CAD/CG演習課題一覧(2023)

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建築情報学 系授業 CAD/CG演習 立命館大学 建築都市デザイン学科 建築情報学 2回生後期(2023)


#課題A：アルゴリズミックデザイン 思考－アルゴリズム/生成物への観察眼－

□意図：

コンピューテショナルシンキングの源泉となる知識と実装力（コーディング）の体験的な能力向上を意図してアルゴリズミックに3次元立体物を生成する。
「アルゴリズミックデザイン」とはその名称の通り，アルゴリズム/アルゴリズム思考を用いたデザインである。プログラミングを用いることが多い。その特徴・嬉しいことには下記の3点がある。

アルゴリズム思考の特徴・嬉しいこと

  1. デザインの思考や発散を加速できる（偶然・意図の外側を楽しむ）
  2. デザインプロセスを視覚化/自己分析できる(プレゼンできる)
  3. 気付きを見出すことで収束できる(シミュレーション/最適化/データサイエンスも活用できる)
  4. デザインプロセスを再利用/共有できる(集合知に貢献，ネットから恩恵を得る者はネットに貢献すべし)

当然ながら上記のように使いこなすには練習が必要だ。ただ，初期でも自分の頭と手だけでは発想しづらいデザインに出会えたり，大量のデザインスタディを高密度に行うことができる。プログラミングの練習でもある。ビジュアルプログラミングとは言え戸惑いも多いと思う（かえってビジュアルプログラミングの方が戸惑うかも・・・）。ただ現代においてプログラミンは思いのほか親しみやすく，また必要でもある。まずは気軽に取り組んでみよう。

□内容：

アルゴリズムをコーディングして3次元立体物を生成する。そしてアルゴリズムと生成物を観察する。

□手法：Rhinoceros+grashopperを原則とする

授業としてはRhinoceros+grashopperを用いて学習を進める。アルゴリズミックにデザインが生成されていれば他のアプリケーションや手法を用いても構わない。但し，プログラミングの練習にならない方法，パッケージ化されたサービス（○○メーカー等）・手作業のモデリング，を過度に用いることは禁止とする。自分で実装するという体験に意味がある。一方で，部分的に手作業を用いたり成果物の訴求力を上げるための演出としての画像加工はOK。

□題材：

  • 自由：作ってみたい形態，試してみたいアルゴリズム，何となく面白い・好き・偶然できた・学習ソースのサンプルのちょっと改変・レシピ動画の真似，など。 

□提出：(課題AはWeekly課題のみ)

  • 内容：実感と自覚のために提出
    • ①取り組んだ内容：
      形態が分かる画像，グラスフォッパーのスクショ，などを提出。可能な範囲でレンダリングなどの演出・レイアウトの工夫を。
    • ②観察：
      200字以上で「アルゴリズム・生成物」の「理解・仕組み・気付き・可能性・面白さ・興味深さ・魅力」について記述
    • ③学びの感想：
      学べたこと，これからのこと，感想など，任意の文字数で記述
  • 提出方法：このmiro
  • 形式：4:3のフレームを作成し,比率を保ってサイス変更して調整,フレームに自分の名前をつける。
  • 日時：「3回目，4回目，5回目」の授業開始時まで
  • 参考文献：適切なレポート形式にて必ず明記すること（URLであればリンク付きで）
  • 備考
    • 提出物から数例を紹介して貰う（出席代わり）
    • ツイート/インスタ歓迎・推奨：#建築情報23a


#課題B：コンセプトを磨け－自己発見と訴求力－

□意図：

  1. コンピューターシンキング＋コーディング＋偶発も含めたアルゴリズム/生成物に対する観察眼や自己探求力をさらに養う（ちょっとやらないと伝わりづらいかも）
    リアルタイムレンダリングはプレゼンテーション手段に留まらない。高品質を担保した革新的な高速化は，レンダリングがデザインプロセスにより明確に位置付いたことを意味している。
    レンダリングはいわば多次元な現象の視覚化する空間シミュレーションである。そこには，人間の想像だけでは及ばない思いがけない可能性の発見があるはずだ。
    モデリングとレンダリングを一体のデザインプロセスととらえることで，自身のデザインの意味の理解や可能性をより深く発見できることを体感しよう（＝建築情報学による人と建築都市の拡張と高度化）。
  2. 訴求力と説明力を養う（誰でもわかる）
    対象のデザインが良くても，他者の理解や共感が得られなければ，デザインの価値は下り，納得しがたい結果を招いてしまう。（人間本位の2022年現在では残念ながら事実，今のところ）。
    そこで，自身のデザインの意義を，視覚や音を通じて最大限に感情に訴える訴求力（仮にビジュアライゼーション力と呼称）と，効果的に理解して貰う説明力（仮に〇〇力と呼称）を養い，プレゼンテーション力を高めよう。
    他者とコラボレーションとしても，より多くの情報量を他者と共有することで，思いがけない投げ掛けなどの新しい発見が産まれるはずだ。
  3. 建築情報学の可能性を体験的に理解しながら探求する

□内容：

  1. 「現象の発現を楽しむ空間」をデザインする。
  2. 上記は「形態と潜在性も含めたそこから発現する現象の同時デザイン」を意味している。
    人間は現象の多くを想像に頼っており，その想像力に制約されている部分があることは事実である。そこで，現象の視覚化を強力に支援するリアルタイムレンダリングを用いて同時デザインする。
  3. 時に現象の想像や発見が困難なアルゴリズムデザインに，リアルタイムレンダリングを組み合わせることで，アルゴリズム・形態・発現する現象の美しさや魅力を多次元に発見する。
  4. 発現する現象においては，まず「光と影」，「マテリアルとテクスチャによる変化」，「時間や季節や天候」，そして「人などの動植物」に着目しよう。

□題材：

  • 対象とシチュエーション：自由。
    対象の用途やスケールは問わない。家具・建築・ランドスケープ・都市・アートのいずれでも良い。場所性を用いてもよく，南草津の東口広場など，デザイン演習の対象地でも構わない。
  • 対象や場所の歴史・文化・成立ち・場所性から誘導が円滑な空間に縛られる必要は全くない。異質な新たな特徴の創出や，一見は異質に変換された対象や場所の背景を持つ空間デザインに挑戦して欲しい。
  • デザイン演習３の後半課題は「まちの特徴となるコモングラウンド」を予定している。
  • アルゴリズムは自然や数学の秩序などを参照しても良いし，レシピ動画や印象に残っている作品の参照でも構わない。但し全く同じ形態は不可。独自のアルゴリズムでも勿論良い。

□手法：

プロシージャルモデリングとリアルタイムレンダリングを駆使すること。授業ではRhinoceros+GrasshopperとTwinmotionを採用する。
短期的には回り道でも，アルゴリズミックデザインと空間シミュレーションとしてのリアルタイムレンダリングを駆使しよう。それにより，人と建築都市の拡張，すなわち建築情報学の可能性を体験することに大きな意味がある。
（一方で部分的に手作業的なモデリング・adobe系を仕上げに用いることを禁止はしない。ただ過度に用いることは非推奨。手持ちの能力や先輩・同期・後輩や〇〇アプリを使ってパパっとそれっぽい提出物を作ることダメ，絶対。自身の成長を優先させよう）

□提出：

  • 動画(必須)：フルCG部分だけで30秒以上，このmiro
  • 画像(加点)：プレゼンテーションボード，このmiro
  • 締め切り：10回目の授業開始時まで
  • 参考文献：適切なレポート形式にて必ず明記すること（URLであればリンク付きで）

□備考：

  • 提出物のまとめページを後日作成します。提出物に名前が含まれている場合はそのまま掲載しますので留意してください。掲載時にテキストで名前を掲載するすると検索でヒットするようになります。10回目以降に，manabaのアンケートにて作品と名前の有無の希望を調査するので回答してください。そもそも掲載されたくない場合は連絡をください。
  • ツイート/インスタ歓迎・推奨：#建築情報23b

□weekly課題

  • 各回のテーマ：
    • 7回目：光と影（ライティング）
    • 8回目：マテリアルとテクスチャ（素材）
    • 9回目：周辺環境と季節・天候
    • さらなる工夫は自由
  • 内容：下記を自覚のために提出
    • ①取り組んだ内容：
      グラスフォッパーのスクショ等のアルゴリズム，形態と現象を組み合わせた空間シミュレーション5枚以上をレイアウトしたもの。レイアウトにも工夫を。
    • ②観察：
      200字以上で「アルゴリズム・生成物」の「理解・仕組み・気付き・可能性・面白さ・興味深さ・魅力」について記述
    • ③学びの感想：
      学べたこと，これからのこと，感想など，任意の文字数で記述
  • 提出方法：このmiro
  • 日時：「7回目，8回目，9回目」の授業開始時まで
  • 参考文献：適切なレポート形式にて必ず明記すること（URLであればリンク付きで）
  • 備考
    • 動画も任意で受け付ける。
    • 提出物から数例を紹介して貰う（出席代わり）
    • ツイート/インスタ歓迎・推奨：#建築情報23b

□動画提出のブラッシュアップ：

  • 提出方法：manaba
  • 期日：2/7 18時 まで


#課題C：デジタルファブリケーション－二つの意義－

□意図：

デジタルファブリケーションには，似ているようで異なる二つの意義がある。

  1. デジタルファブリケーションだからこそ物資化できる高度なデザイン（高い新規性や審美性が目的）
  2. デジタルファブリケーションだから高効率に物資化できる高品質なデザイン（高い新規性や審美性は結果）

前者の意義は説明するまでも無いだろう。
人間だけでは物質化が困難な新規的なデザインをも物質化可能にするという意義だ。既に物資化して僕たちの目の前に現れたデザインも多くある。
（物質にならなくても価値は普遍だと個人的には思うけど）

後者の意義はどうだろうか，少しピンと来ないかもしれない。
意義の理解には，「一連の建築行為を改善する（飛躍的に高効率化）する必要性」という前提の共有が必須だ。ただこの前提が理解できない人はいないだろう。
（認識/実感の度合いは様々かもだけど）
この前提の対応するためには「今のデザインから見ると少し変わっているけどデジタルファブリケーションであれば高効率に物資化できる高品質なデザイン」を発見する必要があるのである。

課題の題材の一部でもある椅子を例にしてみよう。
僕たちが現在多く目にする椅子の形，それはデジタルファブリケーションにより制作しやすいとは限らない。座るという機能が同程度以上に満たされていれば，形態は違ってもいいはずだ。だからこそ様々なデザインがある。このデザインにおいて，共有済みである前提の対応するためには，デザインに新たな設計/評価変数を加える必要がある。それが「デジタルファブリケーションで高効率に制作できる」という変数だ。
この変数を加えてこれまでのデザインを「再」デザインしなければ，前提を解決することはできない。つまり今より少ない人間数で，先人が創り上げた世界に誇る日本ブランドを継承することができない。
（材料/施工/構法の変更による環境負荷の低減可能性も非常に重要なのだか，さらにややこしくなるので文章では割愛する。トップレベルの専門家がグループで取り組んでも，という内容だし）

最後に，誤解しやすい点をさらに補足する。形態の持つ意味についてである。
上記の「再」デザインにおいても，前者の意義と同じくデザインが「新規的/複雑な」形態になることもあるだろう。しかし後者の意義において「新規的/複雑な」形態」は，必須ではなく，目的でもなく，結果である。そこに「再」という文字の意図がある。
この意図を理解して，今は見慣れない（複雑で作りづらそう？）形態でも，デジタルファブリケーションを前提にすれば実はこの形態の方が高効率に制作可能，という形態を一緒に発見して欲しい。
（本来的には実社会の生産システムを見据える必要があるが，今回は個人内の生産システムで構わない。やっぱりトップレベルの専門家がグループ（以下略　）

まとめると，この課題はデジタルファブリケーションの課題ではあるが，前者の意義が追求する「新規的/複雑な形態」ばかり評価する課題ではない。既視感の高い汎用的な形態であっても，「同程度以上の機能を持ちデジタルファブリケーションで高効率に制作できる」形態であるれば評価対象になる課題である。

二つの意義の両立が理想だが，果たしてどうだろうか，，，
「新しい価値観（設計/評価変数）が加わった」という意味で新たなデザインを探求する一歩目をこの課題で踏み出そう。

当然，この意義の範囲は今回の題材である家具に限ったことではない。言うまでもなく「現在の建築物と同程度以上の品質を保ちながら，デジタルファブリケーションで高効率に施工/管理できる建築」が必要なのである。

後者の文章が圧倒的に長いけど，分かりづらいかな，と思って長くなっただけで，重要度の比準は示していません（前者の意義も大好き）。二つの意義を明確に理解した上で，それぞれが自身のバランス感を自問しながら課題に取り組んで欲しい。

□内容：

  • これまで培ってきたアルゴリズムミックデザイン能力を活かして，デジタルファブリケーション技術を用いた身体スケールの家具を実際に作成する。
  • 作成に際してはこちらの評価軸を意識する
  • 材料は段ボール，ファブリケーション機器はレーザーカッターを主とし，学習教材もこれを想定する。
    主たる材料でなければ３Dプリンター等のファブリケーション機器，異なる材料の併用も推奨する。構法の観点から３Dプリンターを一部に用いる（接合・治具）例などが挙げられる。他に，理由があれば，アクリル，既製品の段ボールの筒や棒，その他の材料を併用しても良い。
  • 2人一組で実施する。
  • 具体的な題材は「避難生活にも使えるDIY型セミパブリックファニチャー」とする（避難施設，駅前や公園などの屋外，キラリエ草津，フェリエ，UDCBK，など）。
  • 参考へのリンク（市民からのニーズは凄く多い）
  • センターの「中野 充博」さんからのメッセージ動画をコースニュースから限定公開しているが，UDCBK内に限定する必要はない。
  • プロポーザルコンペ式の講評会を行う。
    1. 選定された権利者（希望制）は実際の制作・展示・利用者からのフィードバックに向けて動き出す。
    2. 歴史都市防災研究所にて展示
    3. グランフロント大阪 The Lab.にて展示（選抜のみ）
  • どうして段ボールが主たる材料なのか？：
    • 避難所を含む場所で，楽しさの一環として自ら製作可能だから
    • 安価・安全・加工容易・計量・廃棄容易・低負荷
    • デジタルファブリケーション機器の一層の普及を想定しているから
    • 弱い材料なので構造・構法をしっかり考えないと想定された使い方に耐える家具ができないから
      「失敗/失敗からのリカバリー体験」も課題意図の一部です。ぜひ試作も作って失敗などの学びについてもプレゼンに載せましょう！
    • ＳＤＧsの文脈も大切ですが割愛

□手法：

Rhinoceros+grashopperを原則とするが自由。2次元線の取り出しまでを完全に一貫したプロシージャルモデリングとすることを強く推奨する。昔ながらの方法で人間が直接モデリングして人間という機器にデータ入稿するのも駄目じゃない。

□提出（個人）

  1. 意図：作例などをリサーチして，デジタルファブリケーションに活用できそうなデザイン/テクノロジー/アルゴリズムの類型を理解する。
  2. 内容：
    1. 作ってみたい作例の類型を作る。（共通性のある作例写真群を作る）
    2. 共通性や作ってみたい理由をレポートする。
  3. 提出先：miro
  4. 期日：11回目の授業開始時まで

□提出（ペアごとに代表者のみが提出）

  1.  制作した段ボール家具：講評会に持参
    想定した使い方に構造的にもある程度は耐えるようにすること
  2. A1サイズのパネル化したプレゼンボード：講評会に持参
    • 完成写真/使い方想定/図面/アルゴリズム/施工の仕組み(構法的な成り立ち)/高品質と高効率化の主張/タイトル/コンセプト/試作・失敗/データシート（右下に配置）から構成すること。
  3. データシート項目：プレゼンテーション内に配置
    1. ：具体的な想定する使い方（構造のチェックに必要）
    2. ：レーザーカッターなどのデジタルファブリケーション機器の加工時間（複数あれば分けて示す）
    3. 組み立て時間
    4. 材料に使用した枚数（A1とA2に分けて示す）
    5. 材料に使用した段ボール面積（廃棄部分を含む）
    6. 切り出し面積
    7. 段ボール廃棄率
    8. 既成品の使用の有無，使用した場合は説明
  4. プレゼンテーション(データ) ：miroに提出
    1. プレゼンボードをpdfで提出。ファイル名は「チーム番号_c_pre」
    2. 指定以外の内容を足すのは自由，動画やVRコンテンツの提出はURLをmiroに記入。
  5. 作成ファイル：manabaに提出
    1. 3次元モデル:グラスフォッパーとライノセラスのファイルなど
      教員がファイルを開いた際に再現できるようにすること。プラグインの使用については分かるようにコメントに記入すること。ファイル名は「チーム番号_c_3d」
    2. 切り出し用図面：イラストレーターファイル
      ファイル名は「チーム番号_c_2d」
  6. まとめサイトでの名前掲載（個人回答）：こちらにて回答（準備中）
  7. 期日：後述の講評会を参照

□ペア：

  • 11回目の授業中にmiroにて報告

□材料/機器：

  • A1の5㎜段ボールを5枚，A2の5㎜段ボールを10枚支給する。他は各自で負担する（内容によっては相談に応じます）。
  • 学内の機器を利用する場合はAIOLへ。
    利用ルールや常識を守って利用すること。金山先生を頼り過ぎないこと。機器についてもまずは調べる。金山先生の判断で学科全体で利用禁止になることもある（＝卒業設計などでも使用禁止になる）。
  • FABOOL Laser DS 切断(80W)の加工範囲は「1050mm×630mm」
  • 上記リンクの下部にある「LC950 セットアップ Part4 基本的な使い方」を必ず見ること
  • 入稿にはこちらのアプリシミュレーションで設定が必要
  • 塗りは切り抜かれず焦げる（文字や文様など）。
  • SVGでアートボードごとに書き出す
  • 他，レーザーカッターで調整が必要なこと，試行錯誤を怠ると燃える
    • 設定（あくまで目安）：出力100%，速度1800，回数1回，ピッチ0.5（塗りのこと，用途に応じてもっと広くしても構わない，加工時間が短くなる）

□講評会：

  • 日時：1月31日13時00分両クラス同時開催（提出は12時30分まで）
  • 場所：トリシア２階の個人研究室前
  • 出展に向けたプロポーザルコンペ方式の講評会（過年度）である。グランフロント大阪 the.labの様子
  • 実物とプレテーションボードを使ったプレゼンとディスカッションを行う。
  • 各グループから一名以上が任意で参加
  • 市民の方，意匠・まちづくり・歴史都市防災を専門とする他学科の先生も参加予定
  • 当日は講評だけでなく参加者限定のオンライン相互投票による優秀賞の選定と個人賞の選定も行う（成績にも反映する）。
  • 発表チーム/優秀賞/個人賞はサイトにて周知する。

□情報：

  • ライノからaiにエクスポートする時は，スケールを10分の1程度にして，アクティブビューはトップにする。実寸では大きすぎてイラレ側でエラーが出る場合がある。イラレで実寸に変更して配置する。
  • パーツが多くなる時は種類別にイラをで作成した方がいい場合もある
  • 切り出し線の配置は使用する段ボールサイズのアートボードごとに配置する（線の太さは関係なし）。

□備考：

  • 過年度は理工学部の広報誌にインタビューを掲載。
  • 接着剤の使用は禁止しないがそれで全てを済ませないこと（例：材料費を度外視してともかくコンター状に積層させる）
  • 完成予定の3次元モデルが無いものは禁止。例えば，公開されている連結可能パーツを模型だけで連結してデザインすること。個人的には好きだが課題意図に反する。
  • 記載されていない例外については，ファブリケーション機器を使ったデザインに2つの意義が意識されていれば基本的に許可する。但し事前に相談すること。
  • ツイート/インスタ歓迎・推奨：#建築情報23c 
  • 提出物のまとめページを後日作成します。提出物に名前が含まれている場合はそのまま掲載しますので留意してください。掲載時にテキストで名前を掲載するすると検索でヒットするようになります。「提出」欄を確認してにて必ず希望を教えてください。そもそも掲載されたくない場合は連絡をください。