Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Дизайн

Комбинаторика формообразования


Комбинаторика формообразования

Комбинаторика — математический термин, заимствованный теорией и практикой художественного проектирования, — особый творческий подход к формообразованию, основанный на поиске и исследовании закономерностей вариантного изменения пространственных структур, а также способов упорядочения проектирования объектов прикладного искусства и дизайна, состоящих из типизированных элементов. Она характеризуется многообразием подходов, обуславливаемых различиями, выдвигаемыми в ходе ее освоения и решения задач конкретного проектирования объектов.

Первый подход включает изучение и использование структурных закономерностей комбинаторики, включая основы комбина-торских соединений (перестановок, размещений, сочетаний), приемы структурирования плоскости, зависимости комбинаторности от особенностей геометрии элементов.

Второй подход — комбинаторика в контексте так называемых программируемых методов формообразования с выделением и использованием вероятностных свойств комбинаторных построений на базе оптимального количества элементов в системе.

Третий подход включает комбинаторику в сферу проблем художественного формообразования как средство сближения требований унификации и художественного своеобразия форм мебели.

Наиболее простое соединение, достаточно часто применяемое при проектировании мебели, — перестановка.

Перестановка определяет произвольное соединение п элементов. При этом предполагается, что все элементы различны. На рис. 2.105 представлен пример композиционных построений изделия путем перестановки четырех различных элементов по вертикали.

При проектировании корпусной мебели часто встает задача, когда необходимо при наборе из п предметов скомпоновать композиционное построение только из m < n элементов. При этом повтор элементов не допускается. Подобные соединения можно получить как сочетания. Согласно определению, необходимо из всех п! перестановок выбрать только те, которые содержат m не повторяющихся элементов.

Рис. 2.105. Синтез соединений из четырех различных элементов. В образовании каждого решения участвуют все
элементы

Такой случай представлен на рис. 2.106. Основой для его построения служит рис. 2.105. У всех фигур этого рисунка отсечена верхняя часть, однако это не приводит к уменьшению возможных композиционных решений — Р = 4! = 24. Если же не учитывать их порядок, то можно выделить только четыре комбинации.

Рис. 2.106. Композиционно различимые комбинации из четырех элементов по три

Применяя прогрессивные методы проектирования мебели на основе модульной координации размеров, проектировщик часто сталкивается с методами композиционных построений, отличными от рассмотренных. Эти принципиально новые с точки зрения комбинаторики композиционные решения получают с помощью следующих приемов: разбиения отдельного изделия на ряд самостоятельных подызделий (блоков), построения композиций из блоков, введения незаполняемых пространств между блоками, дополнения композиционных построений за счет элементов более низкого иерархического уровня. Представим каждый из приемов в отдельности.

Разбиение отдельного изделия на ряд самостоятельных блоков предусматривает расчленение единого конструктива из п модулей на несколько самостоятельных блоков, каждый из которых будет содержать п. модулей, таким образом, чтобы п = п1 +-п2 + ... + nm.

Примеры такого рода разбиений показаны на рис. 2.107. Каждое решение не учитывает порядка блоков в образовании возможного композиционного решения и характеризует лишь конструктивно-компоновочный прием образования многообразия.

Рис. 2.107. Метод увеличения числа композиционных решений корпусной мебели путем разбиения изделия из п элементов на несколько самостоятельных блоков

Синтез композиционных решений на базе блоков базового варианта производится на основе перестановок выделенных тем или иным способом разбиений изделия на блоки (рис. 2.108). Если базовый вариант не имеет повторяющихся элементов, то количество перестановок
N = mk!, где тк — количество блоков в рассматриваемом базовом решении.

При повторяющихся элементах следует использовать (к).

Введение незаполняемых пространств между блоками. Варьируя мерой незаполненных интервалов, можно получить практически бесконечное количество композиционно различимых решений (рис. 2.109,а).

Рис. 2.109. Метод увеличения числа композиционных решений корпусной мебели путем перемещений самостоятельных блоков по горизонтали (а) и горизонтали и вертикали (б) на примере одного из вариантов рис. 2.108

Увеличение числа композиционных построений за счет их дополнения элементами более низкого иерархического уровня. К этим элементам могут быть отнесены декоративные навесные элементы: накладки, лицевая фурнитура и др., а также вспомогательные конструктивные элементы: стойки, подставки, полки и т. п. В отдельных случаях к дополнительным элементам относят самостоятельные изделия прикладного или декоративного искусства.

При выборе из многообразия решений, входящих в арсенал проектировщика, целесообразно учитывать применение для лицевых поверхностей изделий облицовочных и отделочных материалов различных фактур, текстуры, рисунка и цвета, использования возможностей современной технологии (тиснения, декалькомании, шелкографии, рельефных элементов из пластмасс, дерева, металла, различных покрытий с рисунком, нанесенным полиграфическим способом и т. д.) (рис. 2.110).

В практике вариантного формообразования мебели находит применение также ряд типов комбинаторных построений, условно определяемых как «конструктор», «универсал» и «трансформация».

Конструктор — вид трансформирующейся морфологической структуры, состоящей из определенной номенклатуры базовых конструктивов, унифицированных и стандартизированных для всего множества функционально значимых трансформ. Трансформации конструктора обеспечиваются за счет морфологических особенностей конструктивов — элементов мебели, а также пространственно-временных и конструктивных способов их связи путем всевозможных пристыковок, механических соединений, «замков», «зажимов» и т. д.

Различают следующие виды конструктора: из одного конструктива (одноэлементный), из неповторяющихся конструктивов, модульный, агрегатный и типоразмерный.

Построения типа универсал основываются на создании изделий с формой, используемой в нескольких различных функциональных назначениях (рис. 2.111). Получаемые таким образом использование по отдельности или одновременно.

Рис. 2.110. Варианты оформления лицевых поверхностей дверок корпусной мебели

Рис. 2.111. Комбинаторное построение «универсал»: качалка — стол — горка многоцелевые формы предусматривают их

Принцип морфологической трансформации — одно из средств подхода к разработке многоэлеметных, многопредметных комплексов. Трансформирующийся объект — это всякая материальная структура, способная принимать ряд функционально значимых состояний путем внутреннего переконструирования, совершающегося каждый раз в промежуточном, функционально-нейтральном состоянии.

Принцип трансформации может быть схематично представлен в виде модели: исходная трансформа — промежуточный процесс — новая трансформа. Сущность того или иного приема трансформации мебели заключена в особенностях промежуточного процесса, поскольку начальная и конечная трансформы в основном берутся как бы в готовом виде (диван-кровать, тумба-стол, шкаф-кровать и др.). Наиболее широкое распространение в мебели находит применение комбинаторных приемов трансформации, таких как добавление-убавление, складывание-раскладывание, вкладывание друг в друга и пр. Трансформационный эффект можно получить при помощи таких принципов: «гармошки», «ширмы», «книги», «зонтика», «матрёшки», «слоеного пирога» и т. п.

Для построений типа трансформация характерны два вида задач: трансформируемо-пакетируемая форма и штабелируемая форма.

Смысл трансформируемо-пакетируемой формы заключается в создании изделий, обладающих способностью к превращению в «нерабочем» состоянии в предельно компактную форму. К таким изделиям можно отнести: комбинированные шкафы с откидными,

выдвижными или выкатными кроватью, столом, стулом; кресло-кровать; диван-кровать и т. д. (рис. 2.112).

Смысл штабелируемой формы заключается в создании форм изделий, основанных на комбинаторном использовании свойств равенства, подобия или предельной пространственной сочетаемости одинаковых или типоразмерных форм сложной пространственной конфигурации, позволяющей их штабелировать (складировать) в компактное целое. По способу штабелирования различают: штабелирование по вертикали, штабелирование со смещением вперед вверх; штабелирование со смещением в сторону вверх; штабелирование по горизонтали; штабелирование отдельными элементами (рис. 2.113).

Рис. 2.112. Комбинаторное построение «трансформация»: кровать-кресло

При использовании комбинаторики проектировщик должен учитывать, что не все композиционные решения будут обладать достаточно высокими эстетическими и функциональными качествами. Как правило, построения композиций и требования эргономики внесут дополнительные ограничения, учет которых приведет к уменьшению количества приемлемых композиционных решений.

Все это многообразие, значительно повышающее возможность создания высокохудожественных изделий, зависит напрямую от технологических и конструкторских решений.

Рис. 2.113. Комбинаторное построение «трансформация»: штабелируемые табуреты





Похожие статьи:
Структура экспозиции

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Дизайн

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум