نرم افزار گراس هاپر GrassHopper یک زبان برنامه‌نویسی بصری است که توسط دیوید راتن در مؤسسه رابرات مک‌نیل و همکاران توسعه یافته‌است. برنامه‌نویسی بصری نمونه‌ای از برنامه‌نویسی کامپیوتر است که در آن کاربر المان‌های منطقی را به صورت بصری و گرافیکی اداره می‌کند،
بجای آنکه به صورت نوشتاری این کار را بکند. برخی زبانهای برنامه‌نویسی نوشتاری شناخته شده‌تر از جمله C (سی شارپ، ویژوال بیسیک، Processing (پروسسینگ) – و زبانهای خودی‌تر برای راینو – Python (پایتون)، و RhinoScript (راینو_اسکریپت) از ما می‌خواهند که کدهای برنامه را که با قواعد خاص آن زبان محدود می‌شوند، به صورت نوشتاری بنویسیم. ریشه‌های گرسهاپر را می‌توان در قابلیت ابزار Record history در نسخه ۴ راینو ردیابی کرد. این ویژگی راینو، کاربر را قادر می‌ساخت همزمان با ساخت مدل، رویه‌های مدلسازی را به طور ضمنی در پس‌زمینه ذخیره کند.برنامه‌ها با کشیدن قطعه‌ها بر روی صفحه ساخته می‌شود. خروجی به این مؤلفه‌ها و سپس به ورودی از اجزای پس از آن متصل می‌شود.
الگوریتم این نرم افزار...
نرم افزار گراس هاپر GrassHopper به‌طور عمده برای ایجاد الگوریتم‌های مولد مورد استفاده قرار می‌گیرد. نرم‌افزاری است قدرتمند که به شما اجازه‌ی طراحی فرم، آنالیز و انجام محاسبات عددی را به صورت پارامتریک میدهد. مزیت اینکه فرم را با پارامترهای مشخص و با یک منطق تعریف شده ایجاد کنیم این است که تغییر آن فرم به راحتی امکان‌پذیر خواهد بود و همچنین آن فرم را می‌توان به محاسبات دلخواه متصل کرد.
طراحی پارامتریک :Parametric Design
طراحی پارامتریک و یا الگوریتمیک به عنوان یک موضوع نو و پیشرو در زمینه ی معماری معرفی شده است. این گرایش از معماری به سرعت در حال گسترش است. پارامتریک شدن طراحی بدین معنی است که عوامل مشخصی در طراحی معرفی شده و برای تغییر فرم بدست آمده کافی است که مقادیر این پارامتر ها تغییر پیدا کنند. یک فرم پارامتریک به راحتی قابلیت تغییر داشته و حالت های مختلف تعریف شده با این پارامتر ها نیز قابل کشف می باشند. همچنین یک طرح پارامتریک قابلیت چند بعدی بودن را نیز دارد.
می توان فرم را همزمان از نظر زیبایی ، سازه ، انرژی، کاربری و یا هر وجه دیگر مرتبط با ساختمان مرتبط کرد و روند طراحی را منطقی تر به نتیجه رساند. تعریف فرم با پارامترهای مناسب و یا به اصطلاح طراحی پارامتریک می تواند یک ابزار مناسب برای کاهش معضلات یک ساختمان از اولین مراحل طراحی تا آخرین مراحل ساخت باشد.این ابزار امکان پیوند چند رشته مثل معماری، سازه، انرژی، ریاضیات، تاسیسات، مدیریت پروژه و ساخت، شهرسازی، ماکت‌سازی، الکترونیک، فیزیک و دیگر رشته‌ها را فراهم می‌آورد. داده‌ها می‌توانند یا به صورت یک ثابت تعریف شده، یا می‌توان آن را از راینو یا یک فایل بر روی کامپیوتر وارد کرد. داده‌ها همیشه در پارامترها ذخیره شده و می‌توان به‌طور شناور آنها را به یک جزء به عنوان ورودی یا خروجی متصل کرد.
قابلیت‌های ویژه نرم‌افزار
- در میان دانشجویان و اساتید معماری بدون شک Grasshopper که پلاگین نرم‌افزار Rhino است یک ابزار معروف و مختص طراحی معماری است. پلاگین Grasshopper به معمار‌ها این اجازه را میدهد که بدون نیاز به آموختن برنامه‌نویسی به روش مبتکرانه‌ای بتوانند در دنیای طراحی به اکتشاف فرم‌های خلاقانه و جدید بپردازند.
- معماری الگوریتمیک و تکرار شونده در حال تبدیل شدن به یکی از گرایش‌های محبوب در حرفه معماری است و در این میان نقش سرعت بخشی Rhino به این حرکت انکار‌ناپذیر است.
- قدرت این نرم‌افزار در طی این سال‌ها با معرفی شدن پلاگین‌های مختلفی در زمینه معماری افزایش یافته است. در این میان پلاگین Grasshopper به منظور آسان کردن Rhinoscript (برنامه‌نویسی در Rhino) و کاهش دادن سختی آموزش برنامه‌نویسی به معماران توسعه یافته است.
بکار گیری توابع هندسی
- این پلاگین دارای محیطی است که توابع هندسی از پیش تعریف شده‌اند و از ارتباط این توابع توسط خط‌هایی به شکل سیم، فرم مورد نظر ایجاد می‌شود.
- Grasshopper به معمار‌ها این امکان را میدهد که فرم‌های پیچیده را به صورت پارامترهای مرتبط دیده و با تغییرات پارامترهای تعریف شده تغییرات فرم را نیز به صورت زنده مشاهده کنند. به عبارت دیگر همزمان با تغییر پارامترها حجم نیز تغییر می‌کند و این ویژگی امکان آن را میدهد که معماران با تغییر پارامترها و مشاهده نتیجه آن، راحت‌تر و سریع‌تر به فرم‌های دلخواه خود برسند و در کنار آن یافتن فرم‌های کارا از نظر سازه و انرژی نیز آسان‌تر می‌شود.
هماهنگی با Rhino
- این پلاگین بوسیله هماهنگی با Rhino توابع و دستورات Rhino را به صورت همان جعبه‌ها درآورده و نحوه ارتباط بین دستورات را آسان‌تر و قابل فهم‌تر می‌کند. این فرایند باعث می‌شود درک روابط این توابع نسبت به Rhino script (برنامه نویسی درRhino) بسیار راحت‌تر شود.
- Grasshopper در مقایسه با نرم‌افزارهای (GC Generative components) و Rhino script بسیار ساده‌تر است زیرا در آنها باید برنامه‌نویسی و کد‌نویسی بدانید اما در Grasshopper با استفاده از توابع تصویری و اتصال آنها به هم می‌توان حجم‌های پیچیده هیبریدی را تولید کرد. به همین دلیل Grasshopper در زمینه جذب معمارانی که ذهنی پیچیده و طرح‌های پارامتریک دارند بسیار موفق بوده است.
این تصویر فرآیند ترسیم یک منحنی سینوسی را در گرسهاپر و پایتون نشان میدهد
دسترسی به نرم افزار
برای دسترسی به گرسهاپر و قابلیت‌های برنامه‌نویسی بصری آن لازم است ابتدا برنامه را از سایت grasshopper3d.com دانلود و نصب کنیم. پس از نصب، می‌توانیم با نوشتن دستور “Grasshopper” در خط فرمان راینو، این پلاگین را باز کنیم. اولین بار که این کار را در یک پنجره جدید راینو انجام دهیم، ابتدا با یک پیام بارگذاری گرسهاپر و پس از آن با پنجره ویرایشگر گرسهاپر روبرو می‌شویم. اکنون می‌توانیم بلوک‌های کاربردی را که کامپوننت (Component) نامیده می‌شوند، به بوم (Canvas) اضافه کنیم و آنها را با وایر (Wire) به هم مرتبط کنیم و نهایتا کل تعریف (Definition) ساخته شده را با فرمت .ghx ذخیره کنیم.
یک «تعریف» گرسهاپر، تشکیل شده از «کامپوننت» هایی که با «سیم» ها بر روی «بوم» به هم متصل شده‌اند.
ادامه بررسی کاربردی نرم افزار...
هنگامی که شروع به ساخت یک تعریف به مجموعه‌ای از کامپوننت‌ها و پارامترهای گرسهاپر که برای حل یک مساله یا رسیدن به نتیحه‌ای مشخص توسط سیم‌ها به هم مرتبط شده‌اند بک تعریف یا Definition می‌گویبم کنیم و یک اسلایدر (Slider) برای کنترل ترسیممان بر روی بوم ایجاد کنیم، برای افزودن یک کامپوننت یا پارامتر به بوم گرسهاپر یا روی کامپوننت و پارامتر دلخواه ار نوارابزار گرسهاپر کلیک کنید و آن را به روی بوم بکشید، یا فسمت خالی از بوم دوبار کلیک کنید و از طریق کادری که باز می‌شود نام کامپوننت یا پارامتر دلخواه را جستجو کنید احتمالا بصورت جسی ارتباطاتی را که میان این ورودی‌ها برقرار می‌کنیم و آنچه را در محیط راینو مشاهده می‌کنیم درک می‌کنید. این ارتباطاب اساسا زنده هستند، یعنی اگر دستگیره روی اسلایدر را جابجا کنیم، بلافاصله تاثیرات آن را مشاهده خواهیم کرد.
در یک تعریف نرم افزار گراس هاپر GrassHopper هریک از ورودی‌ها که در جایی تغییر کند، برنامه باید دوباره شرایط جدید را محاسبه و حل کند و نمایش آن بروز شود. برای راحتی کار، وقتی شروع به طراحی با گرسهاپر می‌کنیم، پیش‌نمایشی که در محیط راینو می‌بینیم، یک پیش‌نمایش سبک و با کیفیت پایین است که با تغییر هریک از ورودی‌ها به طور خودکار بروز می‌شود. باید توجه داشته باشید همزمان که تعریف شما بزرگتر و پیچیده‌تر می‌شود، این ارتباطها هستند که جریان داده‌ها را هدایت می‌کنند. موقعیت اجزای تشکیل دهنده تعریف و پیش‌نمایشی که در محیط راینو نشان داده می‌شود، درک درستی از روند کار به شما میدهد و از بسیاری نتایج ناخواسته جلوگیری می‌کند.
منابع:
- 1. rhino5.ir
- 2. civil808.com
- 3. wikipedia.org
- 4. 4soedu.ir
