제너레이티브 디자인을 활용한 교량, 트러스 설계 자동화 04

 

2-1. 구간 별 Dynamo 해설

>> 프로젝트 진행 과정의 Dynamo 파일 및 백그라운드 이미지 확인

위 컨셉 프로세스 이미지와 같이, 정형적이고 안정적인 실험을 시작으로 디자인적 요소를 반영하는 순서로 진행된다. 각 파일 별 차이점이 많지만, 주요 구조체를 Line으로 정리하고 색상 및 형태를 반영하는 큰 틀로 진행된다. 디자인적 요소는 라인 스타일의 변경 및 추가 라인을 생성하는 과정으로 작성한다.

 가장 안정적이고 정형적인 단계로, 컨트롤 패널 형식을 추가하며 실험한 내용이 크다.

상단 디자인 반영을 위하여 NurbsCurve 대입 구간이 추가된다. 해당 구간의 추가로 기존 상단 Line 작성 및 기존 구조 Line의 전체적인 List 수정이 이루어진다. 왜냐하면 전체를 통합하고 분리하여 색상 및 구조 작업을 진행했지만, Line과 NurbsCurve 분할과 결과 값의 색상 또한 분할하여 나누어 작업해야 하는 분리 작업이 필요하다. 해당 디자인 작은 상하 범위를 변경하며 다음 이미지와 같이 변화한다. 하지만 위와 같이 Dynamo 가 수정된 상황에서 아래 이미지와 같은 하단 추가 변형은 쉬운 수정 사항으로 끝나게 된다.

결론적으로 상단, 하단 디자인 요소 실험을 통해, 적절한 디자인 요소 반영 범위를 고민하게 된다. 최종적으로 NurbsCurve의 2차 반영을 진행한 마지막 결과 물로 이르게 된다. 해당 내용은 다음장에서 구간 별로 서술한다.

>> 최종 NurbsCurve 및 Voronoi 상용 결과물

 마지막 TEST 결과물인 Voronoi 적용 파일의 구간별 해설 내용을 아래에 설명한다.

위에서 간단히 설명한 장변 추출 및 Control Panel 및 Z 값 변경 구간은 동일하게 진행된다.

 

   

 변경된 사항은 위 이미지와 같이 NurbsCurve를 2차로 생성하는 과정이다. 첫 번재 NurbsCurve는 상단 이미지와 같이 굴곡이 많아 불안정한 형태를 지니게 된다. 하지만 재가공을 통한 2차 NurbsCurve 생성으로 안정감 및 디자인 요소를 반영 시킨다.

 

 정리된 구조 Line들은 두께를 부여하기 위해, 기존 상단,하단,구조부와 동일하게 분할하여 정리 된다. 해당 리스는 Geometry 작업을 통하여 구조적 적합성 색상 작업에 투입된다. 단, Nurbscurve와 일단 Line의 패밀리 배치 방식이 다르기 때문에 List 구분이 필요하다.

Voronoi 적용은 Nurbscurve로 형성된 두 공간에 적용된다. 위 결과 값은 에러 상황으로 아래 수정 사항에서 기술 한다.

2-2. 오류 확인 및 수정 사항

위 구간 설명에서 나온 에러 사항의 원인을 확인한다.

Voronoi 면 생성의 오류이기 때문에 이전 단계에서 어떤 라인이 형성 중인지 확인한다. 아래 이미지와 같이 겹침 범위가 크기 대문에 과도한 Surface 생성으로 확인.

디자인적 해당 노드 수정보다, 형성된 surface 면적이 작은 결과 값만을 추출하는 방식으로 변경. 해당 값을 위해 Sum 노드를 사용하여 면적을 Generative Design의 Output 값으로 지정한다.

 

2-3. 자동화 주요 구간 설명 및 활용 방안

  

  가장 중요한 구간은 좌측 NurbsCurve 형성 구간과  우측 Voronoi 형성 구간이다. 디자인 요소를 만들기 위해 정형적인 형태의 틀을 깨는 구간이다. 해당 구간에서 발생하는 오류 혹은 변수들을 잡는 방식이 가장 중요한 상황이다. 우선 기준 점과 생성되는 두 디자인 요소와의 위치가 중요하며,  정형적인 요소를 아래에 깔고 위에 비정형적 요소를 근거 있게 대입하는 방식을 적용 했다.

 

2-4. Generative Design 실행 방식에 따른 수정 사항 등 정리

Filter를 통해 오류가 발생하지 않는 범위를 확인한다. 그리고 해당 범위에 들어오는 값들 만을 추출하기 위해 Optimize로 Generative Design을 실행 가능 하다. 필터의 버뮈는 2 ~ 10 으로 확인되며, 해당 결과 값을 Set constraints min / max 값에 대입한다.  결과적으로 오류 없이 안정적인 결과 도출이 가능해진다.

    

2-5. Revit 모델 생성 후 시각적 활용 방식

Generative Design 결과물 선택 후 요소 생성을 누르면 위와 같이 Revit Family로 반영된다. 추가적으로 해당 요소의 구조적 확인 결과를 Revit에 반영하기 위하여 아래 Visibility/Graphic Overrides for 3D view 기능의 Filters를 셋팅 한다.

 

필터 기능을 통하여 Dynamo 및 Generative Design에서 보여진 Geometry 형상 색상 작업 등이 Revit에도 반영되어 보여짐을 확인 가능 하다.

 

2-6 기존 사례와의 차이점 검토

해당 모델 작성 및 매뉴얼 작업을 진행하며, 기존 사례와의 가장 큰 차이점을 꼽자면, 아무래도 디자인적 Geometry 형상 실험 작업의 유무 일 것이다. 항상 정형적이고 안정적인 작업만 할 수 있지만, 도전성이 포함되는 복잡한 작업 또한 Dynamo Geometry 형상 작업을 통해 충분히 가능하다.