اهمیت توپولوژی در هنر آرکویز

تقویم آموزشی دپارتمان معماری مجتمع فنی تهران

رشد آرکویز در ایران

هنر آرکویز یا شبیه‌سازی سه‌بعدی در معماری در سال‌های اخیر تبدیل به یک تخصص فراگیر شده است، به‌طوری‌که عده کثیری از فارغ التحصیلان معماری به کسب این مهارت روی آورده‌اند. البته این هنر در سایر کشورها عمر بیشتری دارد. در سالیان گذشته هدف از این کار رسیدن به خروجی متوسط تصویر از لحاظ کیفیت یا صرفاً به دست آوردن یک تصویر مناسب بود.

اما با گسترش استفاده از شبکه‌های اجتماعی و دسترسی آسان‌تر به اینترنت، سطح کیفی این هنر در ایران نیز بسیار بالا رفته و خروجی کارهای هنرمندان این شاخه به واقعیت نزدیک‌تر شده است. در کنار این مسئله، رشد دفاتر معماری و به‌ویژه دفاتر طراحی داخلی و آموزش دکوراسیون داخلی باعث ایجاد موقعیت‌های شغلی برای سی.جی. آرتیست‌ها‌ با گرایش معماری یا به‌اصطلاح آرکویز شده است و توقع کارفرمایان و مهندسان رسیدن به خروجی مطابق با واقعیت (خروجی رئال) است که فهم و درک طراحی را آسان می‌کند.

تقویم آموزشی دپارتمان معماری مجتمع فنی تهران

مدلینگ باکیفیت چیست؟

در این بخش با گذار از اتفاقات چند سال اخیر حوضه شبیه‌سازی سه‌بعدی معماری، به سراغ یک مبحث مهم و تکنیکال می‌رویم. لازمه رسیدن به خروجی رئال، دانستن علم و هنر و تلفیق آنها با یکدیگر است. مراحل نرم‌افزاری برای رسیدن به تصویر نهایی شامل تهیه نقشه دوبعدی، مدلینگ سه‌بعدی، اعمال نور و متریال و پست پروداکشن هستند.

در مرحله دوم یعنی مدلینگ سه‌بعدی، داشتن یک حجم باکیفیت در رسیدن به یک رندر واقع‌گرایانه به ما بسیار کمک خواهد کرد. اما اجزای تشکیل‌دهنده مدل باکیفیت شامل دو بخش هستند: ابتدا مدلینگ صحیح و سپس تهیه جزئیات فراوان مدل بر اساس الگوی رفرنس یا طرح پیشنهادی طراح. اما مدلینگ صحیح یعنی چه؟ تهیه یک مدل استاندارد یعنی رسیدن به نتیجه نهایی با هر روش و ابزاری با یک توپولوژی استاندارد.

ابتدا باید به این مورد اشاره کرد که روش مدلینگ در معماری، مش یا پالی مدلینگ است. در این روش حجم‌های ساخته‌شده از صفحات چهارضلعی تشکیل می‌شوند (که در اصل هر صفحه چهارضلعی خود از دو مثلث یا دو صفحه سه‌ضلعی تشکیل شده است). کنترل این قانون برای حجم‌های پیچیده و باجزئیات برای یک شبیه‌ساز سه‌بعدی بسیار مهم است و مهارت و تخصص او را نشان می‌دهد.

تقویم آموزشی دپارتمان معماری مجتمع فنی تهران

قوانین توپولوژی استاندارد

در اینجا به چند نکته در ساختن و حفظ توپولوژی چهارضلعی اشاره می‌کنیم:

• هرچه تعداد صفحات تشکیل‌دهنده کمتر باشد، کنترل و تغییر توپولوژی و مدلینگ حجم راحت‌تر است و هرچه بیشتر باشد، مزایایی مانند ایجاد نرمینگی و معایب یا پیچیدگی‌هایی مانند کنترل دشوارتر ادیت حجم و آنرپ را در پی دارد.
• در بخش‌های پر جزئیات حجم قاعدتاً تعداد این صفحات بیشتر است و توپولوژی تراکم بیشتری را تحمل می‌کند.
• اندازه صفحات چهارضلعی باید در همه جای حجم یکسان باشد.

عموم افراد فکر می‌کنند که در معماری به خاطر بیشتر بودن حجم‌های دارای هندسه مکعب و مستطیل، درک و کنترل توپولوژی اهمیتی ندارد و بی‌نظمی تأثیری در آن نخواهد داشت. نکته اصلی این مقاله این است که بسنده کردن به این طرز فکر، هنرمند سه‌بعدی را در مواجه با شیپ‌های درهم‌تنیده، نرم یا مدل‌سازی فرنیچر با دشواری مواجه می‌کند.

اهمیت توپولوژی در چیست؟

ابتدا به چرایی توجه به توپولوژی و اهمیت آن در روند رسیدن به یک حجم باکیفیت و استاندارد می‌پردازیم. توپولوژی یعنی نوع و نحوه قرارگیری صفحات تشکیل‌دهنده یک آبجکت. اگر شما یک جداره دیوار را تصور کنید که از یک مکعب تشکیل شده است، به دست آوردن پنجره داخل آن در نگاه اول ساده خواهد بود، اما به شرطی که پس از به دست آوردن سطح خالی‌شده، همچنان صفحات تشکیل‌دهنده حجم و محیط پنجره از چهار‌ضلعی‌ها تشکیل شده باشد. این کار حفظ توپولوژی نامیده می‌شود.

ابزارهایی که در شبیه‌سازی سه‌بعدی معماری پرکاربرد هستند و در توپولوژی تأثیر دارند در ادامه مورد بحث قرار می‌گیرند.

ابتدا به سراغ دستور بولین می‌رویم. استفاده از دستور بولین عمدتاً حجم را دچار مشکل به‌هم‌ریختگی توپولوژی می‌کند، اما با آپدیت‌های جدید مکس در ورژن‌های اخیر این مشکل تا حد زیادی رفع شده است. دستور دیگری به نام پروبولین وجود دارد که مشکل برهم‌خوردن توپولوژی را هنگام کسر یا جمع کردن حجم‌ها با یکدیگر به صورت خودکار برطرف می‌کند و اگر حجم به‌دست‌آمده رضایت ما را جلب نکرد، توسط گزینه‌ای به نام Make Quadrilaterals توپولوژی را اصلاح و رفع می‌کنیم. توصیه می‌شود این گزینه جایگزین دستور بولین شود. اگر همین نگاه را برای سطوح نرم نیز داشته باشیم، می‌بینیم به دست آوردن یک صفحه با کرویت نیز مستلزم داشتن توپولوژی درست برای آن است، زیرا نبود توپولوژی مناسب باعث از بین بردن نرمینگی و شکسته شدن آن خواهد شد، درحالی‌که در مرحله بعدی برای ایجاد درزها و پنجره‌ها یا هر عنصر معماری دیگری بر روی آن، نیاز به صفحات مرتب خواهیم داشت.

مدیفایرهای اصلاحگر توپولوژی

از جمله ابزارهای کارآمد برای رسیدن به توپولوژی چهارضلعی مدیفایر Quadify Mesh است که در صورت نتیجه ندادن اصلاح و ساخت توپولوژی دستی با استفاده از ابزارهای کات، کانکت و اسلایس از آن استفاده می‌شود و سال‌ها برای اصلاح نقشه توپولوژی مورد استفاده قرار می‌گرفت. روش دیگر استفاده از اصلاحگر ریتوپولوژی یا پلاگین‌های مربوطه مانند Quadremesher است. زیرا با کنترل صفحات تشکیل‌دهنده می‌توان به‌راحتی شیارها و حفره‌ها را ایجاد کرد. پس باید از ابتدا برای مدلینگ یک نقشه و مسیر طراحی کرد و بر طبق آن پیش رفت. این کار در مراحل مختلف مدلینگ به ما کمک خواهد کرد که نقشه و ساختار تشکیل‌دهنده حجم را حفظ کنیم و آن را با برنامه تغییر دهیم.

تکنیک ریتوپولوژی

تصور بر این است که از تکنیک ریتوپولوژی عموماً در حیطه کاراکتر یا مدلینگ هارد سرفیس استفاده می‌شود، اما امروزه با توجه به پوسته‌های نرم و مخصوصاً معماری پارامتریک، اهمیت توپولوژی در آرکویز اهمیت زیادی دارد، زیرا در مدل‌سازی پوسته‌های پارامتریک پترن‌ها بر روی صفحات (پالی‌ها) ایجاد خواهند شد و اگر صفحات مرتب نداشته باشیم، قادر نخواهیم بود پترن‌ها را به‌درستی بر روی حجم پخش کرده یا در آغاز آنها را ایجاد کنیم.

اصلاحگر ریتوپولوژی

اصلاحگر ریتوپولوژی که در چند نسخه اخیر به نرم‌افزار مکس اضافه شده است، کاربران را از ریتوپولوژی دستی و تکنیک‌هایی مانند کانکت، کات و اسلایس کردن بی‌نیاز کرده است. هر چند باید متذکر شد می‌توان با تکنیک‌های دستی حجم را برای ریتوپولوژِی خودکار آماده کنیم و با کمک پردازش و محاسبه اصلاحگر یا پلاگین، سریع‌تر به توپولوژی استاندارد با تعداد دلخواه صفحات برسیم.

آنرپ و توپولوژی

در آخر باید به مقوله آنرپ یا طرح گسترده حجم اشاره کنیم که برای رسیدن به آن،‌ یک توپولوژی بسیار دقیق و استاندارد لازم است. زیرا برای ایجاد خطوط درز در آنرپ باید بتوانیم بر روی صفحات متنوع و جهات و موقعیت‌های مختلف حجم قدرت انتخاب داشته باشیم. بنابراین اگر نقشه توپولوژی درست و به یک اندازه نباشد، مجبور به اصلاح حجم در مراحل پایانی هستیم که خود منجر به افزایش زمان پروژه و گاه حتی بازسازی مجدد مدلینگ حجم خواهد شد. بنابراین اهمیت توپولوژی در آنرپ بسیار قابل توجه است.

امید است هنرمندان این شاخه با خواندن این مقاله به درک درستی از مفهوم توپولوژی رسیده باشند.

  نویسنده: مهندس محمد علی شفیعی طهران، مدرس نرم افزارهای سه‌بعدی