Analyse Von Anwendungsbereichen Und Umsetzungswegen Generativer Gestaltung
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Masterthesis im Studiengang Audiovisuelle Medien Analyse von Anwendungsbereichen und Umsetzungswegen generativer Gestaltung. Durchführung visueller Produktionen mittels Houdini. vorgelegt von Waldemar Schmidt an der Hochschule der Medien Stuttgart (33774) zur Erlangung des akademischen Grades eines Master of Engineering am 10.09.2018 Erst-Prüferin: Prof. Katja Schmid (Hochschule der Medien Stuttgart) Zweit-Prüferin: Prof. Dipl.-Designerin Sabine Hirtes (Hochschule Offenburg) I. Eidesstattliche Versicherung Hiermit versichere ich, Waldemar Schmidt, ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Mas- „Analyse von Anwendungsbereichen und Umsetzungswegen generativer Gestaltung. Durchführung visueller Produktionen mittels Houdini.“ terarbeit mit dem Titel: - selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst und keine anderen als die angegebenen Hilfs mittel benutzt habe. Die Stellen der Arbeit, die dem Wortlaut oder dem Sinn nach anderen Werken entnommen wurden, sind in jedem Fall unter Angabe der Quelle kenntlich gemacht. Die Arbeit ist noch nicht veröffentlicht oder in anderer Form als Prüfungsleistung vorgelegt worden. - Ich habe die Bedeutung der ehrenwörtlichen Versicherung und die prüfungsrechtlichen Fol gen (§ 23 Abs. 2 Master-SPO (3 Semester) der HdM) einer unrichtigen oder unvollständigen ehrenwörtlichen Versicherung zur Kenntnis genommen. Freiburg, 10.09.2018, Waldemar Schmidt II. Abstract Die vorliegende Masterarbeit gibt einen Einblick in die Varianz generativer Gestaltung und analysiert dabei einige Branchen, in welchen diese Anklang findet. Hierbei wird deutlich, - in welchem großen Spektrum generative Methoden angewandt werden. Darüber hinaus werden verschiedene Umsetzungswege mittels Hoduini aufgezeigt. Mögliche Generierun gen von Formen und Bewegungen werden dabei durch prozedurale Teilschritte erstellt. Die vorgestellten Umsetzungswege werden durch eigene Kreationen und Weiterentwicklungen auf ihre Durchführbarkeit hin überprüft. The present Master‘s thesis provides an insight into the variance of generative design and - analyses the branches where it caches on. Thereby it becomes clear in which huge spectrum generative methods are exercised. Furthermore several implementation methodes are poin ted out through Houdini. Feasible generations of forms and movements are created with procedural steps. The presented implementation methods are verified by own creations and further developments. III. Inhaltsverzeichnis 1. Einführung ........................................................................................................................................5 1.1 Zur Relevanz der Thematik ....................................................................................................................5 1.2 Was ist generative Gestaltung? ........................................................................................................... 8 1.3 Begriffsdefinitionen ................................................................................................................................10 2. Anwendungsbereicheund Beispiele generativer Gestaltung ............................................................................................ 12 2.1 Natur / Fiktiv ..............................................................................................................................................12 2.2 Digitale Visualisierung ..........................................................................................................................14 2.3 (Innen- /) Architektur ...........................................................................................................................17 2.4 Kunst .............................................................................................................................................................18 2.5 Technik / Industrie ................................................................................................................................ 20 2.5.1 Fahrzeuge ..................................................................................................................................... 20 2.5.2 Orthopädie ...................................................................................................................................21 2.6 Mode ............................................................................................................................................................ 22 2.7 Exkurs: 3D-Druck ................................................................................................................................... 24 2.8 Zusammenführung ................................................................................................................................ 25 3. Software-SideFXsHoudini .......................................................................................................26 4. Umsetzungswege ..........................................................................................................................29 4.1 Lindenmayer System / Baumgenerierung ...................................................................................29 4.1.1 Vorüberlegungen ......................................................................................................................29 4.1.2 Wissenschaftliche Einbettung ............................................................................................30 4.1.3 Umsetzungsweg in Houdini ................................................................................................. 32 4.1.4 Resultat ........................................................................................................................................ 34 4.2 Space Colonization Algorithmus / Baumgenerierung ............................................................36 4.2.1 Vorüberlegungen ......................................................................................................................36 4.2.2 Wissenschaftliche Einbettung ............................................................................................36 4.2.3 Umsetzung in Houdini ...........................................................................................................38 4.2.4 Resultat ........................................................................................................................................ 43 4.3 Bewegung generieren / Spirograph ...............................................................................................44 4.3.1 Vorüberlegungen ......................................................................................................................44 4.3.2 Wissenschaftliche Einbettung ............................................................................................44 4.3.3 Umsetzungsweg in Houdini ............................................................................................... 47 4.3.4 Resultat ........................................................................................................................................49 4.4 Zusammenführung .................................................................................................................................51 Inhaltsverzeichnis III. 5. Durchführung ................................................................................................................................52 5.1 Lindenmayer System ............................................................................................................................. 52 5.1.1 Städte .............................................................................................................................................. 52 5.1.2 Organische Formen .................................................................................................................. 53 5.1.3 Variation ....................................................................................................................................... 55 5.2 Wachstum mit dem Space Colonization Algorithmus ............................................................ 57 5.2.1 Anatomie ...................................................................................................................................... 57 5.2.2 Ranken .......................................................................................................................................... 57 5.2.3 Variation.......................................................................................................................................60 5.3 Generierte Bewegungen und Formen ........................................................................................... 62 5.3.1 Weiterentwicklung ................................................................................................................... 62 5.3.2 Variation.......................................................................................................................................66 5.4 Zusammenführung ................................................................................................................................ 67 6. Fazit ................................................................................................................................................. 68 IV. Literaturverzeichnis .................................................................................................................. 71 V. Abbildungsverzeichnis ...............................................................................................................75