Rhino with Grasshopper 是用於建築、工程、製造和營造工業的強大 3D 建模器。Rhino 加強團隊執行創造性建築形式的能力，大量使用於自由造型屋頂、參數化建築立面、重複組件、多功能造型或是複雜結構。Rhino 是這些過程的每個階段探索和開發各種解決方案的最佳工具之一。
“設計、開發和實現展館複雜形態的條件是介於模型、有限元素模擬和計算機數字機器控制之間的封閉式數位資訊循環，造型和結構設計密切相關。”- 斯圖加特大學 University of Stuttgart
動態設計工具
Rhino 是探索及研發各種解決方案的最佳工具之一。Rhino 結合 Grasshopper 是一個可以讓動態聯結幾何 (例如 NURBS 曲面、網格和實體模型) 的理想工具集。 Grasshopper 可以支援用於探索設計構想的複雜動態模型，產生的附加價值遠遠超出以前可能設計或製造的範圍。
- 建立參數化系統以探索設計解決方案。
- 即時顯示變化。
- 設計過程中整合智能數據設定。
- 使用分析優化表單和組織拓撲。
- 為設計過濾和設定各種資訊。
- 在協調的過程整合各種檔案格式。
計算式設計與參數式設計
Rhino 與 Grasshopper 將視覺化程式設計融入設計流程的核心。將設計描述為一組關聯，而非固定的幾何形體，無須手動重新建模，即可探索多種設計變化。
- 透過參數、規則及外部資料驅動幾何形體。
- 快速探索大量設計方案，並以並列方式比較。
- 建立可重複使用的設計邏輯，即使在專案後期變更設計，也能維持原有邏輯。
- 在同一個模型中，從概念草圖研究延伸至施工細節設計。
最佳化
當設計以參數化方式建立後，即可根據可量化的目標進行改善。Rhino 與 Grasshopper 支援以目標為導向的搜尋，針對結構、材料及幾何條件進行最佳化。
- 拓樸最佳化：移除不承受有效作用力的多餘材料。
- 格構結構與空間桁架結構最佳化。
- 運用演化演算法與遺傳演算法，解決具有多重競爭目標的複雜問題。
- 根據應力場與曲率場推導網殼結構配置。
機器學習與 AI
機器學習技術可直接在 Grasshopper 環境中運作，讓設計師使用自己的專案資料進行模型訓練，並將分析結果應用於即時幾何模型。
- 使用梯度下降法與隨機梯度下降法訓練神經網路。
- 群體智慧與基於族群的最佳化方法。
- 標量場、向量場及張量場操作，並搭配等值面視覺化。
- 實際應用案例，例如預測鋼結構接頭的力學行為。
分析和模擬
Rhino 和 Grasshopper 有豐富的外掛生態系統，可在 Rhino 運行，以便對設計進行早期分析和模擬。 使用整合的外掛或指令碼可以快速分析構想，隨著設計的進行，使用幾何來驅動您已經使用的更多傳統分析工具。
- 特定地點的天氣、環境和能源分析。
- 外部和內部空間的採光分析。
- 結構分析與許多流行的套件相容。
- 步道和出口分析。
- 空間配置和規模。
- 3D 視圖分析。
- 評估日光照明時，區分輝度與照度。
- 風場流動與計算流體力學 (CFD) 模擬。
- 等幾何分析: 將有限元素分析直接整合至 NURBS 設計流程。
- 根據結構與材料特性進行形態生成。
地形
場址地形資料有多種來源，實務上的工作通常是將取得的資料轉換為可用的曲面。Rhino 能利用多數常見的來源資料建立地形模型。
- 根據高程資料與衛星資料建立地形。
- 根據測量點資料內插產生曲面。
- 根據等高線建立地形。
- 清理並重建匯入的地形網格。
- 在建立的地形曲面上進行曲面披覆、土方挖填及整地分析。
都市規劃與景觀設計
在街廓與城市尺度下，同樣的參數式工作流程也適用於量體、動線及景觀設計。Rhino 能處理大型基地模型，同時維持個別建築物的可編輯性。
- 針對整個街廓與行政區進行建築量體研究。
- 建築分區容許範圍與退縮規定檢核。
- 動線、出入口及行人網絡分析。
- 景觀地形整地與植栽配置。
- 鄰里尺度的日照可及性與陰影分析。
BIM 及文件
除了多樣化的外掛程式以外，Rhino 還整合 BIM (建築資訊模型) 的工作流程，使用 Rhino 的功能可以將幾何和物件數據聯結 BIM 模型。外掛程式也支援 IFC 檔案格式的匯入和匯出，可以讓 Rhino 模型與其它 AEC 應用程式交換。
- Rhino.Inside.Revit 將 Rhino 和 Grasshopper 的功能導入了 Autodesk Revit® 環境。
- 透過 Rhino-Archicad 工具集直接與 ArchiCAD 整合。
- 使用 VisualARQ 的 FlexibleBIM® 功能連結幾何及物件數據。
- 使用外掛程式直接將 BIM 物件交換到工作流程中。
- 整合智能數據設定與 BIM 模型。
- 使用 Grasshopper 定義驅動其它 BIM 應用程式。
- 使用資料操緃將 BIM 數據從一個產品轉換到另一個。
- 透過雲端連線，讓組別組員之間的 BIM 模型保持同步。
- 與結構工程分析軟體建立即時連結，讓分析與設計保持同步。
顯示和動畫
無論是插圖還是如照片般逼真的圖片，Rhino 是用來展現設計最好的工具。Rhino 與許多流行的彩現和動畫外掛程式相容，Rhino 模型也可以與擴增實境設備一起使用。
- 透過整合的外掛程式進行世界一流的 V-Ray 彩現。
- 用於即時彩現的高階 OpenGL 顯示。
- 多元圖像顯示模示。
- 整合流行的擴增實境系統的外掛程式。
- 建立 3D 圖面。
- 多元視圖設計。
- 適用於流行的圖形產品輸出。
- 虛擬實境 (VR) 導覽與混合實境 (MR) 頭戴式裝置檢視。
- 建立材質，並製作可重複使用的材質資料庫。
- 在場景中加入人物、植栽及家具素材。
- 高動態範圍 (HDR) 天空環境與符合物理特性的照明設定。
- 建築簡報圖面，包括軸測圖與向量線稿。
- 直接從模型產生剖面圖、立面圖及圖面配置。
製造和營造
Rhino 和 Grasshopper 可以跟製造過程中的任何步驟做緊密的整合，包括機器人和數位形構、3D 列印和快速成型。
- 輸出精確的幾何圖形以供製造。
- 匯出精確的 2D 圖形。
- CNC 切割的準備檔案。
- 使用縮放工具以幫助構建設計模型。
- 高效率製造的幾何化。
- 驅動高級機器人進行客制自動化製造。
- 透過零件排版，提高板材使用效率。
- 將曲面展開並攤平，以利後續製造加工。
- 將複雜曲面分割為可實際建造的構件。
- 製作實體地形模型與量體模型。
- 準備封閉且無破面 (Watertight) 的幾何模型，以供 3D 列印。
書籍與設計理論
計算式設計的興起，已累積相當豐富的建築研究文獻，涵蓋設計實務、數位製造及演算法形態理論等領域。
- 探討數位化設計實務，以及從設計到組裝的工作流程。
- 數位製造方法與材料技術。
- 演算法形態與生成式設計理論。
- 參數式建模與計算式設計策略的實務指南。
- 以自然界的生長、結構與有機形態作為設計邏輯的靈感來源。
學習資源及更多資訊
利用以下資源擴展您的技能並探索有關 Rhino 的更多資訊，無論您正在尋找外掛程式、教學還是影片，我們都能滿足您的需求：
教學
請瀏覽我們的學習頁面，了解一系列可以改善工作流程的教學課程和指南。
課程
目前有許多大學及專業機構提供計算式建築設計相關課程教材，內容涵蓋研究所程度的設計計算與參數式建模課程，以及專為建築師設計的初學者系列課程。
研討會
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案例參考
閱讀一些 Rhino 使用者故事並了解 Rhino/Grasshopper 如何在過程中提供協助。
外掛程式
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