Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Перекладач: Victoria Yaprintseva Утверджено: Taras Demko

As an architect, I often ask myself,

Як архітектор, я часто себе питаю,

what is the origin of the forms that we design?

яке походження тих форм, котрі ми створюємо?

What kind of forms could we design

Які форми ми могли б створити?

if we wouldn't work with references anymore?

Якби ми припинили користуватись довідковою інформацією?

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

Якби ми не мали упередженої думки,

what kind of forms could we design

які форми ми могли б створити,

if we could free ourselves from

якби ми могли звільнитись від

our experience?

нашого досвіду?

If we could free ourselves from our education?

Якби ми могли звільнитись від нашої освіти?

What would these unseen forms look like?

Як би тоді виглядали ці небачені форми?

Would they surprise us? Would they intrigue us?

Чи здивували б вони нас? Чи заінтригували б?

Would they delight us?

Чи принесли б вони нам втіху?

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

Якщо так, тоді як ми можемо говорити про створення чогось справді нового?

I propose we look to nature.

Я пропоную нам звернутись до природи.

Nature has been called the greatest architect of forms.

Природу завжди називали найбільшим творцем форм.

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

Та я не маю на увазі, що ми повинні копіювати її,

I'm not saying we should mimic biology,

я не маю на увазі, що нам потрібно наслідувати біологію,

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

натомість я пропоную запозичити природні процеси.

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

Ми можемо виокремити їх і створити щось зовсім нове.

Nature's main process of creation, morphogenesis,

Найголовнішим творчим природнім процесом є морфогенез,

is the splitting of one cell into two cells.

який ділить одну клітину на дві,

And these cells can either be identical,

і ці клітини можуть бути як ідентичними,

or they can be distinct from each other

так і відрізнятись одна від одної

through asymmetric cell division.

асиметричним поділом клітини.

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

Якщо ми виокремимо цей процес і якнайбільше спростимо його,

then we could start with a single sheet of paper,

тоді ми зможемо скористатись аркушом паперу,

one surface, and we could make a fold

який є однією поверхнею, зігнути його

and divide the surface into two surfaces.

та розділити цю поверхню на дві інші.

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

Ми самі обираємо, де саме робити згин.

And by doing so, we can differentiate the surfaces.

За рахунок цього ми можемо розрізняти ці поверхні.

Through this very simple process,

За допомогою цього простого процесу

we can create an astounding variety of forms.

ми можемо створити вражаючу кількість форм.

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

А зараз ми можемо взяти цю форму та скористатись тим самим процесом,

to generate three-dimensional structures,

щоб створити тривимірні поверхні,

but rather than folding things by hand,

але замість того, щоб робити згини руками,

we'll bring the structure into the computer,

ми перенесемо цю структуру на комп'ютер

and code it as an algorithm.

і закодуємо її як алгоритм.

And in doing so, we can suddenly fold anything.

Роблячи так, ми зможемо зігнути будь-що.

We can fold a million times faster,

Ми зможемо робити згини в мільйони разів швидше,

we can fold in hundreds and hundreds of variations.

ми зможемо згинати сотнями різних способів.

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

І так, як ми шукаємо спосіб створити щось тривимірне,

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

ми відштовхуємось не від якоїсь однієї поверхні, а від об'єму.

A simple volume, the cube.

Візьмемо звичайний приклад об'єму - куб.

If we take its surfaces and fold them

Якщо ми візьмемо його поверхню та зігнемо її

again and again and again and again,

ще раз і ще раз, і ще раз, і ще раз,

then after 16 iterations, 16 steps,

і після 16 повторень, 16 кроків,

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

ми будемо мати 400,000 поверхонь і форму, яка виглядала б,

for instance, like this.

наприклад, як це.

And if we change where we make the folds,

І якщо ми змінимо місце, де ми робимо згин,

if we change the folding ratio,

якщо ми змінимо пропорції згинання,

then this cube turns into this one.

тоді цей куб перетвориться на ось такий.

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

Ми можемо змінити пропорцію згинів і створити таку форму,

or this shape.

чи ось таку.

So we exert control over the form

Отже, ми тримаємо форму під контролем,

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

уточнюючи те місце, де ми робимо згин,

but essentially you're looking at a folded cube.

але, по суті, ви дивитесь на складений куб.

And we can play with this.

Ми можемо гратися з цим.

We can apply different folding ratios to different parts

Ми можемо застосовувати різні пропорції складання для різних частин

of the form to create local conditions.

форми, щоб створити місцеві умови.

We can begin to sculpt the form.

Ми можемо почати ліпити форму.

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

І позаяк ми складаємо все на комп'ютері,

we are completely free of any physical constraints.

то ми повністю звільнені від будь-яких фізичних обмежень.

So that means that surfaces can intersect themselves,

Отже, це означає, що поверхні мають здатність перетинатися,

they can become impossibly small.

вони можуть ставати нереально маленькими.

We can make folds that we otherwise could not make.

Ми можемо створювати згини, які не змогли б створити іншим чином.

Surfaces can become porous.

Поверхні можуть бути пористими.

They can stretch. They can tear.

Вони здатні розтягуватись. Вони можуть рватись.

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

Все це говорить про обсяг форм, які ми можемо створити.

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

Та в будь-якому випадку я не творю форму.

I designed the process that generated the form.

Я творю процес, який породжує форму.

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

На загал, якщо ми трішки змінимо пропорцію складання,

which is what you're seeing here,

ту, яку ви бачите тут,

then the form changes correspondingly.

то форма одразу ж змінюється.

But that's only half of the story --

Але це лише вершина айсберга

99.9 percent of the folding ratios produce not this,

99,9 % пропорції складання створено не цим,

but this, the geometric equivalent of noise.

а цим, геометричним еквівалентом шуму.

The forms that I showed before were made actually

Форми, які я вже продемонстрував, при створенні

through very long trial and error.

пройшли через численні випробування та невдачі.

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

Я зрозумів, що найефективніший спосіб створення форми -

is to use information that is already contained in forms.

це використання інформації, яка вже є закладена в ці форми.

A very simple form such as this one actually contains

Дуже проста форма, на зразок ось цієї, насправді включає в себе

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

велику кількість інформації, яка може бути непомітною для людського ока.

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

Так, наприклад, ми можемо проектувати довжину країв.

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

Білі поверхні мають довгі краї, чорні мають короткі.

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

Ми здатні спроектувати поверхневі площинності, їхні викривлення,

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

те, наскільки радіальними вони будуть та всю інформацію, яка може не бути

instantly visible to you,

одразу вам помітною,

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

але потрібно відзначити, що ми здатні висловлюватись

and that we can use to control the folding.

і ми можемо використати це для того, щоб контролювати складання.

So now I'm not specifying a single

Отже, я більше не наголошую на єдиному

ratio anymore to fold it,

виді пропорції, щоб це скласти,

but instead I'm establishing a rule,

натомість я встановлюю правило,

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

я встановлюю зв'язок між якістю поверхні

and how that surface is folded.

і тим, як поверхня складена.

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

Але оскільки я сформував процес, а не форму,

I can run the process again and again and again

я можу керувати цим процесом знову і знову, і знову

to produce a whole family of forms.

щоб створити цілу низку форм.

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

Ці форми здаються вкрай складними, але сам процес дуже простий.

There is a simple input,

Існують початкові дані,

it's always a cube that I start with,

ними завжди є куб, з якого я починаю,

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

і це є дуже простий процес - процес складання,

and doing this over and over again.

який повторюється знову і знову.

So let's bring this process to architecture.

Отже, застосуймо цей процес в архітектурі.

How? And at what scale?

Яким чином? І якого розміру?

I chose to design a column.

Я обираю розробку колони.

Columns are architectural archetypes.

Колони - це архітектурні прототипи.

They've been used throughout history to express ideals

Вони використовувались впродовж історії, щоб виражати ідеї

about beauty, about technology.

про красу, про технології.

A challenge to me was how we could express

Для мене було викликом те, як нам передати

this new algorithmic order in a column.

цей новий алгоритмічний порядок через колону.

I started using four cylinders.

Я почав використовувати 4 циліндри.

Through a lot of experimentation, these cylinders

Внаслідок численних експериментів, ці циліндри

eventually evolved into this.

зрештою переросли в це.

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

Ці колони містять інформацію на багатьох масштабах.

We can begin to zoom into them.

Ми можемо приблизити їх.

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

Що ближче наближаємося, то більше нових якостей можна розгледіти.

Some formations are almost at the threshold of human visibility.

Деякі структури знаходяться майже на самому порозі людського бачення.

And unlike traditional architecture,

На відміну від традиційної архітектури,

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

це один і той самий процес, який створює як загальну форму,

and the microscopic surface detail.

так і мікроскопічні поверхневі деталі.

These forms are undrawable.

Ці форми неописувані.

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

Архітектору, який малює їх ручкою на папері,

would probably take months,

скоріше за все знадобляться місяці

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

або, можливо, і рік, щоб намалювати всі відрізки,

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

всі височини; щось на зразок цього можливо створити лише

through an algorithm.

за допомогою алгоритму.

The more interesting question, perhaps, is,

Ще цікавішим питанням, мабуть, буде те,

are these forms imaginable?

чи є ці форми уявними?

Usually, an architect can somehow envision the end state

Зазвичай, архітектор може якимось чином уявити собі кінцевий результат

of what he is designing.

того, що створюється.

In this case, the process is deterministic.

У цьому випадку процес є детерміністичним.

There's no randomness involved at all,

В цьому зовсім немає ніякої хаотичності,

but it's not entirely predictable.

але повністю все передбачити також не можна.

There's too many surfaces,

Існує забагато поверхонь,

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

забагато деталей, ніхто не здатний побачити кінцевий результат.

So this leads to a new role for the architect.

Отже, це веде до нової ролі архітектора.

One needs a new method to explore all of the possibilities

Виникає потреба в новому методі дослідження всіх можливостей,

that are out there.

які існують.

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

По-перше, можна створити багато варіантів форми,

in parallel, and one can cultivate them.

а по-друге, їх можливо обробляти.

And to go back to the analogy with nature,

І повертаючись до аналогії з природою,

one can begin to think in terms of populations,

хтось може почати мислити в межах заселень,

one can talk about permutations, about generations,

хтось говоритиме про метатезу, про генерацію,

about crossing and breeding to come up with a design.

про схрещення та розмноження для того, щоб придумати дизайн.

And the architect is really, he moves into the position

Та архітектор є саме тим, хто переходить на позицію

of being an orchestrator of all of these processes.

дириґента всіх цих процесів.

But enough of the theory.

Досить теорії.

At one point I simply wanted to jump inside

З одного боку я хотів зануритися

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

в цей образ, так би мовити, я купив ці червоно-сині

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

тривимірні окуляри, підійшов дуже близько до екрану,

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

та все ж таки це не було те ж саме, що мати змогу

walk around and touch things.

обійти і доторкнутись до речей.

So there was only one possibility --

Отже існувала лише єдина можливість -

to bring the column out of the computer.

винести колону за межі комп'ютера.

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

Було чимало сказано про тривимірне малювання.

For me, or for my purpose at this moment,

Для мене, або для моєї мети на даний момент

there's still too much of an unfavorable tradeoff

досі існує забагато несприятливих компромісів

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

між, з одного боку, масштабом, а з іншого рішеннями і швидкістю.

So instead, we decided to take the column,

Натомість, ми вирішили взяти колону

and we decided to build it as a layered model,

та побудувати її у вигляді шарової моделі,

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

зробленої з багатьох шарів, тонко накладених один на одного.

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

Те, що зараз знаходиться перед вами - це рентген

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

колони, яку ви щойно побачили, показаної згори.

Unbeknownst to me at the time,

Невідома мені на той час

because we had only seen the outside,

тому, що ми мали змогу її бачити лише зовні,

the surfaces were continuing to fold themselves,

поверхні продовжували складатись самі по собі,

to grow on the inside of the column,

виростати всередині колони,

which was quite a surprising discovery.

що стало досить неочікуваним відкриттям.

From this shape, we calculated a cutting line,

Відповідно до цієї форми ми вирахували лінію зрізу

and then we gave this cutting line to a laser cutter

і тоді піддали цю лінію зрізу лазерному різаку,

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

щоб створити - ви бачите частинку цього тут -

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

велику кількість тонких шарів, які накладені один на одного.

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

А ось знімок - це не модель -

and the column that we ended up with

і колона, яку ми завершили

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

після довгої роботи, яка виглядає так само чудово, як і та,

that we had designed in the computer.

яку ми спроектували на комп'ютері.

Almost all of the details, almost all of the

Майже всі деталі, майже вся

surface intricacies were preserved.

складність поверхні була збережена.

But it was very labor intensive.

Та це була дуже важка праця.

There's a huge disconnect at the moment still

На даний момент ще існує величезна невідповідність

between the virtual and the physical.

між віртуальним та фізичним.

It took me several months to design the column,

Мені знадобилось кілька місяців, щоб спроектувати цю колону,

but ultimately it takes the computer about 30 seconds

зрештою, для комп'ютера це займає приблизно 30 секунд,

to calculate all of the 16 million faces.

щоб вирахувати всі 16 мільйонів сторін.

The physical model, on the other hand,

З одного боку, фізична модель

is 2,700 layers, one millimeter thick,

має 2 700 шарів завширшки один міліметр,

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

її вага складає 700 кілограмів, вона зроблена з тканини,

this entire auditorium.

якою можна покрити всю цю аудиторію.

And the cutting path that the laser followed

Довжина лазерного розрізу

goes from here to the airport and back again.

простяглася б до аеропорту і назад.

But it is increasingly possible.

Але це все більше і більше можливо.

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

Машини стають швидшими і дешевшими,

and there's some promising technological developments

існує певний перспективний технологічний прогрес,

just on the horizon.

який вже видно на горизонті.

These are images from the Gwangju Biennale.

Ось зображення Кванджу Бієнале (Gwangju Biennale)

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

І в цьому випадку я застосував АБС-пластик для виготовлення колон,

we used the bigger, faster machine,

ми використали більші та швидші пристрої,

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

які мали сталеву серцевину, отже вони є структурними,

they can bear loads for once.

вони здатні нести великі навантаження за раз.

Each column is effectively a hybrid of two columns.

Кожна колона є фактично гібридом двох колон.

You can see a different column in the mirror,

Ви можете бачити іншу колону у дзеркалі,

if there's a mirror behind the column

якщо за колоною є дзеркало.

that creates a sort of an optical illusion.

Це створює своєрідну оптичну ілюзію.

So where does this leave us?

Отже до яких висновків це нас приводить?

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

На мою думку, цей проект дає нам уявлення про небачені речі, які чекають на нас,

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

якби ми, архітектори, почали замислюватись не про дизайн об'єктів,

but a process to generate objects.

а про процес їх створення.

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

Я продемонстрував один простий процес, на який мене надихнула природа,

there's countless other ones.

але ж існує безліч інших процесів.

In short, we have no constraints.

Одним словом, у нас немає жодних обмежень.

Instead, we have processes in our hands right now

Натомість, ми зараз маємо в наших руках процеси,

that allow us to create structures at all scales

які дають нам змогу створювати структури в усіх масштабах,

that we couldn't even have dreamt up.

про які ми лише могли мріяти.

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

І ще, я хотів би додати, одного дня ми побудуємо їх.

Thank you. (Applause)

Дякую. (Оплески)