Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

Michael Hansmeyer : Construire des choses inimaginables

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Traducteur: Elisabeth Buffard Relecteur: Carlo Floris

As an architect, I often ask myself,

En tant qu'architecte, je me demande souvent,

what is the origin of the forms that we design?

quelle est l'origine des formes que nous concevons ?

What kind of forms could we design

Quel genre de formes pourrions-nous concevoir

if we wouldn't work with references anymore?

si on arrêtait de travailler avec des références ?

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

Si on n'avait aucun préjugé, si on n'avait aucune idée préconçue,

what kind of forms could we design

quel genre de formes pourrions-nous concevoir

if we could free ourselves from

si nous pouvions nous libérer

our experience?

de notre expérience ?

If we could free ourselves from our education?

Si nous pouvions nous libérer de notre éducation ?

What would these unseen forms look like?

A quoi ressembleraient ces formes inédites ?

Would they surprise us? Would they intrigue us?

Est-ce qu'elles nous surprendraient ? Est-ce qu'elles nous intrigueraient ?

Would they delight us?

Est-ce qu'elles nous raviraient ?

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

Si oui, alors comment pouvons-nous créer quelque chose qui soit vraiment nouveau ?

I propose we look to nature.

Je propose que nous nous tournions vers la nature.

Nature has been called the greatest architect of forms.

On a appelé la nature "le plus grand architecte des formes".

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

Et je ne dis pas que nous devrions copier la nature,

I'm not saying we should mimic biology,

jJe ne dis pas que nous devrions imiter la biologie,

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

au lieu de ça, je propose que nous puissions emprunter les processus de la nature.

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

Nous pouvons les abstraire et créer quelque chose de nouveau.

Nature's main process of creation, morphogenesis,

Le processus principal de création de la nature, la morphogenèse,

is the splitting of one cell into two cells.

est la division d'une cellule en deux cellules.

And these cells can either be identical,

Et ces cellules peuvent être soit identiques,

or they can be distinct from each other

ou elles peuvent être distinctes les unes des autres

through asymmetric cell division.

par le biais de la division cellulaire asymétrique.

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

Si nous faisons une abstraction de ce processus et le simplifiions autant que possible,

then we could start with a single sheet of paper,

alors nous pouvons commencer avec une seule feuille de papier,

one surface, and we could make a fold

une surface et nous pourrions faire une pliure

and divide the surface into two surfaces.

et diviser la surface en deux surfaces.

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

Nous sommes libres de choisir où nous plions.

And by doing so, we can differentiate the surfaces.

Et, ce faisant, nous pouvons distinguer les surfaces.

Through this very simple process,

Grâce à ce processus très simple,

we can create an astounding variety of forms.

nous pouvons créer une étonnante variété de formes.

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

Maintenant, nous pouvons prendre cette forme et utiliser le même processus

to generate three-dimensional structures,

pour générer des structures tridimensionnelles,

but rather than folding things by hand,

mais plutôt que de plier les choses à la main,

we'll bring the structure into the computer,

nous amenons la structure dans l'ordinateur,

and code it as an algorithm.

et la codons sous forme d'algorithme.

And in doing so, we can suddenly fold anything.

Et, ce faisant, nous pouvons soudain plier n'importe quoi.

We can fold a million times faster,

Nous pouvons plier un millions de fois plus vite,

we can fold in hundreds and hundreds of variations.

nous pouvons plier des centaines et des centaines de variantes.

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

Et comme nous essayons de faire quelque chose en trois dimensions,

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

nous commençons non pas avec une surface unique, mais avec un volume.

A simple volume, the cube.

Un volume simple, le cube.

If we take its surfaces and fold them

Si nous prenons ses surfaces et les plions

again and again and again and again,

encore et encore et encore et encore,

then after 16 iterations, 16 steps,

puis après 16 itérations, 16 étapes,

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

nous nous retrouvons avec 400 000 surfaces et une forme qui ressemble,

for instance, like this.

par exemple, à ça.

And if we change where we make the folds,

Et si nous changeons l'endroit où nous faisons les pliures,

if we change the folding ratio,

si nous modifions le ratio de pliage,

then this cube turns into this one.

alors ce cube se transforme en celui-ci.

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

Nous pouvons changer le ratio de pliage pour produire cette forme-ci,

or this shape.

ou cette forme-là.

So we exert control over the form

Nous exerçons un contrôle sur la forme

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

en spécifiant la position de l'endroit où nous faisons de la pliure,

but essentially you're looking at a folded cube.

mais essentiellement, vous voyez un cube plié.

And we can play with this.

Et nous pouvons jouer avec ça.

We can apply different folding ratios to different parts

Nous pouvons appliquer différents ratios à différentes parties

of the form to create local conditions.

de la forme pour créer des conditions locales.

We can begin to sculpt the form.

Nous pouvons commencer à sculpter la forme.

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

Et parce que nous faisons le pliage sur l'ordinateur,

we are completely free of any physical constraints.

nous sommes complètement libres de toute contrainte physique.

So that means that surfaces can intersect themselves,

Ça signifie que les surfaces peuvent se croisent

they can become impossibly small.

ils peuvent devenir incroyablement petits.

We can make folds that we otherwise could not make.

Nous pouvons faire des pliures que nous ne pourrions pas faire autrement.

Surfaces can become porous.

Les surfaces peuvent devenir poreuses.

They can stretch. They can tear.

Elles peuvent s'étirer. Elles peuvent déchirer.

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

Et tout cela expose la portée des formes que nous pouvons produire.

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

Mais dans chaque cas, je n'ai pas conçu la forme.

I designed the process that generated the form.

J'ai conçu le processus qui a généré la forme.

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

En général, si nous faisons un petit changement dans le ratio de pliage,

which is what you're seeing here,

et c'est ce que vous avez vu ici,

then the form changes correspondingly.

alors la forme change proportionnellement.

But that's only half of the story --

Mais c'est seulement la moitié de l'histoire,

99.9 percent of the folding ratios produce not this,

99,9 % des ratios de piage produisent non pas ceci,

but this, the geometric equivalent of noise.

mais cela, l'équivalent géométrique du bruit.

The forms that I showed before were made actually

Les formes que j'ai montrées avant ont été effectivement produites

through very long trial and error.

grâce à très longs tâtonnements.

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

J'ai trouvé qu'une manière beaucoup plus efficace de créer des formes,

is to use information that is already contained in forms.

consiste à utiliser les informations déjà contenues dans les formes.

A very simple form such as this one actually contains

Une forme très simple telle que celle-ci contient en fait

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

beaucoup d'informations qui peuvent être invisibles à l'œil humain.

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

Ainsi, par exemple, nous pouvons tracer la longueur des bords.

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

Les surfaces blanches ont des bords longs, les noires en ont des courts.

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

Nous pouvons tracer la planéité des surfaces, leur courbure,

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

leur radialité, toutes les informations qui peuvent ne pas être

instantly visible to you,

instantanément visible pour vous,

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

mais que nous pouvons faire ressortir, que nous pouvons formuler,

and that we can use to control the folding.

et que nous pouvons utiliser pour contrôler le pliage.

So now I'm not specifying a single

Maintenant je ne spécifie plus

ratio anymore to fold it,

de ratio pour le pliage,

but instead I'm establishing a rule,

mais j'établis plutôt une règle,

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

j'établis un lien entre la propriété d'une surface

and how that surface is folded.

et comment cette surface est pliée.

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

Et parce que j'ai conçu le processus et non la forme,

I can run the process again and again and again

je peux faire tourner le processus encore et encore et encore

to produce a whole family of forms.

pour produire une famille entière de formes.

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

Ces formes semblent complexes, mais le processus est très minime.

There is a simple input,

Il y a une entrée simple,

it's always a cube that I start with,

je commence toujours par un cube,

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

et c'est une opération très simple, c'est faire une pliure,

and doing this over and over again.

et le refaire encore et encore.

So let's bring this process to architecture.

Appliquons ce processus à l'architecture.

How? And at what scale?

Comment ? Et à quelle échelle ?

I chose to design a column.

J'ai choisi de concevoir une colonne.

Columns are architectural archetypes.

Les colonnes sont des archétypes architecturaux.

They've been used throughout history to express ideals

Elles ont été utilisées tout au long de l'histoire pour exprimer les idéaux

about beauty, about technology.

de beauté, de technologie.

A challenge to me was how we could express

Ce qui me posait problème, c'était comment exprimer

this new algorithmic order in a column.

ce nouvel ordre algorithmique dans une colonne.

I started using four cylinders.

J'ai commencé avec quatre cylindres.

Through a lot of experimentation, these cylinders

Après de nombreuses expérimentations, ces cylindres

eventually evolved into this.

ont fii par aboutir à ceci.

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

Ces colonnes ont des informations à de très nombreuses échelles.

We can begin to zoom into them.

Nous pouvons commencer à zoomer dessus.

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

Plus on s'approche, plus on découvre de nouvelles caractéristiques.

Some formations are almost at the threshold of human visibility.

Certaines formations sont presque au seuil de visibilité humaine.

And unlike traditional architecture,

Et contrairement à l'architecture traditionnelle,

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

c'est un processus unique qui crée à la fois la forme globale

and the microscopic surface detail.

et les détails microscopiques de la surface.

These forms are undrawable.

On ne peut pas dessiner ces formes.

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

Un architecte qui voudrait les dessiner avec un stylo et un papier

would probably take months,

mettrait probablement des mois,

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

voire un an pour dessiner toutes les sections,

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

toutes les élévations, on ne peut créer quelque chose comme ça

through an algorithm.

qu'avec un algorithme.

The more interesting question, perhaps, is,

La question la plus intéressante, peut-être, est :

are these forms imaginable?

ces formes sont-elles imaginables ?

Usually, an architect can somehow envision the end state

Habituellement, un architecte peut envisager d'une certaine manière l'état final

of what he is designing.

de ce qu'il conçoit.

In this case, the process is deterministic.

Dans ce cas, le processus est déterministe.

There's no randomness involved at all,

Il ne laisse aucune place au hasard,

but it's not entirely predictable.

mais il n'est pas entièrement prévisible.

There's too many surfaces,

Il y a trop de surfaces,

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

il y a trop de détails, on ne peut pas voir l'état final.

So this leads to a new role for the architect.

Ceci conduit donc à un nouveau rôle pour l'architecte.

One needs a new method to explore all of the possibilities

Il lui faut une nouvelle méthode pour explorer toutes les possibilités

that are out there.

qui s'offrent à lui.

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

D'une part, on peut concevoir de nombreuses variantes de forme,

in parallel, and one can cultivate them.

en parallèle et on peut les cultiver.

And to go back to the analogy with nature,

Et pour revenir à l'analogie avec la nature,

one can begin to think in terms of populations,

on peut commencer à penser en termes de populations,

one can talk about permutations, about generations,

on peut parler de permutations, de générations,

about crossing and breeding to come up with a design.

de croisement et de reproduction pour aboutir à une conception.

And the architect is really, he moves into the position

Et l'architecte est vraiment, il se retrouve dans le rôle

of being an orchestrator of all of these processes.

d'un chef d'orchestre de tous ces processus.

But enough of the theory.

Mais assez de théorie.

At one point I simply wanted to jump inside

À un moment donné, je voulais simplement sauter à l'intérieur

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

cette image, pour ainsi dire, alors j'ai acheté

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

ces lunettes 3D rouge et bleu, je me suis approché très près de l'écran,

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

mais ce n'était encore pas comme

walk around and touch things.

de pouvoir marcher et toucher les choses.

So there was only one possibility --

Donc, il n'y n'avait qu'une seule possibilité,

to bring the column out of the computer.

sortir la colonne de l'ordinateur.

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

On a beaucoup parlé d'impression 3D.

For me, or for my purpose at this moment,

Pour moi, ou mon objectif en ce moment,

there's still too much of an unfavorable tradeoff

il y a encore trop de compromis défavorable

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

entre l'échelle, d'une part et la résolution et la vitesse, de l'autre.

So instead, we decided to take the column,

Nous avons donc décidé de prendre plutôt la colonne,

and we decided to build it as a layered model,

et nous avons décidé d'en construire un modèle en couches,

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

fait de très nombreuses tranches, finement empilées les unes sur les uns les autres.

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

Ce que vous voyez ici est une radiographie

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

de la colonne que vous venez de voir, vue d'en haut.

Unbeknownst to me at the time,

À mon insu, à l'époque,

because we had only seen the outside,

parce que nous n'avions vu que l'extérieur,

the surfaces were continuing to fold themselves,

les surfaces continuaient à se replier

to grow on the inside of the column,

à croitre à l'intérieur de la colonne,

which was quite a surprising discovery.

ce qui était une découverte tout à fait surprenante.

From this shape, we calculated a cutting line,

De cette forme, nous avons calculé une ligne de découpe,

and then we gave this cutting line to a laser cutter

et puis nous avons donné cette ligne de découpe à un découpeur laser

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

pour produire, et vous en avez vu un segment ici,

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

de très nombreuses tranches minces, découpées individuellement, les unes sur les autres.

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

Et voici une photo maintenant, ce n'est pas un rendu,

and the column that we ended up with

et la colonne que nous avons obtenue au final,

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

après beaucoup de travail, qui a fini par ressembler remarquablement à celle

that we had designed in the computer.

que nous avions conçu dans l'ordinateur.

Almost all of the details, almost all of the

Presque tous les détails, la quasi-totalité de la

surface intricacies were preserved.

subtilités de surfaces a été préservée.

But it was very labor intensive.

Mais ce fut un travail énorme.

There's a huge disconnect at the moment still

Il y a encore une énorme déconnexion en ce moment

between the virtual and the physical.

entre le virtuel et le physique.

It took me several months to design the column,

Il m'a fallu plusieurs mois pour la conception de la colonne,

but ultimately it takes the computer about 30 seconds

mais en fin de compte il faut à l'ordinateur environ 30 secondes

to calculate all of the 16 million faces.

pour calculer toutes les 16 millions de faces.

The physical model, on the other hand,

Le modèle physique, d'autre part,

is 2,700 layers, one millimeter thick,

est composé de 2 700 couches, un millimètre d'épaisseur,

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

il pèse 700 kg, il est faite de feuilles qui peuvent couvrir

this entire auditorium.

la totalité de cet auditorium.

And the cutting path that the laser followed

Et le chemin de découpe que le laser a suivi

goes from here to the airport and back again.

va d'ici à l'aéroport et retour.

But it is increasingly possible.

Mais c'est de plus en plus possible.

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

Les machines sont de plus en plus rapides, elles sont de moins en moins chères,

and there's some promising technological developments

et il y a certains des développements technologiques prometteurs

just on the horizon.

en vue.

These are images from the Gwangju Biennale.

Ce sont des images de la Biennale de Gwangju.

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

Et dans ce cas, j'ai utilisé du plastique ABS pour produire les colonnes,

we used the bigger, faster machine,

nous avons utilisé une machine plus grande, plus rapide,

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

et elles ont un noyau d'acier à l'intérieur, elles sont donc structurelles,

they can bear loads for once.

elles peuvent supporter des charges pour une fois.

Each column is effectively a hybrid of two columns.

Chaque colonne est en fait un hybride de deux colonnes.

You can see a different column in the mirror,

Vous pouvez voir une colonne différente dans le miroir,

if there's a mirror behind the column

s'il y a un miroir derrière la colonne

that creates a sort of an optical illusion.

qui crée une sorte d'une illusion d'optique.

So where does this leave us?

Alors où cela nous mène-t-il ?

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

Je pense que ce projet nous donne un aperçu des objets inédits qui nous attendent

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

si nous, les architectes commençons à réfléchir à la conception non pas de l'objet,

but a process to generate objects.

mais d'un processus pour générer des objets.

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

J'ai montré un processus simple inspiré par la nature ;

there's countless other ones.

il y en a d'innombrables autres.

In short, we have no constraints.

En bref, nous n'avons aucune contrainte.

Instead, we have processes in our hands right now

Au lieu de cela, nous avons des processus entre nos mains dès maintenant

that allow us to create structures at all scales

qui nous permettent de créer des structures à toutes les échelles

that we couldn't even have dreamt up.

que nous ne pouvions même pas imaginer.

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

Et, si je peux ajouter, à un moment donné nous les construirons.

Thank you. (Applause)

Merci. (Applaudissements)