Генеративный дизайн для городского планирования

На прошедшем в Лас-Вегасе Autodesk University я старалась выбирать максимально практические сессии, супернасыщенная и содержательная программа позволяла это сделать. На AU всегда очень много говорят про будущее, про тренды, про исследования компании и новые технологии, но параллельно с этим пользователи со всего мира привозят массу полезнейшего и практического контента. И это отличный шанс набраться новых идей, увидеть, как именно наши решения применяются для решения конкретных задач, и, если позволяет уровень английского, задать практикующим инженерам любые технические вопросы.

И всё же перед началом Autodesk University на специальном мероприятии Connect & Construct Summit было одно выступление, которое полностью захватило моё воображение и которое пока ещё трудно отнести к повседневной практике. Это был совместный доклад парней из Autodesk Research и голландского архитектурного бюро Van Wijnen о применении генеративного дизайна для городского планирования.

Генеративный дизайн

1. Описание результата, который нужно получить. Использование эволюционных алгоритмов даёт отчасти случайный (в том смысле, что он не может быть до конца предсказан) результат, но всё же требуется базовая конкретизация задачи.
2. Определение параметров. Пользователь определяет, каким характеристикам должны соответствовать генерируемые решения.
3. Отбор лучших вариантов. Система предлагает некоторое количество решений, которые отличаются по целевым характеристикам и все удовлетворяют поставленным условиям, дальше нужно выбрать самый красивый/впечатляющий/вызывающий/отвечающий вкусу заказчика и так далее вариант, то есть опереться на трудно поддающиеся какому-то формальному описанию критерии. С этим человек пока справляется лучше компьютера.

Генеративный дизайн в городском планировании

На Autodesk University Кин Уолмсли (Kean Walmsley) и Лоренцо Вилладжи (Lorenzo Villaggi) рассказывали о своём участии в проекте для голландской строительной компании Van Wijnen Groep, строящей доступное жильё в городе Алкмар. Специалистов из The Living девелоперы привлекли, чтобы применить методы генеративного дизайна в городском масштабе. Требовалось спроектировать жилой квартал так, чтобы одновременно соблюсти местные строительные нормы (например, по максимальной этажности, ориентации домов вдоль существующих улиц, числу и расположению проездов, парковочных карманов и т.д.) и требования девелопера. К последним относится, например, то обстоятельство, что в проекте должны были использоваться конкретные типы коттеджей (101-5700, 201-5700 и 301-5700) и многоквартирных домов.

Project Refinery

Важным итогом сотрудничества между Autodesk и Van Wijnen Groep стало понимание того, что генеративный дизайн вполне может быть применим для улучшения процесса планирования жилых кварталов. Но был и второй результат, не менее важный, – это бета-версия приложения для генеративного дизайна в архитектурно-строительной области, которая даст пользователям возможность исследовать и оптимизировать свои проекты, созданные в Revit.

Присоединиться к Project Refinery может любой желающий – надо подать заявку. Действующим бета-тестерам проект станет доступен сразу и появится в списке My Projects; тем, кто никогда раньше участия в бета-тестировании не принимал, придётся подождать чуть дольше.

Если в двух словах, Project Refinery представляет собой пакет для Dynamo, который помогает создавать варианты проекта. Он запускается локально и использует нод для кэширования модели Revit. Потом, после работы алгоритма оптимизации, лучший вариант экспортируется обратно в Revit.

Зачем еще нужен генеративный дизайн

Генеративный дизайн в архитектуре

Работа началась со сбора исходных данных. Сотрудников и руководителей опрашивали о стиле работы и предпочтениях по расположению рабочего места. На основании их ответов было разработано шесть основных и измеримых целей, сочетающих аспекты человеческого восприятия (например «предпочтения соседства») и количественные характеристики (например «освещённость», «уровень шума»). Далее архитекторы и исследователи создали геометрическую систему, которая содержала несколько уровней ограничений, включая размер пространства, количество переговорных комнат, зон общего пользования и чётко зафиксированных помещений, расположение которых не может быть изменено (санузлов, технических помещений).