Ως αρχιτέκτονας, συχνά αναρωτιέμαι ποια είναι η προέλευση των μορφών που σχεδιάζουμε; Τι είδους μορφές θα μπορούσαμε να σχεδιάζουμε αν δεν δουλεύαμε πλέον με σημεία αναφοράς; Αν δεν είχαμε προδιαθέσεις, αν δεν είχαμε προκαταλήψεις, τι είδους μορφές θα μπορούσαμε να σχεδιάζουμε αν μπορούσαμε να απελευθερωθούμε από την εμπειρία μας; Αν μπορούσαμε να απελευθερωθούμε από την εκπαίδευσή μας; Πώς θα έμοιαζαν αυτές οι πρωτόγνωρες μορφές; Θα μας προκαλούσαν έκπληξη; Θα μας κινούσαν την περιέργεια; Θα τις απολαμβάναμε; Αν ναι, πώς μπορούμε να δημιουργήσουμε κάτι πραγματικά νέο;
As an architect, I often ask myself, what is the origin of the forms that we design? What kind of forms could we design if we wouldn't work with references anymore? If we had no bias, if we had no preconceptions, what kind of forms could we design if we could free ourselves from our experience? If we could free ourselves from our education? What would these unseen forms look like? Would they surprise us? Would they intrigue us? Would they delight us? If so, then how can we go about creating something that is truly new?
Προτείνω να το αναζητήσουμε στη φύση. Λένε ότι η φύση είναι ο μεγαλύτερος αρχιτέκτονας μορφών. Και αυτό που εννοώ δεν είναι να αντιγράψουμε τη φύση, ούτε να μιμηθούμε τη βιολογία, αυτό που προτείνω είναι να δανειστούμε τις διαδικασίες της φύσης. Μπορούμε να τις αποσπάσουμε και να δημιουργήσουμε κάτι νέο. Η βασική διαδικασία δημιουργίας που εφαρμόζει η φύση, η μορφογένεση, είναι η διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο κύτταρα. Και αυτά τα κύτταρα μπορεί να είναι είτε όμοια είτε να διαφέρουν μεταξύ τους μέσω της ασυμμετρικής κυτταρικής διαίρεσης.
I propose we look to nature. Nature has been called the greatest architect of forms. And I'm not saying that we should copy nature, I'm not saying we should mimic biology, instead I propose that we can borrow nature's processes. We can abstract them and to create something that is new. Nature's main process of creation, morphogenesis, is the splitting of one cell into two cells. And these cells can either be identical, or they can be distinct from each other through asymmetric cell division.
Αν αποσπάσουμε αυτή τη διαδικασία και την απλοποιήσουμε όσο γίνεται, θα μπορούσαμε να αρχίσουμε με ένα φύλλο χαρτί, μια επιφάνεια, να τη διπλώσουμε και να χωρίσουμε την επιφάνεια σε δύο επιφάνειες. Εμείς θα επιλέξουμε πού θα διπλώσουμε. Και έτσι μπορούμε να διαφοροποιήσουμε τις επιφάνειες. Μέσα από αυτή την απλούστατη διαδικασία, μπορούμε να δημιουργήσουμε μια εκπληκτική ποικιλία μορφών.
If we abstract this process, and simplify it as much as possible, then we could start with a single sheet of paper, one surface, and we could make a fold and divide the surface into two surfaces. We're free to choose where we make the fold. And by doing so, we can differentiate the surfaces. Through this very simple process, we can create an astounding variety of forms.
Μπορούμε τώρα να πάρουμε αυτή τη μορφή και να χρησιμοποιήσουμε την ίδια διαδικασία για να δημιουργήσουμε τρισδιάστατες κατασκευές, αλλά αντί να διπλώνουμε πράγματα με το χέρι, θα εισάγουμε αυτή την κατασκευή στον υπολογιστή και θα την κωδικοποιήσουμε ως αλγόριθμο. Έτσι, μπορούμε ξαφνικά να διπλώσουμε τα πάντα. Μπορούμε να διπλώνουμε ένα εκατομμύριο φορές γρηγορότερα, με εκατοντάδες παραλλαγές.
Now, we can take this form and use the same process to generate three-dimensional structures, but rather than folding things by hand, we'll bring the structure into the computer, and code it as an algorithm. And in doing so, we can suddenly fold anything. We can fold a million times faster, we can fold in hundreds and hundreds of variations. And as we're seeking to make something three-dimensional,
Και επειδή προσπαθούμε να κάνουμε κάτι τρισδιάστατο, δεν αρχίζουμε με μiα επιφάνεια αλλά με έναν όγκο. Έναν απλό όγκο, τον κύβο. Αν πάρουμε τις επιφάνειες του και τις διπλώσουμε ξανά και ξανά και ξανά, μετά από 16 επαναλήψεις, μετά από 16 βήματα, θα καταλήξουμε με 400.000 επιφάνειες και με μια μορφή που θα μοιάζει, για παράδειγμα, σαν κι αυτή. Και αν αλλάξουμε το σημείο όπου διπλώνουμε, αν αλλάξουμε τη σχέση διπλώματος, αυτός ο κύβος θα μετατραπεί σε αυτόν εδώ. Μπορούμε να αλλάξουμε ξανά τη σχέση διπλώματος για να φτιάξουμε αυτό το σχήμα, ή αυτό το σχήμα.
we start not with a single surface, but with a volume. A simple volume, the cube. If we take its surfaces and fold them again and again and again and again, then after 16 iterations, 16 steps, we end up with 400,000 surfaces and a shape that looks, for instance, like this. And if we change where we make the folds, if we change the folding ratio, then this cube turns into this one. We can change the folding ratio again to produce this shape, or this shape. So we exert control over the form
Ελέγουμε λοιπόν τη μορφή ορίζοντας τη θέση όπου διπλώνουμε, αλλά βασικά αυτό που βλέπετε είναι ένας διπλωμένος κύβος. Και μπορούμε να παίξουμε με αυτόν. Μπορούμε να εφαρμόσουμε διάφορες σχέσεις διπλώματος σε διαφορετικά σημεία της μορφής ώστε να δημιουργήσουμε τοπικές συνθήκες. Μπορούμε να αρχίσουμε να σμιλεύουμε τη μορφή.
by specifying the position of where we're making the fold, but essentially you're looking at a folded cube. And we can play with this. We can apply different folding ratios to different parts of the form to create local conditions. We can begin to sculpt the form. And because we're doing the folding on the computer,
Και επειδή το δίπλωμα γίνεται στον υπολογιστή είμαστε τελείως απαλλαγμένοι από φυσικούς περιορισμούς. Αυτό σημαίνει ότι οι επιφάνειες μπορούν να τέμνονται μεταξύ τους, μπορούν να γίνουν απίθανα μικρές. Μπορούμε να διπλώσουμε με τρόπους που διαφορετικά θα ήταν αδύνατοι. Οι επιφάνειες μπορούν να αποκτήσουν πόρους. Μπορούν να τεντωθούν. Να σκιστούν. Και όλα αυτά αυξάνουν το εύρος των μορφών που μπορούμε να φτιάξουμε.
we are completely free of any physical constraints. So that means that surfaces can intersect themselves, they can become impossibly small. We can make folds that we otherwise could not make. Surfaces can become porous. They can stretch. They can tear. And all of this expounds the scope of forms that we can produce. But in each case, I didn't design the form.
Αλλά σε κάθε περίπτωση, δεν σχεδίασα εγώ τη μορφή. Σχεδίασα τη διαδικασία που παρήγαγε τη μορφή. Γενικά, αν κάνουμε μια μικρή αλλαγή στη σχέση διπλώματος, όπως βλέπετε εδώ, η μορφή αλλάζει αναλόγως.
I designed the process that generated the form. In general, if we make a small change to the folding ratio, which is what you're seeing here, then the form changes correspondingly. But that's only half of the story --
Αλλά αυτή είναι μόνο η μισή ιστορία -- το 99,9 τοις εκατό των σχέσεων διπλώματος δεν παράγουν αυτό αλλά αυτό, το γεωμετρικό ισοδύναμο του θορύβου. Στην πραγματικότητα, οι μορφές που έδειξα πριν έγιναν μέσα από μακρές διαδικασίες δοκιμής και σφάλματος. Ένας πολύ αποτελεσματικότερος τρόπος να δημιουργήσεις μορφές, βρήκα, είναι η χρήση πληροφοριών που περιέχονται ήδη σε αυτές. Μια πολύ απλή μορφή σαν αυτή στην πραγματικότητα περιέχει πολλές πληροφορίες που μπορεί να μην είναι ορατές στο ανθρώπινο μάτι. Έτσι, για παράδειγμα, μπορούμε να σχεδιάσουμε το μήκος των ακμών. Οι λευκές επιφάνειες έχουν μακριές ακμές ενώ οι μαύρες κοντές. Μπορούμε να σχεδιάσουμε την επιπεδότητα των επιφανειών, την καμπυλότητά τους, πόσο ακτινωτές είναι -- όλες τις πληροφορίες που μπορεί να μην είναι αμέσως ορατές σε εσάς, αλλά μπορούμε να τις εμφανίσουμε, να τις εκφράσουμε και να τις χρησιμοποιήσουμε για να ελέγξουμε το δίπλωμα.
99.9 percent of the folding ratios produce not this, but this, the geometric equivalent of noise. The forms that I showed before were made actually through very long trial and error. A far more effective way to create forms, I have found, is to use information that is already contained in forms. A very simple form such as this one actually contains a lot of information that may not be visible to the human eye. So, for instance, we can plot the length of the edges. White surfaces have long edges, black ones have short ones. We can plot the planarity of the surfaces, their curvature, how radial they are -- all information that may not be instantly visible to you, but that we can bring out, that we can articulate, and that we can use to control the folding. So now I'm not specifying a single
Έτσι λοιπόν δεν ορίζω πλέον μiα σχέση για να τη διπλώσω, αντίθετα θεσπίζω έναν κανόνα, έναν σύνδεσμο μεταξύ μιας ιδιότητας της επιφάνειας και του τρόπου που αυτή διπλώνεται. Και επειδή έχω σχεδιάσει τη διαδικασία και όχι τη μορφή, μπορώ να τρέξω τη διαδικασία ξανά και ξανά για να παράγω μια ολόκληρη οικογένεια μορφών.
ratio anymore to fold it, but instead I'm establishing a rule, I'm establishing a link between a property of a surface and how that surface is folded. And because I've designed the process and not the form, I can run the process again and again and again to produce a whole family of forms.
Αυτές οι μορφές μοιάζουν πολύπλοκες αλλά η διαδικασία είναι πολύ απλή. Ξεκινάμε με κάτι απλό, αρχίζω πάντα με έναν κύβο, και πρόκειται για μια πολύ απλή μέθοδο -- κάνει ένα δίπλωμα και το κάνει ξανά και ξανά.
These forms look elaborate, but the process is a very minimal one. There is a simple input, it's always a cube that I start with, and it's a very simple operation -- it's making a fold, and doing this over and over again.
Ας μεταφέρουμε λοιπόν αυτή τη διαδικασία στην αρχιτεκτονική. Πώς; Και σε ποια κλίμακα; Επέλεξα να σχεδιάσω μια κολόνα. Οι κολόνες αποτελούν αρχιτεκτονικά αρχέτυπα. Χρησιμοποιούνταν σε όλη την ιστορία για να εκφράσουν ιδανικά περι ομορφιάς, περί τεχνολογίας. Μια πρόκληση για μένα ήταν πώς να εκφράσω αυτή τη νέα αλγοριθμική εντολή σε μια κολόνα. Άρχισα χρησιμοποιώντας τέσσερις κυλίνδρους. Μέσα από πολλούς πειραματισμούς, αυτοί οι κύλινδροι κατέληξαν τελικά σε αυτό.
So let's bring this process to architecture. How? And at what scale? I chose to design a column. Columns are architectural archetypes. They've been used throughout history to express ideals about beauty, about technology. A challenge to me was how we could express this new algorithmic order in a column. I started using four cylinders. Through a lot of experimentation, these cylinders eventually evolved into this.
Και αυτές οι κολόνες έχουν πληροφορίες σε πολλές κλίμακες. Μπορούμε να αρχίσουμε να εστιάζουμε σε αυτές. Όσο περισσότερο πλησιάζουμε, τόσο πιο πολλά χαρακτηριστικά ανακαλύπτουμε. Κάποιοι σχηματισμοί βρίσκονται σχεδόν στο όριο της ανθρώπινης ορατότητας. Και αντίθετα από την παραδοσιακή αρχιτεκτονική, έχουμε μία διαδικασία που δημιουργεί τόσο τη συνολική μορφή όσο και τις λεπτομέρειες της επιφάνειας σε μικροσκοπικό επίπεδο. Αυτές οι μορφές δεν μπορούν να σχεδιαστούν. Ένας αρχιτέκτονας που θα τις σχεδίαζε με χαρτί και μολύβι θα χρειαζόταν πιθανόν μήνες ή ακόμη και έναν χρόνο για να σχεδιάσει όλα τα τμήματα, όλες τις προσόψεις, μπορείτε να δημιουργήσετε κάτι τέτοιο μόνο μέσω ενός αλγορίθμου.
And these columns, they have information at very many scales. We can begin to zoom into them. The closer one gets, the more new features one discovers. Some formations are almost at the threshold of human visibility. And unlike traditional architecture, it's a single process that creates both the overall form and the microscopic surface detail. These forms are undrawable. An architect who's drawing them with a pen and a paper would probably take months, or it would take even a year to draw all the sections, all of the elevations, you can only create something like this through an algorithm.
Το πιο ενδιαφέρον ερώτημα είναι ίσως αν μπορεί κανείς να φανταστεί αυτές τις μορφές. Συνήθως, ένας αρχιτέκτονας μπορεί να οραματιστεί κάπως την τελική έκβαση αυτού που σχεδιάζει. Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία είναι ντετερμινιστική. Δεν συμμετέχει καθόλου η τυχαιότητα αλλά δεν είναι τελείως προβλέψιμη. Υπάρχουν πάρα πολλές επιφάνειες, πάρα πολλές λεπτομέρειες, δεν μπορούμε να δούμε την τελική κατάσταση.
The more interesting question, perhaps, is, are these forms imaginable? Usually, an architect can somehow envision the end state of what he is designing. In this case, the process is deterministic. There's no randomness involved at all, but it's not entirely predictable. There's too many surfaces, there's too much detail, one can't see the end state.
Οπότε αυτό δίνει στον αρχιτέκτονα έναν νέο ρόλο. Χρειαζόμαστε μια νέα μέθοδο ώστε να εξερευνήσουμε όλες τις δυνατότητες που υπάρχουν εκεί έξω. Πρώτον, μπορούμε να σχεδιάσουμε πολλές μεταβλητές μιας μορφής παράλληλα και να τις αναπτύξουμε. Και για να επιστρέψουμε στην αναλογία με τη φύση, μπορούμε να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε με όρους πληθυσμών, μπορούμε να μιλήσουμε για μεταλλαγές, για γενιές, για διασταύρωση και αναπαραγωγή ώστε να βρούμε ένα σχέδιο. Και ο αρχιτέκτονας πραγματικά μπαίνει στη θέση του ενορχηστρωτή όλων αυτών των διαδικασιών.
So this leads to a new role for the architect. One needs a new method to explore all of the possibilities that are out there. For one thing, one can design many variants of a form, in parallel, and one can cultivate them. And to go back to the analogy with nature, one can begin to think in terms of populations, one can talk about permutations, about generations, about crossing and breeding to come up with a design. And the architect is really, he moves into the position of being an orchestrator of all of these processes.
Αλλά αρκετά με τη θεωρία. Σε κάποιο σημείο θέλησα απλώς να μπω μέσα σε αυτό το σχήμα, τρόπος του λέγειν, αγόρασα αυτά τα κόκκινα και μπλε τρισδιάστατα γυαλιά, πλησίασα πολύ κοντά στην οθόνη αλλά και πάλι δεν ήταν το ίδιο με το να μπορώ να κάνω μια βόλτα και να αγγίζω πράγματα. Οπότε υπήρχε μόνο μία δυνατότητα -- να βγάλω την κολόνα από τον υπολογιστή.
But enough of the theory. At one point I simply wanted to jump inside this image, so to say, I bought these red and blue 3D glasses, got up very close to the screen, but still that wasn't the same as being able to walk around and touch things. So there was only one possibility -- to bring the column out of the computer.
Γίνεται τώρα πολύ συζήτηση για την τρισδιάστατη εκτύπωση. Για μένα, ή για τον σκοπό μου αυτή τη στιγμή, εξακολουθoύν να υπάρχουν πολλοί δυσάρεστοι συμβιβασμοί μεταξύ αφενός της κλίμακας και αφετέρου της ανάλυσης και της ταχύτητας. Έτσι, αποφασίσαμε να πάρουμε την κολόνα και να την κατασκευάσουμε ως πολυεπίπεδο μοντέλο κατασκευασμένο από πάρα πολλά τμήματα, τοποθετημένα κοντά το ένα πάνω στο άλλο.
There's been a lot of talk now about 3D printing. For me, or for my purpose at this moment, there's still too much of an unfavorable tradeoff between scale, on the one hand, and resolution and speed, on the other. So instead, we decided to take the column, and we decided to build it as a layered model, made out of very many slices, thinly stacked over each other.
Αυτό που βλέπετε εδώ είναι μια ακτινογραφία της κολόνας που μόλις είδατε, ιδωμένης από πάνω. Χωρίς εγώ να το ξέρω τότε, καθώς είχαμε δει μόνο το εξωτερικό, οι επιφάνειες συνέχιζαν να διπλώνονται, να μεγαλώνουν στο εσωτερικό της κολόνας, κάτι που ήταν μια αρκετά απροσδόκητη ανακάλυψη. Από αυτό το σχήμα, υπολογίσαμε έναν άξονα τεμαχισμού και μετά δώσαμε αυτον τον άξονα τεμαχισμού σε έναν κόπτη λέιζερ για να παράγει -- και βλέπετε ένα τμήμα του εδώ -- πάρα πολλά λεπτά κομμάτια, κομμένα ξεχωριστά, το ένα πάνω στο άλλο.
What you're looking at here is an X-ray of the column that you just saw, viewed from the top. Unbeknownst to me at the time, because we had only seen the outside, the surfaces were continuing to fold themselves, to grow on the inside of the column, which was quite a surprising discovery. From this shape, we calculated a cutting line, and then we gave this cutting line to a laser cutter to produce -- and you're seeing a segment of it here -- very many thin slices, individually cut, on top of each other.
Και αυτή είναι μια φωτογραφία τώρα, δεν είναι εικονογράφηση, και η κολόνα με την οποία καταλήξαμε ύστερα από πολλή δουλειά, στο τέλος έμοιαζε εντυπωσιακά με αυτήν που είχαμε σχεδιάσει στον υπολογιστή. Σχεδόν όλες οι λεπτομέρειες, σχεδόν όλες οι πολυπλοκότητες της επιφάνειας διατηρήθηκαν.
And this is a photo now, it's not a rendering, and the column that we ended up with after a lot of work, ended up looking remarkably like the one that we had designed in the computer. Almost all of the details, almost all of the surface intricacies were preserved.
Αλλά χρειάστηκε πολλή δουλειά. Αυτή τη στιγμή υπάρχει ακόμη τεράστια απόσταση ανάμεσα στο εικονικό και στο φυσικό. Χρειάστηκα αρκετούς μήνες για να σχεδιάσω την κολόνα, ο υπολογιστής όμως χρειάζεται τελικά περίπου 30 δευτερόλεπτα για να υπολογίσει και τις 16 εκατομμύρια προσόψεις. Το φυσικό μοντέλο, από την άλλη πλευρά, έχει 2.700 επίπεδα, έχει πάχος ενός χιλιοστού, ζυγίζει 700 κιλά, είναι φτιαγμένο από ένα φύλλο που μπορεί να καλύψει ολόκληρη αυτή την αίθουσα. Και ο άξονας τεμαχισμού που ακολούθησε το λέιζερ ξεκινάει από εδώ και φθάνει στο αεροδρόμιο και πάλι πίσω.
But it was very labor intensive. There's a huge disconnect at the moment still between the virtual and the physical. It took me several months to design the column, but ultimately it takes the computer about 30 seconds to calculate all of the 16 million faces. The physical model, on the other hand, is 2,700 layers, one millimeter thick, it weighs 700 kilos, it's made of sheet that can cover this entire auditorium. And the cutting path that the laser followed goes from here to the airport and back again.
Αλλά γίνεται ολοένα και πιο δυνατό. Οι μηχανές γίνονται ταχύτερες, το κόστος μειώνεται, και υπάρχουν κάποιες υποσχόμενες τεχνολογικές εξελίξεις πολύ κοντά στον ορίζοντα. Αυτές είναι εικόνες από την Μπιενάλε της Κουανγκτσόου. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποίησα πλαστικό ABS για να φτιάξω τις κολόνες, χρησιμοποιήσαμε το μεγαλύτερο, ταχύτερο μηχάνημα και στο εσωτερικό έχουν ατσάλινο πυρήνα, οπότε είναι δομικές, μπορούν να σηκώσουν βάρη για πρώτη φορά. Κάθε κολόνα είναι ουσιαστικά ένα υβρίδιο δύο κολονών. Μπορείτε να δείτε μια διαφορετική κολόνα στον καθρέφτη, αν υπάρχει καθρέφτης πίσω από την κολόνα που δημιουργεί ένα είδος οφθαλμαπάτης.
But it is increasingly possible. Machines are getting faster, it's getting less expensive, and there's some promising technological developments just on the horizon. These are images from the Gwangju Biennale. And in this case, I used ABS plastic to produce the columns, we used the bigger, faster machine, and they have a steel core inside, so they're structural, they can bear loads for once. Each column is effectively a hybrid of two columns. You can see a different column in the mirror, if there's a mirror behind the column that creates a sort of an optical illusion.
Πού μας αφήνει λοιπόν αυτό; Πιστεύω ότι αυτό το έργο μάς δίνει μια ιδέα για τα πρωτόγνωρα αντικείμενα που μας περιμένουν αν εμείς, ως αρχιτέκτονες, αρχίσουμε να σκεφτόμαστε τον σχεδιασμό, όχι του αντικειμένου αλλά μιας διαδικασίας για την παραγωγή αντικειμένων. Παρουσίασα μία απλή διαδικασία εμπνευσμένη από τη φύση. Υπάρχουν αμέτρητες άλλες. Με λίγα λόγια, δεν έχουμε περιορισμούς. Αντίθετα, αυτή τη στιγμή έχουμε διαδικασίες στα χέρια μας που μας επιτρέπουν να δημιουργήσουμε δομές σε κάθε κλίμακα που δεν θα μπορούσαμε να τις έχουμε ονειρευτεί καν. Και, αν μπορώ να προσθέσω, κάποια στιγμή θα τις δημιουργήσουμε.
So where does this leave us? I think this project gives us a glimpse of the unseen objects that await us if we as architects begin to think about designing not the object, but a process to generate objects. I've shown one simple process that was inspired by nature; there's countless other ones. In short, we have no constraints. Instead, we have processes in our hands right now that allow us to create structures at all scales that we couldn't even have dreamt up. And, if I may add, at one point we will build them.
Σας ευχαριστώ. (Χειροκρότημα)
Thank you. (Applause)