutative dei software utilizzati durante il workshop. Gli studenti

dovranno portare il proprio laptop. Segnaliamo agli utenti MAC OS che Grasshopper può

essere eseguito esclusivamente su sistema operativo Windows. Raccomandiamo,

pertanto, di creare una partizione (Bootcamp) dedicata all’installazione di Windows (si

suggerisce l’utilizzo di Windows 7). Le Virtual Machines (VM Ware Fusion, Parallels Desktop,

Virtual Box, etc.) potrebbero causare problemi di performance o compatibilità.

FORM FINDING STRATEGIES // LIVELLO AVANZATO

Per partecipare al corso è sufficiente una conoscenza base di Grasshopper (in

particolare: definizione e analisi di superfici, trasformazioni geometriche, Data Tree).

Saranno fornite versioni valutative dei software utilizzati durante il workshop. Gli studenti

dovranno portare il proprio laptop. Segnaliamo agli utenti MAC OS che Grasshopper può

essere eseguito esclusivamente su sistema operativo Windows. Raccomandiamo,

pertanto, di creare una partizione (Bootcamp) dedicata all’installazione di Windows (si

suggerisce l’utilizzo di Windows 7). Le Virtual Machines (VM Ware Fusion, Parallels Desktop,

Virtual Box, etc.) potrebbero causare problemi di performance o compatibilità.

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