2019暑期 Grasshopper参数化系统面授课程
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2019暑期 Grasshopper参数化系统面授课程

2019-3-1 00:00| 发布者: admin| 查看: 51805| 评论: 0


Grasshopper是什么?

Grasshopper是 Rhino原厂 开发的一套参数化设计插件,最初开发这套插件的目的并不是为了参数化设计,而仅仅是为了在Rhino里修改模型变得快速和容易,希望由此节省设计反复修改耗费的时间和人力。希望通过这个插件把Rhino里模型制作的过程以直观的2D图表形式记录,后续通过调整图表就可以更新设计模型。所以Rhino原厂最初在开发的时候公司内部把它叫做“外部建构历史”,后来发布时候改为名为Grasshopper(蚱蜢)并在2007年对外公布给用户使用。但很快设计业用户在使用过程中发现Grasshopper不仅仅可以快速修改模型,并且衍生出一种全新的设计思路和方法,可以将设计需要的逻辑,原理以及程序算法直接引入设计流程并生成创新的设计,这极大的释放了设计师的设计思维空间,拓展了设计的可能性和多样性,让以前只能存在于思考层面的设计想法得到很具体和充分的实现。因此Rhino原厂也广泛的听取用户的建议并不断改进和扩充Grasshopper的功能,很快短短几年时间就发展成目前业界最受欢迎和最广泛使用的参数化设计工具。


如何学习参数化设计?

Rhino原厂在中国设立的 技术推广中心 于2006年成立,并开始为中国大陆地区的相关设计业、设计公司和设计院校提供基于Rhino 和 Grasshopper的各种技术支持和推广服务。从2008年开始Grasshopper参数化设计在国际设计业受到广泛关注。在国内也有设计业学术机构开办基于参数化设计的工作营活动。这些活动很多都有邀请Rhino原厂参与相关的技术和教学的支持。但我们发现大多数活动对于参数化设计的教学内容和安排都并不合理,因此学员也并没有很好的掌握参数化设计方法,对此我们进行了分析和总结,以下几点是在学习参数化设计过程中几乎都会遇到的几个难点:

  • 参数化设计的逻辑思考方法 :参数化设计的过程中需要清晰的逻辑思考。而这是大部分学习设计的人士都比较缺乏的。因此在学习参数化设计的过程中最主要的是帮助学员逐渐习惯用逻辑思维的方法去思考设计。这首先需要老师能够清楚的把设计中的思路和逻辑讲的清楚并容易理解,而学员也需要花费一段时间适应和习惯在设计中运用这种思考方式。

  • 参数化设计的数据使用规则 :学习参数化设计的学员普遍有这样一个误区:就是认为弄明白Grasshopper的工具如何使用就可以基本掌握参数化设计方法。因此有一部分学习者把主要关注点放在工具如何使用层面上,最后发现在实际使用过程中设计稍微复杂一些或者数据量多一些就容易出错,并且也看不出问题出在那里。这与玩游戏的过程很类似:在玩一个游戏时正常顺序应该是先把游戏的规则搞清楚了,玩的过程就会很顺利。但如果不了解规则在玩的过程中再去理解就困难得多了。

    在学习参数化的过程中应该首先学习参数化的几个重要的基本规则:列表管理数据的规则,组件如何对列表和数据进行处理的规则,数据与列表如何做对应的规则等等。这些规则是对数据进行管理的基本依据,贯穿了参数化设计的方方面面。我们接触过很多用参数化有一两年的用户对参数化设计的数据结构和数据管理的规则仍然很模糊,因此只能在很浅的层面上使用参数化,设计稍微复杂一点或者深入一点就很容易出现混乱。


  • 参数化设计中涉及的几何知识 :参数化设计把很多相关领域的技术和概念引入到设计中。用户需要对相关知识有所了解才能配合参数化方法实现很好的设计。例如不论是建筑设计或是产品设计经常需要在自由的3D表面设计玻璃幕墙或几何单元或纹理效果。当我们在给用户解答这类问题的时候,我们常常发现用户的不理解其实是因为缺少相关的几何知识:对曲面(nurbs)和网格(mesh)的几何结构缺乏了解,对如何在这些不同属性的几何表面做精确定位知之甚少,因此也无法使用参数化设计的方法进行深入设计和控制。因此学员在学习参数化设计的过程中需要同步的去了解相关的知识和概念。

参数化设计课程介绍

综合以上考虑因素Rhino原厂于2012年在中国地区开设了Grasshopper参数化设计课程。本课程从基础操作开始详细介绍参数化设计的各个层面。并通过对精心准备的各种范例做细致的思路解析,帮助学员掌握整个参数化设计过程中涉及的思路和技术环节,并完善相关知识结构。 建立正确的参数化设计的“世界观”和自我深化学习能力。

以下两个方面是课程最重要的特点:
  1. 系统性 :本课程特别强调参数化学习过程中的系统性。由此我们会先整理出一份课程中必须包括的知识点列表,然后根据列表中的每个知识点去寻找能够很清楚的反应这个知识点的典型范例,如果没有合适的范例我们就会为这个知识点设计和制作一个全新的范例。以确保课程整体是系统的。

  2. 细致性 :参数化设计在教学上最大的挑战其实是如何把设计过程中涉及的思考部分清楚的呈现和解释清楚,由此让学员能够深刻的理解和掌握。作为Rhino原厂课程我们非常重视这一点,并且希望把细致性作为课程的特点。因此课程对于范例的选择是“挑剔”和“克制”的。因为为了确保每个知识点讲解的细致性,就要求范例可以很清晰的反应这个知识点,而且还不能有过多的其他的知识点混杂在其中,这样的范例才能最大程度的降低学员的学习难度。

    因此实际上大多数的实际案例或者效果很酷炫的案例通常都并不适合在系统课程中作为教学使用,因为这些案例通常会同时有好几个知识点混用,数据结构也通常比较复杂,加上过程也比较繁琐,总体来看每一个知识点都不能清晰的反应出来,而作为学员如果在学习一个知识点时候还牵扯到好几个其他的知识点,也会让理解的过程变得困难,而这是没有必要的。因此在系统课程中采用的范例一般来说都是围绕某个知识点的介绍去专门设计的,它们不会太复杂不会太繁琐,但可以清楚的反应其中的思考方法、工作原理、以及其中包含的用法技巧。


2019年课程补充内容介绍
2019年开始对原定课程内容进行了深度补充和修改, 请点击查看补充的内容部分介绍

课程资质和授权
本课程是中国大陆地区唯一由Rhino原厂举办的参数化设计课程,具有Rhino原厂认证的资质,课程全程由 Rhino 原厂工程师亲自授课。对完成本课程并考核达到教学目标的学员将获得 Rhino原厂课程结业证书

课程安排
本课程共计48小时,每天课时为8小时,上午9点到下午6点,连续六天的全日制课程安排。课程期间提供所有必须软件以及教学资料,学员需自备笔记本电脑即可。

课程由 Rhino 原厂技术工程师 – Dixon Rhino原厂技术工程师 – Jorin 亲自授课,课程全程使用中文并有助教老师协助学员解决课程中和练习中遇到的问题,确保及时跟进课程进度。

课程地点
深圳:  深圳市福田区富强路1007号高训大厦

上海: 上海市杨浦区四平路同济大学

北京:  北京市海淀区中关村南一条3号中科院大学

(具体授课地址和教室会在开课前通知每一位学员)


课程费用

课程标准价:人民币 5000

在职人员学费:人民币 4500

在校师生学费:人民币 4000

注:开课日提前10天前报名并支付课程定金(500元)可享受课程优惠价。

注:以上学费价格均不含税,如需开具发票需要另外增加5%税点的费用。


1. 参加本课程的学员将获赠 Grasshopper组件使用合集课程 (限开课前购买课程可抵扣学费) , 这是一套由Rhino原厂制作的公益性质的在线课程。 课程包含约 50小时 的中文在线视频。 系统和详细的介绍了Grasshopper 中所有组件的使用方法和注意事项 ,非常合适作为初学者的入门课程和课前预习使用,也可以用于在后续的日常使用和学习中对Grasshopper组件使用方法进行查阅; (本课程单独购买价格为400元)

2. 之前已经购买过 Grasshopper组件使用合集课程 的学员可以抵扣相应额度的学费;

3. 如之前参加过Rhino原厂开设的其他面授课程,报名本课程可优惠 600 元;

注:学生优惠价需提供学员学生证或在校证明文件的原件或影印件核对;

注:课程费用不包含食宿,因此课程期间的食宿请学员自理,Rhino原厂可协助学员预定授课点附近的商务旅馆和酒店。


报名方式
报名课程请填写 在线报名表 ,系统会自动将您的报名信息录入并审核,报名审核通过后48小时内Rhino原厂工作人员会回执一封确认邮件给您,请注意查收。

咨询联系方式
Rhino原厂上海办事处  Dixon 021-56496412
Rhino原厂深圳办事处  Jessesn 0755-29642189

范例预览
本课程中使用的所有范例的教学内容和方法都是原创的。并且在网站中、宣传介绍中和教学中使用的所有数字模型、图片、动画和视频也都是原创并专门制作的。
本课程中大多数范例的设计效果也是原创的,另有少数范例可能使用第三方的设计效果为原型进行教学上的优化或修改,并以此重新分析和制作教学内容和教学方法。并且这些范例在网站中、宣传介绍中和教学中用使用的数字模型,图片,动画和视频也都是重新制作的。

参考范例 地形变化

本范例强调:
  • 如何将曲面造型逻辑转化为编程逻辑;
  • 如何合理的分析变成框架和步骤,以及如何实现每个阶段程序需要完成的功能;
  • 如何解读和控制多重数据结构。
点评: 本范例并没有复杂或难以理解的编程逻辑,而强调参数化实现的过程中涉及的各个细微的技术问题。包括,思维方式,工具的使用原理,以及如何理解和控制数据结构。

范例效果演示如下:



参考范例 矩形阵列变化

本范例强调:
  • 造型观察能力:如何结合Rhino辅助从图形中分析其规律;
  • 编程逻辑思维:如何从表象的空间排布规律中提取编写程序所需的关键讯息;
  • 图形画法技巧:如何根据画法技巧分析尺寸和角度之间的逻辑关系。
点评: 本范例本身并不涉及复杂的形体构成,但是分析图形本身的构成逻辑也就是编程逻辑的主要参考依据。学员从并不复杂的范例中体会如何分析结构规律,并从构成逻辑中规划编程逻辑。

范例效果演示如下:


参考范例 干扰

本范例强调:
  • 设计效果中干扰范围和混合效果背后的数据处理方法;
  • 如何以数据处理的方式直观快速的控制其影响范围和衰减效果。
点评: 干扰效果在参数化控制中是很常见的设计处理,但是要获得好的最终效果需要对主程序加入很多控制部分的功能以做细腻的调整和控制。该范例强调如何从程序数据控制的角度入手调整图形影响效果。

范例效果演示如下:


参考范例 色彩矩阵

本范例强调:
  • 如何找出逻辑关联影响形体结构和外形;
  • 如何从数据处理的角度入手影响形体结构;
  • 如何加入外围程序控制多样化的形体变化。
点评: 本范例强调如何根据设计需要关联各种因素对形体的影响,以及如何从数据处理的角度去控制各种效果,如高度,角度,面积,体积,颜色等各种变化效果。

范例效果演示如下:


参考范例 几何变化1

本范例强调:
  • 如何找到不同纹理之间的形体关联的规律;
  • 如何使用参数控制几何纹理之间过度状态;
  • 如何从参数控制的角度设计各种过度效果,如渐变,随机,扰乱。
点评: 纹理过度中的任何一个状态都可能是设计需要的效果,本范例介绍如何处理程序使纹理可按照预想的各种方式做对应变换。

范例效果演示如下:


参考范例 几何变化2

本范例强调:
  • 如何从多变的几何形体中找出其变化规律;
  • 如何使用参数控制几何形体的形状;
  • 如何从参数控制的角度设计各种几何形体过度效果。

范例效果演示如下:


参考范例 Metaball综合应用

本范例强调:
  • 如何将一个简单的功能通过外围程序的设计实现特定的结构和变化;
  • 如何理解程序中生成的多重分枝结构的数据和几何体之前的对应关系;
  • 如何控制和调整多重分支数据结构以实现设计的效果(不同层面的高度和颜色逻辑)。
点评: 很多时候程序设计的逻辑并不复杂,但是涉及到的数据结构却是庞大和复杂的。了解GH如何管理多重数据的原理,更进一步的学习如何去控制和调整输出的数据结构,使之可以按照预想的结构完成功能设计。

范例效果演示如下:


参考范例 结构形体控制

本范例强调:
  • 如何将曲线形态与结构设计相结合;
  • 如何用参数控制手段调整各种函数曲线形态;
  • 如何将自定义曲线(如手绘)提取数据引入结构形体;
  • 如何控制结构形态的切换,过渡,和融合等变化效果。
点评: 本范例介绍以数据采集的方式将各种几何形态引入到实际的结构形体中的思维方法和处理方法。

范例效果演示如下:


参考范例 流动线

本范例强调:
  • 如何从程序算法的角度思考其变化规律;
  • 如何控制数据对几何形状产生预期影响(例如形体的弯曲和波动);
  • 如何产生自然的流动效果。

范例效果演示如下:


参考范例 区域划分

本范例强调:
  • 如何采集图片的色彩数据控制不同位置的单元的密度和大小的分布;
  • 如何设计算法实现分布密度或大小变化的动态效果。

范例效果演示如下:


参考范例 随风波动(英国馆)

本范例强调:
  • 如何在形体表面均匀的模拟分布毛发;
  • 如何从程序设计的角度分析毛发摆动的规律;
  • 如何用参数控制实现毛发模拟随风摆动的效果;
  • 如何用参数控制模拟不同硬度和韧性材料的动态感觉。

范例效果演示如下:


参考范例 Yas Hotel

本范例强调:
  • 如何在曲面表面定位嵌板的大小和位置;
  • 如何控制嵌板的统一行为,例如各种有规律的反转或根据阳光入射角度调整角度;
  • 如何设计交叉点的霓虹灯颜色的变化效果。
点评: 本范例介绍如何将各种控制程序整合在一起实现绚丽的形体渐变和色彩渐变动画效果。

范例效果演示如下:


参考范例 摩尔纹

本范例强调:
  • 摩尔纹生成原理介绍;
  • 如何通过参数控制获得特定形状的纹理效果;
  • 如何用参数控制纹理变化并生成特有纹理效果;
  • 如何将纹理应用到实际建筑的结构中;
  • GH多组分支结构的数据控制。
点评: 很多时候复杂表相背后的原理其实很并不复杂。也并不需要用到深奥的数学工具。本范例介绍如何分析其生成原理并设计程序,使程序能够以直观的方式控制设计效果。

范例效果演示如下:


参考范例 树枝随机生长(循环或迭代结构)

本范例强调:
  • 如何从复杂的结构中找出其基本规律;
  • 如何设计循环或迭代结构的程序;
  • 如何灵活的使用随机生成和随机排序的功能使得呈现自然生长形态的效果;
  • 如何在程序的循环逻辑结构运算中正确的控制和管理多重分支结构数据。

范例效果演示如下:


参考范例 雨轨分析

本范例强调:
  • 如何分析物体的运动行为;
  • 如何将实际的运动行为简化,剔除干扰因素获得简化但有效的运动行为;
  • 如何设计雨水的运动轨迹程序;
  • 如何设计程序使之可以并行处理多重数据;(多个雨点的运动)
  • 如何调整程序使之可以并行的记录多重数据的中间变化过程。(多个雨点的运动轨迹数据)
点评: 程序设计中的算法很多时候是在描述一种行为规律。因此在算法的设计过程中更多的依靠的是分析能力和逻辑思维。本范例从雨水流动的行为入手分析和设计程序算法,以及如何处理程序运行中遇到的复杂数据的管理。本范例未使用Kangaroo动力学模拟插件,强调从物理运动的角度进行程序模拟。

范例效果演示如下:

插件教学

Kangaroo-力学计算模拟分析插件
Kangaroo-力学计算模拟分析插件

Kangaroo 是Grasshopper平台下的一套基于质子系统的物理模拟插件,用简单的方式来模拟现实世界物理运动。 Kangraoo的仿真模拟可以帮助我们去了解现实物理现象的作业原理,例如所有材料宏观属性弯曲、剪切与扭转等行为可以当作多组质子之间简单相互作用在分子层的自然表现。



参考范例
1. “在弹性限度内,物体的形变跟引起形变的外力成正比” Kangraoo中模拟胡克定律, 例如典型的柔性绳索结构模拟。
范例效果演示如下:



2. 建筑中常见的膜结构 不同的弹性材料的受力伸缩特性的不同。
范例效果演示如下:


3. 基于幂次法则的 Power law 用来模拟自由散落在空间中的物体由于相互的吸引力碰撞效果。
范例效果演示如下:


4. 常见的FEA软件都只能针对Point、Line与mesh 作业, GH下的Kangaroo可以“直接对曲面作业”,例如仿真窗帘布的自由下落
范例效果演示如下:



5. 优化曲面钢结构
范例效果演示如下:


6. 曲面上的点优化1
范例效果演示如下:


7. 曲面上的点优化2
范例效果演示如下:


8. 优化点的分布
范例效果演示如下:


9. 优化杆件长度
范例效果演示如下:

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

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