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名古屋市国際展示場コンベンションセンターが竣工しました

2022年10月1日、名古屋市国際展示場コンベンションセンターがオープンしました。

所在地はこちら🚢

私は、本計画建物の外装デザインと設計段階のジオメトリーエンジニアリング、入札段階のビジュアライズを主に担当しました。

本ブログでは、入札が行われた2019年から完成まで、この建物の外装デザインに対して考えていたことや、そのプロセスをご紹介したいと思います。

デザインアイデア

設計担当者が私のところへ相談に来た時には、プラン・ボリュームはおおよそ決定していました。
その中で当時設計部長から注文されたことは下記の3点でした。

  1. アイコニックな建物
  2. 屋根と外壁が連続したような外装
  3. コンセプトカーのような前衛的なイメージ

プランニングの段階で、屋外に海を見渡せるデッキが計画されていたこともあり、前衛的な船をモチーフにしたデザインを考えました。

はじめは曲面を用いた案も検討していましたが、コストとのバランスも考慮して、最終的にはポリゴンで構成された案で検討を進めました。

2階レベルに浮かぶ船のようなデザイン
屋外デッキ
デッキから海を見る

計画敷地は、ほぼ整形な2等辺直角三角形でした。

この敷地に対して、普通に建物を計画しようとすれば、層状のシンプルな切り分けられたショートケーキのような形になることが予想されます。今回は複数の競合他社がいることも想定されていたため、他社のデザインとの差別化も考慮する必要がありました。

今回の敷地

したがって今回は、直角二等辺三角形の特徴的な敷地形状に捉われすぎず、デッキやデッキに接続する屋外階段を強調し、隆起する外装が、各機能ボリュームを包みながら軒裏やインテリアまで展開されるようなデザインを考案しました。

外装コンセプトイメージ
鳥瞰イメージ
アイレベルイメージ
デッキや屋外階段の形を強調する外装
各ボリュームを包み込む外装

また、デッキや屋外階段からも建物の外装を視認できるように、外皮を内側へ折り込みました。この建物の特徴的な形態を、海への眺望を確保しながら、多視点から認識できる形態を模索しました。

屋外階段からの見上げ
アプローチからの見上げ

隣接する展示場の連絡通路からのアクセスに配慮し、迎え入れるようなエントランスを構成しました。

外部動線のイメージパース
連絡通路との接続点からの見上げ

今回の外装コンセプトは、同時にオープンした隣接する名古屋市国際展示場新第一展示館の外装コンセプトと対照的なアイデアでした。実は、新第一展示館も外装モデリングやジオメトリーエンジニアリング、ビジュアライズなどで参画していました。新第一展示館は、アルゴリズムによって柱・梁・壁が配置されており、再現性のある規則的な外装デザインです。対して、コンベンションセンターは再現性が低く、模倣されにくい独創性の高い形態を目指しました。

名古屋市国際展示場コンベンションセンター👈    👉名古屋市国際展示場新第一展示館

形態検討・モデリング

多角形の面で構成されたデザインを検討する上で、設計の初期段階はBlenderによるポリゴンモデリングを採用しました。
アイレベルでモニターしながら形状をスタディし、アイレベルで建物の表情が豊かに見えるように検討しました。
形態検討の中で、コストバランスや全体のおおらかさを考慮して、一部の三角形を四角形へ変形し、面・稜線を削減しました。生成された多角形において、各面に歪みが発生しないように、歪みの大きさに応じて面に色を付けながら修正しました。

Blenderによる形態検討

モデリング修正後にレンダリングして確認するのではなく、形態検討と同時に外観の見え方を確認しました。今回の外装デザイン検討では、修正がリアルタイムで反映されるという形態検討の理想系を追求しました。

また、模型を手作業で作ることが難しかったため、サポート材不要の粉末積層による3Dプリンタを活用しました。

3Dプリントによる模型

検討したモデルをBlenderからRhinocerosへ書き出し、Grasshopper + GH Pythonでジオメトリを再生成し、外装の面積・辺長を算出することで積算を行いました。また、ArchiCADへ書き出し、立面図の下絵となる図面を発行しました。

モデルフロー
Grasshopper + GH Pythonによるジオメトリ再生成
外装の面積・辺長を算出

詳細設計段階では、建築・構造・設備のBIMモデルを重ね合わせて外装面との干渉を確認し、形態を再度修正しました。また、設計担当者が検討した外装の詳細なおさまりを反映したモデルを作成しました。細かい話ですが、それぞれの外装面同士は、雨仕舞の関係で完全にシームレスではなく勝ち負けがついています。

外装面同士の接続部
詳細入力したモデルのレンダリング
レンダリングと同アングルの竣工写真

今回の外装は、独創性も追及したために、細かなおさまりの調整や下地の検討、現地の施工など、関係者の皆様には非常にご面倒をおかけしました。

外装施工中
足場が外れて露出した外装

竣工後の夕景・夜景写真です。

竣工に導いてくださった皆様、本当にありがとうございました!

本作のデザインプロセスについては、CGWORLD デザインビズカンファレンス 2022夏に登壇した際も触れました。特集としてまとめていただいていますので、是非ご覧になってください。👇👇

https://cgworld.jp/article/202208-cgwviz-takenaka.html

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サウナができるまで03 ねじれ・隙間の修正

ねじれの修正

前回、基準線となる上下のカーブを整理したところ、柱の軸線の生成段階で一部ねじれてしまうことがわかりました。

下の図のように柱の軸線が生成されるように調整していきたいと思います。

単純に上下のカーブに任意の分割点を加えてみました。

なかなかいい具合になりました。

隙間の修正

柱の軸線に対して、とりあえず一様に断面を与えてみたところ、隙間が空きすぎていたり、狭すぎて干渉しすぎていたりしていることがわかりました。

柱の上端の断面を拡大・縮小する必要がありそうです。

隣接する点同士の距離によって、断面を拡大・縮小してみました。

密になっている部分は断面が小さく、疎になっている部分は断面が大きくなるようになりました。

隙間もなくなりました。

しかし、鉛直な柱がある最も極端な部分は隙間が空いてしまいました。

もう少し調整が必要ですね。。。

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SDA賞で銅賞を頂きました

竹中工務店静岡営業所の屋外サインがSDA賞(日本サインデザイン賞)銅賞に選ばれました。本作は3Dプリンタを活用した先進的な取り組みでした。

そして先日、九段会館テラスにて授賞式がありました。

九段会館
授賞式会場
左:竹中工務店静岡営業所の建築設計担当、右:著者(ZKI)

このサインについては、トポロジー最適化によって得られた形態をヒントに意匠を考えていきました。

竹中工務店技術研究所によるトポロジー最適化

意匠は初めにスケッチを描き、スケッチを下書きにBlenderでモデリング・レンダリングしました。当初はもう少しスリムなカタチでした。

Blenderによる形態検討

Blenderで意匠の方向性が固まった段階で、Rhinocerosにメッシュとして読み込み、サーフェスモデルへ変換しました。メッシュモデルからサーフェスモデルへの変換についてはこちらから。

3DプリントはアメリカのBranch Technologyで行っていただきました。炭素繊維強化プラスチックを用いた立体メッシュ状のプリントがサポート材なしで可能です。

Rhinocerosのサーフェスモデルを共有しながら、Branch Technologyからフィードバックをもらい、形を修正した後、アメリカでプリントして頂きました。

Branch Technologyによる今回の3Dプリントの様子

プリント後、遠隔で検査を行い、アメリカから現場に輸送されました。

外構に設置し、切り文字や照明を設置しました。

最後に現場の設置状況や竣工状況を撮影しました。今回のSDA賞の応募資料の中にも撮影した動画を添付しました。

本作については、CGWORLDでも紹介して頂いています。宜しければ合わせてご覧になってください。

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サウナができるまで02 基準線の整理

軸線に対して、とりあえず一様に断面を与えるのではなく、カーブの曲率によって断面を変化させる必要がありそうです。下の図の場合、柱の上部では断面を大きくしないと、隙間ができてしまします。

このとき、改めて描画したカーブの曲率を見てみると、あまりきれいなものとは言えませんでした。

曲率の確認にはCurvature Graphを使っています。

手作業でトレースしただけのカーブを、数学的な形状に置き換えることを考えました。

カーブの形状がArcに似ているので、Arcで近似してみることにしました。

会社の先輩が作成したPythonスクリプトを使ってみました。

もとのカーブと比較して、誤差が気にならない程度でArcに置き換える事ができました。

曲率はきれいになりました。しかし、分割数が多いように見えます。

このスクリプトはカーブを等分割してArcに置き換える手法であるため、意図したArcにはなりませんでした。

できれば3つの大きなArcと細かいArcが生成できればいいなと思いました。

次に、別の先輩が共著で参加している「建築実務のプロが作ったRhinoとGrasshopperの本」の477ページ目に記載されている「曲線を円弧の組み合わせに置き換える」を試してみました。

カーブの分割位置と分割数をGalapagosの最適化によって導き出すというものです。評価方法などを少し改造しながら試してみたところ、下の図のように収束しました。

意図した分割にかなり近づきましたが、一方で曲率の変化が極端な場所もあります。

この辺りから、初めから自分でカーブの分割位置を指定して、Arcにしてみた方が早いのではないかと考え始めました。

当然ですが、意図したArcになりました。よくあることですが、楽をしようとしてだいぶ遠回りをしてしまったようです。

Arcを結合して、再度曲率を確認しました。非常に滑らかな結果が得られました。

しかし今度は、Arcに置き換えた基準線で柱を生成する際に、以前と比べて柱が極端にねじれてしまいました。

Arcに置き換えた基準線で柱を生成
今回の基準線修正前の柱の生成

柱の軸線の生成ルールも見直す必要がありそうです。

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BLEACH 獄頤鳴鳴篇

2021年8月10日に発売された週刊少年ジャンプ36・37合併号の読み切りで掲載されていた「BLEACH 獄頤鳴鳴篇」が電子書籍版限定で販売されていました。読切掲載から一年たってようやく気付きました!

BLEACH本編の続編のように描かれているので、続きが気になってしまいますね…!!

TVアニメの「BLEACH 千年血戦篇」も公開されましたね!私はテレビを持っていないので、アマゾンプライムで見ています。

https://bleach-20th-anniversary.com/

「BURN THE WITCH」のアニメ版もアマゾンプライムで公開されましたね❢

コミックのkindle版も発売されています❢

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サウナができるまで01 Grasshopperによる再生成

先日、椎葉村秘境サウナデザインコンテストの授賞式がありました。コンテストについてはこちらから

実は他の方とチームで参加していた案が優秀賞に選ばれていました。優秀賞に選ばれた作品は、実際の敷地で制作されます。
提出したビジュアルはこちらです👇👇

メインパース

こちらの案に関しては、フォーム検討とビジュアル作成で参画していました。提出時はBlenderを活用していました。

サウナが実施されることになったので、意匠検討していたBlenderモデルからGrasshopperへ移行しました。

Grasshopperによる再生成

まず初めに、Blenderで作成したメッシュをOBJとしてRhinocerosに読み込みます。Rhinoceros上ではメッシュオブジェクトとして認識されます。

メッシュをトレースして、基準線となるNURBSカーブを描きます。

描いた基準線をもとに、GHで柱の軸線を生成します。

軸線に対して、とりあえず一様に100mm角の断面を与えてみました。

案の定ところどころやばそうなことがわかります。隙間が空きすぎていたり、狭すぎて干渉しすぎていたりします。

次回はこの干渉やラフに描いた基準線の整理をしていきたいと思います。