2009年の春休みや夏休み、まだGrasshopperを使い始める前、Processingで、アルゴリズムをスケッチする訓練をしていた。
当時のファイルを見てみると、以下のようにフォルダが整理されている。

01 GeoPlateCad
これは「超地形CAD」としてJA77にも発表した。結局、雪や砂といった粒子(Grain)を操作して3次元立体を造形するという僕の原風景から生まれたプログラムなのだと位置づけられる。砂の陥落のアルゴリズムは楽しかったなぁ。

02 TreeObject
これは「オープンリソースファニチャー」として樹木状の構造物として結実した。L-Systemを物質モデルで実現したいと思っていたのだった。

03 Floor (Ishidatami)
これはまだ実現していない。石畳のようなものをイメージしていたのだが、よく考えてみれば、あらかじめ手元にある(ひとつずつ違う不定形の)材料を3次元スキャンして、それをコンピュータ上で組み合わせていく「Computer-Aided Bricolage」に一番近い考えのような気もする。アイディアとしてストックしておこう。

04 Flower Lights
これはミラノサローネで照明を見て思いついたもので、植物の花弁とランプシェードの相同性から発想した。Grasshopeerで似たようなプログラムが既にたくさんあるし、2010年につくった「松ぼっくり」のプログラムに発展的に吸収されているといえるかもしれない。

05 Tsurumaki TableFoots
当時、代々木上原の自宅の近くに、不思議なアールデコの金属オブジェがあった。その不思議な印象をプログラムしたもの。

06 Arabesque_Ceiling
これは隈研吾さんと一緒につくったアラベスクのプログラムの発展版。2次元的に展開した後、そこから3次元的にも伸びてくるものを考えていた。

07 DLA
DLAのアルゴリズムをつかもうとしたもの。Nature of Codeなどにも刺激されて。

08 ESO_Method_Structure
さて、これがたぶんこの当時の最大の成果であると思う。
フリーの構造解析ソフトCalculixと、Processingを繋げて、独自の構造解析+形態生成ソフトを作った。



BMWのBionic Carや、佐々木さんのESO法による曲面生成のソフトウェアなどを、自前で用意してしまおうというものである。
(Grasshopper+Kangalooでは、まだこういうことはできない)

Calicuxを c:\\calculix_p5に保存し、以下のコマンドで通信する。

“C:\\PROGRA~1\\CalculiX\\common\\site\\cmdStartup.bat”, “ccx”, “C:\\PROGRA~1\\CalculiX\\common\\site\\

このソフトのアイディアは、Neri Oxmanのようなモジュールの変形にもっていく方法もある。
具体的なプロジェクトが立ち上がってきたときに、再び利用してみたいプログラムである。

さて、もうひとつ、残りは、SubwayStation2000のアルゴリズム再考である。
(これは平本君がORF2009のために作っていたソフトと関係がある)。
1: ある空間範囲のなかで形状が自由に伸びていくアプローチ
2: 球(空間)をパッキングしてその接点をつないで構造物化していく
3: 多面体状に分割していく(3次元ボロノイ)

この3つのうちどれがいいのか???ということで、2をやったことがないので試してみたいな、と思う今日この頃。

アルゴリズム・スケッチ 2009

ちょうど、MIT School of Architectureのマスターコースで、「レーザーカッターと紙をつかったモジュラー構造物」の制作課題が佳境を迎えていました(学科のオープンハウスがあったのでした)。写真でいくつか紹介します。


アラミド紙。この紙だと構造体として自律します。









少しずつモジュールの「太さ」が変わっていき、構造体の密度が変化していくモデルです。
パラメトリックデザインとスペース・ストラクチャーの融合。こういうのはデジタルファブリケーション技術が拓いた領域です。













上記のように、さまざまな紙構造物が展開されていましたが、面白いのは、「2次元平面を組み立て(もしくは折り)て3次元のモジュールをつくること」「3次元のモジュールをつなぎあわせて3次元の構造物をつくること」の2つが同居していることです。

2D Plane -> 3D Module -> 3D Structure

ただ、この課題では、ここで作られた紙構造物が、何かのモデル(模型)なのか、それ自体がすでに実用に耐えるオブジェクト(構造物・人工物)として構想されているのか、あいまいな面が見られました。

ペーパーモデルなのか、ペーパーストラクチャーなのか?

もしもこれがオブジェクト(構造物・人工物)だとするならば、「紙」の材料特性を最大限デザインに取り込まなくてはいけません・・・・が、どうだろう???

この点、今、SFCの岩岡君・大嶋君らと構想している「物性×コンピュテーショナル・ジオメトリー」の研究のほうが一歩先を見ている気がしています。コンピュテーショナル・デザイン(造形)とデジタルファブリケーション(加工)は繋がってきましたが、最後のミッシングリンクはマテリアリティ(物性)なのです。これがないと、本当の意味で「もの」のつくりかたを根底から変えることにはならない、と確信するようになりました。






物性×コンピューティング、モデルかオブジェクトか?

Achim Menges, Larry Sass….

http://icd.uni-stuttgart.de/?cat=30&paged=2
http://thegeometryofbending.blogspot.com/
http://icd.uni-stuttgart.de/?p=3763
http://www.boulterplywood.com/

They made the resource-database (collection) in advance of design, and stock them in the format of 3D data
through 3D-Scanning techniques. After that, they applied computational methods to organize and arrange those resources.

One of other approaches is structural analysis combined analog way and computational way.

向かうべき研究の方向性は「物性×コンピュテーション」
大嶋君の物性力学の研究も、岩岡君のシェル編紙の研究も面白い!

Computational “Bricolage”


Alejandro Zaera-Polo “Envelopes”


Maya Lynn “Projects and Processes”


Leah Buechley “Low and High Tech”


Neri Oxman “Mediated Matter”


And more…..


*MAS 863 Wednesday Talk Schedule for Fall 2010:*

*Wednesday October 6, 6:30-7:30 pm, Room 7-431 *
*Mark Feldmeier*, Research Affiliate Responsive Environment Group, PhD MIT Media Lab “Building Responsive Environments”
*J. Meejin Yoon*, Associate Professor, Department of Architecture, MIT “From Prototype to Public Space (post MAS 863): Interactive Installations”

*Wednesday October 13, 6:30-7:30 pm, Room 7-431*
*Dennis Sheldon*, Associate Professor of Practice, Department of Architecture, MIT (Gehry Technologies, Parametrics, CAD CAM)
*Johnathan Ward*, Center for Bits and Atoms (Machines that Make) t.b.c.

*Wednesday October 20, 6:30-7:30 pm, room 7-431
**Erik Demaine*, Associate Professor, Department of Electrical Engineering and Computer Science, MIT (Mathematics, Computation, Folding)
*Ara Knaian*, Computer Science and Artificial Intelligence Lab / Center for Bits and Atoms (Motors)

*Wednesday November 3, 5:00-6:00 pm, room 7-43*
*Sangbae Kim, *Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, MIT (micro robotics- stickybot, spinybot)
*Neri Oxman*, Assistant Professor, Media Lab (material ecology, casting, printing)

*Wednesday November 10, 6:30-7:30 pm, room 7-431 *
*Mark Goulthorpe*, Associate Professor, Department of Architecture (kinetic architecture, composite materials)
*Saul Griffith*, PhD MIT Media Lab (Squid Labs, inventor, material science, MacArthur Fellow)

*Wednesday November 17, 6:30-7:30 pm, room 7-431 *
*Jonathan Bachrach*, PhD MIT Artificial Intelligence Lab (programmable matter, coded folding)

*Wednesday November 24, 5:00-5:30 pm, room 7-431 * * *
*Ron Weiss, *Associate Professor, Department of Electrical Engineering and Computer Science (synthetic biology)



Open Lectures and Talks

オープンかつグローバルに流通し派生する「図面(データ)」
ローカルにしか採れない「素材(マテリアル)」
その2つを繋ぐのが「機械(ツール)」、と捉えることができる。

なので一番面白いのは「機械(ツール)」開発なのかもしれない。
「素材(マテリアル)」「加工法」から発想された新しい機械をつくる。
FabLab2.0= How to make something that makes almost anything.
である。

本日MediaLabで、Qusmoの澤井さんと議論していたときに思いついた枠組み。


Next Fab

Interactive (especially in Graphics) Progamming
Processing (Java)
OpenFrameworks (C++)

Sound/Audio Programming
Max/Msp
Puredata

Electronics
Arduino
FabISP (AVR)
(PIC)

3D Modelling
Rhino
SketchUp

3D Scripting
Grasshopper

2D-3D Drafting
AutoCAD
(CATIA? SolidWorks?)

Circuit Design
Eagle

3D Animation
Blender

Basics
Gimp, Inkscape, PhotoShop, Illustrator

Presentation
PowerPoint, Prezi

Web Platform
Pachube
SourceMap






Skill Check 2010!

アメリカの大学では、秋学期が9月~12月(4か月弱で13コマ)、春学期が3月~6月(4か月弱で13コマ)というスケジュールです。
1月~2月が冬休み、7月~8月が夏休みです。


4月から留学というのは日本のセメスター制の都合で、ちょっと中途半端な時期かなとも思っていたのですが、ちょうど半年弱をかけて、環境に慣れる、英語に慣れる、生活の基盤をつくる、などができペースがつかめてきましたので、その後、9月からクラスをとるというのには、好都合でした(お勧めです)。逆に言うと、行きなりこちらにきて行きなり講義を受けるというのでは、きっと適応できなかったのではないかと思っています。

というわけで、2010年秋学期は、MITの学部生・大学院生に混じってクラスを取っています。

Prof. Larry SassのComputation Design
Prof. Eric DemaineのOrigami/Folding
Prof. Neil Gershenfeld + Prof. Meejin YoonのHow To Make Almost Anythingを受けています。

どれも、Digital Fabrication/ Digital Materiality/ Programmable Matter/Mediated Matterに関係あります。

そのうち最も重要なのは、How To Make Almost Anything (ほぼ何でもつくる方法)で、この科目はFabLabの教育的側面です。ツールを単に便利なツールと捉えるのではなく、どこまでこれで「自分(たち)で」ものをつくれるようになったのかをきちんと確認するための演習です。どれだけ機材だけを揃えても、この教育プログラムがなければFabLabは生きてこないでしょう。

この科目をコンプリートした日本人は今のところいないようですので、首尾よく行けば私が初となります。
(補足: MIT FabLabを利用されている研究者としては遠藤謙さん、そしてこの科目の兄科目ともいえるHow to Make something that makes almost anythingを卒業された方に、Harvard GSDでDoctor of Designをとられた楢原太郎さんがいらっしゃいます)。

とはいえ、ものすごくハードな構成になっています。
(既に何名か脱落者も出ています)。

授業スケジュール:
1: Final project proposal (最終的につくりたいもののスケッチ、CGモデリング、CGレンダリング、アニメーション、デモを発表)
2: Vynil and Laser cutter (造形1: ビニールカッターとレーザーカッター)
3: PCB Design, Fabrication and Assembly (回路1: PCB基盤と回路とはんだづけ)
4: Waterjet Cuter & NC mills (造形2: CNCマシンとウォータージェット)
5: Microcontroller programming (回路2: 回路のAVRプログラミング)
6: 3D scanning and printing (造形3: 3次元スキャンと3次元プリンティング)
7: input devices (回路3: センサー)
8: molding and casting (造形4: モールディングとキャスティング)
9: Output devices (回路4: アクチュエイター)
10: Composites, joining (造形5: 材料の混合、ジョイント部)
11: Networking & Communications (回路5: ネットワークと通信)
12: Final project preparation (最終プレゼンテーション準備)
13: Final Project presentation (最終プレゼンテーション)

週ごとに課題をこなして発表しなければなりません。
特徴としては、造形サイドの演習と回路サイドの演習がサンドイッチ形式になっていることがあげられます。
受講生は、大きく分けて、建築/プロダクトデザインサイドの人間と、情報/電子工作系の人間、(そしてその中間ともいえるのですが、メカニカルエンジニアリングを学んだ人々)がいますが、それぞれの知識やノウハウを混合することが意図されてもいるようです。
Prof. Meejin YoonのSupplemental Talkは、毎週、建築サイドとメディアサイドの人間がショートレクチャーをする、という構成にもなっています。

興味深いのは、アイディアを出すのにほとんど時間をかけない講義であるということです。
ある意味で、IDEO流のデザインの上流過程に時間をかけるプロセスと対極的で、ともかく身体を動かして手を汚しながら「ものをつくる」行為に焦点を当てており、プロトタイピング能力の向上と、ものづくりの「自由」の獲得に価値が置かれているように感じています。

さてこの科目、毎週の進捗状況をウェブに日記形式で公開していかなければなりません。
私の日記はこちらです。
http://fab.cba.mit.edu/classes/MIT/863.10/people/hiro.tanaka/index.html
みんなの日記はこちらです。
http://fab.cba.mit.edu/classes/MIT/863.10/

授業ではMarcuryという分散管理システムを使っていますが、受講生も戸惑っているようで、これは日本に帰ってからあまりワークしない気がしています。しかし毎週日記を公開し、それを見せながらプレゼンするというアイディアは良いですね(PowerPointプレゼンよりも遥かに良いです)。

私にとって、この科目は、FabLabJapanのための重要なステップであると同時に(自分のスキルを磨き直すこともさることながら、教育方法などについても)、これまで実装できなかった溜めてきたアイディアたちを具体化するチャンスでもあると思っています。

How To Make Almost Anything

ボストンのICA(Diller and Scofidio設計)にちょっと立ち寄る。
こないだのアムステルダム(そしてiAAc)もそうだったけど、とにかく外部にパブリックスペースを確保することが最優先事項のようにつくられている。











diller and scofidio in Boston

増井潔さんが、 2010年8月28日にFabLabJapan Blogに次にような書き込みをしてくださいました。
「これらに知識(レシピ/ノウハウ/主義主張)の共有革命が合流して新しい生産の時代が来るのでしょう…と。」

たしかに、ツール革命マテリアル革命だけでは、FabLab= Industrial (Re)Volutionにはなりません。知識共有、特に「デザイン+エンジニアリング」の知識の記述から伝達・共有・派生・進化のさらなるかたちを構想することが必要不可欠で、それはFab6でも盛んに議論されたことでした。

私の視点から言えば、アルゴリズミック・デザイン+オープンソースというのが「知識の記述から伝達・共有・派生・進化」に当てはまる研究キーワードになります。これまで、自分の4つのサブトピックを、「アルゴリズミック・デザイン」「オープンソース」「デジタルファブリケーション」「ワールドワイドロジスティクス」(そして全体を包含するメタな理論的視点としての「バイオミミクリ」)として構造化してきましたが、以下のようなブレイクダウンも可能であることに最近気がつきました。

(1) マシン/ ツール研究
(2) マテリアル/ デザイン研究
(3) デザイン&エンジニアリングにおけるナレッジシェアリング研究
(4) 社会応用

(1)+(2) = 「デジタルファブリケーション」
(2)+(3) = 「アルゴリズミックデザイン」
(3)+(4) = 「オープンソース」
(4)+(1) = 「ワールドワイドロジスティクス」


10+1の「アーキテクチュアル・コーディング」連載を執筆するなかで深化してきた考え方なのですが、私の場合、「アルゴリズミックデザイン」を、単にデザインの手法として捉えているのではなく、デザイン知識の記述と共有の手法として捉えているところにおそらく独自性があるのだと思います(それは連載第2回を書きあげてますますはっきりしました)。

こうした視点は学生のときに読んだ「デザインの知識工学」などから繋がってきているものだが、
http://www.amazon.co.jp/%E3%83%87%E3%82%B6%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%81%AE%E7%9F%A5%E8%AD%98%E5%B7%A5%E5%AD%A6-R-D-Coyne/dp/4274077985
MIT School of Architectural Computationグループに脈々と流れる、ビル・ミッチェル~ジョージ・スティニーのコンピュテーショナル・デザイン・セオリーからも無意識的に強い影響を受けている感じがします。

アルゴリズミックデザインと、デザインナレッジのオープン化がつながる、という視点は非常に重要なのではないかと確信しています。








FabLabの「研究的側面」

Origami (Foldable, Movable) Furniture Ver 0.6- Fabricated


ShopBotでの切り出しが終わりました。今回はバーチ板(0.5インチ厚)の4×8板を使用しています。このあと組み立て+ヒンジの取り付けです。さて、こうやってオリガミ家具を試作(あくまでまだプロトタイプ)をつくっているのには、いくつかのコンテクストが重層的になっているのですが・・・

[1] Practical Use
この家具はMITの現在の研究室(House_n)で本当に使用されることが想定されています。Prof. Kent Larsonの最初のRequirementは「3~4人の学生が使えるワークスペース/プロジェクターやグリーンボードでのミーティングもできるような/緩やかなゾーニング/本棚や研究紹介用の展示台も」というものでした。しかしその後、MITで何ヶ月か過ごすうちに、いくつかこの空間の実際の使われ方が分かってきました(リサーチフェーズ)。
―大学院生は自分の本や資料を研究室に置くが、学部生は置かない(ラップトップを持ってきて仕事をして帰るだけ)
―ソフトウェア・エンジニアリングの学生はPCで作業中全く運動をしないということが問題となっている(エクササイズ)
―他者が何の作業をしているのか観測不可能(活動のオブザーバビリティの低下)
―思ったよりも空間が狭く、すべての機能を入れられない
―視線を妨げない
等々です。

そこで、狭い空間の有効活用+エクササイズの促進+活動内容を自ら「表現」する(クリエイティヴィティ)という3つのフォーカスポイントから「折り紙」という解が浮上しました。

[1a] エクササイズの促進→ New Kind Of Ergonomics

(But it’s a big issue///)



[1b] 活動内容を自ら「表現」する(クリエイティヴィティ)
→Ubicomp05の論文

FlexSpace: Portable Media Habitat
Saranont Limpananont
Interactive Telecommunications Program

http://itp.nyu.edu/papers/uploads/FlexSpace_Ubicomp05.pdf


[1c] 狭い空間の有効活用→ 日本的空間(布団、ちゃぶ台)家具の入れ替えによって機能をモードチェンジする)

http://www.designtope.net/shujihou/28.htm

[2]  デジタルマテリアリティ/ 函館バープロジェクト/ フォールディング
いま、Digital Materialityということを考えていますが、これを実現するキーコンセプトは「スケーラビリティ(拡大縮小性)」「マテリアル・ダイバーシティ(素材多様性)」「リバーシビリティ(可逆性)」の3つであるということが見えてきました。「リバーシビリティ(可逆性)」を考えたとき、レゴ/GIKキットのような分解/組み立てのモジュラー方式(そしてその身体スケールへの拡張を狙った函館バープロジェクト)はひとつの解ですが、もうひとつ、折り紙/一枚の服/ロール紙のような展開/折り畳みのフォールド方式が大きな可能性としてあります。折り紙に関しては、「可能世界空間論」展で一緒だった舘智宏さんや、現在MITで講義をしているErik Demaineからも影響を受けています。



[3] 「放牧遊具」プロジェクト/ ユニバーサリティ/ 使用のランゲージ
今回の折り紙家具には、各面に回転/方向センサが取り付けられており、家具の状態(Configuration)をそのままデータとして取得し配信する予定(Pachubeを使用する予定)にしています。こうした、家具の状態(Configuration)をロギングして、そこから「使用法」のパターンを抽出して共有しようというアイディアは、実は10年ほど前にm_SITE_rと一緒に「西小山公園計画」で提案した「放牧遊具」プロジェクトに端を発しています。

「自由にレイアウトを変えられる」状態でデザインを放置(放棄)するのではなく、「どんなレイアウトが有意味なのか」を事後的にユーザの使用の中で検証しそのトライ&エラーの知識をウェブ経由で集めてみたいと考えていたのです。「使用法」のランゲージです。

ユーザに委ねるデザインとユーザから事後的に知識がフィードバックしてくるアーキテクチャを「同時に」「セットで」提案すると言うのがここでの立ち位置となります。(MITでもよく議論しますが、通常は前者=シンセシスがデザイナー、後者=アナリシッスがリサーチサイエンティストと分業されてしまいますので)。



とはいえ、今回の折り紙家具では位置情報を取得できません(GPSが使えない屋内の致命的な欠点)。しかしさまざまなConfigurationの情報を取り続けることで、逆に、面白いレイアウト・アレンジメントや使用法を開拓するトリガーにはならないかと期待しているところです。






Origami (Foldable, Movable) Furniture Ver 0.6- Fabricated