Neri Oxman and Material-based Design Computation

從上學期寫報告初探了Neri Oxman，就一直想要好好的研究一下這位我心目中的新建築女神，無奈時間飛逝，至今我還是只能粗淺的介紹她的一些概念...不過筆記就是這麼ㄧ回事囉，今天剛好看到新出爐的龐必度展覽專訪影片，擇日不如撞日，容許我用一下上學期的老本...


Neri Oxman之所以會讓我如此崇拜，除了AA Diploma + MIT PhD雙光環，還有網頁照片很正以外，最重要的是她的文藝復興人氣質。一般設計人談到做研究，聯想到處理技術性問題，可能眉頭就先皺起來，直覺這些人的美學品味不會太好，甚至恥笑學者們都不會做設計。奈麗（喂～跟她很熟喔）便是打破這種刻板印象的典範之一，在她用最新的科學技術為根據所譜寫的明日建築預言，如插畫一般陪襯的是一件又一件的藝術佳作。這些藝術品華麗卻真實，令人不禁為可實現的美好未來產生憧憬。


第一段影片中，奈麗告訴我們3D printing的技術將引起的重大的革命，就如同15世紀古騰堡印刷術帶來資訊的民主化，她相信新的科技將形式生成的自主權還給材料本身。3D printing 機器的益處不在於其所能創造的外形，更重要的是在fabrication製成上與材料特性的整合。“Can physical matter be made programmable?” [Oxman, Neri. “Programming Matter”. AD, March/April 2012, Volume 82, Issue 2] 這一問道出奈麗研究的中心思想：一種以材料為主體的電腦運算設計方法。


而這個實踐度極高的設計方法來自另一個近日許多人感興趣的問題：什麼是大自然萬物形態的起源？下面這段演講中奈麗介紹了她的研究脈絡。從一句老話：Form follows function，她先頌揚Buckminster Fuller與Frei Otto兩位以form finding為名的先鋒實驗家，正因他們受自然啓發的方式不只是映像而是真正去瞭解形態的行為與其環境所對應的關係，所以更能找到一種符合功能的形式。因此她強調向自然借鏡的方法不是尋求形態的樣貌本身，而是追問究竟經過了怎樣的過程才能生成某種形態。新的form finding的方法是一種材料特質(material properties)與環境的控制變因(environmental constraint)交織的過程，於是設計師在這裡扮演的角色是控制變因的編輯者(editor of constraint)。有別於傳統CAD方法先設計一個形再交由電腦軟體分析，Material-based Design Computation將流程倒過來，先分析材料的物質性與行為表現，再將所得之資料整合進演算法(algorithm)中進而建立一個造型的生產流程。奈麗相信唯有追求如同自然界多功能運作的系統(multi-functionality) 才能引領我們更靠近所謂永續的設計。

（上圖一）Monocoque: 複合材料的整合，符合結構行為，同時根據曲面上不同點的壓力與厚度不同，產生紋理的差異性。


（上圖二）E,X,Y,Z,S,S,T: 內建根據六種控制變因設定的程式的生產機器，在接收環境條件的資訊後所對應的形式生成。


Manuel DeLanda 把“虛擬實境”(Virtual Reality)一詞倒過來用成“實擬虛境”(Real Virtuality)，主張將真實世界的物質行為歸納成參數整合進演算法中 [DeLanda, Manuel. “Real Virtuality”. Computational Design Thinking.]。對我而言，奈麗的研究與作品正是Real Virtuality的最佳代言人。我相信她如此前瞻的思考以及誠懇踏實的研究實驗，將會是下一個十年很重要的新方向。




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26 July 2012 新增：
Archidaily, How 3D Printing Will Change Our World Part II

Happy Birthday John Frazer (April 24)

原本在我的計劃裡，John Frazer就是筆記系列的其中一篇，只是還來不及好好寫就先適逢這位先知的大壽，為了致上小小的敬意就先來個前傳(?)好了。

在進入正題之前，我要先提一個在AA很常發生的窘境。身為一個建築學術重地，AA小小的幾棟民宅房屋裡時常眾星雲集，只是我們這些從外地來的留學生，說好聽一點不擅長記人名，說難聽就是知識淺薄，常常不知先生何許人也。例如第一學期的某次演講，我無心拍了張照片上傳FB，後來看朋友回應才知道演講者是<現代建築史>(Modern Architecture: A Critical History)一書的作者Kenneth Frampton（是說強者我同學依然不顧大師面子在lecture hall睡得非常開心）。本日壽星John Frazer也是當初我剛進學校不久傻傻不認識的一位英雄。

記得那是第一學期他來演講的前一天，我和同學們突然接獲通知有個與大師的informal discussion，專門開放給DRL的學生參加。當時當然還沒意識到Frazer是何等重要的人物，只是當系上的活動去參與了，但與我們同在座談會的研二學長姐們有如朝聖一般，聽講時頻頻點頭，其間也有許多人提出很有意思的問題（可惜當初聽講及筆記能力有限沒能記下），總之整個討論的熱絡程度令我印象非常深刻。至於講些什麼，以我當時微弱的英文聽力，只依稀抓到一些零碎的資訊，加上時間有點久遠了...不過可以確定的是，大家討論到關於資訊如何與群眾互動，包含了回顧Cedric Price的Fun Palace，以及Gordon Pask，和後來Peter Cook的一些思想。現在回想起來這些名詞對當時的我還無法引起共鳴，直到第二學期接觸更多關於這些先鋒者的文章，才有漸漸把這一切串聯起來的感覺。


隔一天的演講 Intentionality – The coding of a design concept 當然也是DRL的必修課，也是Frazer闊別好多年後再次回到AA分享他一路走來的過程，與其說是演講更像是個大型的家聚，不同的只是對象是素未謀面的家人們。聽過演講後我對這位computational architecture的第一人才開始有些認識，雖然到真正比較能理解他的論述已經是幾個月之後的事了，當時有如“60分鐘讀懂數位建築史”的演講確實對初學的我產生蠻大的衝擊。演講的最後老師問Frazer的問題也點出近年來數位思考的新方向：物質材料性與電腦運算的結合。這個主題也持續在DRL的課堂與studio的討論中...


Frazer與AA的淵源也有很長的故事，最重要的便是他與他帶的Diploma Unit 11在90年代初期的研究實驗及所出版的書An Evolutionary Architecture。由於這本書絕版多時卻又是極為重要思想著作，AA特別為這本書設了電子檔下載的連結：http://www.aaschool.ac.uk/publications/ea/intro.html


至於演化的建築如何演化，等我複習完有機會再來寫心得囉。

Rachel Armstrong and Protocell

Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?


這場知名的TED演講中，巴特雷的瑞秋阿姆斯壯博士提出一個bottom-up的建築模型，以研究團隊發展的 protocell technology 作為媒介的一種修復機制。她並以威尼斯運河底下的建築基礎為例，展示這種可生長單元積累而後穩固的方式。


A Trip To The Living City Of The Future
以下連結節錄自TED talk的衍生刊物TED book: Living Architecture：
http://www.fastcoexist.com/1679275/a-trip-to-the-living-city-of-the-future


這篇文章進階闡述演講當中的思想，主張透過開發合成生物學(Synthetic Biology)與材料工程的結合，進而開發一種具可適應性、行為仿生的自我組織系統 Protocell。 這種系統為建築帶來新的可能性：結構本體主動地因應環境的改變而自我調整。回應式的建築論述反省當前的建築形成只能在符合某種靜止狀態的條件下作優化，而無法將建築完成後所面對的不可預期之（動態）變化因素列入設計的考量當中。理想的Protocell系統有很多可能的實現方式，不論是作為適應微氣候的建築立面，或者作為建築的修復機制，甚至發展成對應天然災害的住居形態，這些方式有著共同的概念主軸：邁向永續及以環境為主體的設計思考。




AD Vol.81 No.2 Protocell Architecture, guest-edited by Neil Spiller & Rachel Armstrong
http://www.amazon.co.uk/Protocell-Architecture-Architectural-Design-81/dp/0470748281


除了巴特雷團隊的研究之外，Neil Spiller 與Rachel Armstrong 在共同編輯的 AD(Architectural Design)雜誌中，以Protocell Architecture為名號召各方學者提出對這個主題的詮釋。在序文中他們首先提出宣言釐清Protocell的建築主張與仿生形式主義的差異：http://dharmesh84.wordpress.com/2009/11/18/a-manifesto-for-protocell-architecture-against-biological-formalism/ 其中一個重要的概念是這個新的主義並非模仿或複製自然的形態，而是希望藉由了解生物的系統機制如何使其能與環境產生對應關係，創造一種可溝通（而非主宰）的建築原型。


雜誌裡的案例：
-Omar Khan http://cva.ap.buffalo.edu/gravityscreens/
-Philip Beesley http://www.hylozoicground.com/
-Neri Oxman http://web.media.mit.edu/~neri/site/
-Lisa Iwamoto http://www.iwamotoscott.com/




延伸閱讀...


Children of the Industrial Revolution


隨季節變換的彈性城市 http://zh.thisbigcity.net/1085
HIVES AND VALVES, FILTERS AND MEMBRANES http://bldgblog.blogspot.com/2010/08/hives-and-valves-filters-and-membranes.html

Notes of the Lecture Given by Thomas Heatherwick 3/29/2011

（才寫完這篇馬上發現Thomas Heatherwick在TED演講了）



這篇筆記的原始手稿已經在當初演講的票劵信封上躺了將近兩個月。之所以會想拿起來重寫，是由於一段難忘的經驗。我在聽完演講後自告奮勇地寄作品集到他們事務所應徵暑期實習，原以為石沉大海便不抱希望。想不到四月底我收到對方的回信希望與我視訊面試，那之後我就決定重新整理演講的筆記，以備對談時的不時之需。然而之後真正的談話內容大部分是介紹自己的作品集（這部分我反而完全沒準備到，臨場發揮嚇出一身汗@@），還是很慶幸自己重新閱讀了這幾個案子，像是給自己一個大學時代案例分析的作業（也是我非常喜歡的作業類型）。面試的結果是正面的，但最後因為簽證問題我無法如願進入這個工作室更深入的了解他們，不過這整個過程的確是很好的演練與經歷，很高興我這麼做過了。

2011國際大師人文講座Thomas Heatherwick

日期：March 29th, 2011

地點：台北國際會議中心大會堂

1. Rolling Bridge

http://www.heatherwick.com/rolling-bridge/

本案為一可被打開之人行路橋。起始設計者聯想到倫敦塔橋予人的形象－橋體分成兩半各自往兩端開啟，總覺得有破裂與分離的意象。於是希望這個案子能以一體成形／行(movement)的方式完成開合的動作，既簡捷俐落又姿態輕盈。這座橋最後由八個類似三角型的單元組合而成，單元與單元之間以油壓桿件相連；每當橋需要被收起來的時候，橋體靠著這些油壓動力從其中一端捲曲至另一端，直到原本排成一直線的三角型單元最後組成一個圓。

2. Teesside Power Station

http://www.heatherwick.com/teesside-power-station/

發電廠的案子企圖扭轉工廠建築物在都市中的角色，如何將予人負面印象的工廠建築在外表意象融入都市地景，以及在實際運作上也趨往對環境友善的面向，是這個案子的挑戰與理念。反思一般工廠通常以平面配置量體所致大片基地的占用，設計團隊於是積極地探討將工廠設備垂直化堆疊的可能性；並利用人工的山形地景包覆在工廠外圍，解決工廠機器噪音問題的同時也積極地創造新的都市景觀。新的發電廠也將肩負寓教於樂的功能，扮演著促進環保教育的公共空間。

3. Guys Approaches

http://www.heatherwick.com/guys-approaches/

這個案子是為既有的醫院作外牆設備遮蔽物的設計。除了解決遮蔽機台的問題外，本案更積極地以裙襬似的華麗門面姿態示人，並順勢整理了醫院大廳層的複雜動線。

4. Hong Kong Pacific Place

http://www.pacificplace.com.hk/tc/new-visions/new-landscape/

位於香港的太古廣場購物中心暨上方酒店的廣場整體改造工程，是個設計者對材料作足功課且善加運用的案例。其中最特別的是廣場部分台階、花圃與牆面，其流線型的轉角所使用的圓弧收邊石材，以及為防止廣場上女性走光而對天窗所選用特殊型式的玻璃。這個案子對常去香港的我特別親切，印象中上回去太古廣場即被賣場全新的內裝所驚艷，流線型的天花飾板及扶手以溫暖的木頭基調處理，讓購物者同時擁有公共空間的視覺享受。

5. Hong Kong Pacific Place - Toilet

http://www.flickr.com/photos/pablodamon/3279342334/

太古廣場的廁所內裝被分出來介紹，建築師想特別強調如何將一個簡單的概念執行到徹底。為了表現木皮柔軟折疊的視覺效果，又必須維持廁所的隔間與門扇，於是開發出平面是弧形的門扇，以及用特製門鉸鍊，使門扇能順利開啟，合上時又可視為是整大片木皮的一部分。

6. UK Pavilion

http://www.heatherwick.com/uk-pavilion/

2010上海世博主題為"Better City, Better Life"，設計團隊一開始即將主題定位在大自然與健康來對應都市生活。另一個他們在思考的議題，是怎樣才是博覽會建築應有的面貌；如何以外表吸引群眾，又不落入廣告招牌化的俗套，是他們設計的出發點。他們想塑造一個植物園，闡述綠意的方式卻不要是現成的樹或花，而是更具有永續意義的種子，是為「種子聖殿」(Seed Cathedral)的由來。至於建築型態的發想，也是從方盒子的辯證（反省現代建築外型與承載的內容並無關聯）開始。一段培樂多黏土從玩偶頭上擠出成頭髮的廣告影片，以及來自侏儸紀公園裡的蚊子琥珀，結合再一起便成為種子聖殿形式的概念－一塊靜止的透明量體內覆著成千上萬條壓克力棒以放射狀向外，每條壓克力於室內的斷面均鑲有一種植物的標本，各代表一個種子，共有166000種種子於其中。設計者希望相對於其他展館的熱鬧，英國館建築物本身是真空的、安靜的呈現，因此量體本身只占基地的一角，其他面積留給斜面地景的廣場讓群眾們得以在上面嬉鬧。設計者留給英國政府一個最大的驚喜直到完工後－種子聖殿從各個角度看去都會有由陰影組成的米字型圖案，看起來就像英國國旗一樣。

7. Creative Business Units

http://www.heatherwick.com/creative-business-units/

基地位在Wales的一片森林，為了不破壞森林裡每一棵樹，工作室空間被分散成數個獨立的單元散置在樹間。在思考建築物表層材料之時，低預算的需求讓設計者突發奇想；耐用的不鏽鋼板太貴不可行，鋼箔厚度薄很多成本低廉，卻易受外力變形。設計團隊逆向思考，何不在一開始就將鋼箔用特殊機器擠壓成不規則狀的？如此一來，除了不用煩惱變形，又增添建築物表情的趣味，碎形形成的多反射面反映樹林的綠意，與自然環境融為一體。

8. New Bus for London

http://www.heatherwick.com/new-bus-for-london/

為倫敦市所設計的全新市區公車，是繼1950年代以後首次透過政府單位委託執行，為搭配21世紀之市容重新打造。此作品可說是既復古又創新的設計：外型上大膽地以帶狀環繞車體的概念，俐落區劃與定位車內各角落空間的功能性，也明確指示車內的動線；然而新公車重新恢復50年代車款「前上後下」的設計，在車的最後方增設一塊等後下車的平台，於是車體側面共有前中後三門以增加乘客上下車效率。這輛具備混合式動力節能設計的新市區公車，將在迎接2012奧運的同時上路；而Heatherwick Studio也將參與2012倫敦奧運的聖火設計。