Характеристика формоутворення модульної архітектури. Модульний принцип формоутворення архітектури. Конструкції та біоніка

Значення модульного (комбінаторного) методу формоутворення для дизайну та архітектури полягає у його високій раціональності, всебічній ефективності, у тісному зв'язку з промисловою технологією, у найбільш повному використанні об'єктивних геометричних та інших властивостей форми, в архітектонічному характері його естетики, у його великій актуальності.

Перевагимодульного (комбінаторного) методу в утилітарно-функціональному відношенніполягає у можливості створення збірних, збірно-розбірних, варіантно перетворюваних рекомбінаторних виробів для виконання різних робочих операцій, а також виробів багатоцільових, що трансформуються-пакетуються, штабелюються, добре складуються і транспортуються. Ефект уніфікації на підприємствах різних галузей машинобудування, побутового та точного приладобудування оцінюється скороченням відповідних номенклатур деталей, що використовуються більш ніж у 2-4 рази. У виробництві деяких видів побутової технікипоказник уніфікації найближчим часом планується підняти рівня близько 80 %. Одночасно планується різко скоротити номенклатуру однорідних виробів, зокрема холодильників, пилососів та пральних машин, у два – чотири рази. А застосування набору всього з 54 комбінаторних уніфікованих деталей дозволило зробити збірній 97% всього використовуваного токарного оснащення. Значення комбінаторного методу першочергово у створенні оптимальних серій-номенклатур гармонійних уніфікованих типоелементів, де як загальна вихідна геометрична, структурна основа багатьох конкретних рішень можуть бути, очевидно, застосовані і розглянуті групи кристалічних та інших регулярних площинних і об'ємних форм з їх високими комбінаторними властивостями.

Економічний ефектзастосування комбінаторного методу значний і ґрунтується на зменшенні номенклатури та розширенні сфери використання деталей внаслідок їх типізації та уніфікації, на збільшенні серійності та підвищенні рівня індустріалізації їх виробництва та в кінцевому рахунку на зменшенні вартості і самих деталей, і промислових виробів, створюваних з них.

В естетичному відношеннізначення комбінаторного методу загалом полягає у можливості створення структурно-композиційної та стильової єдності при розмаїтті зовнішнього вигляду окремих предметів, їх груп та цілих ансамблів нашого довкілля, у технологічному та гостро сучасному характері архітектоніки подібних форм. Твори гарної, вмілої комбінаторики художньо-технічного формоутворення здатні відчутно зменшити зриму роз'єднаність багатьох з величезної кількості речей і предметів, що оточують нас, підвищити гармонійність і цілісність рукотворного світу.

Великі можливості реалізації комбінаторики існують у областіархітектурно-мистецького проектування інтер'єру,при створенні різноманітних орнаментальних та паркетних поверхонь, а також у галузі створення малих форм різних видів благоустрою житлового та виробничого середовища. Найважче реалізувати можливості комбінаторного методу в машино- та верстатобудуванні,тобто в області, де об'єкти найбільш складні функціонально, а конструктивні, технологічні, економічні вимоги є найбільш жорсткими. Саме тому досягнення високого рівня композиційно-естетичної гармонійності окремих таких форм та ансамблево-стильової єдності їх сімейств у більшості випадків все ще залишається важкою задачею. Комбінаторний метод досить ефективно застосовується в галузі суто інженерної,виробничо-технологічної: при проектуванні та компонуванні ЕОМ, функціональних пристроїв уніфікованих побутових телевізорів та іншої складної техніки; при розкрої різноманітних конструкційних матеріалів тощо.

Загальна методика модульного (комбінаторного) формоутворення будь-якої конкретної групи промислових виробів (гама верстатів, секційні меблі, виставкові форми, дитяче ігрове обладнання) або групи різноманітних будівель повинна включати такі основні цільові етапи-компоненти).

По-перше, ескізне проектування кількох варіантів кожного з виробів необхідної групи. На цьому етапі визначається найбільш доцільний функціональний пристрій і загальна композиція кожного з виробів, їх загальний орієнтовний вигляд, основні функціонально-конструктивні складові частини і можлива форма цих частин. Це етап варіантного пошуку оптимальної форми шуканих об'єктів, складу та геометрії їх частинз конкретним застосуванням описаних загальнотеоретичних даних щодо комбінаторики формоутворення

По-друге, аналіз варіантів кожного з проектованих об'єктів і порівняння різних об'єктів усієї групи з метою виявлення характерних, типових для кожного виду і для них функціонально-конструктивних частин і вузлів, а також основних індивідуальних і додаткових деталей, оптимальної геометрії форми всіх типоелементів. Це етап аналізу, типізації та уніфікації елементів шуканих форм.

По-третє, прийняття остаточної форми кожного з типових уніфікованих елементів, складу їх різновидів у серії-номенклатурі, підтвердження їхньої оптимальності в ескізах виробів, що проектуються. Це етап оцінки попередніх результатів пошуку, етап знаходження та прийняття остаточного рішення.

По-четверте, заключна, детальна доопрацювання створеної серії-номенклатуриуніфікованих типоелементів та проектуваннясамих необхідні об'єкти групи.

Застосування людино-машинних методів у галузі комбінаторного формоутворення можливе за достатньої визначеності відповідних параметрів, характеристик та їх кількісного опису. Коло завдань, на вирішення яких можливе складання кібернетичних моделей, комп'ютерних програм з допомогою ЕОМ, досить широкий.

Модульний принцип формоутворення використовується при уніфікації розмірів. Всерозміри підпорядковані правилам модульної координації (МКРЗ); регламентовано правила прив'язки всіх збірних виробів до координатних осей будівель; виявлено комбінаторики, характерних архітектурно-конструктивних ситуацій; відібрано найбільш прогресивні та економічні види конструкцій; розроблено уніфіковані вузли сполучення конструктивних елементів; уніфіковані нормативні навантаженнята ряд інших параметрів (теплофізичних тощо); уніфіковано ряди геометричних розмірів прольотів, кроків.

Геометричні параметри, прийняті як база Єдиного каталогу, підпорядковані певним закономірностям, заснованим на математичних модульних рядах; в якості основного прийнято модуль 0,6 м, а в разі потреби - додатковий модуль 0,3 м. На цьому модульному ряді і заснований каталог. Він містить необхідну номенклатуру для будівництва житлових будинків з висотою поверху 2,8 м та з єдиним модульним рядом розмірів у плані 1,2; 1,8; 2,4; ...; 6,6 м (М=6 м), громадських будівель із висотою поверху 3; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0, заснованих на єдиному модульному ряді розмірів у плані 1,8; 2,4; 3; 3,6; 4,8; 6; 7,2; 9; 12; 15; 18; 24 м.

Подібна інформація.

Основна концепція модульного дизайну полягає в тому, що дизайн розбивають на кілька менших частин, які створюються окремо один від одного, а потім об'єднуються в більшу систему. Якщо ви оглянетеся навколо, побачите безліч прикладів використання модульного дизайну. Машини, комп'ютери і навіть меблі — це модульні системи, компоненти яких можуть бути замінені, видалені або переставлені.

Такий підхід дуже зручний для споживачів, адже завдяки цьому вони завжди можуть налаштувати систему виключно під свої потреби. Вам потрібний люк, більше потужний двигунчи шкіряний салон? Без проблем! Модульний дизайн автомобілів дозволяє проводити подібні зміни у комплектації.

Ще одним гарним прикладомє меблі IKEA. На наведених нижче малюнках видно, що модульність конструкції проявляється не тільки у формі книжкової шафи, завдяки якій її можна встановити в різних місцях кімнати, або в яку ви можете додати висувні ящики, але і в самих елементах прямокутниках різних розмірів, виконаних по одному і того ж шаблону.

Конструкція книжкової полиці Kallax від IKEA – це чудовий приклад модульності та кастомізації: модульні компоненти використовуються для побудови книжкової полиці, а додаткові секції можуть бути додані для покращення функціональності.

З виробничої точки зору модульні системи також є економічно вигідними. Основна перевага полягає в тому, що виготовлення менших, простих елементів, які можуть бути об'єднані, обходиться дешевше, ніж створення великої складної системи. Крім того, модульні рішення адаптовані для багаторазового повторного використання, а це забезпечує максимальну продуктивність.

Під час створення UI-дизайну фахівці керуються подібними цілями. Як дизайнери, вони хочуть створити систему, яка буде ефективною зі структурної та з експлуатаційної точки зору. Знайшовши вирішення певної проблеми, вони прагнуть задіяти його повторно у багатьох інших місцях. Такий підхід не тільки заощаджує час, але й створює для користувачів шаблон, який вони можуть застосувати в інших розділах програми.

Це саме те, що модульність привносить до UI-дизайну: вона дозволяє створити гнучку, масштабовану та економічно вигідну систему, яка легко налаштовується та підтримує багаторазове використання елементів.

Приклади модульного дизайну

Елементи модульного UI дизайну можна побачити в таких патернах, як адаптивна сітка, плитковий і картковий дизайн. У кожному з них модулі використовуються кілька разів, завдяки чому макет стає більш гнучким і легко підлаштовується під різні розміри екранів. Крім того, модулі виконують роль контейнерів для компонентів, що дозволяє нам вставляти в них різний контент і функції, так само як висувні ящики можуть бути додані в книжкову шафу IKEA.

Приклад адаптивної сітки від Bootstrap - набору інструментів для створення сайтів та програм

Оскільки модульний дизайнполягає у розробці UI-систем, які, в основному, складаються з однакових компонентів (кнопок, шрифтів, іконок, сіток і т.д.), ви можете замислитись над наступними нюансами:

Хіба модульні конструкціїне виглядатимуть однаково?
Як це позначиться на особливості бренду?
Як підходити до розробки, щоб створити унікальний інтерфейс?

Ці цілком обґрунтовані питання торкаються ще важливішого аспекту:

«У чому виражається інноваційність та унікальність дизайну продукту?»

Ця дискусія розпочалася нещодавно, але багато експертів галузі вже кажуть, що оскільки в першу чергу ми бачимо візуальний дизайн, нам здається, що інновації та унікальність криються у зовнішньому вигляді інтерфейсу. Проте від візуальної складової ці особливості залежать лише частково. Насправді, інноваційність та унікальність дизайну повинні виражатися у спільній цінності, яку продукт надає користувачам, і в тому, як ці люди сприймають його.

Взяти хоча б стілець. Цей виріб має виглядати певним чином і виконувати свою основну функцію, але далеко не всі його конструкції виглядають або працюють однаково, адже виробництво стільців практично завжди було галуззю інновацій у сфері дизайну та матеріалів. Так само, до інтерфейсів користувача висуваються свої вимоги, а це означає, що задіявши в них перевірені ефективні шаблони, ви зовсім не будете жертвувати інноваційністю і унікальністю. Навпаки, інновації та унікальність дуже важливі для вирішення конкретних проблем ваших клієнтів.

Перевага модульного дизайну полягає в тому, що він спонукає нас підходити до цих рішень як до системи взаємопов'язаних елементів, а не шукати їх окремо, аби якось відзначитись. Іншими словами, інноваційний дизайн, застосовуваний для управління інтерфейсом користувача, торкнеться не одне місце в додатку, а пронизуватиме всю систему, зберігаючи її єдність і покращуючи юзабіліті.

Модульність у стайл-гайд розробці

З погляду реалізації, стайл-гайд розробка (style-guide driven development) також має модульний характер. Процес починається з дослідження - розуміння проблеми, яку потрібно усунути, збору вимог та ітерацій дизайнерських рішень.

Останнє має бути представлене у вигляді комбінації багатьох частин та задокументовано у посібнику за стилем. Доповнювати дизайн новими елементами ви можете, але пам'ятайте, що вони все одно повинні створюватися як модулі. Ідея полягає в тому, щоб посібник зі стилю допомагав вам визначити, які модулі, доступні в UI системі, можуть бути використані повторно або розширені для створення дизайну.

Наступний крок – це фаза абстракцій, яка, по суті, полягає у розбивці дизайнерського рішення на менші складові. На цій стадії розробники та дизайнери працюють разом, щоб зрозуміти запропонований дизайн та знайти елементи (модулі), які будуть використані чи покращені.

Стайл гайд Розробка: Дослідження > Абстракції > Впровадження та документування > Інтеграція

Ця фаза також дозволяє вам продумати план для наступного етапу: впровадження та документування. Модулі вишиковуються або покращуються окремо від інших існуючих модулів. У веб-розробці це означає, що створення компонентів та визначення стилів для елементів здійснюється незалежно від програми. Це дуже важливий аспект модульності, тому що він дозволяє вам виявити будь-які проблеми на початку процесу, запобігаючи непередбаченим моментам з іншими частинами системи. Як результат, ви отримуєте стабільніші елементи, які легше інтегрувати в одне ціле. Перевагою є те, що поки що здійснюється впровадження, документування не відходить на задній план.

Документація грає кілька ролей:

Структура доступних елементів інтерфейсу користувача (заголовки, списки, посилання) і бібліотека компонентів (системи навігації, панелі управління, засоби пошуку). Це означає, що технологія не починається з нуля щоразу. Натомість, вона будується на основі існуючих в UI-системі визначень та доповнює їх.

Демонстраційний майданчик для створення та тестування образів. Саме тут розробка здійснюється до того, як усі рішення інтегруються у додаток.

Інтеграція є заключним етапом. Необхідні елементиінтерфейсу користувача були створені і підготовлені до впровадження в додаток. Вам залишається лише коригувати та налаштовувати їх. В ході інтеграції керівництво виконує функцію мануалу, подібно до тих, що використовуються для складання фізичних модульних конструкцій.

Тепер коли ми визначили основні концепції модульного дизайну та стайл-гайд розробки, можна сміливо переходити до прикладів.

Уявіть: ви зіткнулися з великим потоком користувачів, об'єднали макети і прототипи для демонстрації взаємодій і задокументували кожен етап.

Швидше за все, ваша робота над проектом вже заснована на посібнику за стилем, що може дати вам велику перевагу. Якщо це не так, просто зробіть крок назад і почніть створювати карту основних частин дизайнерських рішень на високому рівні. Ці компоненти можуть стати точками взаємодії при завершенні певного етапу. Наприклад, checkout-шлях міг би виглядати так:

Покроковий процес оформлення замовлення: товари, додані в кошик > кошик > доставка > білінг > підтвердження > покупка продукту

Майте на увазі, що ці кроки ще не є модулями. Щоб дістатися до них, потрібно визначити постійні UI елементи шляху, такі як:

Не перестарайтеся!

Тепер, коли ви дізналися, як включити в процес розробки дизайну модульність, і оцінили переваги посібника за стилем, розглянемо кілька поширених помилок, які можуть очікувати вас на цій ниві.

1. Посібник зі стилю не звільняє вас від роботи над дизайном

Менеджери нерідко стверджують, що після створення стайл-гайду більшість дизайнерської роботи зроблено. Хоча до цього моменту багато повторюваних і тривіальних завдань (наприклад, багаторазове прототипування кнопки) дійсно виконані, пам'ятайте, що:

нові можливості мають розроблятися безперервно;
Виявлення рішення має відображатися в дизайні.

Зрозуміло, посібник зі стилю та дотримання принципів розробки, згаданих вище, сприяють розвитку, але на обов'язках дизайнерів це практично не позначається. Наявність інструменту, який прискорює робочі процеси та спрощує спілкування між співробітниками, вигідна як розробникам, так і дизайнерам. Але відмінною особливістюданого підходу все-таки є те, що він залишає багато місця для кастомізації UI і тим самим покращує досвід користувача.

2. Не слідуйте шаблонам занадто часто

Ми завжди повинні намагатися використовувати шаблони у програмі. Наприклад, послідовне застосування кольорів і розмірів шрифтів може швидко вказати на елементи користувача UI, які підтримують взаємодію. Тим не менш, вам не варто використовувати шаблони тільки тому, що їх уже хтось відчував - намагайтеся вдаватися до шаблонізації, коли вона дійсно вирішує проблему.

Наприклад, якщо ви задіяли шаблон відображення панелей інструментів у верхній частині екрана, він буде працювати в більшості випадків, проте в деяких ситуаціях використання контекстної панелі все одно здасться користувачам доречнішим. Таким чином, завжди запитуйте себе, чи варто застосовувати перевірений шаблон і покладатися на простоту його впровадження, якщо це може погано позначитися на досвіді користувача.

Не нехтуйте ітераціями дизайну

Не нехтуйте значенням ітерацій та інновацій, коли випробовуєте нові шаблони та шукайте способи проектування інтерфейсу, навіть якщо на перший погляд вони не відповідають посібнику за стилем. Стайл-гайд не повинен обмежувати ваші зусилля, спрямовані на створення найкращого досвіду користувача. Сприймайте його як відправну точку, яка допоможе вам вирішити поточні проблеми за рахунок попередньої роботи та досвіду.

Тягар підтримки

Підтримка посібника за стилем має бути останньою річчюяка здається вам обтяжливою. Для вирішення цієї проблеми слідуйте наведеним нижче порадам:

Знайдіть систему документування, яка відрізняється простотою як з погляду установки, і у плані взаємодії;

Зробіть своєчасне оновлення документації частиною вашого робочого процесу;

Розробте принципи, які дозволять будь-кому з легкістю доповнити документацію. Це допоможе розподілити навантаження між співробітниками та підвищить їхнє почуття причетності.

Замість ув'язнення

Створення гнучкої та стабільної UI-системи, яка б легко масштабувалася та була економічно вигідною, залежить не лише від принципів її побудови, а й від того, як вона розробляється. Бібліотека компонентів приносить дуже мало користі, якщо кожен новий дизайнстворюється окремо, ігноруючи встановлені стандарти та шаблони.

З іншого боку, ідея полягає не в тому, щоб розробляти однакові інтерфейси, в яких повторно задіяні самі стилі і шаблони, оскільки це зручно. Гарний дизайнефективний не в силу своєї унікальності, а тому, що він поєднує у собі форми та функції, що забезпечують максимально позитивний досвід. Ви завжди повинні діяти з думкою про це, і використання описаного вище посібника за стилем має допомогти вам створити згуртовану UI-систему, яка досягне цієї мети.

З кожним роком гри стають все більш деталізованими та масштабними, що неминуче веде до великих витрат під час створення ігрового оточення. Як оптимізувати процес і побудувати високодеталізований ігровий світ за короткий термін і меншими силами? На допомогу дизайнеру рівнів приходить принцип модульності, про який ми поговоримо нижче.

Модульність в архітектурі

Перш ніж розглядати принцип модульності в дизайні рівнів, звернімося до прикладів з реального життя. Найбільш показовим є використання цього принципу в архітектурі при швидкісному зведенні будівель.

Основною перевагою цього методу є значна мінімізація витрат та надзвичайно швидка швидкість збирання. В даний час складання тридцятиповерхової офісної будівлі модульного типу займає лише п'ятнадцять днів, за умови, що всі його компоненти попередньо зібрані на заводі і готові до монтажу.

Якщо уважно подивитися на те, скільки компонентів використано при будівництві цієї будівлі, можна з подивом виявити, що їх кількість зведена до абсолютного мінімуму. металевий каркас, перекриття між поверхами, сходи та панельні стіниз вікнами. Причому всі модульні частини одразу оснащені системами вентиляції та електрокомунікацій і не вимагають оздоблювальних робіт. Будівельникам залишається лише зібрати все в єдине ціле.

Складання модульних компонентів будівлі © Кадри з відео Broad Group

Таким чином, бачимо, що принцип модульності в архітектурі дуже добре зарекомендував себе як дешевий і швидкий спосіббудівництва будівель, де дуже важлива мінімізація будівельних модулів для простоти збирання. Цей принцип відразу ж взяли на озброєння дизайнери рівнів та художники з ігрового оточення, щойно зіткнулися з необхідністю створення великих віртуальних світів.

Принцип модульності

Модульний дизайн рівнів є популярним методом створення ігрових оточень, в основі якого лежить принцип модульності.

Модульність - це набір (колекція, бібліотека) стандартизованих частин, які можуть бути використані один з одним або з іншими ассетами, щоб побудувати більш комплексні структури, які є основною архітектурою рівня (структурна геометрія) і будь-які складні об'єкти (деталі ігрового оточення).

Модульні компоненти Halo: Reach © 2010, Bungie Studios

Модульний дизайн рівнів налічує багату історію та використовувався ще у старих двовимірних платформерах від Nintendo. Рівні класичного Super Mario Bros. (1985, Nintendo) збиралися з небагатьох елементів, які багаторазово перевикористовувалися. Тобто рівень малювався не у вигляді однієї великої унікальної картинки, а був побудований з маленьких шматочків, що повторювалися, що дозволяли збирати практично будь-яку конфігурацію для створення цікавого геймплею. Такий підхід також дозволяв заощадити на відеопам'яті та ефективним чином використати мінімальний набір текстур.

Фрагмент дизайн-документу Super Mario Bros. © 1985, Nintendo

Принцип модульності не втратив своєї актуальності і використовується в іграх із тривимірним оточенням досі. Одним з перших розробників рівнів, що активно просувають модульний дизайн, для створення високодеталізованих ігрових оточень у своїх іграх була компанія Epic Games.

Як приклад можна навести сцену з Gears of War (2006, Epic Games), яка наочно показує, яким чином можна максимально ефективно перевикористовувати лише кілька елементів для складання великої частини рівня.

Не дивлячись на те, що структурна геометрія цієї сцени виглядає досить складно, насправді вона складається із мінімальної кількості моделей:

Gears of War © 2006, Epic Games

Звичайно, в сцені присутні і унікальні зразки, але 90% всього ігрового оточення створено саме з модульних елементів, що перевикористовуються, (виділено різними кольорами):

Gears of War © 2006, Epic Games

Модульний принцип застосовується не тільки до структурної геометрії рівня. Він також використовується для деталізації ігрового оточення. Наприклад, у тому ж Gears of War (2006, Epic Games) можна заповнити рівень великою кількістю варіацій автомобілів, додаючи до базової моделі ті чи інші деталі, тим самим створюючи ілюзію унікальності об'єкта.

Gears of War © 2006, Epic Games

Набір модульних труб у Mirror's Edge (2008, DICE) дозволяє дизайнерам створювати складні конструкціїпрактично будь-якого виду змінюючи їх конфігурацію та колір.

Mirror's Edge © 2008, DICE

При найближчому розгляді виявляється, що всі ці поєднання труб створені за допомогою всього лише трьох модульних елементів (виділено різними кольорами):

Mirror's Edge © 2008, DICE

Модульні елементи формують структурну геометрію для створення інтер'єрів з :

Assassin's Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Фінальна збірка рівня з модульних елементів після декорування виглядає так:

Assassin's Creed: Unity (2014, Ubisoft Montreal)

Модульний принцип дуже добре працює з натуральними структурами, такими як шматки скель та каміння. Поєднуючи, обертаючи і масштабуючи лише кілька модулів, можна з успіхом декорувати більшу частину ігрового світу.

Як приклад можна навести модулі скель з Assassin Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal):

Assassin's Creed: Black Flag (2013, Ubisoft Montreal)

Творчий підхід

Хорошого дизайнера рівнів відразу видно за його здатністю дивитися на звичні речі під якимось незвичайним кутом, а також перевикористовувати вже існуючі асети в новому ключі.

У цьому плані найбільше вражає те, з якою фантазією дизайнери Bethesda Game Studios підходять до декорування оточення. Їхні ігри Fallout 3 (2008), Skyrim (2011) і Fallout 4 (2015) є чудовим прикладом того, як потрібно планувати модульний контент, щоб потім його ефективно перевикористовувати протягом усієї гри.

Декілька прикладів з Fallout 4 (2015, Bethesda Game Studios): 1. Сховище ядерних боєголовок. 2. Магазин побутової техніки. 3. Повнорозмірні моделі човнів видають за мініатюрні з допомогою маніпуляцій з масштабом об'єкта. 4. Зменшену статую лева використовують для декорування приміщення.

Перевикористання ассетів стосується не тільки декоративних елементів, а й цілих локацій. Наприклад, у Fallout 4 (2015, Bethesda Game Studios) існує безліч різних церков, які при найближчому розгляді виявляються однією моделлю. Водночас завдяки творчому підходу до декорування кожна локація виглядає унікальною.

Fallout 4 © 2015, Bethesda Game Studios

У Dishonored 2 (2016, Arkane Studios) модульна система дуже органічно вписується у світ гри, тому перевикористання геометрії рівнів практично не помічаєш. Наприклад, елементи фасаду з прорізами відмінно підходять як для глухих стін, дверей та вікон, так і для створення пішохідних галерей.

Ще одна цікава знахідка дизайнерів Arkane Studios – дверні та віконні отвори використовуються не тільки за призначенням, але й для створення вбудованих у стіну шаф та полиць.

Dishonored 2 © 2016, Arkane Studios

На фасадах більшості будівель віртуального Лондона з Assassin Creed Syndicate (2015, Ubisoft) можна бачити безліч об'ємних текстових вивісок. Для їх створення був використаний модульний набір літер різних розмірів і кольорів. Таким чином, розробники отримали тисячі унікальних написів, зібраних із порівняно невеликої кількості моделей.

Assassin's Creed Syndicate © 2015, Ubisoft

Модульний підхід безумовно може похвалитися рядом переваг, але він також має певні недоліки.

Переваги

По-перше, модульність дозволяє зменшити час виробництва ігрових ассетів та рівня загалом. Оскільки основний акцент робиться на активне перевикористання модульних компонентів, то необхідність створювати велику кількість унікальних об'єктів відразу ж відпадає. Як наслідок, менша кількість дизайнерів та художників можуть зробити більше ігрових локацій, т.к. модульність має великий потенціал для виробництва нових рівнів з наявних ресурсів.

По-друге, це гнучка система редагування та зручність роботи з модульними компонентами. Дизайнеру не буде потрібна допомога художника, щоб внести зміни до ігрового світу та замінити один модульний елемент на інший. А для того, щоб миттєво запровадити фінальні версії моделей одразу за всіма рівнями гри, художнику достатньо лише оновити бібліотеку модульних компонентів.

По-третє, це оптимізація продуктивності за рахунок зменшення кількості унікальних об'єктів на рівні та текстур, що використовуються. Це дозволить скоротити час завантаження гри та заощадити на відеопам'яті.

Недоліки

По-перше, це комплексна реалізація модульної системи. Вона вимагає від дизайнерів розуміння технічного виконання та функціональної продуманості компонентів (робота із сіткою), а також художній талант для реалізації (моделлінг, композиція, пропорції тощо).

По-друге, це явна повторюваність модулів, яка часто призводить до того, що схожі один на одногокімнати заповнені однаковими об'єктами. Для вирішення цієї проблеми необхідний творчий підхід до деталізації та декорування ігрового оточення, а також уникнення повторюваності за рахунок незвичайної комбінації об'єктів.

По-третє, це неприродність геометрії рівня. Оскільки часто модульні елементи прив'язані до сітки для простоти використання під кутами в 45 і 90 градусів, то відразу ж втрачається відчуття реалістичності ігрового світу. Це особливо помітно під час створення природних ландшафтів.

Як організувати роботу?

Створення модульних компонентів це тісна взаємодія дизайнера рівнів та художника з ігрового оточення. Як будується їхня робота?

Розробкою модульного контенту варто займатися відразу після того, як буде готовий геймплейний прототип, що складається з примітивної геометрії.

Перш ніж розпочати роботу, потрібно визначитися з правилами взаємодії та скріплення модульних елементів під різними кутами, а також зі стандартизацією їх розмірів. Для цього рекомендується використовувати сітку зі значеннями кратними двом (з розмірами 512х128х64х32), щоб забезпечити ідеальне стикування елементів. Чим більша сітка, тим зручніше дизайнеру працюватиме з набором. Положення пива (від англ. «pivot» - точка опори) моделі має бути також по сітці.

Безпосереднє створення модульних елементів починається із аналізу геймплейного прототипу. Дизайнер спільно з художником розбивають рівень на модульні частини та створюють тимчасову геометрію всіх компонентів з урахуванням стандартних розмірівта правил. Максимально ефективне перевикористання моделей та мінімізація їхньої кількості є ключем для створення гарного модульного набору.

Отриманий набір тестується дизайнером у редакторі рівнів. Після успішного тестування всі модульні компоненти віддаються художнику, який потім працює над фінальною версією всіх необхідних ассетів.

Під час виробництва модульних ассетів пріоритет віддається спочатку структурної геометрії, потім деталям і потім унікальним елементам.

Форма:

1) морфологічна та об'ємно-просторова структурна організація речі, що виникає в результаті змістовного перетворення, матеріалу;

2) зовнішній або структурний вираз будь-якого змісту, найважливіша категорія та предмет творчої діяльності – літератури, мистецтва, архітектури та дизайну. Форма живе як у просторі, так і в часі сприйняття та несе в собі ціннісно-орієнтовану інформацію.

Дизайн-форма - особлива організованість предмета (промислового виробу), що виникає як результат діяльності дизайнера з досягнення взаємопов'язаної єдності всіх властивостей виробу - конструкції, зовнішнього вигляду, кольори, фактури, технологічної доцільності та ін. Відповідає вимогам та умовам споживання, ефективному використаннюможливостей виробництва та естетичним вимогам часу.

Формоутворення – категорія художньої діяльності, дизайнерської та технічної творчості, що виражає процес становлення та творення форми відповідно до загальних ціннісних установок культури та з тими чи іншими обраними концептуальними принципами, що мають відношення до естетичної виразності майбутнього твору, функції, конструкції та матеріалу. У процесі Ф. виробі визначаються його функціонально-конструктивна, просторово-пластична, технологічна структури.

Фактори формоутворення - життєві умови та обставини, що впливають на формоутворення, що розуміється як синтез ряду об'єктивних соціально-економічних, функціональних, діяльнісних, інженерно-технічних та інших складно взаємодіючих аспектів способу життя.

Найбільш повне відображення Фактори формоутворення знаходять у творчих концепціях, що формулюють цілі та завдання проектування. Але насправді деякі з них не мають набору реально необхідних проектних завдань, що веде до різноманітних негативних наслідків. Наприклад, радикальний функціоналізм переоцінює утилітарно - практичні чинники формоутворення, як і захоплення «високими технологіями» на шкоду. традиційним формам; постмодерністські концепції, навпаки, висувають суб'єктивні сторони проектних завдань.

Тому виникає особлива проблема дизайнерського проектування – класифікація факторів формоутворення, що визначає об'єктивність тих вимог, які у цій концепції стануть головними, первинними. Діалектика зв'язків у системі суперечливих запитів до організації дизайн - проекту змушує припускати, що пріоритет тут має належати до оптимальності функціонування об'єкта. Але насправді акценти можуть змінюватися, оскільки дуже часто матеріально - технічні та експлуатаційні проблеми стають головними в системі проектування, витісняючи з процесів формоутворення. людські фактори». Тому треба вміти, розкриваючи зв'язки суб'єктивних та об'єктивних сторін формоутворення, побачити обумовленість концепцій формоутворення як синтезу процесів суб'єктивізації об'єктивного.

Класифікації дають можливість аналізу варіантів впливу певних груп факторів формоутворення на морфологію об'єктів проектування. Поширене уявлення про відповідність функції та форми зазвичай зводить проблематику взаємодії життєвих процесів та морфологію до питання – чи повинна виражатися функція у формі чи остання «вільна» стосовно функції. Насправді ці зв'язки набагато різноманітніші. І класифікаційний аналіз дозволяє виявити механізм зчеплення основних груп факторів між собою та пов'язати – через оцінку психологічного змісту процесів – соціально-функціональну проблематику формоутворення з його естетичними аспектами. Причому в умовах масового проектування з його вузькою спеціалізацією аналіз форм життєдіяльності як основи формоутворення є особливо актуальним. Частина проектувальників досі бачить об'єкт дизайну не як елемент середовища, а як самостійний «конгломерат», що поєднує всього лише вузько утилітарні та технічні вимоги, і якусь естетично значущу форму, що загрожує помилками в роботі.

Але цього замало. Аналіз умов формоутворення дозволяє виявити такі залежності морфології від життєвих обставин, які фіксуються не вимогами життя, а вибором напрямів проектного пошуку: способів виробництва, матеріалів, конструктивних системі т.п.

Об'єктивна обумовленість Факторів формоутворення та морфології визначає специфіку видів архітектурної та дизайнерської творчості, які можна поділити на три напрями:

1. Багатофакторне формоутворення з домінуванням організації процесів життєдіяльності. Приклад - житло, що панує в міському середовищі. Тут предметно-просторові комплекси дозволяють розміщувати відносно рівнозначні за вимогами та різноманітні за формою освіти із загальним емоційно-моральним кліматом, налаштованим на спокій, комфортність, що сприяє появі у почуттів, що проживають, колективності, причетності до обжитого місця.

2. Формоутворення з домінуючими функціонально-технологічними факторами – об'єкти виробничого призначення, де визначальним є вимоги до організації трудових процесів. Це середовище утворене архітектурно-дизайнерськими комплексами, що забезпечують ефективність основного виду діяльності, у тому числі - за рахунок відчуття задоволеності результатами своєї праці.

3. Формоутворення з домінуючим інформаційно-емоційним (соціокультурним) фактором. До цього типу належать деякі громадські будівлі, садово-паркова архітектура та монументальні комплекси. Їх характерно висування першому плані обліку сприйняття соціально-культурного змісту які відбуваються тут процесів. Наприклад, театральна будівля, яка організується як середовище для потужних емоційних станів, що активно впливають на людину. Проектна організація таких об'єктів складається найчастіше під впливом того образу, що закладається в основу її художнього рішення.

Формоутворення у художньому проектуванні включає просторову організацію елементів виробу (комплексу, середовища), що визначається його структурою, компонуванням, технологією виробництва, а також естетичною концепцією дизайнера. Формоутворення – вирішальна стадія дизайнерської творчості; у його процесі закріплюються як функціональні характеристики об'єкта проектування, і його образне рішення.

Принципи формоутворення:

1. Раціональність. Під раціональністю у композиції розуміється логічна обґрунтованість, доцільність форми. Дотримання цього принципу пов'язується з виконанням двох основних умов: по-перше, встановлення тісного зв'язку форми з її функціональним змістом, по-друге, необхідність точної раціональної розробки власне з художньої форми.

2. Тектонічність. У основі цей принцип означає відповідність форми конструкції. За такої відповідності конструкція стає композиційно-пластичним засобом формоутворення. (Тектоніка в дизайні - закріплене у формі дизайнерського об'єкта опосередковане уявлення про закономірності його функціонально-конструктивного рішення, свого роду «зображення» напруженості стану певної цілісності, що ілюструє логіку та стійкої його конструктивної, функціональної або візуальної структури. Тектоніка в дизайні як проектування є синтез трьох почав: вирази у формі виробу роботи матеріалу та конструкції, відображення у творчому методі автора культурно-історичних уявлень про виразність мови тектонічних форм, розуміння тектоніки як символу цілісності форми виробу).

3. Структурність. Мета структурного формоутворення - знаходження гармонійного зв'язку між елементами, що становлять форму. Такий зв'язок виявляється у супідрядності елементів. Відповідно до неї принцип структурності означає супідрядність чи чіткість, ясність, злагодженість внутрішньої будови форми.

4. Гнучкість. Форма має бути здатна до розвитку, зберігаючи при цьому цілісність.

5. Органічність. Цей принцип визначає собою побудову композиції з урахуванням закономірностей формоутворення, які у природі. Осмислення форм природи може у кількох напрямах.

Головними з них можна назвати аналіз:

a. морфології, тобто будови про біоформ, як функціональних організмів;

b. закономірностей тектонічного (конструктивно-пластичного) формоутворення у природі;

c. особливостей руху біоструктур;

d. пластики живих організмів;

e. їх забарвлення;

f. пропорційної будови.

6. Образність. Цей принцип відбиває чітке і глибоке розкриття у композиції певної художньої ідеї. Образна форма надає на глядача сильніший і глибший емоційно-естетичний вплив, ніж проста утилітарна форма.

7. Цілісність. Це комплексний і об'єднуючий принцип композиційно-художнього формоутворення в дизайні. Він передбачає встановлення найтіснішого зв'язку між усіма засобами та прийомами побудови композиції. Внаслідок такого встановлення виявляється загальний характер форми.

Дизайнери в процесі проектування широко використовують принцип варіабельності, заснований на модульності елементів форми, що дозволяє як у дитячому конструкторі, збирати різні композиції, що відповідають тим чи іншим функціональним вимогам та умовам ситуації.

Сьогодні варіабельність чітко простежується практично у всіх галузях дизайну, пов'язаних з великими тиражами, і особливо дорогими виробами тривалого користування.

При придбанні автомобіля, замовнику надається можливість обрати колір, комплектацію, оздоблення та обладнання салону. Високоякісна радіоапаратура також складається з ряду взаємозамінних блоків: програвача, тюнера, магнітофона, підсилювача звуку, акустичних систем та ін. Те саме існує в дизайні меблів, одягу. Модульність конструктивних елементів є характерною рисою сучасного дизайну.

Все більшого поширення варіабельність набуває в побутових знаряддях праці. Це всілякі універсальні компактні багатофункціональні пристосування і механізми, що складаються з різних блоків, починаючи від наборів викруток і ключів зі змінними наконечниками, закінчуючи насадками до універсального електроприводу, дозволяючи перетворювати його поперемінно на електрорубанок, електропилу, електролобзик, точильний міні-верстат.

Широкого поширення набули також комплекти вуличних меблівта обладнання з блокованих між собою просторових модулів - навіси, кіоски, виносні вітрини, торгові автомати, телефонні будки та інше, що дозволяють формувати предметне середовище різноманітних функціональних міських просторів - вулиць, пішохідних зон, парків, площ. При цьому, сучасні гарнітури вуличних меблів дозволяють створювати різні багатофункціональні форми міського середовища: ліхтар-покажчик, огорожу дерев з лавою, ліхтар-города з квітницею та ін.

У сучасному індустріальному дизайні найчастіше одна і та ж конструктивна деталь використовується в різних виробах: одні і ті ж штампи корпусів різних моделейкомп'ютерної техніки та радіоелектроніки, кріпильні елементи. Така взаємозамінність елементів, універсальність конструкцій веде до високої економічності виробництва, дозволяє модернізувати застарілі вироби заміною окремих агрегатів, продовжуючи термін їхньої служби.

Мобільність форми, можливість її видозміни залежно від конкретних умов ситуації – одна з характерних рисдизайн. Конструкції в дизайні повинні забезпечувати таку мобільність форми виробу: відкидний верх у кабріолету, багатопредметний складаний складаний ніж, складний стіл-книжка, розкладний диван-ліжко. Тому окремі вузли загальної конструкції мають бути рухливими, до них пред'являються особливі конструктивні вимоги.

Конструкції та біоніка

Дизайнерське формоутворення сьогодні багато ідей черпає з навколишньої природи, де все гранично раціонально і лаконічно. "У творах природи, - як зазначає відомий фінський дизайнер Алвар Аалто, - форми виникають з їхньої внутрішньої конструкції".

Наприкінці 50-х років ХХ століття виник новий науковий напрям, основу якого складають дослідження з моделювання різних живих систем. Поява цієї науки стало наслідком розвитку кібернетики, біофізики, біохімії, космічної біології, інженерної психології та ін. Симпозіум у Дайтоні (США) в 1960 р. дав назву новій науці - біоніка (від грец. - Елемент життя). Біоніка - це наука про використання знань про конструкції та форми, принципи та технологічних процесахживої природи в техніці та будівництві.

Академік В. В. Парін характеризує цю науку як цілеспрямоване прагнення шукати та знаходити в живій природі „зразки" для створення технічних пристроїв. На думку академіка П. Л. Капіци, природа є кращим „інженером-конструктором", ніж людина.

Народження біоніки – не випадковість. Це природний результат діалектичного розвитку науки та техніки. Біоніка дозволяє об'єднати велике колоінженерно-технічних проблем, вирішення яких базується на даних біології. Біоніка спрямована в основному на вирішення практичних завдань, вона проникає в найрізноманітніші науки, стає незамінним їх помічником, сприяє їх розвитку та вдосконаленню.

У світі все взаємозумовлено. Існують закони, що об'єднують увесь світ у єдине ціле і породжують об'єктивну можливість використання штучно створюваних системах закономірностей і принципів побудови живої природи та її форм.

Правомірність біодизайну визначається не тільки біологічною та технічною єдністю людства та навколишнього світу, а й особливостями людського пізнання. Людський розум великою мірою формується під впливом процесів, які у природі.

У своїй творчій діяльності людина постійно, свідомо чи інтуїтивно звертається по допомогу до живої природи. Для всієї історії біодизайну характерне використання у промислових виробах суто зовнішніх обрисів природних форм.

Найбільш складні етапи освоєння у техніці природних форм відносяться до XVII століття. Процес бурхливого розвитку природознавства, що почався ще в епоху Відродження, мав безпосереднє відношення до техніки.

Раціоналістична філософія, основоположником якої був Рене Декарт, також серйозно впливала на технічне формоутворення. Філософи-раціоналісти Декарт, Локк, Ламетрі та інші вірили, що закони механіки – універсальні закони світобудови, та поширили їх на живу природу. Декарт вважав, що тварина є не що інше, як машина, на відміну від людини, наділеної душею. Іноді механіки переслідували ідею створення штучного життя. Леонардо да Вінчі шукав принципи дії рухового механізму тварини, щоби потім на їх основі побудувати машину. Вихідним було таке становище: природою створені у тваринному світі найдосконаліші механізми, втілені у таких досконалих формах: птиці дано прекрасний літальний апарат у вигляді крил, рибу природа забезпечила плавальним апаратом, хвостом та плавцями. У XVIII столітті привабливість і легкість проблеми, а також перші успіхи автоматики призвели до появи проектів машин, заснованих на запозиченнях форми тварин. Але рівень науки і техніки був такий, що цю ідею не можна було здійснити.

З прогресом науки виникає об'єктивна можливість використання процесів та зв'язків елементів живої природи у штучно створюваних технічних пристроях. Навряд чи можна знайти таку галузь людської діяльності, яка тією чи іншою мірою не була б пов'язана з біонікою. Не є винятком у цьому плані і творча діяльність художника-конструктора.

У природних формах головним є конструктивно-композиційне угруповання елементів, їхня ритміка. Кожна природна форма має свої, властиві лише риси. Якщо ми як об'єкт для вивчення беремо природний аналог з яскраво вираженим характером, об'ємами та конструкцією, з елементарно простою формою, ми дійсно здатні майже відразу ж оцінити її цілісність, що допоможе швидше та з меншою витратою часу досягти образності та пластичного виразу технічної форми.

Необхідність вивчення біологічних форм для художника-конструктора підкреслюється ще й тим, що вони масштабно витримані та пропорційно бездоганні, конструктивно та функціонально обумовлені

Жива природамає тенденцію у процесі свого розвитку прагнути до всілякої економії енергії, будівельного матеріалута часу. Закон мінімуму у природі обумовлений органічної доцільністю існування. Все це призвело до думки про можливість використання закономірностей формоутворення живих структур саме в конструктивному плані, а не лише з метою якихось формальних пошуків.

Стебло бамбука при значній висоті та гранично малому діаметрі має абсолютну стійкість. Ряд з'єднаних порожнистих елементів трубчастого перерізу роблять цю конструкцію до того ж надзвичайно легкою, потовщення та мембрани у місцях з'єднань забезпечують її міцність. Ця оригінальна, створена природою, конструкція стала прообразом сучасних телескопічних антен, спінінгів, сучасних настільних ламп, здатних "дотягнутися" до будь-якої ділянки робочого столу

Ще одним наочним прикладом є бджолині стільники. Це один із примітних творінь природи в галузі стандартизації та уніфікації. Вони є десятками тисяч шестигранних призм, розташованих паралельними рядами. Кожен ряд осередків бджоли кладуть із „перев'язкою”, як муляри цегляну стіну. Соти ізотропні - їхня міцність однакова у всіх напрямках. І не дивно, що першими запозичили досвід бджіл авіабудівники для створення надзвукових літаків та ракет. Досвід бджіл у спорудженні сотів успішно використовується архітекторами та будівельниками у спорудженні елеваторів, ємність яких збільшилася, а витрата матеріалу зменшилася на 30% і витрати праці скоротилися вдвічі.

Наслідуючи конструкцію листа дерева, італійський інженер П'єр Луїджі Нерві спроектував перекриття залу Туринської виставки. Легка конструкція з армоцементу завтовшки лише 4 см перекрила стометровий проліт без опор. Все перекриття пронизане кріпленнями, розташованими так само, як і жилки листа.

Прототипом багатьох сучасних штампованих конструкцій, таких як кузови легкових автомобілів, монолітні корпуси побутової техніки, може бути форма пелюстки квітки, змінна товщина якої забезпечує жорсткість. Яскравим зразком жорсткої конструкції при мінімальній витраті матеріалу є шкаралупа звичайного пташиного яйця. Співвідношення розміру "простору, що перекривається" і товщини самої шкаралупи становить тисяча до одного. Це спостереження покладено в основу формоутворення різних оболонок в архітектурі та дизайні: від великопрогонових просторових конструкцій до корпусів побутової техніки.

Природна краплеподібна форма з мінімальною площею поверхні та опором при переміщенні покладена в основу формоутворення літальних апаратівта швидкісних транспортних засобів - автомобілів, залізничних складів та ін.

Застосування біоніки у процесі художнього конструювання розвиває уяву, будить творчу думку, змушує думати, шукати, пізнавати закони природи.