배치 자동화를 위한 형태 구성 방식에 대한 개념
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배치 형태 찾기 [ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ]
기본적인 건축
법규를 적용한 대지에서 형태를 찾는 실험을 진행한다. 건물의 배치 형태는[ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ] 형태를 추출하며, 1개의
동 혹은 2개 이상의 동을 만들 수 있는 배치 알고리즘을 구현한다.
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3개의 직사각형 매스를 배치하여 1개
이상의 동을 생성
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3개의 직사각형은 무작위로 배치되며, 2~3개의
분절된 동을 생성
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직사각형의 크기 및 방향에 따라 [ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ] 형태를 생성
배치 자동화를 위한 준비(법규 관련)
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법규를 적용한 배치 가능 대지 영역 확보
도로의 모퉁이 교차점을 추출하여 대지와 가장 가까운 모퉁이 점을 확인한다.
해당 점에서 반지름 2m의 원을 생성한 뒤, 대지경계선과
겹치는 2개의 포인트를 추출한다. 이는 각각의 변에 2m 씩 후퇴한 간격을 나타내며, 해당 후퇴 영역을 건물 배치 영역에서
제외한다.
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도로 교차점 추출
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교차점과 가장 가까운 대지 경계선의 모서리 포인트 추출
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반지름 2m의 원 생성 후 대지 경계선과 교차 점 생성
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두 점을 이어 후퇴 영역 생성
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생성된 후퇴 영역을 건축가능 영역에서 제외
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정북 일조 적용을 위한 Dynamo 형상 설정
높이 9 미터를 초과하는 부분,
정북방향의 인접 대지경계선으로부터 h/2 이상 이격 한다.
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해당 내용을 패밀리로 작성하면 아래 이미지와 같이 가능
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2포인트 가변 패밀리와 프로파일에 수식을 걸어 매개변수로 작성 가능
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위 수식과 형식을 형상화 하면 아래 이미지와 같이 형성 가능
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해당 형상과 건물의 형태가 겹치면 법적 규모 불일치 상태로 에러 처리
환경성능 평가를 위한 배치 방식
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남향비율 설정 및 환경성능 값 설정
남향비율 (남 + 북 길이의 합 / 동
+ 서 길이의 합)을 기준 식으로 형상의 길이를 측정한다.그리고 해당 길이를 Generative Design의 output 값으로 설정하여 필터링 작업을 진행한다. 아래 이미지와
같이 다양한 형태의 환경성능 값을 추출 가능하다.
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황경성능 1.5이상 ~ 3 이하의
수치에서 가로 배치 성향 확인
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환경성능 1.5이하 수치에서 세로 방향 배치 성향 확인
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매스 수가 많을수록 방향성에 대한 결과값의 의미가 없어짐
평가 기준 산정 방식(건폐율, 동의 개수, 건물의 너비, 건물의
둘레 등)
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건폐율, 동의 개수, 건물의
너비(m2), 건물의 전체 둘레(m) 확인
건폐율, 동의 개수, 건물의
너비, 건물의 전체 둘레 등을 활용하며 형태를 확정 짓는 특정성에 대한 실험 및 규칙 확인
무작위 1000개의 결과 중,
단 4개의 중정형 형태 확인
- ㅁ 형태 배치를
인위적으로 추출하기 위한 알고리즘 확인 필요
- 결과물 생성시 Solid 내부의 빈
공간이 있는 결과 값을 추출하는 구간 추가 필요
형태 이미지 인식 방식
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이미지 파일을 인식하여 Dynamo Geometry와 대조 및
배치
Dynamo에서 이미지를 인식하여 Solid 형태를
생성
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ㄱ 형태의 Solid를 대지 중앙에 배치
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검정색 형태 영역 남기기
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기존 작업에서 배치되는 4개의
4각형 형태와 겹치는 공간을 확인하기
Generative Design 을 활용한 [형태 유사성] output 설정
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이미지 형태와
사각형 배치에 대한 겹침 영역의 부피 측정
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겹치는 부피 값이 높을 수록 이미지와 배치 형태가 유사하다고 판단
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하지만, 대부분이 이미지 형태로 나타나지 않는 상황 확인
[형태 유사성min], [형태 유사성max] output 설정
Ø max : 이미지 형태와
배치 형태의 부피 겹침 값
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숫자가 클수록 형태와 유사하다고 판단
Ø Min : 겹침을 제외한, 이미지 형태에서 벗어난 부피 값
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숫자가 작을수록 형태와 유사하다고 판단
Max 값이 가장 높은 (20)점인 형태는
ㄱ 형태지만, min 값이 상당히 높은 20 이상으로 나타난다. 이는 이미지 형태와 유사하면서 더 넓은 ㄱ 형태로 구성되어 있음을 의미한다.
그렇기 때문에
추가적으로 이미지와 배치의 연관성을 높여줄 아이디어, 방식이 필요하다.
이미지 형태에
맞추어 사각형 배치 영역 조절
Ø 형태와 무관한
위치로의 배치 가능성 제외
Ø 배치 경우의 수를
줄이고, 형태에 맞춘 배치 가능성 상승
[형태 유사성min], [형태 유사성max] output 설정 값 확인 [10미만
15이상]
Ø 형태 배치 가능성을
높인 결과, 이전 결과에 비해 형태가 나타남
Ø 하지만 완벽한
형태의 배치는 부족함
Ø 추가적으로 형태에서
벗어난 부분의 영역을 제외시키는 방식 추가 고려
Generative Design 실행을 통한 인식 및 결과물 도출
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형태 유사성 Min / Max 값을 활용하여 Generative Design 결과 추출
[형태 유사성min], [형태 유사성max] output 설정 값 설정 [10미만 15이상]
Ø 최적화 진행
Ø 이전 결과들 보다
형태를 유지하는 결과물 확인
Ø 하지만 완벽한
형태의 유사성을 도출하기는 쉽지 않은 상황으로 판단
[형태 유사성min], [형태 유사성max] output 설정 값 설정 [10미만 15이상]
Ø ㅁ 형태 최적화 실험
Ø 중정이 있는 형태를
위하여 사각형 형태의 변형 필요
test file download
https://drive.google.com/file/d/1JfsnlBhgIaFANjPM1-U4X3s0B3Ff2UCn/view?usp=sharing
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