автореферат диссертации по архитектуре, 18.00.01, диссертация на тему:Компьютерные средства и эволюция методологии архитектурного проектирования

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДИКА КАК СПОСОБ ПОДДЕРЖКИ 18 ПРОЕКТНОГО ПРОЦЕССА

1 „ 1 Генезис и развитие проектирования

1.2 Методология проектирования

1.3 Структура процесса проектирования

1.4 Стратегии проектирования

1.5 Праксеологический анализ проектирования

1.6 Проектирование как эвристический алгоритм

1.7 Проектирование как действие

1.8 Методы поддержки проектирования 51 Выводы

ГЛАВА 2. ГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ПРОЦЕССЕ

АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1 Архитектурное проектирование

2.1.1 Творческий аспект архитектурного проектирования

2.1.2 Структура процесса архитектурного проектирования

2.2 Язык архитектурного проектирования

2.2.1 Архитектура и изображение

2.2.2 Рисунок - изобразительный язык архитектора

2.2.3 Макетирование как метод развития объемно- 81 пространственного мышления

2.3 Графические методы решения проектных проблем

2.3.1 Графические методы поиска формы

2.3.2 Графические методы решения функциональных задач 94 Выводы

ГЛАВА 3. СИСТЕМНЫЕ МЕТОДЫ В АРХИТЕКТУ РН ОМ

ПРОЕКТИРОВАНИИ

3.1 Общая теория систем

3.1.1 Возникновение и развитие общей теории систем

3.1.2 Система - определение понятия

3.1.3 Системный подход в проектировании

3.2 Системный подход в архитектурном проектировании

3.2.1 Архитектура как система

3.2.2 Системные методы архитектурного проектирования

3.2.3 Развитие системных методов архитектурного 121 проектирования

3.3 Примеры системных методов архитектурного 124 проектирования

3.3.1 Системные методы решения функциональных задач

3.3.2 Системные методы в процессе формообразования

3.3.3 Системные методы поиска идеи

Выводы

ГЛАВА 4. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДСТВА В

АРХИТЕКТУРНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

4.1 Место компьютерной технологии в архитектурном 144 проектировании

4.2 Крупные системы комплексной автоматизации 149 проектного процесса

4.3 Компьютерная поддержка разработки проектной 152 документации

4.3.1 Предпосылки возникновения программ компьютерной 152 поддержки архитектурного проектирования

4.3.2 Компьютерные программы для разработки проектной 154 документации

4.4 Компьютер как средство визуализации

4.4.1 Фотореалистические визуализации и анимации

4.4.2 Не фотореалистические визуализации и анимации

4.4.3 Интерактивные цифровые пространства презентации

4.4.4 Мультимедия

4.5 Компьютер как средство моделирования архитектурной 173 формы

4.5.1 Объемное компьютерное моделирование

4.5.2 Параметрическое моделирование

4.5.3 Автоматизированное производство архитектурных макетов

Выводы

ГЛАВА 5. КОМПЬЮТЕР КАК УЧАСТНИК ТВОРЧЕСКОГО 188 ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

5.1 Творческий процесс формообразования

5.1.1 Творчество

5.1.2 Творческий процесс

5.1.3 Психологические концепции творческого процесса

5.1.4 Метафоры и архитектурное творчество

5.2 Компьютер как посредник в процессе поиска идей 201 архитектурной формы

5.2.1 Компьютерные эскизы

5.2.2 Компьютер как средство метафоризации

5.3 Компьютер как генератор архитектурных форм

5.3.1 Грамматика форм

5.3.2 Клеточные автоматы

5.3.3 Генетические алгоритмы 239 Выводы

ГЛАВА 6. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ - СРЕДСТВО И

СРЕДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

6.1 Предпосылки возникновения виртуальной реальности

6.1.1 Философское познание

6.1.2 Познавательная активность человека и реальный мир

6.1.3 Фантоматика

6.2 Виртуальная реальность

6.2.1 Принцип построения систем виртуальной реальности

6.2.2 Виртуальная реальность как средство презентации

6.2.3 Виртуальная реальность как среда проектирования

6.2.4 Философские проблемы работы в виртуальном 279 пространстве

Выводы

ГЛАВА 7. ГИБРИДНАЯ СРЕДА АРХИТЕКТУРНОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

7.1 Предпосылки создания Гибридной среды 283 архитектурного проектирования

7.1.1 Необходимость поиска новой среды архитектурного 283 проектирования

7.1.2 Философские основы Гибридной среды архитектурного 287 проектирования

7.1.3 Общеметодологические предпосылки создания 288 Гибридной среды архитектурного проектирования

7.2 Творческий фактор и Гибридная среда архитектурного 291 проектирования

7.3 Кибернетическо-реальное проектное пространство

7.3.1 Информация в кибернетическом пространстве

7.3.2 Интерфейс

7.4 Исследования по созданию Гибридной среды 298 архитектурного проектирования

7.4.1 ИНВАРИАТРОН - система опережающая эпоху

7.4.2 Современные теоретические работы

7.4.3 Экспериментальное проектирование в смешанном 304 пространстве

7.5 Гибридная среда архитектурного проектирования

Выводы

Прошлые науки не кладбище с надгробными плитами над навеки похороненными идеями, а собрание недостроенных архитектурных ансамблей, многие из которых не были закончены не из-за несовершенства замысла, а из-за технической и экономической несвоевременности».

А. А. Любищев'

Актуальность исследования. Творческий процесс формирования архитектурного произведения простирается между двумя полюсами -началом, когда формируется задача, и концом, когда принимается окончательное решение. Вся деятельность архитектора происходит между этими полюсами. Часто ставится вопрос: какой этап проектирования наиболее важен в этом процессе? Одни считают, что правильная формулировка задачи - это уже почти решение, другие считают, что это лишь предварительная фаза, а наиболее важным является процесс решения задачи; третьи, что самый важный этап - это анализ и окончательный выбор решения.

Автор настоящей работы придерживается мнения, что все этапы процесса проектирования одинаково важны на пути создания высокопрофессионального произведения. В процессе проектирования они органически связаны друг с другом. Следует заметить, что, так как действия первого и третьего этапа относительно легко поддаются анализу, то процесс, проходящий на втором этапе, гораздо менее ясен. Первый этап определяется потребностями людей, третий выполняется путем анализа и отбора созданного на первом этапе материала. Второй этап, само проектирование, -это многогранный процесс, в котором проходят познавательные процессы и творческое формулирование идеи произведения, воплощающейся в виде

1 Цит. по: Г,Л. Смолян, Концепция взаимодействия человека и машины, в: Кибернетика -перспективы развития, изд. Наука, Москва, ¡981, с. 131 - 145 эскизного проекта. Поиск идеи проходит сложными творческими путями и отвечает личному творческому методу архитектора. Хотя творческие методы архитектора формируются в целом еще при учебе, а затем совершенствуются в практике его деятельности, все же, как показывает историческое развитие архитектурной науки, они всегда оставались позади требований современников. Поэтому все время разрабатывались новые дополнительные методы, целью которых было: поднять проектный процесс на новый качественный уровень.

Зародившись одновременно с формированием человека как социального существа, архитектура выработала типы объектов, соответствующие тем или иным видам индивидуальной, семейной и общественной деятельности. На протяжении многих веков социальная организация осуществлялась постепенно и выработанные со временем типы архитектурных объектов имели достаточно протяженный срок своего существования. Это обстоятельство давало возможность архитектору сосредоточивать свои усилия на совершенствовании различных аспектов решения того или иного объекта. Сама природа архитектурного объекта, являющаяся составным элементом искусственной среды, несет в себе необходимость комплексного подхода к его решению. Множественность аспектов, рассматриваемых при проектировании каждого объекта, вопросы функции, для которой он создается, материала, конструкции, способов возведения, учета закономерностей восприятия, художественные задачи - все это требовало упорядочения и вызвало к жизни много архитектурных теоретических работ, начиная с «триады Витрувия» - «полезность прочность, красота».

Пока сам объект проектной деятельности был не очень велик, а типы объектов достаточно постоянны, комплексный подход к решению архитектурной задачи был под силу архитектору, который осуществлял замысел произведения, руководя его возведением. С развитием самой искусственной среды и расширением типового состава объектов, в архитектурном проектировании происходит разрыв между потребностью осуществления профессиональной функции и реальными возможностями проектировщика. Это определяет необходимость проведения комплексных исследований эволюции методов поддержки архитектурного проектирования, с точки зрения новых методологических и технических возможностей, имеющихся в распоряжении современных архитекторов.

Проблемная ситуация. Недостаточная гибкость современного компьютерного обеспечения, применяемого в проектировании, вызывает необходимость разработки новых методов и технологии, в которых традиционные художественные дисциплины - живопись, графика, скульптура, архитектура должны на базе достижений в области методологии проектирования и системного подхода, объединиться с последними достижениями в области компьютерной поддержки архитектурного проектирования.

Состояние вопроса. Разные аспекты архитектурного знания (методологические, психологические, инструментальные) систематически становятся объектом исследования в общей теории архитектуры. Архитектурное знание и его компоненты активно исследуются во многих научных центрах Польши, России и других стран.

В архитектурной теории проблеме методологии проектирования особое внимание стало уделяться с эпохи Возрождения, о чем свидетельствуют работы Альберти и Витрувия. Однако методология как отдельная область науки начинается развиваться лишь в XX веке, когда появляются работы К. Айдукевича, Л.Б. Арчера, М. Асимова, В. Гаспарского, относящиеся к общей методологии проектирования; 3. Клейфа и Т. Котарбинского по праксеологическому анализу проектирования; Л.Н. Авдотьина, Д. Брунера, Я. Дитриха, рассматривающие эвристические методы проектирования; Г.С. Альтшуллера, А. Гуральского, Дж. К. Джонса, Г. Надлера, Ф. Цвики, описывающие отдельные стратегии проектирования. Издаются также фундаментальные работы по методологии архитектурного проектирования, выполненные О. Акином, Б.Г. Бархиным, М.Г. Бархиным, В.Л. Глазычевым, С.А. Малаховым, H.H. Нечаевым, A.B. Степановым.

Развитие методологических исследований привело к возникновению новой области науки - общей теории систем (Л. фон Берталянфи). На ее основе стали развиваться системные методы проектирования, в том числе и архитектурного (JI.H. Авдотьин, К. Александер, Б.Г. Бархин, С. Врона, Э.П. Григорьев, Е.П. Костогарова, B.C. Нагинская, Н. Негропонте, А. Шимски).

Параллельно, в русле классических архитектурно-методологических исследований анализируется язык архитектурного проектирования с особым акцентированием его визуальных, графических приемов. По этому поводу высказываются многие архитекторы, как начала XX века (братья Веснины, И.А. Голосов, И.В. Жолтовский, Jle Корбюзье, К.С. Мельников, Ф.Л. Райт), так и современные (Р. Вентури, С. Калятрава, Р. Пиано, А. Сиза, К. Скарпа, Г. Хрецбергер, П. Эизенман). Внимания уделяется также применению макет в проектном процессе (В.Ф. Кринский, И.В. Ламцов, Д.Л. Мелодинский, A.B. Степанов, М.А. Туркус).

Развитие кибернетики, электроники и информатики обогатило арсенал проектных средств инструментом, не имеющим аналога во всей истории развития архитектурного проектирования - компьютером. Это вызвало необходимость проведения исследования роли и места компьютерной технологии в архитектурном проектировании. Этой проблеме были посвящены работы Л.Н. Авдотьина, С. Вроны, Дж. Джиро, Ч. Истмана, Н. Кросса, В. Мичеля, B.C. Нагинской, А. Шимского.

Однако так как литература по проблемам методологии проектирования системных и традиционных методов архитектурного проектирования комплексно описывает проблемную ситуацию, то современные работы по компьютерной поддержке архитектурного проектирования, относятся лишь к отдельным аспектам проектирования.

По мере развития методов компьютерной поддержки архитектурного проектирования появляются работы посвящены инструментальным аспектам использования компьютерных средств в процессе проектирования. Моделированию пространственных форм были посвящены работы Д. Гроссарда, Ж. Монедеро, 3. Рихтера, И.Е. Шаттерланда, а автоматизированному производству моделей - работы Дж. Брина, В. Мичеля, А. Симондети, Ч. Хулла.

Творческому использованию компьютерной технологии уделялось значительно меньше внимания, несмотря на происходящее в то же самое время бурное развитие психологических теорий творческого процесса

Г. Валлас, Т. Вард, В. Гордон, С. Лем, Э. Ненцка, H.H. Нечаев, С. Смиф, Р. Финке, Г.П. Щедровицкий). Только в настоящее время рассмотрению компьютера как партнера в творческом процессе начинается уделяться больше внимания (Г. Ахтен, Б. ван Беркель, Ф. О. Джери, Р. Гленвилл, М. Гросс, Е. Ду, А. Леушер, К. Терзидис). С 70-тых годов прошлого века появляются работы, в которых компьютер рассматривается не только как посредник в проектном процессе, а как генератор архитектурных форм (Ж. П. Дуарте, Р. Кравчик, В. Мичель, Ц. Содду, Г. Стины, Дж. Фрейзер).

В конце XX века были внедрены в практику принципы виртуальной реальности. В начале в секретных военных тренажерах, затем в компьютерных играх, и наконец, они стали областью заинтересованности архитекторов. Несмотря на то, что эта технология многими считается перспективной, то этому мнению не отвечает комплексность научных исследований. Виртуальная реальность чаще рассматривается с технической точки зрения (Т. Дефанти, К. Ларсон, Д. Сандин), а не как пространство/среда творчества (Р.Г. Альварадо, Б. Ляурель, Т. Мейвер, Н. Негропонте). Количество работ по практическому внедрению технологии виртуальной реальности также небольшое (Д. Альяксеу, Г. Ахтен, Д. Донат, И. аф Клеркер). Это объясняется чрезвычайно высокой стоимостью виртуальной лаборатории.

Таким образом, несмотря на перечисленные исследования в широких фундаментальных областях и конкретных научных направлениях, связанных с компьютерной поддержкой архитектурного проектирования, нет основании говорить о наличии сегодня обобщающей целостной теории архитектурного проектирования поддерживаемого компьютерной техникой. Вместе с тем объем накопленного теоретического материала и современные работы по внедрению компьютерных технологии в проектную практику могут служить базой для создания новой (гибридной) среды архитектурного проектирования.

Цель исследования - разработка комплекса взаимосвязанных методологических, теоретических и практических положений по созданию новой среды архитектурного проектирования, адекватной развитию современных компьютерных средств проектирования.

Объект исследования - современная теория и практика архитектурно-художественного проектирования как основа новой среды архитектурного проектирования и обусловленность процесса проектирования в новой проектной среде.

Предмет исследования - факторы и условия создания гибридной среды архитектурного проектирования. Методическая, организационная и техническая организация процесса проектирования, проходящего в новой проектной среде.

Границы исследования. В течение последних 20 лет компьютер в архитектурном проектировании превратился из машины, применяемой для аналитических и количественных вычислений в машину, генерирующую динамические изображения, позволяющую создавать фотореалистические изображения, и даже более того - моделировать мир в виде виртуальной реальности. Цифровые системы - это уже не только усилители скорости человеческих действий, не только новые средства анализа, формообразования и восприятия, но и неотъемлемые составляющие (партнеры) проектирования, понимаемого как творческая активность.

В настоящей работе анализируется расширяющийся диапазон применения компьютерной техники в архитектурном проектировании. В ней рассматривается развитие проектного пространства, которое начинается с древних, до-методологических способов проектирования и ведет к моделированию проектного пространства в виде виртуальной среды. Этот процесс сопровождается постоянным поиском новых методов и теории архитектурного творчества, а также развитием новых технических возможностей. Возникновение компьютеров коренным образом изменило жизнь человека. Все процессы подверглись резкому ускорению.

Рассуждения автора по необходимости создания новой среды архитектурного проектирования не касаются технических аспектов. Они рассматриваются только по мере необходимости, если их характеристики имеют решающее значение для проектного процесса. Это обусловливается темпом развития компьютерной технологии. В 1985 году во время работы над первой версией системы Windows Биль Гейтс сказал, что 640 кВ памяти RAM «достаточно абсолютно всем». Потребность в большем объеме памяти была вне современного воображения. В настоящее время (2006г) стандарт это 512 MB, а для графических работ 1 GB кажется лишь достаточным. В течение 20 лет объем памяти увеличился примерно в 1600 раз. Прогноз Б. Гейтса вызывает улыбку, но одновременно показывает, какой длинный путь прошла компьютерная технология в течение последних лет XX века. Так же, как память RAM, увеличился объем памяти на твердых дисках и скорость работы персональных компьютеров. Все это происходит согласно закону Мура, который говорит, что каждые 18 месяцев мощность компьютеров увеличивается в два раза.

Поразительный прогресс вычислительной техники и ее бурное развитие за последние десятилетия указывают на исключительную роль компьютеров, которые с одной стороны выступают как средство поддержки проектного процесса, а с другой - как посредник (медиум), резко повышающий эффективность интеллектуальной деятельности человека.

Сказанное выше определило место компьютерной технологии в настоящей работе. Проблемы развития компьютерной техники рассматриваются с точки зрения их влияния на методологию архитектурного проектирования.

Гипотеза исследования.

Автор настоящей работы стоит на позиции необходимости использования «исторического наследия» в области архитектурного проектирования, т.е. всего того, что произошло в архитектурной теории, строительной науке, архитектурной графике и компьютерных исследованиях. Только на такой основе становится возможным дальнейшее развитие искусства архитектурного проектирования, в котором соответствующее место будут занимать компьютерные алгоритмы генерирования «несуществующей» среды и сделанные вручную эскизы, цифровое моделирование несуществующих или несуществовавших объектов и отмывка, кибернетические миры и физические макеты, новый способ общения человека с компьютером и карандашный способ коммуникаций. В результате могут возникнуть совершенно новые способы архитектурного формообразования, а может быть и совершенно новая архитектура.

Можно поставить тезис, что современное проектирование трансформируется из процесса в среду {Place - место) проектирования.

Это обусловливается феноменологической трактовкой восприятия мира, в которой утверждается, что всякому предметному смыслу соответствует множество его фактических проявлений. Предмет познания становится предметом намеренным. Ум не только придает смысл возникающей перед ним вещи, но прямо оценивает ее как существующую или не существующую. Критерием истины, могут быть только личные переживания познающего субъекта. Существенными становятся беспредметные представления. Предмет является множеством смыслов для данного сознания. Он существует настолько, насколько он освещен светом смысла познающего его сознания. На этой основе человек может создавать смыслы даже не существующих предметов. Возникают "намеренные предметы". Ощущения становятся предметами (будут наделены смыслом), когда они будут истолкованы и соответственно изложены. Таким образом, единственным соотнесением для предметности предмета остается сознание.1

Основные задачи исследования.

Выявить направленность развития методологии архитектурного проектирования в современных условиях.

Исследовать сложившийся на сегодняшний день язык архитектурного проектирования основан на графических и макетных приемах.

Раскрыть специфику системного подхода, проанализировать поводы отказа от применения системных методов в архитектурном проектировании.

Проанализировать место компьютерной технологии в современном проектном процессе в трех аспектах - компьютер как инструмент, средство проектирования; компьютер как участник процесса проектирования, выполняющий роль посредника; компьютер как генератор виртуальной реальности, которая одновременно является средством и средой проектирования.

Обосновать современные методы формирования новой среды архитектурной деятельности.

1 Е. Husserl, Logische Unterruschungen, „Husserliana" Bd. XVIII, Den Haag, 1975

Разработать рекомендации по обеспечению работы гибридной среды архитектурного проектирования

Методологическую базу исследования составил исторический анализ и принципы системно-деятельного подхода к процессу проектирования. Исследования ведутся в контексте происходящей в настоящее время технологической революции, которую без сомнений можно определить как информационную, связанную с быстрым развитием информационных технологий и чрезвычайным расширением возможностей применения компьютеров во всех областях человеческой деятельности. В диссертации осуществляется последовательный переход от общетеоретического анализа накопленного багажа знаний в области методологии проектирования к его концептуальному синтезу и далее - к теоретико-практическому использованию полученной системы для формирования гибридной среды архитектурного проектирования.

Автор в своем исследовании новых компьютерных способов проектирования использует работы, которые публиковались с середины 80-х годов прошлого века в трудах конференций ECAADE (Education and Research in Computer Aided Architectural Design in Europe), ACADIA (.Association for Computer Aided Design in Architecture), CAADRIA (Computer-Aided Architectural Design Research in Asia) SIGRADI (Sociedad Iberoamericana de Grafica Digital) и CAAD Future.

Такой подход вполне оправдан, так как поиск и развитие новых методов проектирования, как правило, связан с работой университетских исследовательских коллективов, а не с проектными организациями и даже не с фирмами, производящими компьютерное оборудование и программное обеспечение. Это позволило проследить как главные пути эволюции, так и те менее известные, которые до настоящего времени не нашли своего практического внедрения, но как потенциально значимые заслуживают внимания.

В качестве методологических и теоретических основ исследования приняты следующие общенаучные подходы:

• деятельностный подход, в котором структура профессиональной деятельности архитектора рассматривается как основа анализа методов, инструментов и средств архитектурного проектирования. [49]

• принцип погружения архитектурной теории в межпредметный и общекультурный контекст. [46]

Научная новизна и значение исследования. Впервые проведен комплексный анализ методологии архитектурного проектирования с точки зрения применения компьютерных технологий поддержки архитектурного проектирования. В результате исследования была предложена схема эволюции методологии проектирования, обусловленная развитием компьютерной техники, выявлена современная тенденция к созданию гибридной среды архитектурного проектирования и разработаны рекомендации по ее практической реализации.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработаны рекомендации по созданию Гибридной среды архитектурного проектирования, значительно расширяющие творческие возможности проектирования и позволяющие поднять его на качественно новый уровень. На защиту выносятся:

• Результаты анализа эволюции методологии архитектурного проектирования, анализа традиционных и системных методов архитектурного проектирования и компьютерных средств поддержки архитектурного проектирования.

• Гипотеза о выполнении компьютером роли посредника в творческом процессе архитектурного проектирования.

• Рекомендации по созданию новой гибридной среды архитектурного проектирования и организации работы в ней.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается логикой исходных методологических позиции автора; многочисленными публикациями материалов исследований в трудах польских, российских и международных конференций; внедрением результатов исследования в практику в разных формах.

Апробация работы. Концепция гибридной среды архитектурного проектирования в виде результата проведенных исследований обсуждалась и получила одобрение:

• На международных конференциях по компьютерной поддержке архитектурного проектирования, организованных автором в Белостокском политехническом институте с 1993 по 1998 год. На конференции «CyberReal Design», которая проходила 1998 году, автором была впервые предложена идея создания нового «кибер-реального» пространства проектирования.

• На конференциях ECAADE {Education and Research in Computer Aided Architectural Design in Europe), в которых автор участвует с 1989 года. На конференции, которая проходила в Варшаве в 2002 году, автором была впервые предложена идея Гибридной среды архитектурного проектирования.

• На конференциях Московского архитектурного института в 2002 и 2003 годах, где была представлена идея использования технологии виртуальной реальности в качестве среды проектных действий.

• Практическое внедрение в учебный процесс идеи новой среды проектирования было осуществлено в 2000 году в Программе AVOCAAD (.Additional Value of Computer Aided Architectural Design). В результате ведущихся с 1996 года работ международного исследовательского коллектива AVOCAAD, руководимая автором польская группа разработала новое информационное пространство обучения архитектурной композиции. Результаты этой работы получили отражение в учебных спецкурсах, которые велись в Белостокском политехническом институте и в мастер-классах, которые автор ввел в Гент (Бельгия) - Sint Lucas School of Architecture - 2003, 2004, в Ферраре (Италия) - Universita' Di Ferrara, Facolta'Di Architektura - 2005, в Лиссабоне (Португалия) -Instituto Superior Technico - 2005 и в Акуили (Италия) - Universita L'Acquila, Facolta'Di Architektura - 2006.

• Полное отражение идея гибридной среды архитектурного проектирования нашла в исследованиях, которые велись в рамках проекта ACCOLADE, под который был получен Грант СЕВ. В результате были созданы рекомендации для реализации компьютерной среды коллективного проектирования. В настоящее время предложенная автором идея Гибридной среды архитектурного проектирования является составной частью исследовательской работы ACCOLADE 2, где проверяется гипотеза о том, что современное проектирование превращается с процесса в пространство проектирования.

Публикации

Всего по теме диссертационного исследования опубликовано 54 научные работы (в том числе книга «Архитектурное проектирование и диалог с ЭВМ», Костогарова Е.П., Мосулишвили Г.Д., Асанович А., Москва, Стройиздат, 1990). Общий объем работ 22,5 п.л.

Структура диссертации

Диссертация состоит из двух томов. Первый том включает текстовую часть, состоящую из введения, семи глав, заключения и списка использованной литературы. Во второй том вынесены иллюстративные таблицы.

Во введении обосновывается актуальность исследования, определяются его границы, цели, задачи и методы, обосновывается суть выдвигаемых положений и их значимость.

Дальнейшее построение диссертации следует логике эволюции методов и средств как традиционного, так и поддерживаемого компьютерной технологией архитектурного проектирования. На основе анализа методологии архитектурного проектирования, традиционных визуальных методов проектирования, системного подхода в архитектурном проектировании, рассмотрения компьютерных методов поддержки проектирования и возможностей применения технологии виртуальной реальности делается вывод о возможности и необходимости создания новой среды архитектурного проектирования.

В завершающей части предлагаются рекомендации по организации гибридной среды архитектурного проектирования и решаются вопросы, связанные с ее функционированием.

В заключении сформулированы основные выводы исследования.

Выводы

Проведенные исследования показывают, что необходимость создания нового пространства проектирования обусловливается не только техническими, но и психологическими и философскими факторами. Новые компьютерные технологии изменяют наше представление об архитектурном проектировании. Это следует из различия между компьютером и человеческим умом. Компьютер - дискретный. Ум - аналоговый. В результате возникает проблема с их соединением. Исследование этой проблемы привело к выводу, что процесс формообразования и восприятия архитектуры проходит между Реальным и Виртуальным, Аналоговым и Цифровым. В связи с этим необходимо создать среду проектирования, в которой формообразование будет рассматриваться как интегрированный процесс, связывающий перечисленные выше составляющие. Архитектурное проектирование является многоуровневой активностью, в которой нет одного универсального инструмента-средства для решения всех проектных задач. Это обусловливает необходимость разработки новой целостной Гибридной среды проектирования.

Проведенные анализы показывают, что подошло время для формирования нового искусства проектирования, в котором традиционные художественные дисциплины - живопись, графика, скульптура, архитектура

312 должны на базе достижений в области методологии проектирования и системного подхода, объединиться с последними достижениями в области компьютерной поддержки архитектурного проектирования и виртуальной реальности. Главным принципом является возможность субъективного выбора методов, инструментов, средств и медиа для достижения конкретной цели. Эффективное творческое проектирование в гибридной среде требует эластичности в работе с избранным средством, выхода из возможностей, предоставляемых данным средством и быстрого перехода от одного средства к другому. Этот принцип может реализоваться в кибернетическо-реальном проектном пространстве, главными элементами которого является информация и интерфейс. Интерфейс определяет способ общения в гибридной среде архитектурного проектирования. Комплексное применение разных способов коммуникации, как естественных (карандашные эскизы и манипуляция формами в реальном пространстве), так и «чисто компьютерных» делает процесс коммуникации более естественным. Среда играет роль активного посредника, объединяющего три основных элемента -реальную среду, человека и компьютер. В этой среде проектировщик не приспосабливается к условной машинной логике, а машина не является просто исполнителем поставленных проектировщиком задач, но оба эти компонента становятся единым целым - своего рода гибридом. Такой подход отличается от традиционных попыток заменить сложившиеся социальные действия технологическими решениями, так как целью является интеграция технологических возможностей с соответствующими человеческими потребностями. Главный принцип работы ГСАП это взаимодействие через компьютер, а не взаимодействие с компьютером.

ЗАКЛЬЮЧЕНИЕ

1. Философское обоснование возникновения ГСАП. Проведенное исследование подтвердило выдвинутую, обусловленную феноменологической трактовкой восприятия мира, гипотезу о том, что современное проектирование трансформируется из процесса в среду (Place -место) проектирования, в которой критерием истины, могут быть только личные переживания познающего субъекта. Существенными становятся беспредметные представления. Предмет является множеством смыслов для данного сознания. Человек может создавать смыслы даже не существующих предметов. Возникают "намеренные предметы". Ощущения становятся предметами (будут наделены смыслом), когда они будут истолкованы и соответственно изложены. Таким образом, единственным соотнесением для предметности предмета остается сознание.

2. ГСАП как синтез проектных методов, средств и медиа. В диссертационном исследовании осознана необходимость превращения проектирования в интеллектуальную деятельность, оснащенную современной электронной технологией, позволяющей ставить и решать задачи достижения качественно нового уровня проектного процесса. Обращение к историческому опыту зарождения, становления и формирования профессиональной культуры в области архитектурного проектирования, позволило исходя из анализа методологии проектирования, языка, средств и методов архитектурного проектирования, системного подхода, методов компьютерной поддержки проектирования, а также рассмотрения виртуальной реальности как средства и среды проектирования сформулировать положение о Гибридной среде архитектурного проектирования.

Заявленный в диссертации методологический подход, состоящий в синтезе традиционных и поддерживаемых компьютерной технологией методов архитектурного проектирования, позволяет задействовать в процессе проектирования совокупность закономерностей и средств, определяющих построение ГСАП.

3. Новая проектная парадигма. ГСАП является технологически поддерживаемой средой, возникновение которой вызвано необходимостью повышения эффективности проектирования. В настоящее время неформальные действия и разработка новых идей это две фундаментальных характеристики процесса проектирования не поддерживаются компьютерной технологией. «Гибридная среда архитектурного проектирования» выходит за пределы тех ограничений, наложенных физическими проектными мастерскими, и создает «мульти-распределенную», поддерживаемую компьютерной технологией среду проектирования.

Следует обратить внимание на отличие между «рабочим пространством» и «рабочей средой». Рабочее пространство - реальное место, в котором мы работаем. Рабочая среда - это расширенная среда, которая включает рабочее пространство, новые цифровые медиа, новые взаимоотношения, процессы и социальные аспекты. «Среда проектирования», стимулирует появление идей, способами, которые невозможны в обычном физическом рабочем пространстве.

ГСАП объединяет область архитектуры (проектные проблемы), технологические знания (компьютерные технологии) и гуманитарные науки (психология творческого акта). Проведенные в диссертационной работе исследования доказывают, что развитие творческого проектирования не может совершиться без совместного рассмотрения знаний из перечисленных выше областей. ГСАП создает соответствующие условия для объединения технологических и социальных аспектов проектирования.

Архитектурное проектирование - довольно нерасчлененный, неструктурный и непоследовательный процесс итерации и коммуникации. Потому очень трудно создать модель процесса проектирования. В диссертации было доказано, что разнообразие и непредвиденный случай являются очень важными в архитектуре, особенно в течение начальных фаз проектного процесса.

Архитектурное проектирование проходит в условиях недостаточности явного знания (explicit knowledge) и огромного количества неявных знаний (implicite knowledge). Общеизвестно, что в областях, где преобладает неявное знание и инновации, знание создается путем экспериментирования и поиска, сознательно развивая разнообразие и используя непредвиденные случаи, чтобы создать проектные решения.

Эта неявная двойственность, отражается в идеи помещения компьютерной технологии, (виртуального мира или кибер-пространства) в мир нашего опыта. Для включения цифрового мира в реальный мир требуется рассмотрения модели взаимодействия этих двух пространств, модели языка общения и модели процесса архитектурного проектирования. Эти модели отражают как личные, так и социальные процессы, проходящие в мире опыта. Однако следует подчеркнуть, что они не заменяют человеческой выразительности, творческой активности, и проектных действий, которые характерны для мира опыта. Предложенная в диссертационной работе ГСАП обеспечивает эффективное взаимодействие между обоими мирами, цифровом миром и миром опыта. ГСАП становится своего вида «посредником» между этими двумя сферами.

4.Технологическая новизна. ГСАП характеризуется непринужденностью, сохраняет различия,разнообразие и экспрессию (выразительность) проектировщика, расширяет взаимопонимание, работает в режиме реального времени, следит за изменениями проектных решений и сохраняет историю проектных действий. Человеческие взаимоотношения (разговор) находят свое отражение в соответствующим человеко-компьютерным интерфейсе, поддерживающим человеко-компьютерное взаимодействие (человеко-машинный интерфейс).

ГСАП является развитием принципов системного подхода, в котором система рассматривается в связи со своим окружением. Если принять, что система это проектируемый объект, а окружение это пространство проектирования то в ГСАП объект становится тождественным пространству проектирования. Если принять, что система это процесс проектирования, охватывающий объект и его среду, а окружение это среда проектирования, то в ГСАП процесс становится тождественным среде проектирования.

В результате происходит объединение (гибридизация) объекта, пространства, процесса и среды проектирования. В диссертационном исследовании эта проблема решается путем использования технических возможностей одной из разновидностей виртуальной реальности и технологии расширенной реальности.

5. Новизна в социальной сфере. Работа в ГСАП основывается на соблюдении как формальных, так и неформальных способов и процессов коммуникации в проектной деятельности, что создает хорошие условия для проектирования. Достижение этой цели требовало новой трактовки коммуникационных аспектов (языка коммуникации и коммуникационных поведениий), так как эти аспекты особенно важны на ранних стадиях процесса проектирования (где мышление менее формализовано, неповторимо и довольно хаотично). В работе было доказано, что, несмотря на длинный путь развития архитектурных методов формообразования «существенное ядро творчества» основывается на использовании графического языка. Эскизирование, которое способствует абстрагированию, упрощению, схематизации и идеализации не теряет своего значения как средство коммуникации. С другой стороны исследование развития компьютерных технологий, требуемых точности и определенности обращает наше внимание на не вполне осознаваемую проблему формализованного человеко-компьютерного взаимодействия. Однако следует заметить, что в процессе проектирования диалог это не только диалог на уровне человек-компьютер, а также разговор проектировщика с самим собой. Роль посредника в этих «разговорах» берет на себя «компьютер». Эффективная интеграция компьютерной технологии с творческими архитектурными действиями ведет к преобразованию самих действий. Новые творческие возможности, новые формы организаций, усиленные информационными технологиями преобразовывают способ проектирования.

6. Новое качество проектирования. Многие считают, что простые методы компьютерной поддержки архитектурного проектирования непосредственно приведут к повышению скорости проектирования, а также к повышению качества проектов. Такое мнение часто встречается во многих работах по компьютерной поддержке процесса проектирования. Этот тезис ошибочный, так как совершенствование проектного процесса, основанное на простом применении компьютерных технологий, создает лишь альтернативный способ проектирования. Однако необходимо заметить, что Гибридная среда

317 архитектурного проектирования создает качественно новый процесс архитектурного проектирования путем новой комбинации ключевых технологий коммуникации, обмена данными, проектных медиа. Возникает среда коммуникации, которая включает средства представления проектной идеи, инструменты управления проектным процессом, системы информационного обеспечения.

1. Аальто А. Архитектура и гуманизм. - М.: Прогресс, 1978. - 221 с.

2. Авдотьин Л.Н. Применение вычислительной техники и моделирования в архитектурном проектировании. М.: Стройиздат, 1978. - 256 с.

3. Авдотьин Л.Н. Технические средства в архитектурном проектировании. М.: Стройиздат, 1986. - 312 с.

4. Акин О. Психология архитектурного проектирования. М.: Стройиздат, 1996.-208 с.

5. Араухо И. Архитектурная композиция. М.: Высшая Школа, 1982. - 209 с.

6. Асанович А. Методика проектирования архитектурно-пространственной структуры в режиме диалога архитектора и ЭВМ: Дис. . канд. арх. Москва, 1986. 152 с.

7. Асанович А. То, чего нет, но существует к виртуальной архитектуре. // Сб. науч. тр./БГПА/часть2.-Минск, 1998. - С. 120-121.

8. Ауербах Ф. Графические изображения. Москва-Ленинград, Госиздат, 1928.- 117 с.

9. Бархин Б.Г. Методика архитектурного проектирования. М.: Стройиздат, 1982. - 224 с.

10. Бархин М.Г. Метод работы зодчего. М.: Стройиздат, 1981. - 216 с.

11. Борисовский Г.Б. Наука, техника, искусство. М.: Наука, 1969. - 152 с.

12. Булатов М.С. Геометрическая гармонизация в архитектуре Средней Азии IX XV вв. - М.: Наука, 1978. - 380 с.

13. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. -М.: Наука, 1983. -340 с.

14. Гаспарский В. Праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок. М.: Мир, 1978. - 172 с.16