Research: Simulácia chovania emergentných štruktúr

Príspevok z 2. doktorandského workshopu na FA ČVUT, Kabinet modelového projektování  MOLAB 15116.
Simulácia chovania emergentných štruktúr: poster.

ANOTÁCIA 

Jedným zo spôsobov simulácie emergentného chovania komplexného systému - za ktorý považujeme i mestskú urbanistickú štruktúru - je metóda agentovo-orientovaného modelovania. V architektúre a urbanizme touto metódou  je možné simulovať chovanie a vývoj štruktúr pri tzv. bottom-up stratégiách vývoja prostredia s využitím pokročilých skriptových techník. 

Príspevok prezentuje dielčí výskum v oblasti  overovania procesov priestorovej a sociálnej interakcie „agentov“ podľa logiky definovaných vnútorných pravidiel v simulačnom modeli vybraného územia. Jedná sa o vývoj alebo rozvoj súčasnej existujúcej urbanistickej štruktúry. Príspevok sa zaoberá hlavne technologickou stránkou problému - spôsob zobrazovania simulácie v grafickom rozhraní pomocou pokročilých skriptových techník v jazyku Processing. Prezentuje východiskové existujúce možnosti zobrazenia týchto priestorvých interakcií a metódy, ktoré boli vyvinuté pre generovanie a simuláciu samoorganizovaných štruktúr - tzv. simulácia správania roja agentov (Swarm and steering behavior, ďalej hlavne použitie open-source knižnice Plethora). Výskum má ambíciu tieto metódy ďalej doplňovať a obohacovať a viac konkretizovať pre použitie v urbanistickej a architektonickej tvorbe s cieľom porovnať jeho účinnosť s klasickým procedurálnym generatívnym modelovaním.

Ukážky videá - simulácie:
https://vimeo.com/49755170
http://vimeo.com/49755963

Clustering agentov na základe definovanej vzdialenosti pri parametri separácie. Podmienkovou vetou je definovaný parameter Distance, kedy sa majú agenti navzájom spájať a vytvárať zhluk. Geometria vzniká na základe týchto prepojení. Agenti sa pohybujú v priestore na základe pravidiel SWARM BEHAVIOR.Východiskový zdroj kódu pre objektové triedy agentov je prevzatý zo skriptových knižníc Kokkugia research (Roland Snooks, Robert Stuart Smith, 2011). Upravené kódy láskavo poskytol on-line Dimitrie Stefanescu ako Swarm behaviors Workshop materiál.

Analýza dostupových vzdialeností z rôznych miest v modeli. Agenti pohybujúci sa smerom k cieľu (atraktoru) definujú presnú polohu ešte akceptovateľnej vzdialenosti zmenou vykresľovanej geometrie zo štvroca na kruh. V mieste premeny geometrie tak potom môže vzniknúť hľadaná a žiadaná funkcia, ktorá je dostupnejšia ako pôvodný cieľ.

Doplnenie objemov v súčasnej štruktúre mimo existujúcu zástavbu v závislosti na počte agentov, možné zmeny hustôt zástavby resp. iných funkčných využití. Geomteria môže byť doplňovaná i na základe vzdialenostných požiadaviek. V skripte je možnosť kontroly veľkostí proprocií doplňovanej zástavby vzhľadom k vybranému miestu v modeli, v tomto prípade k bodu WorldCenter (0,0,0).