Origami ve Hücresel Özdevinim Entegrasyonu ile Kabuk Tasarımı

Yıl 2021, , 73 - 102, 30.09.2021

Hatice Melike Özbek

https://doi.org/10.53710/jcode.983226

Öz

Bu çalışma kapsamında origami ve hücresel özdevinimin entegre bir şekilde kullanarak tasarımda kullanılmasının uygunluğu araştırılmıştır. Origaminin doğasından gelen hareketli olma ve değişip dönüşebilme durumu; yapısal anlamda ilham verici bir durumdur. Bu konu ele alınırken belirme kavramıyla entegre bir sistem üretmek, belirlenen kurallarla ve sistemin içindeki parçaların kendileri arasındaki etkileşimleriyle beliren bir sistem oluşturmak tasarımı güçlendirecektir. Çalışma kapsamında origaminin modüler kullanımı ele alınmış ve modüllerin bir araya gelişinde de hücresel özdevinim kullanılmıştır. Hücresel özdevinim ile sayısız varyasyonlar üretilecek olup bütün bu örneklerin de kendi içindeki hareket durumuyla farklı formlara girebilecek olması; tasarımcıya ve kullanıcıya farklı mekanlar ve senaryolar için sayısız alternatif üretecektir. Bu kapsamda origami, öncelikle manuel denemelerle keşfedilerek kullanılacak sisteme karar verilmiş ve devamında dijital modelleme ile üretimler desteklenmiştir. Manuel ve dijital üretim yöntemleri birbirlerini desteklemiş olup; sürç içinde geri bildirimlerle modelin ve tasarımın gelişimi sağlanmıştır. Rhino-Grasshopper ile oluşturulan modellerde origami simülasyonu oluşturabilmek için “Crane” eklentisi kullanılmıştır. Dijital üretimlerde origami hareketinin simüle edilmesi; manuel çalışmalarda üretilmesi zor, sayıca fazla modülden oluşan kabuk tasarımlarının gireceği formlar açısından yol gösterici olmuştur. Çalışmanın devamında tasarımın üretimine yönelik araştırmalar yapılmış olup sistem önerisi geliştirilmiştir. Son olarak bu sistemin kinetik durumu araştırılmış ve hareketi sağlayacak sistemle ilgili çalışmalar yapılmıştır. Origaminin uygun malzeme ve sistem seçimi ile tasarımcıyı pek çok alternatif tasarımlara götürdüğü görülmüştür. Origaminin sahip olduğu kinetik sistem ve bunun hücresel özdevinimle desteklenmesiyle; belirmeyi her açıdan destekleyen kullanıcı etkileşimli ve farklı senaryolara adapte olabilen bir kabuk tasarımına ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Belirme, Hücresel Özdevinim, Origami, Üretken Sistemler

Teşekkür

Bu çalışma İstanbul Teknik Üniversitesi, Mimari Tasarımda Bilişim Lisansüstü Programı, 2020-2021 Bahar dönemi Mimari Tasarımda Üretken Sistemler dersi kapsamında gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın başından sonuna desteğini esirgemeyen ve gelişmesine destek olan dersin yürütücüsü Prof. Dr. Gülen Çağdaş’a, araştırma görevlileri Begüm Hamzaoğlu ve Burak Delikanlı’ya; çalışmanın son hale gelmesinde yorumlarını ve desteklerini esirgemeyen Doç. Dr. Sema Alaçam’a teşekkürlerimi sunarım.

Kaynakça

• Calretas, S., Kong, M. S. M., Januario, P. (2014). Paper-Folding and Digital Systems: a new approach to architectural logic and structural design, IPCBEE. DOI: 10.7763/IPCBEE.2014.V66.25
• Hemmerling, M. (2009). ORIGAMICS: Digital Folding Strategies in Architecture. ASCAAD 2010 / ISBN 978-1-907349-02-7]. Fez (Morocco). October, 2010.
• Hernandez, E. A. P., Hartl, D. J., Lagoudas, D. C. (2019) Active Origami Modeling, Design, and Applications. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91866-2
• Herr, C. M. (2016) Cellular Automata in architectural design: From Generic Systems to Specific Design Tools. http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2016.07.005
• Holland, J. H. (2000) Emergence, from chaos to order. ISBN 0-19-286211-1, Oxford University Press.
• Jackson, P. (2011) Folding Techniques for Designers From Sheet To Form (1st ed.). Laurence King, ISBN 978-1-85669-721-7.
• Knight, T. (2003) Computing with Emergence. Environment and Planning B: Planning and Design, Volume: 30 issue: 1, page(s): 125-155. https://doi.org/10.1068/b12914
• Lang, R. J. (2018) Twists, Tilings and Tessellations Mathematical Methods for Geometric Origami, CRC Press Taylor and Francis Group
• Lee, T.-U., Yang, X., Ma, J., Chen, Y., Gattas, J. M. (2019) Elastic buckling shape control of thin-walled cylinder using pre-embedded curved-crease origami patterns. International Journal of Mechanical Sciences 151 (2019) 322-330. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2018.11.005
• Osorio, F., Paio, A., Oliveria, S. (2014). Kos – Kinetic Origami Surfaces. CAADRIA 2014, 201–210.
• Osório, F., Paio, A., & Oliveira, S. (2017). Kinetic origami surfaces: from simulation to fabrication. CAADFutures 17.
• Piltan, F., Esmaeili, M., Tayebi, M. A., Piltan, M., Yaghoot, M., Sulajman, M. (2016) Research on Oscillation-Free Robust Control for Active Joint Dental Automation. International Journal of Hybrid Information Technology. Vol. 9, No.11 (2016), pp. 285-302 http://dx.doi.org/10.14257/ijhit.2016.9.11.25
• Smuts, J. C. (1929). Holism. Encyclopaedia Britannica, 14th ed., vol. 11, p. 640.
• Suto, K. (n.d.). Crane (by KaiSuto). Food4Rhino. Retrieved April, 05, 2021, from https://www.food4rhino.com/en/app/crane
• Stewart, I,. (2007). Some Assembly Needed. Nature, Vol 448. July, 2007.
• Tachi, T. (2011). Rigid - Foldable Thick Origami. Fifth International Meeting of Origami, Science, Mathematics and Education. June, 2011.