Technologie – w szczególności projektowanie parametryczne i techniki generatywne – przyczyniają się do ułatwienia i przyspieszenia pracy artystów i designerów. Dzięki nim proces twórczy staje się bardziej efektywny, precyzyjny i elastyczny.
tym technologiom artyści mogą eksperymentować z nowymi formami wyrazu, tworząc dzieła, które są zarówno estetycznie unikatowe, jak i funkcjonalnie innowacyjne. Projektowanie parametryczne i techniki generatywne pozwalają na automatyzację wielu aspektów procesu projektowego, co z kolei umożliwia twórcom skupienie się na bardziej kreatywnych i strategicznych elementach swojej pracy. Dzięki drukowi 3D designerzy mogą tworzyć obiekty o skomplikowanych geometriach, które byłyby niemożliwe do wykonania tradycyjnymi metodami. Technologie przyczyniają się do ułatwienia i przyspieszenia pracy artystów i designerów. Dzięki nim proces twórczy staje się bardziej efektywny, precyzyjny i elastyczny.
Na czym polegają te technologie
Projektowanie parametryczne, w odróżnieniu od tradycyjnych metod, opiera się na definiowaniu parametrów oraz reguł, które określają formę projektu. Projektant nie tworzy każdego elementu od podstaw, lecz projektuje proces, który generuje różne warianty produktu na podstawie zmiennych, takich jak np. rozmiar, proporcje czy materiał. Ogólnie rzecz biorąc, w projektowaniu parametrycznym forma jest kształtowana przez wartości parametrów i równania, które są używane do opisu zależności między formami. W rezultacie można ustalić wzajemne zależności między formami, a ich zachowanie podczas transformacji można zdefiniować matematycznie i geometrycznie. Innymi słowy, korzystamy z matematyki i geometrii, aby opisać, jak różne elementy projektu zmieniają się i wpływają na siebie nawzajem. Dzięki temu możemy bardziej precyzyjnie kontrolować wygląd i zachowanie projektowanych obiektów.
Projektowanie tym sposobem można porównać najprościej do arkusza Excela, gdzie wprowadza się formułę, która odwołuje się do konkretnej komórki. Jeśli zmienimy wartość w komórce, formuła automatycznie dostosuje wynik do nowej wartości. Techniki generatywne, będące rozwinięciem tej koncepcji, idą jeszcze dalej. Za pomocą algorytmów komputerowych generowane są struktury na podstawie ustalonych zasad. W praktyce oznacza to, że projektant ustala jedynie ramy procesu, a komputer samodzielnie tworzy wiele unikatowych rozwiązań.
To rewolucyjne podejście otwiera zupełnie nowe możliwości w zakresie projektowania biżuterii, umożliwiając tworzenie form, które jeszcze kilka lat temu były wręcz niemożliwe do wyobrażenia. Projektowanie parametryczne wykorzystuje parametry i ograniczenia do rozwiązania problemu projektowego, podczas gdy projektowanie generatywne stosuje algorytmy do tych samych parametrów w celu wygenerowania setek lub tysięcy możliwych wariantów projektowych do przeglądu i wyboru. Nie jest to oparte na zmiennych parametrach, ale raczej na zastosowaniu określonych zasad, które przekształcają lub generują elementy projektu na podstawie określonych reguł.
W skrócie – w przeciwieństwie do projektowania parametrycznego, w projektowaniu generatywnym możemy wybrać preferowany projekt spośród zestawu projektów, które spełniają wszystkie wymagania, zamiast ręcznie zmieniać parametry i sprawdzać wynik. To podejście pozwala projektantom przetestować tysiące opcji. W biżuterii artystycznej projektowanie parametryczne może być narzędziem do wyrażania indywidualizmu i kreatywności. Projektanci mogą eksperymentować z formami inspirowanymi naturą, geometrią czy nawet matematyką, tworzyć kolekcje unikatowe i przyciągające uwagę. W produkcji komercyjnej z kolei techniki te są kluczowe do optymalizacji kosztów i efektywności. Rozwój technologii parametrycznej w biżuterii związany jest również z postępem w dziedzinie druku 3D, który pozwala na realizację nawet najbardziej skomplikowanych projektów, oferując niezwykłą precyzję i możliwość wykorzystania szerokiego spektrum materiałów – od wosków po nowoczesne polimery czy materiały proszkowe. W połączeniu z technikami parametrycznymi druk 3D daje projektantom swobodę twórczą, która nie miała wcześniej precedensu.
Parametric design – historia i ewolucja
Historia projektowania parametrycznego sięga czasów, gdy technologie te zaczęły kształtować przemysłowe podejście do projektowania. Jednym z pierwszych sektorów, który wykorzystał te innowacje, był przemysł lotniczy, gdzie parametryczne modelowanie umożliwiało optymalizację konstrukcji i zmniejszenie kosztów produkcji. Podobne rozwiązania szybko znalazły zastosowanie w przemyśle samochodowym i okrętowym, pozwalając projektantom na eksperymentowanie z formami, które wcześniej były poza zasięgiem tradycyjnych metod.
Co ciekawe, nawiązania do metody projektowania parametrycznego można dostrzec już w twórczości Antonia Gaudíego w projektach takich jak np. Colonia Güell. Gaudi korzystał z systemów analogowych (linek), które były obciążone woreczkami ze śrutem. W taki sposób z wykorzystaniem grawitacji zarysowywał on projektowaną konstrukcję. Następnie robił zdjęcie i odwracał je do góry nogami, aby później naszkicować na nim docelowy projekt budowli. Przełomowym momentem dla projektowania opartego na parametrach było ich zaadaptowanie w architekturze. W latach 90. XX wieku narzędzia takie jak CATIA czy GenerativeComponents zaczęły być używane przez architektów do tworzenia skomplikowanych, nieregularnych form. W 2008 r. podczas Biennale Architektury w Wenecji został wprowadzony przez architekta Patrika Schumachera (Zaha Hadid Architects) termin „parametricism” na określenie nowego stylu w architekturze, kojarzonego z nowoczesną, złożoną i futurystyczną estetyką, charakteryzującą się organicznymi kształtami, płynnymi liniami i nieregularnymi wzorami.
Ciekawymi przykładami z dziedziny architektury są np. Muzeum Guggenheima w Bilbao, Heydar Aliyev Center w Baku, Stadion Narodowy w Pekinie („Ptasie Gniazdo”), The Shard w Londynie czy Louis Vuitton Foundation w Paryżu. W biżuterii techniki te zaczęły zyskiwać na popularności wraz z rozwojem technologii druku 3D. Firma Nervous System była jednym z pionierów w tej dziedzinie, tworząc kolekcje inspirowane naturalnymi strukturami, takimi jak koralowce, liście czy komórki. Ich prace udowodniły, że technologia generatywna może być nie tylko narzędziem do tworzenia unikatowych wzorów, ale także sposobem na eksplorację nowych materiałów i metod produkcji.
Parametryzm szybko znalazł zastosowanie w wielu innych dziedzinach, takich jak medycyna, ubiór, obuwie czy design przemysłowy. W medycynie umożliwia tworzenie spersonalizowanych protez i implantów, które są idealnie dopasowane do anatomii pacjenta, poprawiając komfort i skuteczność leczenia. W modzie pozwala na projektowanie odzieży i obuwia dostosowanych do indywidualnych potrzeb, łącząc estetykę z funkcjonalnością. W designie przemysłowym techniki parametryczne wykorzystywane są do tworzenia ergonomicznych mebli czy innowacyjnego oświetlenia, które wyróżnia się oryginalnymi formami. Z kolei w motoryzacji służą one do optymalizacji aerodynamiki pojazdów i projektowania niestandardowych elementów, podnosząc zarówno wydajność, jak i walory estetyczne samochodów.
Zalety projektowania parametrycznego w biżuterii
Projektowanie parametryczne w biżuterii, choć wciąż stosunkowo młode, już teraz rewolucjonizuje sposób, w jaki myślimy o tworzeniu unikatowych, a jednocześnie funkcjonalnych dzieł. Jako technologia oparta na definiowaniu parametrów i reguł, które kształtują formę projektowanych obiektów, projektowanie parametryczne przynosi wiele korzyści, ale także wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Jedną z największych zalet projektowania parametrycznego jest jego szybkość i efektywność. Dzięki algorytmicznemu podejściu projektanci mogą automatyzować wiele żmudnych procesów, co znacząco skraca czas potrzebny na stworzenie skomplikowanych projektów. W praktyce oznacza to, że firmy mogą szybko generować projekty dostosowane do różnych rynków i segmentów klientów, co pozwala na szybsze wprowadzanie nowych kolekcji.
Automatyzacja procesu projektowego zmniejsza czas potrzebny na opracowanie prototypów, a druk 3D umożliwia szybkie testowanie nowych rozwiązań. Dzięki temu marki mogą reagować na zmieniające się trendy w czasie rzeczywistym, oferując produkty zgodne z aktualnymi oczekiwaniami klientów. Projektant może jednym kliknięciem dostosować rozmiar pierścionka do nietypowego rozmiaru palca czy zmienić rozmiary użytych kamieni. Automatycznie aktualizuje to cały projekt i znacząco przyspiesza proces twórczy. Personalizacja jest kolejną kluczową zaletą.
Współczesny rynek coraz bardziej ceni produkty dostosowane do indywidualnych wymagań klientów, a projektowanie parametryczne umożliwia szybkie wprowadzanie zmian w projekcie. Dodanie graweru, zmiana proporcji lub wprowadzenie dodatkowych elementów do projektu według wytycznych klienta staje się łatwe i szybkie, co zwiększa wartość oferty dla klienta końcowego. Nie można też zapomnieć o optymalizacji materiałów. Dzięki algorytmom projektant może precyzyjnie wyliczyć ilość materiału, wagę i objętość potrzebną do wykonania projektu, co szczególnie w przypadku drogich surowców ma ogromne znaczenie ekonomiczne, pomagając jednocześnie w szacowaniu kosztów produkcji i końcowej ceny produktu już na etapie projektowania. Parametric design umożliwia eksperymentowanie z formami, strukturami oraz różnymi parametrami projektów, otwierając tym samym nowe możliwości twórcze. Takie podejście pozwala projektantom odkrywać unikatowe wzory i innowacyjne rozwiązania, które mogą wyróżnić się na rynku.
Są też wyzwania
Choć zalet jest wiele, projektowanie parametryczne wiąże się również z określonymi wyzwaniami. Należy do nich wysoki próg wejścia. Jednym z najpopularniejszych narzędzi, w których możemy wykorzystać ten sposób projektowania, jest Rhinoceros. Jego integralną częścią jest nakładka Grasshopper – darmowa wtyczka, która wprowadza środowisko programowania wizualnego. Dzięki Grasshopperowi projektanci mogą tworzyć skomplikowane geometrie i eksperymentować z formami w sposób bardziej intuicyjny i efektywny.
Kolejnym istotnym narzędziem jest CrossGems – zaawansowana wtyczka do Rhino, która może działać jako samodzielny program lub być zintegrowana z interfejsem Grasshoppera. CrossGems oferuje ponad 100 narzędzi przeznaczonych do projektowania biżuterii oraz precyzyjny menedżer historii, co pozwala na tworzenie w pełni parametrycznych modeli. Warto również wspomnieć o MatrixGold – zaawansowanym oprogramowaniu CAD stworzonym specjalnie dla branży jubilerskiej. MatrixGold łączy w sobie tradycyjne techniki modelowania z nowoczesnym podejściem parametrycznym. Program ten został zbudowany na bazie funkcji związanych z projektowaniem parametrycznym, co pozwala na intuicyjne i efektywne tworzenie unikatowych wzorów i ich szybką modyfikację. Opanowanie tego typu programów wymaga zaawansowanej wiedzy technicznej oraz dużego nakładu czasu na naukę.
Dla projektantów przyzwyczajonych do tradycyjnych technik może to być bariera trudna do pokonania. Koszty wdrożenia to kolejny problem. Zakup specjalistycznego oprogramowania, odpowiednich komputerów i ewentualnie drukarek 3D, a także szkolenia personelu wiążą się z istotnymi inwestycjami, które mogą być trudne do udźwignięcia, szczególnie dla mniejszych firm jubilerskich. Ponadto przy bardziej skomplikowanych definicjach parametrycznych wymagana jest wysoka moc obliczeniowa, co wiąże się z dodatkowymi wydatkami na sprzęt komputerowy. Jednak pomimo istniejących wyzwań wdrożenie nowoczesnych metod projektowych ma ogromny sens, ponieważ oferuje niespotykane wcześniej możliwości w zakresie kreatywności, produkcji i strategii biznesowej.
Dla tych, którzy są gotowi zainwestować w te innowacje, może stać się kluczem do sukcesu na współczesnym, coraz bardziej wymagającym rynku jubilerskim. Praktyczne wykorzystanie parametrów i algorytmów w procesie tworzenia biżuterii wskazuje, że przyszłość tej branży leży w innowacyjnych technologiach. Firmy, które zdecydują się na wdrożenie takich narzędzi, mogą zyskać znaczącą przewagę konkurencyjną, oferując produkty, które łączą piękno z precyzją, a jednocześnie są idealnie dopasowane do potrzeb współczesnych klientów.
Fragmenty rozprawy doktorskiej Marcina Nowaka „Biżuteria ażurowa tworzona w oparciu o projektowanie parametryczne oraz techniki generatywne”
