Geometrias Complexas e Desenho Paramétrico
Gonçalo Castro Henriques e Ernesto Bueno
Resumo de temas abordados, da concepção à fabricação digital
1. As novas tecnologias, contexto no Brasil e Portugal
Na era da informação — designada por Alvin Toffler como a terceira vaga da evolução humana — a forma como a tecnologia tem vindo a alterar o processo e as ferramentas disponíveis na arquitetura e construção constituem um novo paradigma. Este workshop procurou mostrar na prática, como o meio digital pode integrar as diversas fases de projeto e construção, viabilizando a exploração de geometrias complexas e a sua construção.
A interpretação crítica destes fenômenos globais
Workshop Geometrias Complexas e design paramétrico, SIGraDi 2009
nos países de língua portuguesa, que partilham traços de identidade social e cultural, é fundamental para perceber qual é o papel das novas tecnologias na arquitetura produzida. A academia, que antes já foi acusada de resistir à mudança, normalmente posta em prática primeiro pelo mercado e pelas empresas, demonstra estar agora mais atenta a este fenômeno e às novas possibilidades técnicas e criativas que advêm. A procura de uma visão integrada da utilização das novas tecnologias, radicada nas condições e meios locais, no Brasil tem sido investigada no ensino principalmente pela Prof.ª Gabriela Celani. No contexto português tem sido fundamental a contribuição na academia de José Duarte e mais recentemente de José Pedro Sousa.
1.1 Workshop: estrutura e contexto
Este workshop decorreu no XIII congresso do SIGraDi sob o tema Do Moderno ao Digital,
desafios de uma transição. Foi conduzido, ao
longo de 6 dias, pelo grupo X-REF/ Architectural Research & Development. Os participantes foram orientados na reflexão teórica e investigação prática de processos digitais avançados para a resolução do projeto arquitetônico, sendo depois introduzidos no desenho paramétrico de geometrias complexas com a concepção e desenvolvimento de uma estrutura. Foi aproveitada a experiência dos tutores em iniciativas anteriores como a série de workshops Digital Design Processes (ESAP Porto, desde 2005) e nos cursos ministrados na ESARQ-UIC (Universitat Internacional de Catalunya) e na Elisava (Barcelona, Espanha, 2008-2009).
2. Projeto algorítmico
As palestras introdutórias visaram analisar historicamente o papel do computador, a sua
Projetos de coberturas: 1,2: Bruno Carnevalli, Flávia Biccas, Marcelo Oliveira; 3: Gabriel Farias, Luiza Soares, Miguel Ângelo; 4: Matias Dalla Costa, Cássio Monteiro; 5-6: Gastão Sales, Juliana Caloi, Pedro Veloso, Verónica Natividade; 7: Rafael Martin, António Vasconcelos, Daniel Cardoso; 8-9: Victor Calixto, Fernando Vázquez, Bárbara Kahhale, Alex Garcia.
Trabalho de grupo, teste material de modelos paramétricos.
Apresentação dos trabalhos, com críticos convidados.
estrutura e linguagem, a introdução do desenho paramétrico e do projeto algorítmico — que correspondendo à codificação de um conjunto de regras ou relações lógicas, geométricas e paramétricas, numa determinada seqüência, para resolver um determinado problema.
2.1 Introdução ao computador na arquitetura
William Mitchell definiu o background teórico sobre a aplicação das novas tecnologias na arquitetura. As tecnologias que temos à disposição, como o software, afetam a produção, como notado pelo autor: “os arquitetos desenham aquilo que conseguem construir, e constroem aquilo que conseguem desenhar”. Mais recentemente, Branko Kolarevic reuniu e sistematizou exemplos construídos da integração digital em Designing and Manufacturing in the
digital age.
Apesar de o computador ter uma história recente, é possível perceber as diferentes fases e tarefas para as quais tem sido utilizado na arquitetura: desde substituto do trabalho mecânico nos anos 70, a ferramenta de representação 3D fotorrealista nos 80, sendo mais tarde utilizado pelas suas capacidades e processos generativos (morphing, modelagem paramétrica, sistemas evolutivos), surgindo finalmente, no final dos anos 90, a possibilidade de associar a análise e a fabricação, com a construção na arquitetura (CAD-CAE-CAM). Foram apresentados alguns exemplos, históricos destas fases, com o intuito de favorecer uma consciência crítica e uma visão holística do processo.
2.2 Geometria topológica e desenho paramétrico
O desenvolvimento da geometria topológica está diretamente ligado aos avanços da matemática,
da computação e dos programas CAD (Computer-Aided Design). Nos programas CAD de primeira geração, os objetos são definidos pelas suas propriedades como entidades independentes, definidas em relação a um referencial cartesiano. Com a introdução das curvas NURBS (Non Uniform Rational
B-Splines), passou a ser possível manipular
determinados pontos destas curvas, ajustando-se à forma global da curva. Tal ajuste não sucede com linhas curvas aparentemente semelhantes, mas compostas por arcos e linhas independentes. Como as curvas NURBS são definidas através de fórmulas matemáticas, quando se altera um parâmetro das mesmas a forma geral é recalculada localmente, por exemplo, se aplicarmos uma torção a um objeto este é re-configurado.
Quando se associou a definição topológica à possibilidade de declarar as regras que definem a ligação entre entidades através da programação, a sua aplicação tornou-se mais inclusiva, além de que a definição mais precisa favorece a transmissão de informação às máquinas de corte efetivando a ligação CAD-CAM.
2.3 Estruturas lógicas: definição e desenvolvimentos
Através da programação é possível codificar a forma de acordo com uma série de regras de forma explícita. Para tal, é necessário ter presente a estrutura e a linguagem do computador, como máquina abstrata, que se baseia em algoritmos.
A plataforma utilizada, o Grasshopper, é baseada em programação, ainda que apresente uma interface visual de controle. Nesse sentido foi explicada a sua linguagem e estrutura lógica, de decisão e de armazenamento de dados em alguns exemplos. Os primeiros programas paramétricos
desenvolvidos para outras indústrias, como o CATIA, apresentavam um custo elevado. Com software de nova geração, mais acessível, as possibilidades criadas aumentam constantemente. As contribuições da programação em RhinoScript foram documentadas por Pablo Herrera, que descreveu um primeiro desenvolvimento na Europa e Estados Unidos, que se alargou mais recentemente à América Latina e restantes continentes, a nível profissional, acadêmico e de investigação.
Os participantes foram desafiados a conceber uma cobertura temporária no pátio de entrada do Edifício de Arquitetura da Mackenzie. Cada grupo desenvolveu um projeto com base na análise das características e potencialidades deste espaço.
Esta cobertura foi uma oportunidade para testar os conhecimentos adquiridos durante o workshop, no desenvolvimento de uma superfície complexa com componentes diferenciados, planificáveis e fabricáveis com tecnologia de corte CNC. Foram propostas duas alternativas: construir uma superfície complexa, populada por elementos simples ou conceber uma superfície simples caracterizada por componentes de maior complexidade.
4. Discussão de resultados
Os resultados apresentados num grupo heterogêneo de profissionais de diferentes áreas, professores e estudantes, dada a pouca experiência, foram encorajadores, tendo oportunidades de construir modelos de testes capazes de suportar futuros desenvolvimentos. A apresentação pública teve a fortuna de contar com um conjunto de críticos convidados de
referência, pela investigação que tem desenvolvido, na prática e na academia, como: Gabriela Celani (Unicamp), José Duarte (Fautl), Affonso Orciuoli (UIC), Mauro Chiarella (UNL-Ar), André Chaszar (TuDelft), Arturo Lyon (UChile), Regiane Pupo (Unicamp) e Bruno Figueiredo (Daum), entre outros.
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer à organização do SIGraDi, o Prof. Eduardo Nardelli e ao Prof. Charles Vicent, e especialmente à Prof.ª Gabriela Celani, responsável pela coordenação dos workshops. O nosso agradecimento também para todos os participantes e voluntários do SIGraDi, pelo apoio técnico.
sobre o autor
Gonçalo Castro Henriques, arquiteto (ESAP Porto, 2000) mestre (ESARQ-UIC, Barcelona, 2005), é candidato a Doutoramento (FAUTL Lisboa, 2008), sendo bolseiro da FCT. Está envolvido na prática de projeto e construção digital CAD-CAM, tendo vários anos de prática profissional e académica em workshops. Co-fundador do grupo X-Ref, Architectural Research & development.
Ernesto Bueno, arquiteto pela Universidad Central de Venezuela, é Mestre em Arquiteturas Genéticas pela ESARQ-UIC e Candidato a Doutor na mesma linha de pesquisa em Barcelona, Espanha. Foi professor de mestrado na ESARQ e na ELISAVA; é professor convidado em cursos de extensão em várias escolas de Arquitetura e Design no Brasil.
Gonçalo Castro Henriques e Ernesto Bueno, São Paulo SP Brasil
