Programa˘c~ao Moderna para Design Generativo · Feedback imediato em Rosetta Exemplo/Aplica˘c~ao...

Programacao Moderna para Design GenerativoMestrado em Engenharia Informatica e de Computadores

Jose Lopes

Instituto Superior Tecnico

5 de Junho de 2012

Programacao Moderna para Design Generativo 1/36

Design Generativo


Estudo dos sistemas actuais

I Linguagens de Programacao Textuais

I Linguagens de Programacao Visuais

I Aplicacoes de CAD


Estudo dos sistemas actuais

I Funcionalidades

I Construcoes linguısticas

I Conceitos geometricos


Estudo dos sistemas actuais (Exemplo)

Fig: Programa em Grasshopper



Fig: Programa em Grasshopper (excerto)



Fig: Programa em Grasshopper (completo)


Princıpios de Design Generativo

I Portabilidade

I Elementos parametricos

I Operacoes funcionais

I ...

I Ambiente de programacao moderno: Rosetta


Portabilidade

I Programas nao sao portaveis

I Vendor lock-in


Portabilidade em Rosetta


Elementos parametricos

spiral(t) =

ρ = αt

φ = βt

z = t

Fig: Torre de espirais conicas



spiral(t) =

ρ = αt

φ = βt

z = t

function spiral(t) {

return cyl(a * t, b * t, t);

}

Fig: Torre de espirais conicas



Fig: Amostragem de uma espiral conica





}

; amostragem

function spiralPoints(n) {

var points = [];

for (var i = 0; i < n; ++i) {

points[i] = spiral(i / n);

}

return points;

}

sweep(spline(spiralPoints(n)), circle(1));


Elementos parametricos em Rosetta



}

sweep(functionCurve(spiral), circle(1));


Rigor matematico e geometrico

Diferenca simetrica (∆)

∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1)



∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1)

function delta(r0, r1) {

return subtract(

union(r0, r1),

intersect(r0, r1));

}



∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1)


var r0Copy = copy(r0);


return subtract(

union(r0, r1),

intersect(r0Copy, r1Copy));

}



∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1)




if (isCurve(r0) && isCurve(r1)) {

return subtractCurves(

unionCurves(r0, r1),

intersectCurves(r0Copy, r1Copy));

} else if (isSurface(r0) && isSurface(r1)) {

...

} else if ...



∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1)≡ (R0 − R1)

⋃(R1 − R0)




if (isCurve(r0) && isCurve(r1)) {





...

} else if ...



∆(R0,R1) = (R0

⋃R1) − (R0

⋂R1) ≡ (R0 − R1)

⋃(R1 − R0)




if (isEmptyIntersection(r0, r1)) {

return union(

subtract(r0, r1),

subtract(r1Copy, r0Copy));

} else if (isCurve(r0) && isCurve(r1)) {





...

} else if ...Programacao Moderna para Design Generativo 20/36

Rigor matematico e geometrico em Rosetta

I Operacoes funcionais

I Operacoes implementam regras de equivalencia

I Operacoes independentes da dimensao


Formas geometricas degeneradas


Rastreabilidade

I Relacao entre o programa e modelo

I Compreensao, manutencao e depuracao


Rastreabilidade em Rosetta

Fig: Rastreabilidade: do programa para o modelo


Rastreabilidade em Rosetta

Fig: Rastreabilidade: do modelo para o programa


Feedback imediato

I Ajustar entradas interactivamente

I Aplicacoes de CAD desenhadas para interaccao


Feedback imediato em Rosetta

Exemplo/Aplicacao AutoCAD Rhinoceros OpenGL

Cones ortogonais 1022 191 1Trelica Mobius 28837 9235 4446Scriptecture 21920 5088 210

Tabela: Tempo (em milissegundos) para actualizar o modelo


Feedback imediato em Rosetta


Avaliacao

I Escrita de programas

I Extensao do ambiente de programacao

I Analise e conversao de programas


Novo backend: TikZ


Novo frontend: RosettaFlow


Conversao e analise de programas


Conclusoes

Design Generativo precisa:

I Portabilidade

I Rigor geometrico e matematico

I Forte correlacao entre programas e modelos

I Multiplos paradigmas/tecnicas de programacao

I Sistema moderno e pedagogico


Conclusoes

I Elaboramos os princıpios de Design Generativo

I Rosetta implementa estes princıpios

I Rosetta actualmente em avaliacao por designers


Contribuicoes

I Programming Languages For Generative Design: AComparative Studyrevista International Journal of Architectural Computing

I Portable Generative Design for CAD Applicationsconferencia ACADIA 11: Integration through Computation

I Essential Language Features for Generative Designconferencia III Simposio de Informatica (INForum 2011)

I Collaborative Digital Design (aceite)conferencia eCAADe 2012: Digital Physicality, Physical Digitality

I Rethinking CAD Support for Generative Design (submetido)conferencia ACADIA 12: Synthetic Digital Ecologies


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