Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

184,901 views ・ 2012-07-27

TED


Vă rugăm să faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză de mai jos pentru a reda videoclipul.

00:00
Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha
0
0
7000
Traducător: Ruxandra Taleanu Corector: Ariana Bleau Lugo
00:15
As an architect, I often ask myself,
1
15730
2449
Ca arhitect, mă întreb adesea
00:18
what is the origin of the forms that we design?
2
18179
2840
care este originea formelor pe care le proiectăm?
00:21
What kind of forms could we design
3
21019
2905
Ce feluri de forme am putea proiecta
00:23
if we wouldn't work with references anymore?
4
23924
2823
dacă n-am mai lucra cu referințe?
00:26
If we had no bias, if we had no preconceptions,
5
26747
3385
Dacă n-am avea stereotipuri sau preconcepții,
00:30
what kind of forms could we design
6
30132
2207
ce fel de forme am putea proiecta
00:32
if we could free ourselves from
7
32339
1600
dacă ne-am putea elibera de
00:33
our experience?
8
33939
2136
experiența noastră?
00:36
If we could free ourselves from our education?
9
36075
4734
Dacă ne-am putea elibera de educația noastră?
00:40
What would these unseen forms look like?
10
40809
3027
Cum ar arăta aceste forme neînchipuite?
00:43
Would they surprise us? Would they intrigue us?
11
43836
3711
Ne-ar surprinde? Ne-ar intriga?
00:47
Would they delight us?
12
47547
2415
Ne-ar încânta?
00:49
If so, then how can we go about creating something that is truly new?
13
49962
3921
Dacă da, atunci cum am porni creația unui lucru cu adevărat nou?
00:53
I propose we look to nature.
14
53883
2392
Propun să ne îndreptăm privirea spre natură.
00:56
Nature has been called the greatest architect of forms.
15
56275
4264
Natura este numită cel mai mare arhitect al formelor.
01:00
And I'm not saying that we should copy nature,
16
60539
3588
Și nu spun că ar trebui să copiem natura,
01:04
I'm not saying we should mimic biology,
17
64127
2380
nu spun că ar trebui să mimăm biologia,
01:06
instead I propose that we can borrow nature's processes.
18
66507
3448
propun în schimb să împrumutăm din procesele naturii.
01:09
We can abstract them and to create something that is new.
19
69955
4454
Le putem abstractiza pentru a crea ceva cu totul nou.
01:14
Nature's main process of creation, morphogenesis,
20
74409
3878
Pricipalul proces de creație al naturii, morfogeneza,
01:18
is the splitting of one cell into two cells.
21
78287
3829
este diviziunea celulei în două celule.
01:22
And these cells can either be identical,
22
82116
2057
Aceste celule pot fi ori identice,
01:24
or they can be distinct from each other
23
84173
2175
ori diferite una de alta
01:26
through asymmetric cell division.
24
86348
2064
prin diviziune celulară asimetrică.
01:28
If we abstract this process, and simplify it as much as possible,
25
88412
3799
Dacă abstractizăm acest proces și-l simplificăm pe cât posibil,
01:32
then we could start with a single sheet of paper,
26
92211
2233
putem începe cu o singură coală de hârtie,
01:34
one surface, and we could make a fold
27
94444
2496
o singură suprafață, și o putem îndoi
01:36
and divide the surface into two surfaces.
28
96940
2936
pentru a împărți suprafața în două suprafețe.
01:39
We're free to choose where we make the fold.
29
99876
2263
Suntem liberi să alegem unde vrem să îndoim.
01:42
And by doing so, we can differentiate the surfaces.
30
102139
4910
Făcând asta, putem diferenția suprafețele.
01:47
Through this very simple process,
31
107049
1894
Prin acest proces foarte simplu,
01:48
we can create an astounding variety of forms.
32
108943
3612
putem crea o gamă uluitoare de forme.
01:52
Now, we can take this form and use the same process
33
112555
2725
Acum, am putea lua această formă și folosi același proces
01:55
to generate three-dimensional structures,
34
115280
1992
pentru a genera structuri tridimensionale,
01:57
but rather than folding things by hand,
35
117272
2408
dar în loc să îndoim lucrurile manual,
01:59
we'll bring the structure into the computer,
36
119680
2585
vom introduce structura într-un calculator
02:02
and code it as an algorithm.
37
122265
2975
și o vom programa drept algoritm.
02:05
And in doing so, we can suddenly fold anything.
38
125240
3008
Făcând asta, putem deodată îndoi orice.
02:08
We can fold a million times faster,
39
128248
2159
Putem îndoi de milioane de ori mai repede,
02:10
we can fold in hundreds and hundreds of variations.
40
130407
3161
putem îndoi în sute și sute de moduri.
02:13
And as we're seeking to make something three-dimensional,
41
133568
2480
Și fiindcă vrem să construim ceva tridimensional,
02:16
we start not with a single surface, but with a volume.
42
136048
3216
nu începem cu o suprafață unică, ci cu un volum.
02:19
A simple volume, the cube.
43
139264
1353
Un volum simplu, cubul.
02:20
If we take its surfaces and fold them
44
140617
1720
Dacă îi luăm suprafața și o îndoim
02:22
again and again and again and again,
45
142337
2056
din nou și din nou și din nou și din nou,
02:24
then after 16 iterations, 16 steps,
46
144393
2863
apoi, după 16 iterații, 16 pași,
02:27
we end up with 400,000 surfaces and a shape that looks,
47
147256
3849
ajungem la 400.000 de suprafețe și o formă care arată,
02:31
for instance, like this.
48
151105
2535
spre exemplu, ca aceasta.
02:33
And if we change where we make the folds,
49
153640
2712
Și dacă schimbăm locul în care îndoim,
02:36
if we change the folding ratio,
50
156352
1641
dacă schimbăm raportul de îndoire,
02:37
then this cube turns into this one.
51
157993
3423
acest cub se va transforma în acesta.
02:41
We can change the folding ratio again to produce this shape,
52
161416
4139
Putem schimba raportul de îndoire pentru a produce această formă
02:45
or this shape.
53
165555
1827
sau aceasta.
02:47
So we exert control over the form
54
167382
1623
Așadar, exercităm control asupra formei
02:49
by specifying the position of where we're making the fold,
55
169005
3504
prin indicarea poziției în care îndoim,
02:52
but essentially you're looking at a folded cube.
56
172509
4706
dar, în esență, vă uitați la un cub pliat.
02:57
And we can play with this.
57
177215
1064
Și putem să ne jucăm cu asta.
02:58
We can apply different folding ratios to different parts
58
178279
2616
Putem aplica diferite raporturi de pliere diferitelor părți
03:00
of the form to create local conditions.
59
180895
2745
ale formei pentru a crea condiții locale.
03:03
We can begin to sculpt the form.
60
183640
1943
Putem începe să sculptăm forma.
03:05
And because we're doing the folding on the computer,
61
185583
2888
Și pentru că plierea se execută pe un computer,
03:08
we are completely free of any physical constraints.
62
188471
3696
suntem complet eliberați de orice constrângeri fizice.
03:12
So that means that surfaces can intersect themselves,
63
192167
2951
Asta înseamnă că suprafețele se pot intersecta,
03:15
they can become impossibly small.
64
195118
1489
pot deveni imposibil de mici.
03:16
We can make folds that we otherwise could not make.
65
196607
3601
Putem face îndoituri pe care nu le-am putea face altfel.
03:20
Surfaces can become porous.
66
200208
1878
Suprafețele pot deveni poroase.
03:22
They can stretch. They can tear.
67
202086
2729
Se pot întinde. Se pot sfâșia.
03:24
And all of this expounds the scope of forms that we can produce.
68
204815
4635
Toate astea depășesc sfera de forme pe care le putem produce.
03:29
But in each case, I didn't design the form.
69
209450
2750
Dar în niciun caz nu am proiectat eu forma.
03:32
I designed the process that generated the form.
70
212200
4601
Am proiectat procesul care a generat forma.
03:36
In general, if we make a small change to the folding ratio,
71
216801
4488
În general, dacă aducem mici modificări raportului de îndoire,
03:41
which is what you're seeing here,
72
221289
1595
așa cum vedeți aici,
03:42
then the form changes correspondingly.
73
222884
3773
forma se va schimba în mod corespunzător.
03:46
But that's only half of the story --
74
226657
2256
Dar asta e numai jumătate din poveste --
03:48
99.9 percent of the folding ratios produce not this,
75
228913
4323
99,9% din raporturile de îndoire nu produc asta,
03:53
but this, the geometric equivalent of noise.
76
233236
4896
ci asta, echivalentul geometric al zgomotului.
03:58
The forms that I showed before were made actually
77
238132
2120
La formele pe care le-am arătat anterior s-a ajuns de fapt
04:00
through very long trial and error.
78
240252
1648
după nesfârșite încercări și greșeli.
04:01
A far more effective way to create forms, I have found,
79
241900
3216
Un mod mult mai eficient de a crea forme, am descoperit,
04:05
is to use information that is already contained in forms.
80
245116
3888
e folosirea informației care există deja în forme.
04:09
A very simple form such as this one actually contains
81
249004
2655
O formă foarte simplă, ca aceasta, conține de fapt
04:11
a lot of information that may not be visible to the human eye.
82
251659
3592
multă informație invizibilă ochiului uman.
04:15
So, for instance, we can plot the length of the edges.
83
255251
2481
De exemplu, putem face graficul lungimilor muchiilor.
04:17
White surfaces have long edges, black ones have short ones.
84
257732
3336
Suprafețele albe au muchii lungi, cele negre le au scurte.
04:21
We can plot the planarity of the surfaces, their curvature,
85
261068
3577
Putem trasa coplanaritatea suprafețelor, curbarea lor,
04:24
how radial they are -- all information that may not be
86
264645
4087
cât de radiale sunt - toată informația care poate că
04:28
instantly visible to you,
87
268732
1947
nu vă e imediat vizibilă,
04:30
but that we can bring out, that we can articulate,
88
270679
2425
dar pe care o putem extrage, articula
04:33
and that we can use to control the folding.
89
273104
3376
și utiliza pentru controlul îndoirii.
04:36
So now I'm not specifying a single
90
276480
1959
Așa că acum nu mai specific niciun raport
04:38
ratio anymore to fold it,
91
278439
2176
de pliere,
04:40
but instead I'm establishing a rule,
92
280615
2552
ci stabilesc o regulă,
04:43
I'm establishing a link between a property of a surface
93
283167
2436
o legătură între o proprietate a unei suprafețe
04:45
and how that surface is folded.
94
285603
2973
și modul în care suprafața e pliată.
04:48
And because I've designed the process and not the form,
95
288576
2951
Și pentru că am proiectat procesul și nu forma,
04:51
I can run the process again and again and again
96
291527
2322
pot rula programul de nenumărate ori
04:53
to produce a whole family of forms.
97
293849
2535
pentru a produce o întreagă familie de forme.
05:08
These forms look elaborate, but the process is a very minimal one.
98
308645
4443
Aceste forme par elaborate, însă procesul e minimal.
05:13
There is a simple input,
99
313088
1129
Există un imput simplu,
05:14
it's always a cube that I start with,
100
314217
1952
mereu încep cu un cub,
05:16
and it's a very simple operation -- it's making a fold,
101
316169
3576
și există o operație simplă - plierea,
05:19
and doing this over and over again.
102
319745
3952
proces pe care îl repet continuu.
05:23
So let's bring this process to architecture.
103
323697
2280
Să aducem acest proces în arhitectură.
05:25
How? And at what scale?
104
325977
1600
Cum? Și la ce scară?
05:27
I chose to design a column.
105
327577
1728
M-am gândit să proiectez o coloană.
05:29
Columns are architectural archetypes.
106
329305
3376
Coloanele sunt arhetipuri arhitecturale.
05:32
They've been used throughout history to express ideals
107
332681
3067
Au fost folosite de-a lungul istoriei pentru a exprima idealuri
05:35
about beauty, about technology.
108
335748
5075
despre frumusețe, despre tehnologie.
05:40
A challenge to me was how we could express
109
340823
1922
Un deziderat pentru mine era cum putem exprima
05:42
this new algorithmic order in a column.
110
342745
3296
această nouă ordine algoritmică într-o coloană.
05:46
I started using four cylinders.
111
346041
2984
Am început cu patru cilindri.
05:49
Through a lot of experimentation, these cylinders
112
349025
3776
După multe experimente, acești cilindri
05:52
eventually evolved into this.
113
352801
3135
au evoluat în asta.
05:55
And these columns, they have information at very many scales.
114
355936
4616
Aceste coloane au informație la foarte multe niveluri.
06:00
We can begin to zoom into them.
115
360552
2518
Putem începe să le mărim.
06:03
The closer one gets, the more new features one discovers.
116
363070
3555
Cu cât de apropiem, cu atât descoperim noi detalii.
06:06
Some formations are almost at the threshold of human visibility.
117
366625
3672
Unele formațiuni sunt la limita percepției vizuale umane.
06:10
And unlike traditional architecture,
118
370297
1952
Spre deosebire de arhitectura tradițională,
06:12
it's a single process that creates both the overall form
119
372249
2784
un proces unic creează și forma în ansamblu,
06:15
and the microscopic surface detail.
120
375033
5345
și detaliul microscopic al suprafeței.
06:20
These forms are undrawable.
121
380378
2691
Aceste forme nu se pot desena.
06:23
An architect who's drawing them with a pen and a paper
122
383069
3376
Dacă un arhitect le-ar desena cu creionul pe hârtie
06:26
would probably take months,
123
386445
1792
i-ar lua probabil câteva luni,
06:28
or it would take even a year to draw all the sections,
124
388237
2384
poate chiar un an, să deseneze toate aceste secțiuni
06:30
all of the elevations, you can only create something like this
125
390621
2304
și elevații. Poți crea ceva asemănător
06:32
through an algorithm.
126
392925
2136
numai printr-un algoritm.
06:35
The more interesting question, perhaps, is,
127
395061
2032
Întrebarea cea mai interesantă, probabil,
06:37
are these forms imaginable?
128
397093
2629
e dacă aceste forme sunt imaginabile.
06:39
Usually, an architect can somehow envision the end state
129
399722
2635
De obicei, un arhitect poate vizualiza mental starea finală
06:42
of what he is designing.
130
402357
1864
a ceea ce proiectează.
06:44
In this case, the process is deterministic.
131
404221
2825
În cazul de față, procesul este determinist.
06:47
There's no randomness involved at all,
132
407046
2359
Nu există elemente aleatorii,
06:49
but it's not entirely predictable.
133
409405
2007
însă nu este cu totul predictibil.
06:51
There's too many surfaces,
134
411412
1576
Sunt prea multe suprafețe,
06:52
there's too much detail, one can't see the end state.
135
412988
3610
prea mult detaliu ca să poată fi prevăzută starea finală.
06:56
So this leads to a new role for the architect.
136
416598
3214
Așadar, asta conduce la un nou rol pentru arhitect.
06:59
One needs a new method to explore all of the possibilities
137
419812
3611
Avem nevoie de o metodă nouă de a explora toate posibilitățile
07:03
that are out there.
138
423423
1776
care există.
07:05
For one thing, one can design many variants of a form,
139
425199
3232
Se pot proiecta multiple variante ale unei forme,
07:08
in parallel, and one can cultivate them.
140
428431
2214
în paralel, și se pot cultiva.
07:10
And to go back to the analogy with nature,
141
430645
2248
Revenind la analogia cu natura,
07:12
one can begin to think in terms of populations,
142
432893
2496
putem începe să gândim în termeni de populații,
07:15
one can talk about permutations, about generations,
143
435389
3528
putem vorbi despre permutări, generări,
07:18
about crossing and breeding to come up with a design.
144
438917
4863
încrucișări și hibridizări pentru a ajunge la un design.
07:23
And the architect is really, he moves into the position
145
443780
2385
Arhitectul ajunge în poziția
07:26
of being an orchestrator of all of these processes.
146
446165
3432
de orchestrator al tuturor acestor procese.
07:29
But enough of the theory.
147
449597
2344
De ajuns cu teoria.
07:31
At one point I simply wanted to jump inside
148
451941
2527
La un moment dat am vrut să ajung în interiorul
07:34
this image, so to say, I bought these red and blue
149
454468
3829
acestei imagini, să spunem. Mi-am cumpărat ochelari 3D
07:38
3D glasses, got up very close to the screen,
150
458297
2936
roșu cu albastru, m-am apropiat mult de ecran,
07:41
but still that wasn't the same as being able to
151
461233
2072
însă nu era chiar la fel cu a putea
07:43
walk around and touch things.
152
463305
2352
să te plimbi și să atingi lucruri.
07:45
So there was only one possibility --
153
465657
1903
Prin urmare, exista o singură posibilitate -
07:47
to bring the column out of the computer.
154
467560
3097
să scot coloana din computer.
07:50
There's been a lot of talk now about 3D printing.
155
470657
2920
S-a vorbit destul de mult despre tipărirea 3D.
07:53
For me, or for my purpose at this moment,
156
473577
2959
Pentru mine și pentru scopul meu din acest moment,
07:56
there's still too much of an unfavorable tradeoff
157
476536
3082
compromisul e încă foarte nefavorabil
07:59
between scale, on the one hand, and resolution and speed, on the other.
158
479618
6783
între scară, pe de-o parte, rezoluție și viteză, pe de alta.
08:06
So instead, we decided to take the column,
159
486401
2257
În schimb am decis să luăm coloana,
08:08
and we decided to build it as a layered model,
160
488658
2439
s-o construim ca model pe niveluri,
08:11
made out of very many slices, thinly stacked over each other.
161
491097
4128
dintr-o stivă de foarte multe straturi subțiri.
08:15
What you're looking at here is an X-ray
162
495225
1897
Aici vedeți o radiografie
08:17
of the column that you just saw, viewed from the top.
163
497122
2775
a coloanei pe care tocmai ați văzut-o, de sus.
08:19
Unbeknownst to me at the time,
164
499897
2000
Spre mirarea mea la acel moment,
08:21
because we had only seen the outside,
165
501897
2376
pentru că putem vedea numai exteriorul,
08:24
the surfaces were continuing to fold themselves,
166
504273
2160
suprafețele continuau să se plieze,
08:26
to grow on the inside of the column,
167
506433
2264
să crească în interiorul coloanei.
08:28
which was quite a surprising discovery.
168
508697
2546
Descoperirea a fost surprinzătoare.
08:31
From this shape, we calculated a cutting line,
169
511243
3614
Din forma aceasta am calculat o linie de tăiere
08:34
and then we gave this cutting line to a laser cutter
170
514857
3024
și am furnizat-o unui dispozitiv de tăiere cu laser
08:37
to produce -- and you're seeing a segment of it here --
171
517881
3814
pentru a produce - vedeți aici un segment -
08:41
very many thin slices, individually cut, on top of each other.
172
521695
4891
multe segmente subțiri, tăiate individual, una peste alta.
08:48
And this is a photo now, it's not a rendering,
173
528740
2813
Aceasta este o fotografie, nu o randare,
08:51
and the column that we ended up with
174
531553
1800
iar coloana la care am ajuns
08:53
after a lot of work, ended up looking remarkably like the one
175
533353
3047
după multă muncă, arăta remarcabil de similar
08:56
that we had designed in the computer.
176
536400
3710
celei proiectate cu ajutorul computerului.
09:00
Almost all of the details, almost all of the
177
540110
2121
Aproape toate detaliile, toată
09:02
surface intricacies were preserved.
178
542231
3040
complexitatea suprafețelor au fost conservate.
09:07
But it was very labor intensive.
179
547886
2346
Dar a fost nevoie de foarte multă muncă.
09:10
There's a huge disconnect at the moment still
180
550232
2401
Actualmente există o distanță semnificativă între
09:12
between the virtual and the physical.
181
552633
2760
virtual și fizic.
09:15
It took me several months to design the column,
182
555393
2126
Mi-a luat câteva luni să proiectez coloana.
09:17
but ultimately it takes the computer about 30 seconds
183
557519
2718
Un computer are nevoie de 30 de secunde
09:20
to calculate all of the 16 million faces.
184
560237
2848
pentru a calcula toate cele 16 milioane de fețe.
09:23
The physical model, on the other hand,
185
563085
1961
Modelul fizic, pe de altă parte,
09:25
is 2,700 layers, one millimeter thick,
186
565046
4208
are 2.700 de straturi groase de 1 mm,
09:29
it weighs 700 kilos, it's made of sheet that can cover
187
569254
4147
cântărește 700 kg, e făcută din hârtie care
09:33
this entire auditorium.
188
573401
2138
poate acoperi întregul auditoriu.
09:35
And the cutting path that the laser followed
189
575539
2088
Iar linia de tăiere urmărită de laser
09:37
goes from here to the airport and back again.
190
577627
5117
ajunge de aici la aeroport și înapoi.
09:42
But it is increasingly possible.
191
582744
1749
E din ce în ce mai posibil.
09:44
Machines are getting faster, it's getting less expensive,
192
584493
2611
Mașinile devin din ce în ce mai rapide și mai ieftine.
09:47
and there's some promising technological developments
193
587104
2760
Există progrese tehnice promițătoare
09:49
just on the horizon.
194
589864
1783
la orizont.
09:51
These are images from the Gwangju Biennale.
195
591647
3072
Acestea sunt imagini de la Bienala Gwangju.
09:54
And in this case, I used ABS plastic to produce the columns,
196
594719
3524
În acest caz, am folosit plastic pentru a produce coloanele,
09:58
we used the bigger, faster machine,
197
598243
1854
am folosit mașini mai mari și mai rapide.
10:00
and they have a steel core inside, so they're structural,
198
600097
3057
Au un nucleu de oțel, așa că sunt solide,
10:03
they can bear loads for once.
199
603154
2976
pot susține greutăți foarte mari.
10:06
Each column is effectively a hybrid of two columns.
200
606130
2015
Fiecare coloană este un hibrid al altor două.
10:08
You can see a different column in the mirror,
201
608145
3409
Puteți vedea o coloană diferită în oglindă,
10:11
if there's a mirror behind the column
202
611554
2050
dacă îi puneți o oglindă în spate,
10:13
that creates a sort of an optical illusion.
203
613604
3072
iar aceasta creează un fel de iluzie optică.
10:16
So where does this leave us?
204
616691
1831
Spre ce ne conduce asta?
10:18
I think this project gives us a glimpse of the unseen objects that await us
205
618522
4468
Cred că acest proiect ne oferă o idee despre obiectele nemaivăzute care ne așteaptă
10:22
if we as architects begin to think about designing not the object,
206
622990
3883
dacă noi, arhitecții, începem să proiectăm nu obiectul,
10:26
but a process to generate objects.
207
626873
3393
ci un proces care generează obiecte.
10:30
I've shown one simple process that was inspired by nature;
208
630266
3273
Am arătat un proces simplu inspirat de natură;
10:33
there's countless other ones.
209
633539
2848
există nenumărate altele.
10:36
In short, we have no constraints.
210
636387
3447
Pe scurt, nu avem constrângeri.
10:39
Instead, we have processes in our hands right now
211
639834
3570
În schimb, avem în mâinile noastre procese
10:43
that allow us to create structures at all scales
212
643404
4581
care ne permit să creăm structuri la orice scară,
10:47
that we couldn't even have dreamt up.
213
647985
3032
structuri la care nu ne-am fi gândit.
10:51
And, if I may add, at one point we will build them.
214
651017
4819
Permiteți-mi să adaug, la un moment dat le vom construi.
10:55
Thank you. (Applause)
215
655836
6623
Vă mulțumesc! (Aplauze)
Despre acest site

Acest site vă va prezenta videoclipuri de pe YouTube care sunt utile pentru a învăța limba engleză. Veți vedea lecții de engleză predate de profesori de top din întreaga lume. Faceți dublu clic pe subtitrările în limba engleză afișate pe fiecare pagină video pentru a reda videoclipul de acolo. Subtitrările se derulează în sincron cu redarea videoclipului. Dacă aveți comentarii sau solicitări, vă rugăm să ne contactați folosind acest formular de contact.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7