شبیه سازی معماری (architectural visualization) یا آرکویز (archviz) به منظور ارائه ی هر چه بهتر ایده ها، کانسپت، طرح و نقشه های معماری پا به دنیای معماری گذاشت. معماران در اکثر مواقع برای توجیح و توضیح ایده های خود به دیگران دچار مشکل میشوند از این رو این حرفه یعنی آرکویز خیلی زود در این حیطه جا باز کرد و مورد استقبال قرار گرفت. برای شناخت هر چه بیشتر این هنر و حرفه بررسی تاریخ شبیه سازی و ارائه معماری در گذر دوره های زمانی مختلف با توجه به تکنولوژی های در دسترس آن دوره ها می تواند راهگشا باشد. از این رو در ادامه به صورت مختصر به آن اشاره می کنیم تا خواستگاه این صنعت و هنر را به درستی دریابیم و با تکنولوژی های مرتبط آن نیز بیشتر آشنا شویم.
اولین طراحیهای معماری با حکاکی روی سنگها و صخره ها اتفاق افتاد که نمونه های زیادی از آنها رو در مصر میتوان مشاهده کرد.
اما اگه نخوایم خیلی به سالهای دور برگردیم، در یک بازه زمانی طولانی، معماران برای ارائه ی طرحها و ایده های خود و برای ترسیم نقشه های ساختمان راهی جز استفاده از قلم و کاغذ نداشتند. تمامی خطوط، شکلها، ابعاد و اندازه ها و جانماییها باید با ظرافت و کمترین خطا کشیده میشدند و تو پروژه های بزرگ واقعا کاری سخت و زمانبر و طاقت فرسا بود.
۶۰ سال پیش تحولی در صنعت معماری اتفاق افتاد! تحولی که دنیای معماری رو رگرگون کرد.
۶۰ سال پیش دکتر پاتریک هاناراتی، که به Cad Father معروف است، برای اولین بار سیستمی هوشمند و عددی برای طراحی مهندسی و معماری راه اندازی کرد که بعده ها به نام Computer Aided Design یا CAD شهرت پیدا کرد. از اونجاییکه تاریخچه ی پیدایش سیستم کد، اندکی پس از ابداع کامپیوتر صورت گرفت، در طی سالیانی که گذشت با پیشرفت تکنولوژی محاسبات کامپیوتری، رشد شگفت انگیزی در سیستم کد و اخیرا شبیه سازیهای سه بعدی را شاهد هستیم.
By: Vivid Visual
در اوایل راه اندازی سیستم کد، به دلیل قدرت پایین کامپیوترها و هزینه های بالای آنها، شاید ۳۰ سال طول کشید تا سیستم کد با رشد و ارتقا و فراگیرتر شدن کامپیوترها، جای روش های سنتی طراحی معماری و استفاده از قلم و کاغذ را ربود و در اولویت اول برای طراحی معماری قرار گرفت.
در طول این دوره، افراد و کمپانی های زیادی بودند که نرم افزارهایی برای محاسبات مهندسی و طراحی های معماری رو ارائه دادند و در رشد و پیشرفت این صنعت نقش مهمی ایفا کردند که در زیر به برخی از آنها به ترتیب قدمت آنها اشاره میکنیم.
PRONTO: Built by Patrick Hanratty
Sketchpad: Built by Ivan Sutherland
ADAM: Built by Patrick
Hanratty
CATIA: Built by Dassault Systemes که امروزه هم مورد استفاده قرار میگیرد
AutoCAD: by Autodesk
SolidWorks: Built by Dassault Systemes
Autodesk Inventor: by Autodesk
Autodesk 360: by Autodesk
در واقع سیستم کد، راهکاری برای محاسبات خودکار و جلوگیری از خطاهای روش های سنتی دستی بود.
در زیر به برخی از مزایای استفاده از سیستم کد در طراحی های معماری می پردازیم:
یکی از مهمترین مزایای سیستم کد، طراحی طبق اندازه یا به اصطلاح اسکیل دقیق است. نقشه های دوبعدی و گاها حجم های سه بعدی از طرحها، میتوانند در مقیاس صحیح طراحی و ارائه شوند.
ضبط و ذخیره ی اطلاعات در سیستم کد به سرعت اتفاق افتاده و محدودیتی نخواهد داشت.
قدرت، سرعت و دقت بالا در طراحی و ایجاد نقشه ها، مقاطع و برشها
نمایش و ارائه ی طرحها در سیستم کد به راحتی اتفاق افتاده و بارها میتوان ویرایش های لازم رو انجام داد.
در این سیستم میتوان به جزییات کامل و ریزترین بخشهای طراحی پرداخت
صرفه جویی در زمان و هزینه ها و دوباره کاریها
کنترل مدیریت پروژه در بخشهای مختلف
زمانیکه تمامی طرحها و ایده ها و نقشه ها به کمک سیستم کد آماده شد، باید راه های مناسبی برای ارائه و نمایش آنها بوجود می آمد. در طی این سالها و در کنار رشد و پیشرفت سیستم کد، صنعتی به نام آرکویز(architectural visualization) قدم به دنیای طراحان و معماران گذاشت. این صنعت انقلابی در ارائه و پرزنتهای معماری ایجاد کرد. با پیدایش نرم افزارهای شبیه سازی سه بعدی، فضا برای نمایش هر چه بهتر طرحهای معماری بازتر شد و امروزه شاهد پیشرفت چشم گیری در این زمینه هستیم.
پس از استفاده از سیستم کد برای ارائه سه بعدی طرح ها نیاز به ایجاد تصویری قابل لمس از آن ها برای عموم احساس میشد که هر چه به واقعیت فیزیکی که ما با چشمان خود در اطرافمان می بینیم نزدیکتر شود ادراک آن ها آسان تر شده و می تواند خدمت بزرگی به افراد مختلف چه طراح و چه کارفرما و … ارائه کند. در طی ده های مختلف به کمک فرمول های ریاضی که هر روز بیشتر به فیزیک دنیای واقعی نزدیک تر می شود محاسبه سطوح سه بعدی به منظور تبدیل یک محیط سه بعدی به تصویری دو بعدی استفاده می شده است که این فرایند را رندرینگ می گویند. در طی سال ها نرم افزار های مختلفی برای این منظور به وجود آمدند که فرمول های مختلف و متعددی را استفاده می کردند در زیر به برخی از مهمترین آن ها اشاره میکنیم:
Render Man, V-Ray, MentalRay, Corona, Maxwell, I-Ray, TheaRender, FStorm, Redshift, Octane, Lumion, Unreal, Unity و ….
این نرم افزارها به واسطه محاسباتی که بر روی خصوصیات سطوح از نظر هندسی و مواد تشکیل دهنده آنها و نورهای برخوردی انجام می دهند تصاویری تولید میکنند که می تواند بسیار واقعگرایانه یا کاملا غیر واقعی باشند. در بسیاری از موارد معماران و مخاطبین این صنعت روش واقعگرایانه را به منظور بازسازی واقعی یا خلق فضایی کاملا جدید استفاده می کنند اما مواردی وجود دارد که تصاویر کاملا گرافیکی و غیر واقعی به منظور های مختلفی مانند ارائه کانسپت های اولیه و … مورد استفاده قرار می گیرند.
برای تولید هر دو نوع تصویر نیاز به طی مراحلی توسط افراد متخصص وجود دارد که دانش اجرای این مراحل را به خوبی داشته باشند که به این افراد شبیه سازان معماری architectural visualizer یا visualization expert می گویند.. این مراحل شامل نورپردازی دقیق، ساخت متریال یا مواد تشکیل دهنده سطوح با توجه به خصوصیات فیزیکی آن ها، تنظیم دوربین از نظر کادر بندی و تنظیمات روشنایی به مانند یک عکاس حرفه ای، تنظیمات الگوریتم های نرم افزار مورد استفاده که می تواند بسیار پیچیده یا بسیار ساده باشد و همچنین در نهایت پرداخت تصویر نهایی به واسطه نرم افزارهای ادیت تصویر مانند photoshop, nuke, fusion, aftereffect و … می باشد.
البته در این مراحل، فرایندهای دیگری وجود داشته که می تواند روند این کار را تحت تاثیر قرار دهد که با توجه به اجزا تشکیل دهنده هر تصویر ممکن است این فرایند ها اضافه یا کم شوند. به طور مثال ساخت پارچه های خاص و سازه های چادری یا ساخت و شبیه سازی مایعات به مانند آبشار، مراحلی را به مراحل کلی گفته شده اضافه خواهد کرد.
کاربردهای این صنعت در رشته ها و بخش های مختلفی که نیاز به تولید تصویر دارند می تواند مورد استفاده قرار گیرد از آن جمله می توان به مواردی مانند شبیه سازی ساختمان پیش از ساخت، ارائه کاتالوگ محصولات صنعتی و ساختمانی، فروش ساختمان های نا تمام، شبیه سازی نور پردازی و مهندسی نور ها، کمک به طراحی سازه ها و کمک به تصمیم گیری های مرتبط به ساخت و ساز در ابعاد شهری، محله ای و تک بنا ها و بسیاری موارد دیگر که در مقاله های آینده بیشتر به آن ها خواهیم پرداخت می توان اشاره کرد.
به توجه به مطالب گفته شده شاید حدس زده باشید که صرفا تولید یک تصویر دوبعدی انتهای کار این صنعت نیست و می تواند انواع مختلفی از تصاویر را تولید کند که با پیشرفت تکنولوژی روز به روز تغییر خواهد کرد. در حال حاظر علاوه بر تصاویر ثابت دو بعدی در این صنعت می توان به روش های ارائه متنوع دیگری از جمله تصاویری ۳۶۰ درجه و پاناروما، انیمیشن های ثابت و تعاملی، واقعت های مجازی و افزوده اشاره کرد که هر کدام می تواند نیاز خاصی را در جامعه معماری و تصویر سازی براورده کند، اشاره کرد.
در حال حاظر بیشترین سهم بازار شبیه سازی معماری در جهان به تصاویر ثابت دو بعدی اختصاص دارد و ارزانترین شیوه ارائه نیز محسوب می شود که می تواند دلیل سهم بزرگ آن را توجیه کند. اما امروزه این سهم در حال تحول بزرگی است و روند ارائه به سوی ارئه واقعیت مجازی توسط تصاویری ۳۶۰ درجه و تصاویر تعاملی در حال تغییر است.
با پیشرفت های سریع تکنولوژی شاهد تغییرات و تحولات زیادی در صنعت ساختمان و شبیه سازی معماری خواهیم بود (مانند تکنولوژی هولوگرافیک و …) بنابراین آماده شدن برای این تغییرات در روند کار اهمیت بسزایی دارد. در حال حاظر حتی بسیاری از شرکت های پیشرو معماری در حال طراحی معماری به واسطه تکنولوژی واقعیت مجازی هستند و در اینده نه چندان دور این روش طراحی می تواند جایگزین یا حداقل کمک کننده روند طراحی سنتی و کنونی باشد.
بنابراین با توجه به مطالب گفته شده می توان به این نتیجه رسید که جایگاه شبیه سازی معماری نه تنها در ارائه معماری و صنعت ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است بلکه حتی در روند طراحی معماری و تصمیم گیری های ساخت و انتخاب های طراحانه می تواند نقش بسیار مهمی ایفا کند؛ بنابراین حضور متخصصین این صنعت در کنار معماران و همراهی با آن ها در پیشرفت معماری و صنعت ساختمان کنونی موئر خواهد بود.
نویسندگان: محمدرضا محسنی، یونس بنا
یک پاسخ
مطلب خوبی بود…