グラフィックス
Grasshopper入門
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マンパワーでは不可能な大量のデータ処理と自由曲面を含む3次元形状をアルゴリズムにより生成し、パラメーターを操作してシミュレーションを行い、デザインの意思決定を行う手法は、「コンピュテーショナルデザイン」とも「アルゴリズミックデザイン」とも呼ばれ、新しい潮流としてここ数年、世界および日本において飛躍的に広がりつつあります。
なかでも、有効なツールとして普及しているもののひとつが、このGrasshopperです。
また、GrasshopperのプラットフォームであるRhinocerosは、現存する3次元デジタルデザインツールの中ではNURSBという幾何表現が最大限に実現できるモデラーで、知性と感性を駆使して素晴らしい形状表現をデジタルモデルとして生み出すことができます。
さらに、Grasshopperというインテリジェントな支援ツールを得ることにより、膨大な量のシミュレーションが行え、従来の発想方法では不可能だったアイデア領域の拡大、効率化、意思決定を桁違いのレベルで行うことを実現します。
そこで、本書は、「Rhinoの基本は理解しているが、Grasshopperに触れるのは初めて」というユーザを対象に、Grasshopperの基本操作から、コンピュテーショナルモデリングの基礎知識、Grasshopperを利用したデザインとモデリングの演習など、Grasshopperに絞り込んで徹底的に解説します。
なかでも、有効なツールとして普及しているもののひとつが、このGrasshopperです。
また、GrasshopperのプラットフォームであるRhinocerosは、現存する3次元デジタルデザインツールの中ではNURSBという幾何表現が最大限に実現できるモデラーで、知性と感性を駆使して素晴らしい形状表現をデジタルモデルとして生み出すことができます。
さらに、Grasshopperというインテリジェントな支援ツールを得ることにより、膨大な量のシミュレーションが行え、従来の発想方法では不可能だったアイデア領域の拡大、効率化、意思決定を桁違いのレベルで行うことを実現します。
そこで、本書は、「Rhinoの基本は理解しているが、Grasshopperに触れるのは初めて」というユーザを対象に、Grasshopperの基本操作から、コンピュテーショナルモデリングの基礎知識、Grasshopperを利用したデザインとモデリングの演習など、Grasshopperに絞り込んで徹底的に解説します。
第1章 Grasshopperの基礎
1-1 Grasshopperの起動とインターフェース
1 インターフェース
2 コンポーネントについて
1-2 演習:角柱の作成
1 プロセス1
2 プロセス2
3 プロセス3
4 プロセス4
5 プロセス5
6 プロセス6
7 プロセス7
8 プロセス8
9 プロセス9
1-3 演習:点群データの操作
1 [Shortest List]、[Longest List]、[Cross Reference]コンポーネント
2 [Shift List]、[Boolean Toggle]コンポーネント
3 [Sort Points]コンポーネント
1-4 演習:カーブ・サーフェスのパラメーターの操作
1 [Evaluate Curve]コンポーネント
2 [Evaluate Surface]コンポーネント
3 [Construct Domain2(Dom2Num)]、[IsoTrim(SubSrf)]コンポーネント
4 [Divide Surface(SDivide)]コンポーネント
1-5 演習:2次元図形の操作
1 元になるカーブの定義
2 カーブの回転
3 角度からラジアンへの変換
4 [Series]コンポーネントによる等差コピー
5 カーブの移動
1-6 簡単な3次元形状作成
1 円カーブの作成
2 オフセットした円カーブの作成
3 オフセットしたカーブの移動
4 カーブの分割
5 ラインの作成
6 シフトによる頂点の移動
7 本目のカーブに分割点を追加
8 Loftによる面貼り
第2章 Grasshopperのコンポーネント
2-1 Paramsメニュー
1 Geometryタグ
2 Primitiveタグ
3 Inputタグ
4 Utilタグ
2-2 Mathメニュー
1 Domainタグ
2 Matrixタグ
3 Operatorsタグ
4 Scriptタグ
2-3 Setsメニュー
1 Listタグ
2 Sequenceタグ
3 Textタグ
4 Treeタグ
2-4 Vectorメニュー
1 Gridタグ
2 Planeタグ
3 Pointタグ
4 Vectorタグ
2-5 Curveメニュー
1 Analysisタグ
2 Divisionタグ
3 Primitiveタグ
4 Splineタグ
5 Utilタグ
2-6 Surfaceメニュー
1 Analysisタグ
2 Freeformタグ
3 Primitiveタグ
4 Utilタグ
2-7 Intersectメニュー
1 Mathematicalタグ
2 Physicalタグ
3 Shapeタグ
2-8 Transformメニュー
1 Affineタグ
2 Euclideanタグ
3 Morphタグ
第3章 コンピュテーショナルモデリングの基礎
3-1 パラメーター空間とデータ構造
1 NURBSオブジェクトのパラメーター空間
2 Grasshopperのデータ構造
3-2 UVを利用したアルゴリズム
1 UV分割を使用した4ポイントサーフェスの生成
2 UV分割とオフセットを使用した立体的なモデルの生成
3-3 階層構造を意識したアルゴリズム
1 2つの階層におよぶUV分割
2 インデックスを使用したデータの操作
3 インデックスを不規則に指定する
4 インデックスを不規則に指定してUVの分割の値を制御する
3-4 UV分割の応用
1 UVによる単純な分割
2 カーブの法線方向のプレーンによるサーフェスの分割
3 固定したプレーンによるサーフェスの分割
4 分割サーフェスを非トリムサーフェスとして再作成
第4章 デザインとモデリングの演習
4-1 基本の変形操作と効率化
1 移動・回転・スケール・ミラーのアルゴリズム
2 クラスターとユーザーオブジェクトの作成
3 ユーザーオブジェクトの作成
4 法線を利用したオブジェクト配置とリモートコントロールパネル
4-2 回転配置の応用
4-3 フィレット、テーパー角、ブール演算の実現
1 A 次元ドローイングの決定
2 B 筐体の上面のサーフェス作成
3 C 次元ドローイングから基本立体作成
4 D 上面サーフェスと基本立体から筐体基本形状作成
4-4 モーフィング
1 ボックスモーフ
2 サーフェスモーフ
3 Voronoiを利用したパターン生成とサーフェスへのマッピング
4-5 関数の使用とアニメーション
1 2次元アステロイド曲線
2 アステロイド曲線を使用した3次元モデル
第5章 サンプルファイル各種
5-1 2Dパターン・カラーミュレーション
5-2 3Dパターンシ・カラーミュレーション
5-3 パビリオンの試作モデル
5-4 ツインタワー
5-4 モニュメント
付録 コンポーネント一覧表
1-1 Grasshopperの起動とインターフェース
1 インターフェース
2 コンポーネントについて
1-2 演習:角柱の作成
1 プロセス1
2 プロセス2
3 プロセス3
4 プロセス4
5 プロセス5
6 プロセス6
7 プロセス7
8 プロセス8
9 プロセス9
1-3 演習:点群データの操作
1 [Shortest List]、[Longest List]、[Cross Reference]コンポーネント
2 [Shift List]、[Boolean Toggle]コンポーネント
3 [Sort Points]コンポーネント
1-4 演習:カーブ・サーフェスのパラメーターの操作
1 [Evaluate Curve]コンポーネント
2 [Evaluate Surface]コンポーネント
3 [Construct Domain2(Dom2Num)]、[IsoTrim(SubSrf)]コンポーネント
4 [Divide Surface(SDivide)]コンポーネント
1-5 演習:2次元図形の操作
1 元になるカーブの定義
2 カーブの回転
3 角度からラジアンへの変換
4 [Series]コンポーネントによる等差コピー
5 カーブの移動
1-6 簡単な3次元形状作成
1 円カーブの作成
2 オフセットした円カーブの作成
3 オフセットしたカーブの移動
4 カーブの分割
5 ラインの作成
6 シフトによる頂点の移動
7 本目のカーブに分割点を追加
8 Loftによる面貼り
第2章 Grasshopperのコンポーネント
2-1 Paramsメニュー
1 Geometryタグ
2 Primitiveタグ
3 Inputタグ
4 Utilタグ
2-2 Mathメニュー
1 Domainタグ
2 Matrixタグ
3 Operatorsタグ
4 Scriptタグ
2-3 Setsメニュー
1 Listタグ
2 Sequenceタグ
3 Textタグ
4 Treeタグ
2-4 Vectorメニュー
1 Gridタグ
2 Planeタグ
3 Pointタグ
4 Vectorタグ
2-5 Curveメニュー
1 Analysisタグ
2 Divisionタグ
3 Primitiveタグ
4 Splineタグ
5 Utilタグ
2-6 Surfaceメニュー
1 Analysisタグ
2 Freeformタグ
3 Primitiveタグ
4 Utilタグ
2-7 Intersectメニュー
1 Mathematicalタグ
2 Physicalタグ
3 Shapeタグ
2-8 Transformメニュー
1 Affineタグ
2 Euclideanタグ
3 Morphタグ
第3章 コンピュテーショナルモデリングの基礎
3-1 パラメーター空間とデータ構造
1 NURBSオブジェクトのパラメーター空間
2 Grasshopperのデータ構造
3-2 UVを利用したアルゴリズム
1 UV分割を使用した4ポイントサーフェスの生成
2 UV分割とオフセットを使用した立体的なモデルの生成
3-3 階層構造を意識したアルゴリズム
1 2つの階層におよぶUV分割
2 インデックスを使用したデータの操作
3 インデックスを不規則に指定する
4 インデックスを不規則に指定してUVの分割の値を制御する
3-4 UV分割の応用
1 UVによる単純な分割
2 カーブの法線方向のプレーンによるサーフェスの分割
3 固定したプレーンによるサーフェスの分割
4 分割サーフェスを非トリムサーフェスとして再作成
第4章 デザインとモデリングの演習
4-1 基本の変形操作と効率化
1 移動・回転・スケール・ミラーのアルゴリズム
2 クラスターとユーザーオブジェクトの作成
3 ユーザーオブジェクトの作成
4 法線を利用したオブジェクト配置とリモートコントロールパネル
4-2 回転配置の応用
4-3 フィレット、テーパー角、ブール演算の実現
1 A 次元ドローイングの決定
2 B 筐体の上面のサーフェス作成
3 C 次元ドローイングから基本立体作成
4 D 上面サーフェスと基本立体から筐体基本形状作成
4-4 モーフィング
1 ボックスモーフ
2 サーフェスモーフ
3 Voronoiを利用したパターン生成とサーフェスへのマッピング
4-5 関数の使用とアニメーション
1 2次元アステロイド曲線
2 アステロイド曲線を使用した3次元モデル
第5章 サンプルファイル各種
5-1 2Dパターン・カラーミュレーション
5-2 3Dパターンシ・カラーミュレーション
5-3 パビリオンの試作モデル
5-4 ツインタワー
5-4 モニュメント
付録 コンポーネント一覧表
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