Rhino in Architektur, Engineering und Konstruktion

Rhinoceros mit Grasshopper ist ein robuster 3D-Modellierer für Architektur, Engineering, Fertigung und Konstruktion. Rhino eröffnet neue Möglichkeiten bei der Ausführung kreativer Bauformen. Für Rhino gibt es zahlreiche Anwendungsfälle wie Freiformdächer, parametrische Fassaden, repetitive Komponenten, vielseitige Formen oder komplexe Strukturen. Rhino ist eines der besten Werkzeuge zur Sondierung und Entwicklung einer großen Bandbreite an Lösungen auf jeder Stufe des Prozesses.

“Für Design, Entwicklung und Realisierung der komplexen Morphologie des Pavillons wird ein geschlossener, digitaler Informationsaustausch zwischen dem Modell, finiten Elementsimulationen und CNC-Maschinen benötigt. Formfindung und strukturelles Design sind eng miteinander verbunden.” -Universität Stuttgart

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Werkzeuge für Dynamisches Design

Rhino ist eines der besten Werkzeuge zur Sondierung und Entwicklung einer großen Bandbreite an Lösungen. Rhino zusammen mit Grasshopper ist ein ideales Toolset zur Erzeugung dynamischer, verbundener Geometrie wie NURBS-Flächen, Polygonnetzen und Volumenkörpern. Grasshopper kann mit hochentwickelten dynamischen Modellen zur Erschließung von Designlösungen eingesetzt werden. Dank der mit Grasshopper erstellbaren Zusatzinformationen können Sie den Horizont bisheriger Design- bzw. Fertigungsmöglichkeiten beträchtlich erweitern.

• Erzeugen Sie parametrische Systeme zur Erschließung der Designlösung.
• Machen Sie Änderungen in Echtzeit sichtbar.
• Beziehen Sie intelligente Datensätze in den Designprozess mit ein.
• Optimierung der Form und organisatorischen Topologie durch Analysen.
• Filtern und konfigurieren Sie eine große Vielfalt an Informationen für das Design.
• Ermöglichen Sie die Integrierung verschiedener Dateiformate in einem koordinierten Ablauf.

Sehen Sie alle mit Grasshopper offenstehenden Möglichkeiten…

Computergestütztes und parametrisches Design

Rhino und Grasshopper stellen die visuelle Programmierung in den Mittelpunkt des Entwurfsprozesses. Beschreiben Sie ein Design als eine Reihe von Beziehungen statt als feste Geometrie, und erkunden Sie dann zahlreiche Varianten, ohne das Modell von Hand neu erstellen zu müssen.

• Steuern Sie die Geometrie anhand von Parametern, Regeln und externen Date.
• Erkunden Sie zügig umfangreiche Optionseinstellungen und vergleichen Sie sie miteinander.
• Kodieren Sie wiederverwendbare Designlogik, die auch Änderungen in späten Entwicklungsphasen standhält.
• Wechseln Sie innerhalb eines Modells zwischen Skizzenansichten und Konstruktionsdetails.

Optimierung

Sobald ein Entwurf parametrisch beschrieben ist, kann er anhand messbarer Ziele optimiert werden. Rhino und Grasshopper unterstützen die zielorientierte Suche anhand von strukturellen, materialbezogenen und geometrischen Kriterien.

• Topologische Optimierung, um Material dort zu entfernen, wo es keine Funktion erfüllt.
• Strukturoptimierung von Fachwerken und Raumfachwerken.
• Evolutionäre und genetische Algorithmen für Probleme mit vielen konkurrierenden Objektiven.
• Aus Spannungs- und Krümmungsfeldern abgeleitete Netzschalendesigns.

Maschinelles Lernen und KI

Techniken des maschinellen Lernens werden innerhalb der Grasshopper-Umgebung ausgeführt, sodass Designer ihre eigenen Projektdaten trainieren und die Ergebnisse auf die aktuelle Geometrie anwenden können.

• Neuronale Netze, die mit Gradientenabstieg und stochastischem Gradientenabstieg trainiert wurden.
• Schwarm- und populationsbasierte Optimierungsverfahren.
• Bearbeitung von Skalar-, Vektor- und Tensorfeldern mit Visualisierung von Isosoberflächen.
• Anwendungsbeispiele wie die Vorhersage des Verhaltens von Stahlverbindungen.

Analyse und Simulationen

Rhino and Grasshopper verfügen über eine reiche Vielfalt an Plug-ins, welche Ihnen beim Betrieb in Rhino eine frühzeitige Analyse und Designsimulation ermöglichen. Verwenden Sie integrierte Plug-ins oder Scripts für eine schnelle Analyse der Ideen. Im weiteren Verlauf des Designprozesses verwenden Sie dann die Geometrie, um herkömmlichere, bereits von Ihnen verwendete Analysewerkzeuge zu betreiben.

• Ortsspezifische Wetter-, Umwelt- und Energieanalyse.
• Tageslichtanalyse von Innen- und Außenbereichen.
• Mit vielen beliebten Paketen kompatible Strukturanalyse.
• Fußgängerweg- und Ausgangsanalyse.
• Räumliche Konfiguration und Skalierung.
• Dreidimensionale Ansichtsanalyse.
• Unterscheiden Sie bei der Bewertung des Tageslichts zwischen Leuchtdichte und Beleuchtungsstärke.
• Windströmung und Simulation mittels numerischer Strömungsmechanik.
• Isogeometrische Analyse - die Finite-Elemente-Analyse wird direkt in den NURBS-Entwurf integriert.
• Formfindung auf der Grundlage des Verhaltens von Tragwerken und Materialien.

Sehen Sie hier einige der beliebtesten Analysewerkzeuge…

Topografie

Das Gelände eines Baugrundstücks kann sehr unterschiedlich beschaffen sein, und die Aufgabe besteht in der Regel darin, das Vorhandene in eine nutzbare Fläche umzuwandeln. Rhino erstellt eine Topografie aus den gängigsten Quelldaten.

• Geländedaten aus Höhenkarten und Satellitendaten.
• Aus Vermessungspunktdaten interpolierte Oberflächen.
• Gelände anhand von Höhenlinien.
• Bereinigung und Neuerstellung importierter Geländemodelle.
• Untersuchungen zur Drapierung, zum Ab- und Auftrag sowie zur Planierung der entstandenen Oberfläche.

Stadtplanung und Landschaftsgestaltung

Auf Bezirksebene und Stadtebene gelten dieselben parametrischen Arbeitsabläufe für die Formgebung, die Wegeführung und die Landschaftsgestaltung. Rhino verarbeitet große Geländemodelle und ermöglicht dabei weiterhin die Bearbeitung einzelner Gebäude.

• Volumenstudien über ganze Häuserblocks und Stadtteile hinweg.
• Prüfung der Bebauungsgrenzen und der Abstandsflächen.
• Studien zu Verkehr, Erreichbarkeit und Fußgängernetzwerk.
• Geländeplanierungs- und Bepflanzungsplan.
• Untersuchungen zur Sonneneinstrahlung und zu Schattenbildung auf Nachbarschaftsebene.

BIM und Dokumentation

Zusammen mit mehreren Plug-ins ist Rhino in die Arbeitsabläufe von BIM (Building Information Modeling) integriert. Verwenden Sie Rhino-Funktionen, um Geometrie und Objektdaten mit BIM-Modellen zu verknüpfen. Plug-ins unterstützen auch den Import und Export mit dem IFC-Dateiformat zum Austausch von Rhino-Modellen mit anderen AEC-Anwendungen.

• Rhino.Inside.Revit bringt die Leistungsstärke von Rhino und Grasshopper in die Autodesk-Revit®-Umgebung.
• Direkte Integration mit ArchiCAD durch das Rhino-Archicad Toolset.
• Verwenden Sie VisualARQs FlexibleBIM®-Eigenschaften zum Verknüpfen von Geometrie und Objektdaten.
• Verwenden Sie Plug-ins um BIM-Objekte direkt in den Arbeitsablauf auszuwechseln.
• Integrieren Sie intelligente Datensätze in BIM-Modellen.
• Betreiben Sie andere BIM-Anwendungen mit Grasshopper-Definitionen.
• Manipulieren Sie Daten zum Übersetzen von BIM-Daten aus einem Produkt in ein anderes.
• Cloud-basierte Verbindungen, um BIM-Modelle teamübergreifend synchron zu halten.
• Live-Verknüpfungen zu Baustatiksoftware, damit Analyse und Bemessung Hand in Hand gehen.

Schauen Sie sich Rhino.Inside.Revit an…

Visualisierung und Animation

Rhino ist ein hervorragendes Werkzeug, um Entwurfszeichnungen als fotorealistische Renderings zu visualisieren. Rhino dient als Basis für viele beliebte Render- und Animations-Plug-ins. Rhino-Modelle können auch mit Installationen für Erweiterte Realität verwendet werden.

• Rendering mit V-Ray auf höchstem Niveau durch ein integriertes Plug-in.
• Erweiterte OpenGL-Anzeige für Echtzeit-Rendering.
• Zahlreiche illustrative Anzeigemodi.
• Integrierte Plug-ins für beliebte Systeme für Erweiterte Realität.
• Dreidimensionale Bilder für illustrierte Grafiken.
• Layouts mit mehreren Ansichten.
• Verwendung beliebter Grafiken für die Ausgabe.
• Virtual-Reality-Rundgänge und Testbericht zu Mixed-Reality-Headsets.
• Erstellen Sie Materialien und bauen Sie wiederverwendbare Materialbibliotheken auf.
• Füllen Sie Szenen mit Personen, Pflanzen und Einrichtungsgegenständen.
• Himmel mit hohem Dynamikumfang und physikalisch basierte Beleuchtungskonfigurationen.
• Architektonische Präsentationszeichnungen, einschließlich Axonometrien und Vektorzeichnungen.
• Schnitte, Ansichten und Zeichnungslayouts direkt aus dem Modell.

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Fertigung und Konstruktion

Rhino und Grasshopper können eng in jeden Schritt des Herstellungsprozesses integriert werden, einschließlich robotisierter und digitaler Herstellung, 3D-Druck und schnellen Prototypings.

• Akkurate Geometrieausgabe für die Fabrikation.
• Export akkurater 2D-Zeichnungen.
• Archivvorbereitung für die CNC-Bearbeitung.
• Verwenden Sie Skalierungswerkzeuge als Hilfe zur Erstellung von Design- und Lehrmodellen.
• Rationalisieren Sie Geometrie für eine effiziente Fertigung.
• Setzen Sie hochentwickelte Roboter zur kundengerecht automatisierten Herstellung ein.
• Verschachtelung von Teilen für eine effiziente Ausnutzung des Plattenmaterials.
• Abrollen und Glätten gekrümmter Oberflächen für die Fertigung.
• Aufteilung komplexer Oberflächen in konstruierbare Komponenten.
• Physikalische Topografie- und Voluminamodelle.
• Vorbereitung einer wasserdichten Geometrie für den 3D-Druck.

Sehen Sie wie Rhino für den Entwurf und Bau des Morpheus-Hotels zum Eisnatz kam…