Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Translator: Ina Stoycheva Reviewer: Yavor Ivanov

As an architect, I often ask myself,

Като архитект, често се питам,

what is the origin of the forms that we design?

какъв е произходът на формите, които проектираме?

What kind of forms could we design

Какви видове форми можем да проектираме,

if we wouldn't work with references anymore?

ако не можем да работим с шаблони?

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

Ако нямаме основа, ако нямаме предварителни концепции,

what kind of forms could we design

какви видове форми можем да проектираме,

if we could free ourselves from

ако можем да се освободим от

our experience?

опита си?

If we could free ourselves from our education?

Ако можем да се освободим от образованието си?

What would these unseen forms look like?

Как ще изглеждат тези непознати форми?

Would they surprise us? Would they intrigue us?

Ще ни изненадат ли? Ще ни заинтересуват ли?

Would they delight us?

Ще ни бъдат ли приятни?

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

Ако е така, какво можем да направим, за да създадем нещо, което е наистина ново?

I propose we look to nature.

Предлагам, да гледаме към природата.

Nature has been called the greatest architect of forms.

Природата е наречена най-големият архитект на формите.

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

Не казвам, че трябва да копираме природата,

I'm not saying we should mimic biology,

не казвам, че трябва да копираме биологията,

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

вместо това, предлагам да копираме процесите в природата.

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

Можем да се абстрахираме и да създадем нещо, което е ново.

Nature's main process of creation, morphogenesis,

Основният процес в природата за създаване, морфогенезис,

is the splitting of one cell into two cells.

е разделянето на една клетка на две клетки.

And these cells can either be identical,

Тези клетки могат да бъдат идентични

or they can be distinct from each other

или да се различават една от друга

through asymmetric cell division.

чрез асиметрично делене.

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

Ако се абстрахираме от този процес и го опростим колкото може повече,

then we could start with a single sheet of paper,

ще можем да започнем с един лист хартия,

one surface, and we could make a fold

една повърхност и като го сгънем,

and divide the surface into two surfaces.

да разделим повърхността на две повърхности.

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

Свободни сме да изберем, къде да сгънем.

And by doing so, we can differentiate the surfaces.

Като направим така, можем да разделим повърхностите.

Through this very simple process,

Въпреки, че това е много прост процес,

we can create an astounding variety of forms.

можем да създадем невероятно разнообразие от форми.

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

Можем да вземем тази форма и да използваме същия процес,

to generate three-dimensional structures,

за да създадем триизмерни структури,

but rather than folding things by hand,

но не чрез сгъване с ръка,

we'll bring the structure into the computer,

а чрез компютър,

and code it as an algorithm.

като я кодираме като алгоритъм.

And in doing so, we can suddenly fold anything.

Като направим така, можем да сгънем всичко.

We can fold a million times faster,

Можем да сгъваме милион пъти по-бързо,

we can fold in hundreds and hundreds of variations.

можем да сгънем стотици и стотици разновидности.

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

Тъй като искаме да направим нищо триизмерно,

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

не започваме с една повърхност, а с много.

A simple volume, the cube.

Прост обем, куб.

If we take its surfaces and fold them

Ако вземем повърхностите му и ги сгънем

again and again and again and again,

отново и отново и отново и отново,

then after 16 iterations, 16 steps,

след 16 итерации, 16 стъпки

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

ще имаме 400 000 повърхности и форма, която изглежда,

for instance, like this.

например така.

And if we change where we make the folds,

Ако изменим мястото, където сгъваме,

if we change the folding ratio,

ако изменим съотношението на сгъване,

then this cube turns into this one.

този куб се превръща в този.

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

Можем отново да изменим съотношението на сгъване, до тази форма

or this shape.

или тази форма.

So we exert control over the form

Контролираме формата,

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

като определим положението, където сгъваме,

but essentially you're looking at a folded cube.

особено, ако гледаме сгънат куб.

And we can play with this.

Можем да играем с това.

We can apply different folding ratios to different parts

Можем да приложим различни съотношения на сгъване към различни части

of the form to create local conditions.

на формата, за да създадем други условия.

We can begin to sculpt the form.

Започваме да оформяме формата.

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

Тъй като сгъваме на компютър,

we are completely free of any physical constraints.

няма физически ограничения.

So that means that surfaces can intersect themselves,

Това означава, че повърхностите могат да се пресичат,

they can become impossibly small.

могат да станат невероятно малки.

We can make folds that we otherwise could not make.

Можем да сгъваме това, което не можем да направим по друг начин.

Surfaces can become porous.

Повърхностите могат да станат порести.

They can stretch. They can tear.

Могат да се разтягат. Могат да се късат.

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

Можем да произведем целият обхват от форми.

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

Но във всеки случай, не съм моделирал формата.

I designed the process that generated the form.

Моделирах процеса, който създава формата.

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

Ако направим малка промяна в съотношението на сгъване,

which is what you're seeing here,

което виждате тук,

then the form changes correspondingly.

формата се изменя.

But that's only half of the story --

Но това е половината от историята -

99.9 percent of the folding ratios produce not this,

99.9 % от съотношенията на сгъване не произвеждат това,

but this, the geometric equivalent of noise.

а това, геометричния еквивалент на шум.

The forms that I showed before were made actually

Формите, които ви показах преди, бяха направени

through very long trial and error.

при много опити.

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

Много по-ефективен начин да се създават форми, който открих,

is to use information that is already contained in forms.

е да се използва информация, която се съдържа във формите.

A very simple form such as this one actually contains

Много проста форма, като тази, която съдържа

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

много информация, невидима за човешкото око.

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

Например, можем да изобразим дължината на ръбовете.

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

Белите повърхности имат дълги ръбове, черните имат къси ръбове.

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

Можем да изобразим двуизмерни повърхности, техните неравности,

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

колко са радиални - цялата информация, която

instantly visible to you,

е невидима,

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

но която можем да изговорим

and that we can use to control the folding.

и можем да използваме, за да контролираме сгъването.

So now I'm not specifying a single

Не определям съотношение

ratio anymore to fold it,

за да сгъна,

but instead I'm establishing a rule,

но установявам правило,

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

установявам връзка между повърхност

and how that surface is folded.

и как тя е сгъната.

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

Тъй като съм моделирал процеса, а не формата,

I can run the process again and again and again

мога да проиграя процеса отново и отново,

to produce a whole family of forms.

за да произведа семейство форми.

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

Тези форми изглеждат сложни, но процесът е много кратък.

There is a simple input,

Това са входните данни,

it's always a cube that I start with,

винаги започвам с куб

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

и това е много проста операция - сгъване

and doing this over and over again.

и повтаряне на сгъването отново и отново.

So let's bring this process to architecture.

Нека да приложим този процес в архитектурата.

How? And at what scale?

Как? С какъв мащаб?

I chose to design a column.

Избирам да моделирам колона.

Columns are architectural archetypes.

Колоните са архитектурни архитипове.

They've been used throughout history to express ideals

Те са били използвани преди това, за да изразят идеалите

about beauty, about technology.

за красота, за технология.

A challenge to me was how we could express

За мен беше предизвикателство, как можем да изразим

this new algorithmic order in a column.

новия алгоритъм в колона.

I started using four cylinders.

Започнах, като използвах четири цилиндъра.

Through a lot of experimentation, these cylinders

С много експерименти, тези цилиндри

eventually evolved into this.

се превърнаха в това.

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

Тези колони носят информация в много мащаби.

We can begin to zoom into them.

Можем да започнем да ги разглеждаме.

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

Колкото по-подробно ги разглеждаме, толкова повече нови свойства откриваме.

Some formations are almost at the threshold of human visibility.

Някои образования са почти на границата на човешкото зрение.

And unlike traditional architecture,

За разлика от традиционната архитектура,

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

това е единичен процес, който създава общата форма

and the microscopic surface detail.

и микроскопичен повърхностен детайл.

These forms are undrawable.

Тези форми не могат да се нарисуват.

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

За архитект, който ги рисува с химикалка и хартия,

would probably take months,

ще са нужни може би месеци

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

или дори година, за да нарисува всички раздели,

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

всички издигания, можете да нарисувате нещо като това

through an algorithm.

чрез алгоритъм.

The more interesting question, perhaps, is,

Може би по-интересният въпрос е,

are these forms imaginable?

можем ли да си представим тези форми?

Usually, an architect can somehow envision the end state

Обикновено, архитектът може да си представи крайното състояние

of what he is designing.

на това, което моделира.

In this case, the process is deterministic.

В този случай, процесът е определен.

There's no randomness involved at all,

Няма произволност в него,

but it's not entirely predictable.

но не всичко е напълно предсказуемо.

There's too many surfaces,

Има твърде много повърхности,

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

има твърде много детайли, крайното състояние не може да бъде видяно.

So this leads to a new role for the architect.

Това води до нова роля на архитекта.

One needs a new method to explore all of the possibilities

Нужен е метод, за да се изследват всички възможности,

that are out there.

които съществуват.

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

За едно нещо можете да моделирате много варианти на формата

in parallel, and one can cultivate them.

паралелно и можете да ги култивирате.

And to go back to the analogy with nature,

Да се върнем към аналогията с природата,

one can begin to think in terms of populations,

можем да започнем да мислим за популации,

one can talk about permutations, about generations,

можем да мислим за пермутации, за поколения,

about crossing and breeding to come up with a design.

за смесване и отглеждане, за да създадем модел.

And the architect is really, he moves into the position

Архитектът става

of being an orchestrator of all of these processes.

диригент на всички процеси.

But enough of the theory.

Но достатъчно теория.

At one point I simply wanted to jump inside

Просто исках да вляза в

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

образа, купих тези червени и сини

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

3D очила, приближих се до екрана,

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

но все още не можах

walk around and touch things.

да докосна нещата.

So there was only one possibility --

Има само една възможност -

to bring the column out of the computer.

да внеса колоната в компютъра.

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

Много се говори за 3D отпечатване.

For me, or for my purpose at this moment,

За мен или за целта ми в този момент,

there's still too much of an unfavorable tradeoff

все още има твърде много нерешени проблеми

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

между мащаб, от една страна и резолюция и скорост, от друга.

So instead, we decided to take the column,

Вместо това, решихме да вземем колоната

and we decided to build it as a layered model,

и да моделираме слоест модел,

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

направен от много парчета, сложени едно върху друго.

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

Това, което виждате тук, е рентген

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

на колоната, която току-що видяхте, гледана отгоре.

Unbeknownst to me at the time,

Тогава това беше неизвестно за мен,

because we had only seen the outside,

защото я гледахме само отвън,

the surfaces were continuing to fold themselves,

повърхностите продължаваха да се сгъват,

to grow on the inside of the column,

да растат в колоната,

which was quite a surprising discovery.

което беше много изненадващо откритие.

From this shape, we calculated a cutting line,

От тази форма, изчислихме линия на срязване

and then we gave this cutting line to a laser cutter

и дадохме на линията на срязване срязване с лазер,

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

за да моделираме - виждате нейн сегмент тук -

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

много малки парчета, отделно нарязани, едно върху друго.

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

Това е снимка

and the column that we ended up with

и колоната, която получихме

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

след много работа, много приличаше на тази,

that we had designed in the computer.

която бяхме моделирали с компютър.

Almost all of the details, almost all of the

Почти всички детайли, почти всички

surface intricacies were preserved.

повърхности бяха запазени.

But it was very labor intensive.

Но това беше много голям труд.

There's a huge disconnect at the moment still

Все още има голямо прекъсване

between the virtual and the physical.

между виртуалното и физическото.

It took me several months to design the column,

Отне ми няколко месеца, да моделирам колоната,

but ultimately it takes the computer about 30 seconds

но с компютър отнема около 30 секунди,

to calculate all of the 16 million faces.

за да изчисли всичките 16 милиона повърхности.

The physical model, on the other hand,

От една страна, физическият модел

is 2,700 layers, one millimeter thick,

има 2 700 слоя, дебели един милиметър,

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

тежи 700 килограма, направен е от листове и може да покрие

this entire auditorium.

цялата тази публика.

And the cutting path that the laser followed

Пътят на срязване, който лазерът следваше,

goes from here to the airport and back again.

минава оттук до летището и обратно.

But it is increasingly possible.

Но това става все по-възможно.

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

Машините стават по-бързи, стават по-евтини

and there's some promising technological developments

и има някои обещаващи технологични развития

just on the horizon.

на хоризонта.

These are images from the Gwangju Biennale.

Това са образи от бианалето Гуанги.

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

В този случай използвах АБС пластмаса, за да моделирам колоните,

we used the bigger, faster machine,

използвахме по-голяма, по-бърза машина,

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

а те са направени от стомана и са структурни

they can bear loads for once.

и могат да носят товари.

Each column is effectively a hybrid of two columns.

Всяка колона е хибрид от две колони.

You can see a different column in the mirror,

В огледалото можете да видите друга колона,

if there's a mirror behind the column

ако има огледало зад колоната,

that creates a sort of an optical illusion.

което създава оптическа илюзия.

So where does this leave us?

Къде ни отвежда това?

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

Мисля, че този проект ни дава възможност да разгледаме непознати обекти, които ни очакват,

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

ако ние, като архитекти, започнем да мислим за моделиране не само за обект,

but a process to generate objects.

а за процес, който създава обекти.

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

Показах един прост процес, който беше вдъхновен от природата;

there's countless other ones.

но има безкрайно много други процеси.

In short, we have no constraints.

Накратко, нямаме ограничения.

Instead, we have processes in our hands right now

Имаме процеси в ръцете си,

that allow us to create structures at all scales

които ни позволяват да моделираме структури във всички мащаби,

that we couldn't even have dreamt up.

за които дори не сме мечтали.

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

И ако мога да добавя - някога ще ги моделираме.

Thank you. (Applause)

Благодаря ви. (Аплодисменти)