Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

المترجم: khalid marbou المدقّق: Anwar Dafa-Alla

As an architect, I often ask myself,

كمهندس معماري، كثيراً ما أسأل نفسي،

what is the origin of the forms that we design?

ما هو أصل النماذج التي نقوم بتصميمها؟

What kind of forms could we design

ما هو أنواع الأشكال التي يمكننا تصميمها

if we wouldn't work with references anymore?

إن لم يكن علينا العمل مع المراجع بعد الآن؟

If we had no bias, if we had no preconceptions,

إن لم نكن متحيزين، إن لم تكن لنا أفكار مسبقة،

what kind of forms could we design

ما هي أنواع الأشكال التي يمكننا تصميمها

if we could free ourselves from

إن أمكننا تحرير أنفسنا من

our experience?

تجربتنا؟

If we could free ourselves from our education?

إن أمكننا تحرير أنفسنا من تعليمنا؟

What would these unseen forms look like?

كيف ستبدو هذه الأشكال غير المرئية؟

Would they surprise us? Would they intrigue us?

هل ستفاجئنا؟ هل ستأسرنا؟

Would they delight us?

هل ستمتعنا؟

If so, then how can we go about creating something that is truly new?

إن كان الأمر كذلك، كيف يمكننا إنشاء شيء جديد بالكامل؟

I propose we look to nature.

أقترح أن ننظر للطبيعة.

Nature has been called the greatest architect of forms.

الطبيعة قد أطلق عليها أعظم معماري أشكال.

And I'm not saying that we should copy nature,

لست أقول أنه يجب أن ننسخ الطبيعة،

I'm not saying we should mimic biology,

لست أقول أنه يجب أن نقلد علم الأحياء،

instead I propose that we can borrow nature's processes.

أقترح بدل ذلك أن نقترض من طرق الطبيعة.

We can abstract them and to create something that is new.

يمكننا تجريدها وخلق شيء جديد.

Nature's main process of creation, morphogenesis,

نهج الطبيعة الأساسي في الخلق، والتشكل،

is the splitting of one cell into two cells.

هو انقسام خلية إلى اثنتين.

And these cells can either be identical,

وهذه الخلايا إما أن تكون متطابقة،

or they can be distinct from each other

أو أن تكون متميزة عن بعضها البعض

through asymmetric cell division.

من خلال انقسام خلية غير تماثلي.

If we abstract this process, and simplify it as much as possible,

إن قمنا بتجريد العملية وتبسيطها قدر الإمكان،

then we could start with a single sheet of paper,

بعد ذلك يمكننا البدء بورقة واحدة،

one surface, and we could make a fold

سطح واحد، ويمكن أن نقوم بطيها

and divide the surface into two surfaces.

ونقسم السطح إلى اثنين.

We're free to choose where we make the fold.

لنا حرية اختيار أين نقوم بالطي.

And by doing so, we can differentiate the surfaces.

وبالقيام بذلك، نستطيع التمييز بين الأسطح.

Through this very simple process,

من خلال هذه العملية البسيطة جداً،

we can create an astounding variety of forms.

يمكننا إنشاء مجموعة من النماذج.

Now, we can take this form and use the same process

الآن، يمكننا أخذ هذا النموذج واستخدام نفس العملية

to generate three-dimensional structures,

لإنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد،

but rather than folding things by hand,

ولكن بدلاً من طي الأشياء باليد،

we'll bring the structure into the computer,

سوف نأخذ البنية إلى الحاسوب،

and code it as an algorithm.

وبرمجته كخوارزمية.

And in doing so, we can suddenly fold anything.

وبالقيام بذلك، نستطيع فجأة طي أي شيء.

We can fold a million times faster,

ويمكن أن نطوي أسرع بمليون مرة،

we can fold in hundreds and hundreds of variations.

يمكن أن نطوي بمئات ومئات الطرق المختلفة.

And as we're seeking to make something three-dimensional,

وكما نسعى لجعل شيء ثلاثي الأبعاد،

we start not with a single surface, but with a volume.

نبدأ ليس بسطح واحد، لكن بحجم.

A simple volume, the cube.

حجم بسيط، المكعب.

If we take its surfaces and fold them

إن أخذنا أسطحها وقمنا بطيها

again and again and again and again,

مرارا وتكرارا ومرارا وتكرارا،

then after 16 iterations, 16 steps,

ثم بعد 16 تكرارا، 16 خطوة،

we end up with 400,000 surfaces and a shape that looks,

ينتهي بنا الأمر بـ 400,000 سطح وشكل يبدو،

for instance, like this.

على سبيل المثال، مثل هذا.

And if we change where we make the folds,

وإن غيرنا مكان الطي،

if we change the folding ratio,

إن غيرنا معدل الطي،

then this cube turns into this one.

يتحول هذا المكعب إذن إلى هذا.

We can change the folding ratio again to produce this shape,

يمكننا تغيير معدل الطي مجددا لإنتاج هذا الشكل،

or this shape.

أو هذا الشكل.

So we exert control over the form

حيث أننا نتحكم في الشكل

by specifying the position of where we're making the fold,

بتحديد الموضع الذي نقوم فيه بالطي،

but essentially you're looking at a folded cube.

ولكن أساسا ما ترونه هو مكعب مطوي.

And we can play with this.

ويمكننا أن نتلاعب به.

We can apply different folding ratios to different parts

يمكننا استخدام معدلات طي مختلفة على أجزاء مختلفة

of the form to create local conditions.

من النموذج لإنشاء ظروف محلية.

We can begin to sculpt the form.

يمكننا أن نبدأ بنحت النموذج.

And because we're doing the folding on the computer,

ولأننا نقوم بالطي على الحاسوب،

we are completely free of any physical constraints.

نحن متحررون تماما من أي قيود مادية.

So that means that surfaces can intersect themselves,

ذلك يعني أن السطوح يمكن أن تتقاطع مع نفسها،

they can become impossibly small.

يمكن أن تصبح صغيرة بشكل مستحيل.

We can make folds that we otherwise could not make.

يمكننا أن نقوم بطيات لن يمكننا القيام بها بشكل آخر.

Surfaces can become porous.

يمكن أن تصبح الأسطح المسامية.

They can stretch. They can tear.

يمكن أن تمتد. يمكن أن تتمزق.

And all of this expounds the scope of forms that we can produce.

وكل هذا يشرح نطاق النماذج التي يمكننا إنتاجها.

But in each case, I didn't design the form.

ولكن في جميع الأحوال، لم أقم بتصميم النموذج.

I designed the process that generated the form.

صممت العملية التي أنتجت النموذج.

In general, if we make a small change to the folding ratio,

عموما، إن غيرنا نسبة الطي بشكل طفيف،

which is what you're seeing here,

وهو ما ترونه هنا،

then the form changes correspondingly.

يتغير الشكل تبعا لذلك.

But that's only half of the story --

ولكن هذا فقط نصف القصة --

99.9 percent of the folding ratios produce not this,

99.9 في المائة من نسب الطي لا تنتج هذا،

but this, the geometric equivalent of noise.

لكن هذا، النظير الهندسي للضوضاء.

The forms that I showed before were made actually

والنماذج التي عرضتها من قبل، في الواقع صنعت

through very long trial and error.

من خلال تجارب وأخطاء طويلة.

A far more effective way to create forms, I have found,

طريقة أكثر فعالية بكثير لإنشاء نماذج قد وجدتها،

is to use information that is already contained in forms.

هي استخدام المعلومات الموجودة فعلا في الأشكال.

A very simple form such as this one actually contains

نموذج بسيط جداً كهذا يتضمن في الواقع

a lot of information that may not be visible to the human eye.

الكثير من المعلومات التي قد لا تكون مرئية للعين البشرية.

So, for instance, we can plot the length of the edges.

لذا، نستطيع مثلا تخطيط أطوال الحواف.

White surfaces have long edges, black ones have short ones.

أسطح بيضاء لها حواف طويلة، السوداء منها قصيرة.

We can plot the planarity of the surfaces, their curvature,

نستطيع رسم استوائية الأسطح، وانحنائيتها،

how radial they are -- all information that may not be

مدى شعاعيتها -- جميع المعلومات التي قد لا تكون

instantly visible to you,

مرئية على الفور لكم،

but that we can bring out, that we can articulate,

لكن ذلك أمر يمكننا إخراجها ويمكننا صياغته،

and that we can use to control the folding.

ويمكننا استخدامه للتحكم في الطي.

So now I'm not specifying a single

وبالتالي فأنا الآن لا أحدد

ratio anymore to fold it,

نسبة واحدة للطي بعد الآن،

but instead I'm establishing a rule,

ولكن بدلاً من ذلك أنا بصدد إنشاء قاعدة،

I'm establishing a link between a property of a surface

أنا بصدد إنشاء ارتباط بين خاصية السطح

and how that surface is folded.

وكيف يتم طي هذا السطح.

And because I've designed the process and not the form,

ونظرا لأنني قد صممت العملية وليس الشكل،

I can run the process again and again and again

أستطيع إعادة تشغيل العملية مرارا وتكرارا

to produce a whole family of forms.

لإنتاج أسرة كاملة من الأشكال.

These forms look elaborate, but the process is a very minimal one.

هذه الأشكال تبدو معقدة، ولكن هذه العملية هي دونية جداً.

There is a simple input,

وهناك مدخلات بسيطة،

it's always a cube that I start with,

أبدأ دائماً بمكعب،

and it's a very simple operation -- it's making a fold,

وهي عملية بسيطة جداً -- هي الطي،

and doing this over and over again.

والقيام بذلك مرارا وتكرارا.

So let's bring this process to architecture.

دعونا نجلب هذه العملية للهندسة المعمارية.

How? And at what scale?

كيف؟ وبأي مقياس؟

I chose to design a column.

لقد اخترت تصميم عمود.

Columns are architectural archetypes.

الأعمدة هي النماذج المعمارية.

They've been used throughout history to express ideals

لقد استخدمت على مر التاريخ للتعبير عن المثل العليا

about beauty, about technology.

حول الجمال، حول التكنولوجيا.

A challenge to me was how we could express

وكان تحدي بالنسبة لي كيف يمكن أن نعبر عن

this new algorithmic order in a column.

هذا النظام الحسابي الجديد في عمود.

I started using four cylinders.

لقد بدأت باستخدام أربع أسطوانات.

Through a lot of experimentation, these cylinders

من خلال الكثير من التجريب، هذه الأسطوانات

eventually evolved into this.

تطورت في نهاية المطاف إلى هذا.

And these columns, they have information at very many scales.

وهذه الأعمدة، تختزن معلومات بمقاييس كثيرة جداً.

We can begin to zoom into them.

يمكننا أن نبدأ بالتكبير لداخلها.

The closer one gets, the more new features one discovers.

وبقدر ما نقترب، بقدر ما نكتشف أكثر.

Some formations are almost at the threshold of human visibility.

بعض التشكيلات تكاد تكون على أعتاب الرؤية البشرية.

And unlike traditional architecture,

وخلافا للعمارة التقليدية،

it's a single process that creates both the overall form

فهي عملية واحدة تنشئ كلا النموذجين الشاملين

and the microscopic surface detail.

وتفاصيل السطح المجهرية.

These forms are undrawable.

هذه الأشكال لا يمكن رسمها.

An architect who's drawing them with a pen and a paper

معماري يرسمها بقلم وورقة

would probably take months,

من المحتمل أن يستغرق شهرا،

or it would take even a year to draw all the sections,

أو قد يستغرق حتى سنة لرسم جميع الفروع،

all of the elevations, you can only create something like this

كل المرتفعات، يمكنك فقط إنشاء شيء من هذا القبيل

through an algorithm.

من خلال خوارزمية.

The more interesting question, perhaps, is,

السؤال الأكثر إثارة للاهتمام، ربما هو،

are these forms imaginable?

هل يمكن تصور هذه الأشكال؟

Usually, an architect can somehow envision the end state

عادة، يستطيع المعماري على نحو ما تصور الحالة النهائية

of what he is designing.

لما يقوم بتصميمه.

In this case, the process is deterministic.

في هذه الحالة، العملية تحديدية.

There's no randomness involved at all,

وليست هناك عشوائية على الإطلاق،

but it's not entirely predictable.

ولكن لا يمكن التنبؤ بها تماما.

There's too many surfaces,

وهناك أيضا العديد من الأسطح،

there's too much detail, one can't see the end state.

وهناك الكثير من التفاصيل، ولا يمكن للمرء أن يرى الحالة النهائية.

So this leads to a new role for the architect.

وبالتالي يؤدي ذلك إلى دور جديد للمعماري.

One needs a new method to explore all of the possibilities

يحتاج المرء لطريقة جديدة لاستكشاف جميع الإمكانيات

that are out there.

الموجودة.

For one thing, one can design many variants of a form,

لسبب واحد، يستطيع المرء تصميم العديد من المتغيرات لنموذج،

in parallel, and one can cultivate them.

في موازاة ذلك، يمكن للمرء أن يزرعها.

And to go back to the analogy with nature,

والعودة إلى التشبيه مع الطبيعة،

one can begin to think in terms of populations,

يمكن للمرء أن يبدأ التفكير من حيث السكان،

one can talk about permutations, about generations,

يمكن للمرء أن نتحدث عن التباديل، حول الأجيال،

about crossing and breeding to come up with a design.

حول العبور والتكاثر للخروج بتصميم.

And the architect is really, he moves into the position

والمعماري ينتقل حقاً إلى موقف

of being an orchestrator of all of these processes.

كونه مشرفا على كل من هذه العمليات.

But enough of the theory.

ولكن هذا يكفي من الجانب النظري.

At one point I simply wanted to jump inside

في مرحلة ما أردت ببساطة أن أقفز داخل

this image, so to say, I bought these red and blue

هذه الصورة، إن صح التعبير، اشتريت هذه النظارات الحمراء والزرقاء

3D glasses, got up very close to the screen,

الثلاثية الأبعاد، اقتربت من الشاشة،

but still that wasn't the same as being able to

ولكن ذلك مع ذلك لم يكن نفس الشيء كأن تكون قادرا

walk around and touch things.

على التجول ولمس الأشياء.

So there was only one possibility --

لذا كان هناك إمكانية واحدة فقط --

to bring the column out of the computer.

لإخراج العمود من الحاسوب.

There's been a lot of talk now about 3D printing.

هناك كثير من الحديث الآن عن الطباعة الثلاثية الأبعاد.

For me, or for my purpose at this moment,

بالنسبة لي، أو غرضي في هذه اللحظة،

there's still too much of an unfavorable tradeoff

لا يزال هناك الكثير جداً من المفاضلة غير المواتية

between scale, on the one hand, and resolution and speed, on the other.

بين الحجم، من ناحية، والدقة والسرعة، من جهة أخرى.

So instead, we decided to take the column,

بدلاً من ذلك، قررنا أن نأخذ العمود،

and we decided to build it as a layered model,

وقررنا بناءه كنموذج بطبقات،

made out of very many slices, thinly stacked over each other.

مصنوعة من شرائح كثيرة جداً، رقيقة ومكدسة فوق بعضها البعض.

What you're looking at here is an X-ray

ما ترونه هنا هو مسح بالأشعة السينية

of the column that you just saw, viewed from the top.

للعمود الذي التي شاهدتموه للتو، بالنظر إليه من الأعلى.

Unbeknownst to me at the time,

دون علم آنذاك،

because we had only seen the outside,

لأننا كنا قد شاهدنا الخارج فقط،

the surfaces were continuing to fold themselves,

السطوح كانت تستمر في طي ذاتها،

to grow on the inside of the column,

وتنمو داخل العمود،

which was quite a surprising discovery.

والذي كان اكتشافا مفاجئاً.

From this shape, we calculated a cutting line,

من هذا الشكل، قمنا بحساب خط قاطع،

and then we gave this cutting line to a laser cutter

وثم أعطينا هذا الخط القاطع , لقاطع ليزري

to produce -- and you're seeing a segment of it here --

لإنتاج -- وأنتم ترون جزء منه هنا --

very many thin slices, individually cut, on top of each other.

شرائح رقيقة كثيرة جداً، مقطعة بشكل منفرد، فوق بعضها البعض.

And this is a photo now, it's not a rendering,

وهذه صورة الآن، وليست بتقديم،

and the column that we ended up with

والعمود الذي انتهينا به هنا

after a lot of work, ended up looking remarkably like the one

بعد الكثير من العمل، يبدو بشكل ملحوظ مثل الذي

that we had designed in the computer.

صممناه بالحاسوب.

Almost all of the details, almost all of the

وتقريبا كل التفاصيل، تقريبا كل

surface intricacies were preserved.

تعقيدات السطح تم الحفاظ عليها.

But it was very labor intensive.

ولكنها كانت كثيفة العمالة.

There's a huge disconnect at the moment still

ولا يزال هناك قطع اتصال كبير في الوقت الراهن

between the virtual and the physical.

بين الإفتراضية والمادية.

It took me several months to design the column,

استغرق الأمر مني عدة أشهر لتصميم العمود،

but ultimately it takes the computer about 30 seconds

ولكن في نهاية المطاف يستغرق الحاسوب حوالي 30 ثانية

to calculate all of the 16 million faces.

لحساب كل من 16 مليون وجه.

The physical model, on the other hand,

النموذج المادي، من ناحية أخرى،

is 2,700 layers, one millimeter thick,

هو 2,700 طبقة، بسمك مليمتر واحد،

it weighs 700 kilos, it's made of sheet that can cover

ويزن 700 كلغ، وهي مصنوعة من ورق يمكنه أن يغطي

this entire auditorium.

هذه القاعة كاملة.

And the cutting path that the laser followed

ومسار القطع الذي يتبعه الليزر

goes from here to the airport and back again.

يشمل الطريق من هنا إلى المطار وإيابا.

But it is increasingly possible.

ولكنه ممكن بتزايد.

Machines are getting faster, it's getting less expensive,

الآلات تصبح أسرع، وأقل كلفة،

and there's some promising technological developments

وهناك بعض التطورات التكنولوجية الواعدة

just on the horizon.

فقط في الأفق.

These are images from the Gwangju Biennale.

وهذه الصور هي من بينالي جوانجو.

And in this case, I used ABS plastic to produce the columns,

وفي هذه الحالة، أنا استخدم بلاستيك ABS لإنتاج الأعمدة،

we used the bigger, faster machine,

استخدمنا الآلة الأكبر والأسرع،

and they have a steel core inside, so they're structural,

ولديهم نواة فولاذية في الداخل، وبالتالي فهي هيكلية،

they can bear loads for once.

وتستطيع تحمل الأثقال.

Each column is effectively a hybrid of two columns.

كل عمود هو خليط فعال من عمودين.

You can see a different column in the mirror,

يمكنك أن ترى عمودا مختلفا في المرآة،

if there's a mirror behind the column

إذا لم يكن هناك مرآة خلف العمود

that creates a sort of an optical illusion.

يخلق ذلك نوعا من الخداع البصري.

So where does this leave us?

أذاً ، أين يتركنا هذا؟

I think this project gives us a glimpse of the unseen objects that await us

أعتقد أن هذا المشروع يعطينا لمحة عن الأشياء غير المرئية التي تنتظرنا

if we as architects begin to think about designing not the object,

إن بدأنا كمعماريين في التفكير في تصميم ليس الكائن،

but a process to generate objects.

ولكن عملية لإنشاء كائنات.

I've shown one simple process that was inspired by nature;

لقد أظهرت عملية بسيطة واحدة كانت مستوحاة من الطبيعة؛

there's countless other ones.

وهناك عدد آخر لا يحصى منها.

In short, we have no constraints.

وباختصار، ليست لدينا قيود.

Instead, we have processes in our hands right now

بدلاً من ذلك، لدينا عمليات متاحة الآن

that allow us to create structures at all scales

تسمح لنا بإنشاء هياكل على جميع المستويات

that we couldn't even have dreamt up.

لم نستطع حتى أن نحلم بها.

And, if I may add, at one point we will build them.

وإذا جاز لي أن أضيف، في وقت من الأوقات سوف نبنيها.

Thank you. (Applause)

شكرا لكم. (تصفيق)