urbanĊiĊ v. idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Valentina Urbančič

IDEJNA ZASNOVA IN VIZUALIZACIJA

DRAVSKIH PLOVIL

Diplomsko delo

Maribor, september 2011

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | I

Diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa arhitektura

IDEJNA ZASNOVA IN VIZUALIZACIJA DRAVSKIH PLOVIL

Študent: Valentina URBANČIČ

Študijski program: univerzitetni, Arhitektura

Mentor: izr. prof. Vojmir POGAČAR akad. slikar

Maribor, september 2011

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | II

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju, profesorju Vojmirju

Pogačarju za vso pomoč in vodenje pri izdelavi

diplomskega dela. Posebna zahvala gre tudi

asistentu Andreju Cuparju za pomoč pri

oblikovalskem delu.

Največja zahvala pa velja vsem mojim bliţnjim.

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | IV

IDEJNA ZASNOVA IN VIZUALIZACIJA DRAVSKIH PLOVIL

Ključne besede: plovilo, Drava, vizualizacija, 3D modeliranje, plavajoča restavracija

UDK: 623.828-045.43(043.2)

Povzetek:

Diplomsko delo zajema idejno zasnovo in vizualizacijo plovil različnih namembnosti, kar

poteka skozi začetne korake zbiranja idej do končnega upodabljanja. Skozi poglavja

spoznamo sestavo in namene plovil, bistvo koncepta ter postopke in načine modeliranja.

Pred pričetkom zbiranja in udejanjanja idej, so predstavljeni primeri plovil, ki služijo kot

prikaz obstoječih možnih rešitev. Posebno poglavje je posvečeno barvam, saj predstavljajo

bistveno komponento, ne samo plovil, ki so predmet diplomskega dela, ampak tudi

oblikovalskega procesa. Plovila, izoblikovana skozi postopek modeliranja, so rezultat

lastnih zamisli in želje po upodobitvi le-teh.

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | V

CONCEPTUAL DESIGN AND VISUALIZATION OF DRAVA'S VESSELS

Key words: vessel, Drava, visualization, 3D modelling, floating restaurant

UDK: 623.828-045.43(043.2)

Abstract:

The following thesis contains information on conceptual design and visualization of vessels

for a variety of different purposes. The process of work flow involves the initial stages of

gathering ideas to finalization of the research. Throughout the thesis each chapter details

information regarding the structure and the purpose of these vessels, the essence of

concept and procedures as well as methods of the modelling process. Prior to gathering

and implementing ideas, there is an introduction of vessels which serve as examples of

existing possible solutions. A chapter is dedicated especially to colours which represent

the key components, not only for the vessels itself, but also of the modelling process. The

vessels that have been shaped during the process of modelling are the result of my own

ideas and the wish of representation.

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | VI

VSEBINA

1. UVOD ............................................................................................................................ 1

2. PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ...................................... 2

2.1. Obstoječe rešitve in pregled referenčnih primerov ................................................. 3

3. ZGRADBA PLOVIL ..................................................................................................... 8

4. IDEJNA ZASNOVA IN VIZUALIZACIJA PLOVILA ............................................. 10

4.1. Obrazloţitev koncepta z variantnimi rešitvami .................................................... 11

4.2. Vpliv fizičnih omejitev na obliko in zasnovo ....................................................... 13

4.3. Izbrana oblikovna rešitev ...................................................................................... 13

4.4. Računalniško modeliranje ..................................................................................... 15

4.4.1. Modelirno orodje Cinema 4D ........................................................................ 17

4.4.2. Proces modeliranja dravskih plovil ............................................................... 21

5. BARVNE REŠITVE .................................................................................................... 35

5.1. Teorija barv ........................................................................................................... 36

5.2. Barvne kombinacije .............................................................................................. 38

6. VIRTUALNI PREDSTAVITVENI MODEL .............................................................. 41

7. SKLEP .......................................................................................................................... 42

8. VIRI IN LITERATURA .............................................................................................. 43

VIRI SLIK ........................................................................................................................... 44

KAZALO SLIK ................................................................................................................... 45

PRILOGE ............................................................................................................................ 47

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | VII

UPORABLJENE KRATICE

2D - Two-dimensional

3D - Three-dimensional

NURBS - Non-Uniform Rational Basis Spline

DEM - Digital Elevation Model

UV - U in V koordinatna os, kot x in y.

Urbančič V. Idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil | 1

1. UVOD

Diplomska naloga obravnava nastanek modela Dravskih plovil od začetnih zamisli in idej,

skozi načrtovanje in modeliranje do končnega izdelka. Vsebina zajema obravnavanje

določenih problemov, ki se lahko pojavijo pri snovanju plovil in podobnih objektov. Eden

od problemov je zasnova plovila oziroma objekta, ki bo deloval v skladu z načeli navtike,

kar pomeni, da bo plovilo zmoţno plovbe in mirovanja v mirnih vodah, za kar bomo

raziskali osnovna načela zgradbe plovil. Drug problem pa je tudi zasnova plovila, ki bo

arhitekturno ustrezalo lokaciji kjer bo umeščeno in okoliški grajeni strukturi, pri čemer

bomo poiskali najustreznejše barvne kombinacije in oblikovne rešitve. Pri idejni zasnovi in

vizualizaciji bomo definirali tudi materiale iz katerih bodo plovila zgrajena ter s pomočjo

2D in 3D programske opreme plovila ustrezno oblikovali in umestili na ţeleno lokacijo.

Namen diplomskega dela je zasnova zanimivih, vizualno privlačnih in neobičajnih plovil

ob upoštevanju osnovne zgradbe plovil ter arhitekturnih smernic.


2. PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE

Na svetu obstaja veliko vrst plovil različnih namembnosti, kot so tako imenovane,

restavracije na vodi in plovila, namenjena za dobro počutje in zabavo ljudi. Takšna plovila,

so lahko ustvarjena s tem namenom, pogosto pa najdemo tudi primere, kjer so plavajoče

restavracije preurejene starejše ladje, ki svojim prvotnim nalogam ne sluţijo več. Na

določenih delih sveta obstajajo celotne plavajoče vasice in takšni koncepti ne predstavljajo

nobene novosti.

Iskanje in preučevanje referenčnih primerov je koristno predvsem zaradi splošne

razgledanosti v zvezi z obravnavano problematiko. S preučevanjem referenčnih primerov

si ustvarimo mnenje in dobimo informacije o ţe obstoječih rešitvah, kako so le-te

zasnovane, podane ter izvedene. Tovrstne analize nam dajejo osnovne smernice pri

snovanju lastnega koncepta in ideje. Običajno se zgledujemo po tistih referenčnih primerih

ali pa posameznih elementih primerov, ki so nam všeč in s katerimi se strinjamo.

Iskanje referenčnih primerov poteka na različne načine. V današnjem času je najpogostejši

in najhitrejši način uporaba interneta. Najzanesljivejše vire informacij pa še vedno

predstavljajo knjige in revije z obravnavano tematiko.


2.1. Obstoječe rešitve in pregled referenčnih primerov

Kot ţe rečeno, lahko plovila z obravnavano namembnostjo nastanejo na novo, kot produkt

investicije posameznika ali druţbe, lahko pa so to preurejena starejša plovila, kot na primer

transportne ladje. Sledeči primeri zajemajo obe obliki nastanka tovrstnih plovil.

Zanimiv in ob enem koristen je koncept preureditve starejše ladje oziroma plovila, saj je to

neke vrste recikliranje. Pri tem ţe obstoječe plovilo, ki je za svoj nastanek zahtevalo

energijo, materialna in ostala sredstva, doţivi preporod in moţnost nadaljnje uporabe. Sledi

kratka predstavitev nekaj izbranih primerov.

MS Jadran, Captain John's Harbour Boat Restaurant je znana ladja preurejena v

restavracijo, ki se nahaja v Torontu v Kanadi, deluje pa od leta 1975, ko jo je od

Jugoslovanske vlade odkupil Jugoslovanski izseljenec John Letnik. Pred tem pa je bila ena

treh luksuznih potniških ladij zgrajenih v Splitu za plovbo po Jadranskem morju.

Slika 2.1 Jadran, Captain John's Harbour Boat Restaurant

V Zdruţenih drţavah Amerike sta znani ladji Moshulu ter USAT General Frank M. Coxe.

Prva je jadrnica s štirimi jambori, ki je bila zgrajena leta 1904 na Škotskem, kot tovorna

ladja, danes pa se nahaja v Philadelphii, kjer od leta 1970 sluţi kot plavajoča restavracija.

Druga ladja je bila zgrajena leta 1922 v ZDA, kot trajekt za transport med različnimi

vojaškimi oporišči. Leta 2006 so v Burlingamu v Kaliforniji njene prostore preuredili v

restavracijo.


Slika 2.2 Moshulu

Slika 2.3 USAT General Frank M. Coxe

V Veliki Britaniji sta zanimiva primera parnikov Lincoln Castle ter Tattershall Castle. Prvi

je bil zgrajen leta 1941 in je do leta 1978 sluţil kot trajekt. Kasneje je v njem deloval lokal

ter restavracija, danes pa parnik čaka na postopek restavriranja, saj je v zelo slabem stanju.

Drugi primer parnika je bil zgrajen leta 1934 in je prav tako sluţil kot trajekt do leta 1974.

Danes je parnik zasidran v Londonu, na reki Temzi in sluţi kot plavajoči lokal in

restavracija.


Slika 2.4 Lincoln Castle

Slika 2.5 Tattershall Castle

Primer iz Avstralije je Parnik iz nerjavečega jekla South Steyne, ki je bil zgrajen leta 1938

in je do leta 1974 deloval kot trajekt. Leta 1974 se je v strojnici vnel poţar in parnik

onesposobil do leta 1987, ko so se pričela obnovitvena dela, s katerimi so ga spremenili v

plavajočo restavracijo.

Slika 2.6 South Steyne


Oblikovno bolj drzne ter moderne so rešitve pri snovanju novih plovil. Najpogosteje

naletimo na bivalne enote, plavajoče stanovanjske enote, hiše na vodi, redkeje pa na

večnamenske objekte.

Eden izmed takšnih primerov je hiša na vodi 'O' de Squisito iz načrtov X Architects,

zgrajena leta 2006 v Dubaju. Hiša je zasnovana na principu katamarana in ima dva motorja

s propelerji, ki omogočajo tudi plovbo. Sestavljajo jo dve etaţi s teraso in spiralnimi

stopnicami na zadnjem delu plovila, ki zagotavljajo vertikalno komunikacijo.

Slika 2.7 'O' de Squisito boat house - X Architects

Drug primer je plovilo Metroship, ki ga je v Londonu zasnoval arhitekt David Ballinger.

Stanovanje na vodi je bilo ročno izdelano v ZDA z uporabo mreţ in aluminijaste

konstrukcije, steklenih vlaken in jekla za trup, strešni sistem pa je iz steklenih vlaken v

enem kosu.

Slika 2.8 Metroship - David Ballinger


V Rotterdamu na Nizozemskem je bil leta 2010 zgrajen paviljon na vodi, po načrtih

arhitekta Koena Olthuisa iz podjetja Waterstudio. Paviljon so zasnovali kot odgovor na cilj

mesta – zmanjšati izpuste CO2 za 50%. Plovilo sluţi kot razstavni in galerijski prostor.

Slika 2.9 Paviljon na vodi - Koen Olthuis, Waterstudio

Plovilo, ki ga je zasnoval Jernej Jaroslav Kropej za plovbo po reki Ljubljanici, si je

prisluţilo nagrado - BIO 21 Award 2008, Quality Concept, Dobra zasnova – na 21. bienalu

industrijskega oblikovanja. Njegova odprta zasnova zabriše ločnico med zunanjostjo in

notranjostjo in se lahko dobro zlije z okolico.

Slika 2.10 ARGO - Jernej Jaroslav Kropej

Slika 2.11 ARGO - Jernej Jaroslav Kropej


3. ZGRADBA PLOVIL

Voda je človeku vedno predstavljala eno od naravnih ovir, ki jih je skušal premostiti.

Vendar se je v vodah skrivala tudi obilica hrane, ki jo je človek začel iskati in loviti, pri

tem pa si je pomagal s prvimi plovili, ki so bili pogosto izdolbena drevesna debla ali pa več

debel povezanih skupaj v nekakšen prvi splav. S pomočjo plovil je človek premagoval

krajše in daljše razdalje, ki jih sicer zgolj s plavanjem ne bi mogel, pa tudi zaradi potrebe

po transportu različnih stvari.

Danes poznamo pestro paleto plovil različnih namembnosti, od transporta ljudi, manjših in

večjih tovorov, do plovil namenjenim rekreaciji in zabavi ter kvalitetnemu preţivljanju

prostega časa. Predmetu diplomskega dela se najbolj pribliţajo restavracije in hiše na vodi.

Plovilo je oblikovano tako, da plava zaradi sile vzgona, ki predstavlja teţo izpodrinjene

tekočine. Trup ladje je torej oblikovan tako, da izpodrine količino vode, ki je manjša od

teţe ladje. Ko ladji dodamo dodatno obteţbo – tovor, ljudi, in podobno, pa se ta potopi za

dodatno teţo oziroma izpodrine dodatno količino tekočine. Po osnovnih načelih fizike

velja, da bo ladja plavala na vodi, če bo njena gostota manjša od gostote vode, na kar

vpliva masa ladje ter njen volumen, ki je odvisen od oblike.

Slika 3.1 Sile, ki delujejo na plovilo


Osnovna sestava plovila zajema trup, pogonsko sredstvo ter upravljanje s krmilom.

Pogonsko sredstvo, katerega bomo uporabili tudi pri snovanju plovil za diplomsko nalogo

je propeler oziroma ladijski vijak, ki je sestavljen iz lopatic, ki se vrtijo okrog osi in zaradi

nagiba na sprednji strani zajamejo vodo. Zaradi razlike v tlaku, ki nastane med prednjo in

zadnjo stranjo lopatice pride do pretoka vode in s tem potiskanja plovila v smer gibanja.

Pri jadrnicah in manjših čolnih se uporablja ladijski vijak z dvema lopaticama oziroma

listoma. V našem primeru je primernejši štirilistni vijak, saj v primerjavi s trolistnim

vijakom ne povzroča vibracij in nevšečnosti med plovbo.

Slika 3.2 Ladijski vijak

Krmilo, ki je povezano s krmilnim kolesom sluţi uravnavanju smeri gibanja plovila.

(Humble, 1997) Pri manjših čolnih se z upravljanjem krmilnega kolesa v levo čoln giblje v

desno in obratno. Pri večjih čolnih in ladjah pa upravljanje krmila poteka s krmilom na

krovu, kjer je ţelena smer gibanja enaka smeri zasuka krmila.


4. IDEJNA ZASNOVA IN VIZUALIZACIJA PLOVILA

Pred začetkom projektiranja projektant izve ţelje investitorja ter jih upošteva ob snovanju

arhitekturne rešitve. V arhitekturnem smislu predstavlja idejna zasnova, v začetni fazi

izdelovanja projekta, uvodni del projektne dokumentacije, katere namen je pridobitev

soglasij za priključitev pristojnih soglasodajalcev.

V našem primeru idejna zasnova predstavlja zasnovo plovil z začrtano obliko, barvami in

teksturami, brez detajlov in večjih omejitev v ustvarjanju, saj se tu gre predvsem za idejo

in njeno upodobitev ter predstavitev. Dejanska realizacija je prepuščena času in ustreznim

tehnologijam, ki niso predmet diplomske naloge.

Vizualizacija plovil predstavlja upodobitev ali fotomontaţo še neizvedenih objektov, s

pomočjo ustrezne programske opreme, v ţe obstoječo realnost lokacije, z namenom

realistične predstavitve zamisli. Ţelen učinek bom poskušala doseči na podlagi dosedanjih

znanj na področju modeliranja in računalniške grafike ter upodobitvenih tehnik.

Pri snovanju končnega produkta si bom pomagala s programoma Cinema 4d za

modeliranje ter Adobe Photoshop CS4 za vizualizacije.

Oblikovalska načela predstavljajo temelj dobrega oblikovanja. To so določene zakonitosti,

ki spremljajo in usmerjajo vse vrste oblikovanja in se jih je, za dosego kvalitetnega izdelka,

potrebno drţati. Smer, skladnost, razmerje, kontrast in celotni videz so najpomembnejša

oblikovalska načela, ki skupaj z elementi oblikovanja, kot so: prostor, linija, ploskev,

barva, oblika, tekstura in odtenek sestavljajo bistvo oblikovanja. Tudi snovanje plovil, ki

so predmet diplomskega dela, se naslanja na oblikovalska načela. Skladnost plovil sem

dosegla z enotnim oblikovalskim slogom ter določenimi skupnimi vzorci, kot na primer z

materiali in tlaki. Pri razmerju so bili prioritetni človeški proporci. Poleg tega so

upoštevana tudi medsebojna bliţina in razmerja med posameznimi elementi plovil.

Kontrast med zunanjimi in notranjimi površinami plovil se odraţa tako v barvi, kot v izbiri

materialov, celoten videz plovil pa je skladen z oblikovalskimi smernicami organskega

dizajna. Kljub raznolikosti oblik, plovila skupaj delujejo skladno.


4.1. Obrazložitev koncepta z variantnimi rešitvami

Ob pojmu plovil nam najprej pride na misel vrsta različnih barčic ter ladij, ki plujejo po

morju, rekah in jezerih. Glavni namen večine plovil je prevaţanje ljudi ob zagotavljanju

udobja in dobrega počutja. Vse to povečini spremlja usmerjenost posameznika, ki se s

plovilom prevaţa, v okolico, naj si bo to morje ali pa rečni bregovi in pokrajina. S svojo

zamislijo in zasnovo plovil pa ţelim vključiti še komponento samega plovila, ne zgolj kot

prevozno sredstvo, ampak tudi kot sredstvo pridobivanja informacij, kraja zabave in

sproščujočih trenutkov vsakdana ob uţivanju kulinaričnih specialitet.

Moj koncept temelji na vključevanju treh izbranih dejavnosti, restavracija, info-točka in

lokal, v obliko plovil ter moţnosti povezovanja posameznih plovnih enot na določeni točki

rečnega brega. Moţna bi bila tudi povezava med restavracijo in lokalom med samo plovbo.

Slika 4.1 Koncept

Variantne rešitve lahko, v mojem primeru, razdelimo na skupini organskih in ortogonalnih

oblik. Prva varianta zajema skupino organskih oblik plovil, v smislu načrtovanja

celostnega plovila, od zunanje oblike, do notranjosti prostorov, po smernicah organskega

dizajna.

Pojem organskega dizajna in arhitekture se je pojavil konec 19. stol. z delovanjem

Charlesa Renniea Mackintosha in Franka Lloyda Wrighta, ki sta zagovarjala soţitje med

človekovim bivališčem in naravo na podlagi oblikovalskega pristopa.


V devetdesetih letih 20. stol. je organski dizajn doţivel preporod, predvsem zaradi vse bolj

razvijajočega se področja CAD-a in rokodelstva in čeprav nenavadno, so ravno umetni

materiali (plastika in ostali sintetični materiali) vodilni v sestavi tovrstnih izdelkov. (Fiell,

2006)

Slika 4.2 Primer organskega dizajna – stol

Druga varianta koncepta pa zajema bolj pravilne oblike plovil ter ravne površine, tako

zunanjščine kot notranjščine. Za razliko od mehkih in na naravo navezujočih oblik

organskega dizajna, se pri ortogonalnosti srečamo z bolj ostrimi in strogimi oblikami. Z

besedo –ortogonalnost – označujemo pravilne ter na pravilna telesa spominjajoče oblike in

predvsem se na ta pojem nanašamo, ko imamo opravka z ravnimi linijami in pravokotnimi

objekti. Besedo – ortogonalno – namreč sestavljata dve grški besedi, ortos, ki pomeni

pravilen in goni, ki pomeni pravokoten.


Slika 4.3 Primer ortogonalne forme – Wissgoldingen, Nemčija

4.2. Vpliv fizičnih omejitev na obliko in zasnovo

Globina reke Drave na območju Lenta znaša med 7 in 8 metri, z zmanjševanjem globine

sorazmerno s pribliţevanjem bregovoma, širina pa znaša 136 metrov. Največja višina od

gladine reke do Studenške brvi je 3,5 metra, medtem ko je pri ostalih bliţnjih mostovih

(Glavni most in Titov most) višina pribliţno 12 metrov. Naštete dimenzije reke in zgradb v

neposredni bliţini umestitvene lokacije so relevantne predvsem zaradi fizičnih vplivov na

zasnovo. Na primer, če hočemo načrtovati plovilo večjih razseţnosti, nam je to na tem

mestu onemogočeno zaradi premajhne globine in širine reke, ali pa če bi ţeleli, da bodo

načrtovana plovila plula od Mariborskega otoka do Melja, bi morali načrtovati skupno

višino plovila, ki bi bila manjša od 3,5 m, da bi plovilo lahko plulo pod Studenško brvjo.

4.3. Izbrana oblikovna rešitev

Med dvema opisanima variantama, sem se odločila za bolj organski pristop, ker se mi zdi

zanimivejši in v tem primeru se bo zasnova vsekakor razlikovala od tradicionalnih oblik

plovil.


Idejna zasnova sledi konceptu in temelji na razgibanosti posameznih plovil z moţnostjo

spajanja lokala in restavracije. Pri tem sta restavracija in info-točka jajčaste oblike, lokal pa

je tlorisno trikotne oblike, kjer je ena od stranic konkavna ali vbočena, z namenom spajanja

s stranico restavracije.

Slika 4.4 Predstavitev koncepta z izoblikovanimi plovili

Delovanje posameznih plovil naj bi bilo takšno, da sta tako restavracija kot lokal zmoţna

plovbe dalj časa, medtem ko se info-točka premika po različnih točkah, iz ene na drugo, na

obeh bregovih reke Drave z namenom čim hitrejšega in učinkovitejšega širjenja informacij.

Na ta način bi ljudje iz različnih koncev mesta imeli izmenično, povprečno enako razdaljo

do info-točke.

Kot ţe rečeno sta restavracija in info-točka jajčaste oblike. Pri restavraciji sem si zamislila

velik zunanji prostor namenjen jedilnici, obdan z oblikovanimi loki, ki izhajajo iz trupa

plovila. Pokrit del pa zajema kuhinjo, kabino za upravljanje s plovilom ter toaletne

prostore. Pri info-točki pa je celotna pohodna površina pokrita in delno perforirana. Za

razliko pa se lokal v vseh pogledih razlikuje od restavracije in info-točke. Spodnjo in

zgornjo ploščo povezujejo stebri z različnimi nagibi, kar samemu plovilu daje bolj strog

videz kot ostalima dvema.

Pri izbiri barv in materialov sem ţelela nasprotovati razgibanosti forme, zato sem se

odločila povečini za običajne materiale, ki se uporabljajo pri izdelovanju tovrstnih plovil.

Tako sem za zunanje površine namenila nerjaveče jeklo, za notranje pa aluminij, les in

plastiko. Izbor barv in materialov glede na zunanje in notranje površine plovila je prikazan

na Slika 4.5. Zunanjost vseh treh plovil opredeljujejo akromatske barve, medtem ko so

notranje površine treh izmed osnovnih barv. Restavracijo opredeljuje zelena, lokal modra

in info-točko rumena barva.


Slika 4.5 Prikaz izbranih materialov in barv

Tudi če se plovila med seboj razlikujejo po obliki in barvah notranjosti, imajo tudi nekaj

skupnih lastnosti, ki jih, poleg koncepta spajanja, zdruţujejo. Vsa tri plovila imajo enake

vrste tlaka – lesene deščice z minimalnim vmesnim prostorom, ki spominjajo na pohodno

površino nekaterih pomolov. Poleg tega pa jim je sorodna tudi razsvetljava v smislu

postavitve luči. Povsod so luči postavljene na višini človeka in ne samo nad prostorom.

Prostor je torej osvetljen s strani ter pod kotom, kar ponoči ustvari občutek udobja in

ugodja.

4.4. Računalniško modeliranje

CAD – Computer Aided Design je računalniško podprto konstruiranje, pri katerem se

uporablja računalniško in programsko podprto orodje, ki spreminja zahteve in specifikacije

nekega predmeta, s pomočjo niza ukazov in določanja funkcije, oblike, lastnosti materiala,

in podobno v opis končnega produkta. (Balič, 2002)

Modeliranje poteka tako, da uporabnik s pomočjo grafičnega vmesnika oblikuje objekt v

treh dimenzijah, program pa upodobi videz načrtovanega objekta v prostoru. Pri

modeliranju mora, kot ţe rečeno, uporabnik definirati tudi ostale parametre (osvetlitev,


material, postavitev gledišča in nastavitev kvalitete upodobitve), ki bodo skupaj z

načrtovanim objektom tvorili tridimenzionalno sliko.

Računalniško modeliranje se danes uporablja v najrazličnejših panogah, od medicine,

arhitekture, industrije ter za simulacije in vizualizacije, do filmov, iger in ilustracij.

Uporaba je postala vsakodnevna predvsem zaradi vse večje dostopnosti programske

opreme in raznih vodičev, ki posamezniku omogočajo hitro in enostavnejše učenje prek

spleta, v domačem okolju. Zaradi razvoja strojne in programske opreme sta se računalniška

grafika in modeliranje tako razvila, da v določenih primerih ni več moţno ločiti med

modelom in posneto fotografijo.

Začetki računalniške grafike in modeliranja segajo v leto 1960, ko je pri Boeingu zaposleni

oblikovalec, William Fetter, računalniško ustvaril projekcijo človeka, z namenom

optimizacije prostora znotraj letalske kabine.

Njegovo zamisel je po treh letih v gibanje spravil Ivan Southerland, ko je prvič omogočil

interaktivno ustvarjanje prek računalniškega prikaza, kar je bil tudi prvi grafični vmesnik.

Začetke 3D grafike so spremljali mreţni oziroma ţični modeli, pri katerih je objekt

razpoznaven, ampak so vsi njegovi robovi vidni. Po iznajdbi algoritmov za skrivanje

nevidnih robov, pa se je lahko razvilo ploskovno senčenje. Leta 1974 je Ed Catmull prišel

na idejo teksturiranja, ki je tri dimenzionalni svet povzdignilo na nov nivo, saj se je na ta

način lahko bolj realistično opisovalo naravo. Konec sedemdesetih let je Don Greenberg

ţelel doseči še bolj realen videz objektov, zato se je lotil algoritmov na drugačen način.

Delal je na odbojih, ki lahko simulirajo na primer ogledalo z energijo in ne več z

intenziteto in svetlostjo svetlobnega izvora.

V osemdesetih in devetdesetih letih sta se računalniška grafika in modeliranje še dodatno

razvijala in dosegla veliko mero realističnega upodabljanja realnosti. V tistih letih se je

računalniška grafika začela uporabljati tudi v filmski industriji, kot pripomoček za

upodobitev okolice in posebne učinke, s pomočjo tehnike zelene zavese. (Erzetič,

Gabrijelčič, 2009)


4.4.1. Modelirno orodje Cinema 4D

Modelirno orodje, s katerim sem izdelala model za svojo diplomsko nalogo je Cinema 4D,

podjetja MAXON Computer GmbH. To je orodje za modeliranje, izdelovanje animacij ter

upodabljanje in omogoča poligonsko modeliranje z animiranjem, osvetljevanjem in

dodajanjem videza materiala. Končni produkt modeliranja dobimo skozi štiri osnovne faze:

modeliranje, definiranje materialov, postavitev scene in upodabljanje. Ko eno fazo

zaključimo in preidemo na drugo, lahko kasneje še vedno preidemo na predhodno fazo in

naredimo ţelene spremembe.

Modeliranje v osnovi poteka s pomočjo osnovnih gradnikov, poligonov, NURBS-ov,

DEM-ov in opisnih krogel. Osnovni gradniki so telesa, kot na primer krogla, kocka, valj,

stoţec, torus in kapsula.

Poligoni so ploskve, ki jih omejujejo najmanj tri stranice in so definirani z velikostjo in

številom stranic, postavitvijo stranic, postavitvijo celotnega poligona v prostoru in

povezavo z ostalimi poligoni v objektu. Večje število poligonov v objektu, nam da večjo

ločljivost in natančnost objekta. Kratica NURBS predstavlja Non-Uniform Rational Basis

Spline in pomeni neenotno racionalno krivuljo. To so matematično definirane krivulje s

kontrolnimi točkami izven krivulje. Z NURBSi lahko definiramo ukrivljene linije, ploskve

in objekte. DEM ali Digital Elevation Model je model, ki temelji na ploskovno-slikovni

informaciji o reliefnosti terena. Opisne krogle ali metaballs so večdimenzionalni objekti

organske oblike, ki so lahko pozitivni ali negativni. Pribliţevanje dveh pozitivnih opisnih

krogel nam da za rezultat spajanje, pribliţevanje dveh negativnih pa vdiranje površine

pozitivne krogle.

Modeliranje pa seveda ne bi bilo mogoče brez modelirnih operacij osnovnih operacij,

Booleovih operacij, rotacije okrog osi, izrinjanja, mnoţenja krivulj, razdeljevanja

obstoječih poligonov ter mnoţenja poligonov celotnega objekta.

Osnovne operacije so spreminjanje poloţaja s spreminjanjem koordinat teţišča objekta,

spreminjanje velikosti na vseh treh oseh naenkrat ali pa za vsako os posebej in

spreminjanje nagiba objekta v katerikoli smeri za poljuben kot. Booleove operacije, ki se

uporabljajo v modeliranju, predstavljajo oţji izbor operacij iz drugače veliko bolj obseţne

Booleove algebre. Trije osnovni Booleovi operatorji, ki jih med seboj v modeliranju

kombiniramo so IN, ALI in NE. Z ALI dve mnoţici zdruţimo in ju s tem seštejemo.


Operacija IN predstavlja presek dveh mnoţic, NE pa predstavlja odštevanje ene mnoţice

od druge. Z rotacijo krivulje ali ploskega objekta okrog poljubno postavljene osi za 180°

ali 360°doseţemo tri dimenzionalni objekt. Takšna vrsta rotacije se uporablja za vse vrste

vrtenin. Z izrinjanjem krivuljo ali ploskev razširimo v tretjo dimenzijo, lahko linearno ali

pa prek predhodno izrisane krivulje, pri čemer se predmetu, poleg debeline, doda tudi

ukrivljenost. Pri operaciji mnoţenja več krivulj so potrebne najmanj tri krivulje, pri katerih

se ekstremi sosednjih krivulj stikajo. S to operacijo doseţemo model ukrivljenega ploskega

objekta. Z razdeljevanjem obstoječih poligonov objektu iz osnovne forme, z majhnim

številom poligonov, vedno bolj ustvarjamo končno obliko, ki je produkt razširjanja in

dodajanja poligonov. Mnoţenje poligonov celotnega objekta se uporablja, ko ţelimo

pomnoţiti vse poligone hkrati, kar lahko poteka linearno, kjer ploskve ostanejo

nespremenjene, sestava ploskev pa se razdeli v več manjših.

Poligone celotnega objekta lahko mnoţimo tudi z interpolacijo,kjer novo nastali poligoni

povzamejo povprečje predhodnih primarnih kotov med njimi in tako objektu omehčajo

formo, ali pa z motnjo, kjer se poligoni pomnoţijo podobno kot pri interpolaciji, le da

novonastali koti povzamejo naključno funkcijo v razponu, ki je predhodno določen.

(Erzetič, Gabrijelčič, 2009)

Ob koncu modeliranja pride na vrsto del, kjer dodajamo teksture, barve in materiale,

svetlobne učinke ter tako poskrbimo za čim bolj realističen videz celotnega objekta.

Lastnosti materiala lahko doseţemo s senčenjem, barvo, reflektivnostjo, difuznostjo,

odsevnostjo, prozornostjo, svetlostjo in reliefnostjo. Poznamo plosko, Gouraudovo in

Phongovo senčenje, kjer je osnova poligonski objekt. Ti trije načini senčenja se razlikujejo

po kvaliteti rezultata, kjer je Phongovo nadgradnja Gouraudovega senčenja.

Gouraudovo senčenje temelji na barvni interpolaciji ploskev poligonskega objekta, kjer so

normale pravokotne na vsak poligon, medtem ko se pri Phongovemu senčenju normale

prilagajajo navidezni krivulji, ki obdaja poligonski objekt.

Reflektivnost in difuznost sta komplementarna pojma in določata na kakšen način se bo

svetloba odbijala od objekta. Večja reflektivnost materiala nam da vidni, zgoščen del

odboja na točki objekta, ki je najbolj osvetljena. Obratno pa velja za difuznost, kjer se

svetloba, ki pade na objekt odbije, v vse smeri.


Če objekt na svoji površini odbija okolico, to imenujemo odsevnost. To lastnost si najlaţje

predstavljamo, če pomislimo na ogledalo, kjer je odbita okolica dobro definirana. Pri

materialih, ki imajo večjo difuznost, pa je odboj zamegljen. Prozornost definira materialno

karakteristiko, ki prepušča določeno količino svetlobe skozi objekt. Pri tem je potrebno

omeniti tudi lomni količnik, ki predstavlja stopnjo ukrivljenosti svetlobnega ţarka na

prehodu iz ene snovi na drugo. Primer je lom svetlobe v kozarcu vode s slamico. Svetlost

opredeljuje svetlobni tok, ki ga oddaja določena površina, pri čemer ima objekt lastnost

osvetljevanja svoje lastne površine. Lastnost ţarenja je veliko bolj uporabna, ko je zunanja

osvetlitev intenzivnejša od svetlosti materiala.

Ko ne ţelimo preoblikovati objekta, lahko niţjo stopnjo nagrbančenosti doseţemo z

reliefnostjo, ki zajema del senčenja, doseţemo pa jo s sivinsko teksturo.

Temnejši deli teksture ponazarjajo vbočenost, svetlejši pa izbočenost. Takšna vrsta

parametra je primerna, ko so potrebne deformacije površine objekta manjše od celotne

geometrije.

Proces dodeljevanja teksture objektu spremlja mapiranje, ki je način apliciranja teksture na

poligonski objekt. Glede na obliko površine objekta poznamo ploskovno, krogelno,

cilindrično, kubično ter UV mapiranje. Vse naštete vrste mapiranja ţe s svojim imenom

ponazarjajo vir projekcije. Pri ploskovnem mapiranju gre za nanašanje teksture na neko

površino, kjer bo rezultat boljši pri bolj ploski površini. Pri krogelnem mapiranju se bo

tekstura projicirala enakomerno na vse strani iz koordinatnega izhodišča in je

najučinkovitejša metoda pri projiciranju tekstur na okrogle oziroma krogli podobne

objekte. Pri cilindričnem mapiranju predstavlja vir projekcije cilindrični koordinatni sistem

kjer je ena od osi, os projekcije. Pri tem se bo projekcija projicirala na vse smeri z

izhodiščem v osi projekcije. Valju in valju podobnim objektom bo ta vrsta mapiranja

najbolj ustrezala.

Kubično mapiranje je podobno ploskovnemu, od njega pa se razlikuje v tem, da se tekstura

projicira na vseh šest ploskev in na vsako posebej. Ko pa imamo opravka z bolj

kompliciranimi objekti, nam ostali načini mapiranja ne ustrezajo dovolj, zato uporabimo

UV mapiranje, kjer model raztegnemo v dvodimenzionalno ploskev, ki postane osnova za

risanje teksture. Na ta način se tekstura popolnoma prilagodi površini objekta, saj ima vsak

poligon na objektu svoj del teksture, ki se bo, ob deformaciji, deformirala skupaj z njim.


Teksturi lahko poleg opisanih načinov mapiranja določimo tudi orientiranost, velikost,

intenziteto, način ponavljanja (v primeru, da je površina teksture manjša od površine

objekta) in razne druge nastavitve. Pri končnem videzu objekta igrajo pomembno vlogo

tudi luči. Z njimi lahko opišemo naraven fizikalni pojav ali pa jih uporabimo za

predstavitev dejanskih luči v temnih okoliščinah, kot na primer nočnih scenah. V eni sceni

lahko uporabimo več virov svetlobe, za dosego realističnega videza pa imamo v

nastavitvah na izbiro tudi sence. Kot vir svetlobe imamo na izbiro ambientalno svetlobo,

usmerjeno luč, točkast izvor svetlobe, reflektor in površinsko luč. Pri ambientalni svetlobi,

je svetloba difuzna in vseprisotna, kar pomeni, da izvor luči prihaja iz vseh smeri. Zaradi

vseprisotnosti ambientalna svetloba ne more metati senc.

Usmerjeno luč uporabljamo, ko ţelimo simulirati zelo oddaljene točkaste izvore, na primer

Sonce. Definirana je kot vektor, pri kateri prostorska postavitev v sceni ni pomembna, saj

nakazuje le smer od koder svetloba prihaja. Pri točkastem izvoru svetlobe nam ţe ime

pove, da svetloba izhaja iz ene točke, ki je centralna, in se krogelno razširja po prostoru. Ta

izvor svetlobe, za razliko od usmerjene luči, nima usmerjenosti. Reflektor ponazarja

stoţčast izvor svetlobe, ki je usmerjen. Izvor svetlobe se nahaja v konici, spodnji del pa se

enakomerno širi proti sceni. Poleg usmerjenosti, reflektorju definiramo tudi kot, ki

predstavlja širino snopa. Pravokotnik poljubne velikosti in usmerjenosti najbolje opiše

površinsko luč. Ob osvetljevanju predmetov s površinsko lučjo nastane značilna polsenca,

večja površina površinske luči nam da večjo in mehkejšo polsenco.

Upodabljanje, v angleščini Rendering, predstavlja zadnji korak pri izdelavi 2D slike iz 3D

modela. Pri tem procesu je čas izdelovanja slike odvisen od obseţnosti geometrije,

materialov, števila in vrste luči, velikosti slike in raznih drugih dejavnikov. Preden

pričnemo upodabljati, moramo izbrati določene nastavitve. Večja kot je velikost slike in

bolj kot je zapletena geometrija objekta oziroma modela, daljši bo čas upodabljanja.

Mehčanje robov uporabljamo, ker so robovi objektov na sliki omejeni z ločljivostjo

oziroma piksli. Ta postopek sicer ne poveča ločljivosti ampak nam da le občutek

mehkejših robov. Če objekt pogledamo od blizu, pa robovi delujejo zamegljeno. Po

nastavitvah in upodobitvi slike, lahko le-to shranimo tako, da odvisno od nadaljnje uporabe

slike, določimo format. (Erzetič, Gabrijelčič, 2009)


4.4.2. Proces modeliranja dravskih plovil

Preden se lotimo dejanskega modeliranja si moramo ţelen objekt dobro predstavljati in si

ga izrisati na papir, da bo končni rezultat čim bolj podoben začetni zamisli. Seveda se

lahko zgodi, da skozi postopek modeliranja dobimo nove ideje, kako obstoječo idejo

izboljšati in potemtakem lahko končni rezultat nekoliko odstopa od začetne zamisli.

V vsakem primeru pa se modeliranja lotimo tako, da premislimo kako bomo začeli,

oziroma na kakšni osnovi bomo izoblikovali svojo zamisel. Enak ali zelo podoben rezultat

lahko, namreč, dobimo skozi različne procese in z uporabo različnih postopkov. Za primer

vzemimo vazo, ki jo lahko ustvarimo tako, da najprej narišemo krivuljo in jo nato zavrtimo

okrog osi ter tako dobimo ţeleno vrtenino. Lahko pa vazo ustvarimo tudi z uporabo

osnovnih gradnikov in Booleovih operatorjev. Moţnih postopkov je veliko, potrebno pa je

izbrati najbolj hitrega, efektivnega najlaţjega ali pa sebi najbliţjega.

Slika 4.6 Primer modeliranja vaze na dva različna načina

Najprej sem se lotila modeliranja info-točke in preden sem se odločila za meni najbliţji in

najprimernejši postopek, sem se poskušala napotiti do cilja na različne načine, ki pa se

dolgoročno niso izkazali za najboljše. Odločila sem se začeti s kroglo, ki sem jo v eni osi

podaljšala, ter tako dobila osnovni, zunanji volumen plovila. Dejanski prostor, kjer se bodo

obiskovalci gibali sem ustvarila preprosto z Booleovimi operatorji tako, da sem najprej

zdruţila cilinder in kvader ter ju nato odštela od podaljšane krogle.


Nekaj točkam sem premaknila poloţaje in s tem dosegla manj oster in bolj harmoničen

videz. Z Booleovimi operatorji sem zatem ustvarila delovni prostor ter luknje v zunanjem

obodu plovila.

Slika 4.7 Razteg krogle

Slika 4.8 Oblikovanje notranjega volumna z Booleovimi operatorji

Slika 4.9 Notranji volumen in premikanje točk


Slika 4.10 Oblikovanje perforirane stranice plovila z Booleovimi operatorji

Naslednja faza oblikovanja info-točke je dodajanje detajlov in ostalih komponent plovila.

Najprej sem s preoblikovanjem kocke in mnoţenjem le te oblikovala tlak na pohodni

površini plovila. Preoblikovane kocke sem zdruţila pod skupni objekt tako, da posameznih

ploščic ne moremo več premikati, ampak končna postavitev ploščic, oziroma skupek

ploščic deluje kot en objekt. Kasneje sem robove ploščic obrezala in z vlečenjem dosegla

ograjo, torej tlak, ki se nadaljuje v ograjo. Z rotacijo in premikanjem pozicije ploščic pa

sem dosegla ţelen videz.

Slika 4.11 Oblikovanje pohodnega tlaka

Za zasnovo pilotske kabine sem prav tako uporabila Booleove operatorje ter vlečenje

spodnje ploskve odštetega objekta. Volan sem zasnovala s spajanjem podolgovatih valjev

in dveh torusov. Sledilo je oblikovanje polic ter dveh interaktivnih medijev v obliki

zaslona občutljivega na dotik. Police za prospekte in podobne fizične vire informacij sem

zasnovala s preoblikovanjem kocke, za dosego zaobljenih robov pa sem uporabila


HyperNURBS. Pri snovanju zaslonov je šlo predvsem za preoblikovanje kock ter njuno

medsebojno interakcijo prek Booleovih operatorjev.

Tako izoblikovane dele sem premaknila na ţelene poloţaje ter jih zdruţila vsake v svoj

skupni objekt. Pred pričetkom dodajanja materialov, barv in tekstur sem na spodnjem delu

trupa oblikovala še pregrado ter dodala propelerje, ki sem jih pred tem zasnovala na

podlagi preoblikovanja primitivnih teles ter spajanja.

Slika 4.12 Oblikovanje interaktivnih ekranov

Slika 4.13 Dokončno oblikovanje perforirane stranice plovila

Slika 4.14 Oblikovanje lista ladijskega vijaka


Slika 4.15 Oblikovanje ladijskega vijaka

Za tem sem se lotila teksturiranja. Notranjost v celoti zajema rumena barva v teksturi

pribliţno enako velikih pik z vmesnim prostorom bele barve, medtem ko sta tlak in ograja

lesena. Policam, volanu ter propelerjema sem sama ustvarila nov material, pri katerem sem

ţelela doseči učinek odsevne kovine za propelerja ter volan. Pri policah pa sem določila le

barvo ter stopnjo odboja svetlobe od površine. Oknu, pri kabini za upravljanje, sem dodala

učinek stekla z uravnavanjem prosojnosti materiala. Obvezna oprema pri vsakem od treh

plovil so tudi luči, ki bodo ponoči razsvetljevale prostor. Za ta namen sem pri info-točki

uporabila vsesmerne luči, ki sem jih namestila znotraj prej oblikovanih prosojnih

polkrogel. Dvajset luči sem razporedila poljubno po notranjosti zavoja preluknjane stene.

V nastavitvah sem izbrala difuzno, vidno svetlobo rahlo rumene barve.

Slika 4.16 Teksturiranje Info-točke

Slika 4.17 Dodajanje luči


Restavracije sem se lotila na podoben način. Kroglo sem podaljšala ter jo spremenila v

poligonski objekt. Nato sem jo označila ter prerezala tako, da sem z izbrisom določenih

ploskev dosegla odprtini, poligonski luknji, ki sem ju za tem zaprla in ustvarila pohodno

površino ter poševno steno. Z debeljenjem in vlečenjem robov pohodne površine sem

izoblikovala ograjo, kateri sem s premikanjem in rotiranjem ploskev ustvarila valovito

obliko. Za tem sem z Booleovimi operatorji, s podolgovato polkroglo, iz trupa izdolbla

hodnik, prek katerega preidemo iz vstopne točke plovila do glavnega dela restavracije,

zunanje jedilnice.

Slika 4.18 Oblikovanje pohodne površine in poševne stene restavracije

Slika 4.19 Oblikovanje ograje

Nato sem se lotila oblikovanja lokov, ki izhajajo iz trupa plovila in objemajo zunanji

jedilni prostor. Krivuljo in kroţnico sem zdruţila s SweepNURBS-om tako, da je nastala

cev. V nastavitvah SweepNURBS-a sem določila, da je začetni presek cevi večji od

končnega, ter tako dobila cev, ki je od enega dela do drugega vse bolj oţja. Cev sem nato

preoblikovala v ţeleno finalno formo, jo razmnoţila, posameznim delom spremenila

dimenzije ter jih postavila na trup plovila.


Slika 4.20 Oblikovanje cevi s SweepNURBS

Slika 4.21 Izoblikovana cev

Slika 4.22 Postavitev vseh devet cevi na plovilo

Slika 4.23 Zmanjševanje celotnega plovila po y osi


Z Booleovimi operatorji sem za tem izoblikovala odprtine za okna, kabino za upravljanje

plovila, vsa vrata na hodniku ter vrata, ki povezujejo kuhinjo z jedilnico. Za tem sem s

pomikanjem točk ter robov spodnjega dela plovila oblikovala pregrado ter dodala

propelerje. Stol in mizo sem oblikovala s pomočjo kocke, katero sem sploščila ter

razrezala. Interesne površine sem z vlečenjem in pomikanjem oblikovala v noge in

naslonjalo. Tako stolu kot tudi mizi sem z uporabo HyperNURBS-a ustvarila bolj okrogel

videz, jih nato razmnoţila ter zdruţila v en objekt.

Slika 4.24 Rezanje ploskev sedala

Slika 4.25 Oblikovanje forme stola z vlečenjem in HyperNURBS

Slika 4.26 Končna oblika mize in stola


Pri izbiri barvnih odtenkov za notranje površine sem se odločila za zeleno, ki je nekoliko

bolj izrazita na hodniku ter vratih, medtem ko je poševna stena in notranji robovi ograje

svetlejšega odtenka. Tlak je, tako kot pri ostalih dveh plovilih, sestavljen iz lesenih deščic,

v tem primeru pa sem se odločila za zeleno obarvan les. Mize in stoli imajo aluminijasto

konstrukcijo s plastično prevleko. Luči sem namestila na spodnji dve ter zgornje tri cevi.

Medtem, ko je na zgornjih treh ceveh devet luči usmerjenih na devet miz, je ostalih,

spodnjih dvanajst luči, usmerjenih na celoten zunanji prostor. Zgornje in spodnje luči se

razlikujejo predvsem po tem, da imajo zgornje manjši kot oddajanja ter sijejo zeleno

svetlobo, medtem ko imajo spodnje luči večji kot, vendar manjši domet svetlejše svetlobe.

Pri vseh lučeh sem, za razliko od info-točke, uporabila usmerjene luči.

Slika 4.27 Dodajanje luči

Slika 4.28 Dodajanje tekstur


Modeliranja lokala sem se lotila s krivuljo in oblikovala obliko z eno konkavno stranico, ki

se sklada z bokom restavracije. Ploskev sem dosegla z LoftNURBS ter jo z vlečenjem

odebelila. Nato sem dobljeni objekt podvojila, ter enega premaknila nad drugega. S

pomočjo preoblikovane polkrogle in Booleovih operatorjev je spodnji del dobil

hidrodinamično obliko. Zgornji del, ki je postal streha, pa sem s pomikanjem točk in z

orodjem imenovanim magnet, ukrivljala sprva ravno horizontalno površino.

Slika 4.29 Oblikovanje spodnjega in zgornjega dela lokala

S preoblikovanjem kocke z Booleovimi operatorji in orodjem za upogib sem oblikovala

prostor za točenje pijač, kabino za upravljanje plovila ter toaletne prostore. Z uporabo

HyperNURBS sem dosegla zaobljene robove objekta oziroma delovnega prostora, ki sem

ga nato umestila med zgornji in spodnji del plovila. Pri spodnjem delu plovila sem s

pomikanjem točk, robov in ploskev oblikovala pregrado ter dodala predhodno oblikovane

propelerje. Nato sem se lotila snovanja tlaka, ki sem ga oblikovala enako kot pri

restavraciji in info-točki, ter posamezne deščice zdruţila v en objekt.

Slika 4.30 Oblikovanje delovnega prostora z orodjem - bend


Slika 4.31 Postavitev delovnega prostora med spodnji in zgornji del plovila

Slika 4.32 Oblikovanje notranjega volumna delovnega prostora

Slika 4.33 Oblikovanje pohodne površine - lesene deščice

Pohodno površino in streho lokala sem povezala s stebrički iz preoblikovanega,

razmnoţenega valja ter jim različno spreminjala nagib. Z enakim postopkom sem

oblikovala preostale stebričke, ki tvorijo ograjo in luči plovila. Za dosego luči v stebričkih

sem najprej označila polovico zgornje tretjine segmentov stebričkov ter jim nato dodelila

prozoren material. V notranjost sem nato postavila vsesmerne luči z modro svetlobo.


Slika 4.34 Prikaz osvetljenosti osrednjega prostora

Slika 4.35 Oblikovanje podpornih stebričkov

Slika 4.36 Oblikovanje in dodajanje stebričkov za tvorbo ograje in luči

Stole in mize sem podobno kot pri restavraciji oblikovala s krčenjem kocke ter rezanjem

njene zgornje in spodnje ploskve. Z vlečenjem določenih segmentov sem nato dobila

naslonjalo stola. Mizo sem oblikovala na podlagi valja in, tako kot pri stolu, s

HyperNURBS dosegla zaobljeno obliko.

Za dosego ţelene oblike je sledilo dodajanje materialov in barv. Deščice, ki tvorijo tlak, so

tako kot pri ostalih dveh plovilih, iz obarvanega lesa. Delovnemu prostoru sem določila

poslikano steno z dodajanjem teksture s celičnim vzorcem.


Nosilni stebrički ter tisti, ki tvorijo ograjo, so iz modro obarvanega jekla, medtem ko so

stebrički uporabljeni kot luči iz bele plastike. Prav tako je plastična tudi sedeţna garnitura,

streha in trup plovila pa sta iz nerjavečega jekla.

Slika 4.37 Prikaz osvetljenosti ponoči

Slika 4.38 Različni pogledi na izoblikovano plovilo

Glede izbire barv in materialov za zunanjost plovil sem pri vseh ţelela ostati enotna in

izbrala belo obarvano nerjaveče jeklo, pri info-točki in restavraciji pa je del trupa, ki je pod

vodno gladino istega materiala, črne barve. Prav tako so pri vseh treh plovilih enotnega

materiala tudi propelerji.

Dimenzije izoblikovanih plovil so prikazane na naslednjih slikah.


Slika 4.39 Prikaz dimenzij restavracije

Slika 4.40 Prikaz dimenzij lokala

Slika 4.41 Prikaz dimenzij info-točke


5. BARVNE REŠITVE

Barvne rešitve morajo biti takšne, da ob upoštevanju določenih barvnih vzorcev in

zakonitosti zadovoljijo čutno zaznavo opazovalca.

Kaj je barva?

»Barva je občutek, ki nastane v moţganih, kot odgovor na svetlobo, ki pade na mreţnico v

notranjosti očesa.« (Agoston, 1979, str. 7)

Barva je lastnost svetlobe in je v temi ne zaznavamo. Tako kot se zdi, da se Sonce vrti

okrog Zemlje, se tudi zdi, da so predmeti in materiali pobarvani oziroma barvni. Večina

predmetov ni sijoča, ampak je vidna zaradi svetlobe, ki jih obsije in se od njih razpršeno

odbija do naših oči. Tam skozi očesno lečo pade na mreţnico in se od tam, preko

receptorjev in optičnih ţivčnih vlaken, prenese do moţganov. Torej bi bilo bolj pravilno

reči: »Barva, ki jo tista luč oziroma svetloba povzroča je rdeča.« kot pa: »Tista luč oziroma

svetloba je rdeča.« (Agoston, 1979)

Običajno so plovila akromatičnih barv, na primer bele, črne ali sive, po drugi strani pa

restavracije, info točke in lokale, kjer se ljudje srečujejo, pogovarjajo, zabavajo, nabirajo in

izmenjujejo informacije, krasijo ţivahne in tople barve. Izziv je torej uskladiti rigoroznost

zunanjega videza plovila in ţivahno notranjost restavracije, info točke in lokala.


5.1. Teorija barv

Zaznavanje barv je vedno ţelo zanimanje mnogih umetnikov. Med prvimi, ki so opravljali

barvne študije je bil ţe Leonardo da Vinci (okoli 1490). Isaac Newton je leta 1704 izdal

delo – Opticks, o svetlobi in barvah, kjer je opredelil primarne barve v sestavi rdeče,

rumene in modre, na podlagi prepričanja o sposobnosti nastajanja vseh ostalih barv, na

podlagi mešanja primarnih barv.

Nemški poet Goethe je v svojem delu – Farbenlehre (1810) predstavil mnogo natančnih

opaţanj v zvezi z zaznavanjem barv. Znan je Goethejev barvni krog s šestimi barvami

(zelena, modra, vijolična, rdeča, oranţna in rumena), kjer so si nasproti leţeče barve

kontrastne.

Slika 5.1 Goethejev barvni krog

V Franciji pa je na ostale umetnike in kasnejše teoretike pomembno vplival Michel –

Eugène Chevreul, s svojim delom - Zakonitosti simultanega kontrasta barv (1839).

V prvem desetletju 20. stol. si je profesor Albert H. Munsell zamislil barvni sistem, ki

barve opredeljuje glede na tri barvne dimenzije – odtenek, vrednost oziroma svetlost in

barvo oziroma nasičenost barve. Sistem naj bi sluţil kot orodje za učenje barv pri otrocih

in je bil ustvarjen na podlagi primerjave s sistemom glasbe, ki obravnava vsak zvok na

podlagi njegovega tona, intenzitete in trajanja. (Agoston, 1979)


Odtenek je opredeljen kot dejanska, čista barva, brez dodanega belega ali črnega pigmenta

in je ena od primarnih lastnosti barve. Na Munsellovem barvnem sistemu je deset barvnih

odtenkov (rdeča, oranţna, rumena, zeleno-rumena, zelena, modro-zelena, modra, modro-

vijolična, vijolična in rdeče-vijolična).

Svetlost barve določa deleţ odtenku primešanega črnega ali belega pigmenta, nasičenost

barve pa je opredeljena kot intenziteta barve, več sivega pigmenta v barvi pomeni manjšo

nasičenost. (Chijiiwa, 1989)

Slika 5.2 Munsellov barvni sistem


5.2. Barvne kombinacije

Z barvnimi kombinacijami ţelimo ustvariti določene učinke, ki sooblikujejo objekt, ki ga

dizajniramo. Obstajajo različne palete barv in barvnih kombinacij ter vzorci po katerih

posamezne barve kombiniramo. Med seboj lahko kombiniramo barve z istim odtenkom, s

podobnim, kontrastnim, komplementarnim ali akromatičnim odtenkom.

Barve v osnovi ločimo na tople (na primer rdeča, rumena, oranţna) in hladne (na primer

temno modra, modra, siva), svetle (na primer svetlo modra, svetlo zelena, svetlo siva) in

temne (na primer črna, rjava, olivno zelena) ter ţive (na primer rdeča, rumena, modra,

zelena) in dolgočasne (svetlo rjava, svetlo siva, svetlo zelena). Nekatere barve so

izstopajoče, te najprej opazimo in se uporabljajo tudi na cestnih oznakah, na primer ţivo

rdeče obarvan znak za stop. Če pa ţelimo, po drugi strani, ustvariti bolj pomirjujoč učinek,

sta najbolj primerni barvi modra in zelena ter roza barva ob izogibanju močnim

kontrastom. (Chijiiwa, 1989)

Pred izbiro končnih barvnih kombinacij za tri plovila, ki so bila izdelana v okviru

diplomskega dela, sem preizkušala različne moţnosti. Odločila sem se preizkušati

kombinacije kontrastnih barv (oranţne in modre, rumene in vijolične ter rdeče in zelene) in

toplo hladnih odtenkov. Barve sem v vseh primerih na stene in elemente nanašala v

različnih vzorcih in poslikavah.

V vseh primerih pa so barve in materiali zunanjih površin ostali enotni in skladno s

konceptom so se spreminjale le barve notranjih ploskev in elementov plovil. Kontrastne

barve si v splošnem nasprotujejo, a se istočasno tudi dopolnjujejo. Pri vseh treh plovilih

kombinacije kontrastnih barv delujejo drzno, ţivo in vznemirjujoče. Kombinacija s toplimi

in hladnimi barvnimi odtenki delujejo bolj usklajeno. Kljub preizkušanju različnih barvnih

kombinacij, se pri končni izbiri nisem odločila za nobeno od predstavljenih na Slika 5.3,

Slika 5.4 in Slika 5.5,saj menim, da kompleksna forma zasnovanih plovil ne dopušča

barvne raznolikosti v takšni meri.


Slika 5.3 Prikaz barvnih kombinacij info-točke

Slika 5.4 Prikaz barvnih kombinacij lokala


Slika 5.5 Prikaz barvnih kombinacij restavracije

Pri izbiri barv za notranje površine plovil, sem izhajala iz asociacij, ki jih dobimo ko

pomislimo na dejavnost, kateri je namenjeno posamezno plovilo. Pri restavraciji

pomislimo na hrano in če predpostavimo zdrav način prehranjevanja (z zelenjavo in

sadjem) je vsekakor dominantna barva zelena. Kombinirala sem odtenke ţivo zelene ter

neţnejše svetlo zelene barve. Za modro barvo pri lokalu sem se odločila zaradi asociacije

na tekočine, saj je tu serviranje in uţivanje pijač glavna dejavnost. Pri info-točki pa sem

informacije povezovala z idejami, za katere je splošno znan simbol ţarnica, ki je običajno

ponazorjena z rumeno barvo.

Slika 5.6 Izbrana barvna kombinacija plovil


6. VIRTUALNI PREDSTAVITVENI MODEL

V 3D računalniški grafiki predstavlja modeliranje matematični opis kateregakoli tri

dimenzionalnega objekta z uporabo namenske programske opreme. Rezultat modeliranja

so lahko 2D slike, ki nastanejo z upodabljanjem, ali pa računalniške simulacije fizikalnih

pojavov. Dan danes nam je na voljo tudi tehnologija 3D tiska, ki nam, s posebnimi

postopki za izdelovanje 3D modelov, omogoča fizično predstavitev zamisli. Prav tako kot

3D tisk, poznamo tudi obraten postopek, pri katerem objekt 3D skeniramo. Skeniran objekt

z uporabo skenerja pretvorimo iz fizične v digitalno obliko – 3D model. Tako opisan

model, lahko z ustrezno programsko opremo preoblikujemo in po ţelji ponovno natisnemo.

Postopek 3D skeniranja je zelo uporaben v primerih, ko imamo ţe obstoječ fizični model,

ki ga ţelimo na enaki geometrijski osnovi preoblikovati. Za primer vzemimo model

avtomobila, kjer ţelimo ohraniti osnovno zgradbo avtomobila in preoblikujemo samo

karoserijo.

Na začetku so bili 3D objekti prikazani z ţičnimi modeli. To so modeli kjer je objekt

predstavljen z vsemi njegovimi robovi. Slabost ţičnega modela je dvoumna predstavitev

teles in nezmoţnost določitve mase, površine, prostornine, senčenja in podobno. Ţični

model so izboljšali z odstranjevanjem skritih robov, kjer so deli linij oziroma robov pokriti

s ploskvijo nevidni. Proces razvoja 3D prikaza se je tako nadaljeval s Phongovim

senčenjem in barvnim teksturiranjem kot ga poznamo danes. (Erzetič, Gabrijelčič, 2009)

Slika 6.1 Razvoj 3D predstavitvenega modela


7. SKLEP

Diplomsko delo je bilo izdelano na podlagi preučene literature na temo oblikovanja in

zgradbe plovil in je rezultat upoštevanja smernic iz obeh področij. Cilj, zadan pred

pričetkom dela, je zajemal zasnovo inovativne oblike plovil, zdruţujoč poseben program

ter oblikovno pestrost in je bil doseţen s sistematičnim modeliranjem, upodabljanjem in

vizualiziranjem.

Ključni del snovanja je bila ustrezna programska oprema, programa Cinema 4d in Adobe

Photoshop CS4, s katerima so ideje prešle iz zamisli v obliko primerno za natančno

predstavitev.

Ob zaključku diplomskega dela sem prišla do določenih ugotovitev. Ena izmed teh je, da

kompleksnejše oblike ne dovoljujejo določenih barvnih kombinacij, saj v tem primeru

deluje objekt preveč nasičeno. Nadalje je na tej stopnji izkušenj in znanja iz modeliranja

vsekakor zahtevnejša zasnova objektov organskih oblik, kot pa ortogonalnih, kljub temu,

da so lahko tudi ortogonalne forme kompleksne. Pozitivna lastnost diplomskega dela je

moţnost nadaljnjega razvijanja zamisli, na primer poglobljena študija materialov primernih

za izvedbo ali pa dodatna razčlenitev kompleksnosti forme na več variantnih rešitev.

Skozi snovanje diplomskega dela, sem pridobila dodatna znanja na področju modeliranja

in vizualiziranja ter se pobliţe spoznala s tematiko oblikovanja in sestave plovil. Do sedaj

se s plovili nisem poglobljeno ukvarjala, kljub temu pa sem ţelela izoblikovati izvirno

formo ter jo zdruţiti z neobičajno funkcijo plovila.


8. VIRI IN LITERATURA

Agoston, G 1979, Color theory and its aplication in art and design, Heidelberg,

Springer-verlag

Balič, J 2002, CAD/CAM postopki, Fakulteta za strojništvo, Maribor

Chijiiwa, H 1989, Color harmony : a guide to creative color combinations, Minehead,

Greenwood

Erzetič, B, Gabrijelčič, H 2009, 3D od točke do upodobitve, Pasadena, Ljubljana

Fiell, C, Fiell, P 2006, Design handbook: concepts, materials, styles, Taschen, Köln

Humble, R 1997, Ladje: pregled razvoja ladjarstva, Učila, Trţič

Captain John's Harbour Boat Restaurant 2011,Wikipedia. Dostopno na:

<http://en.wikipedia.org/wiki/Captain_John's_Harbour_Boat_Restaurant> [12.9.2011]

Moshulu 2011, Wikipedia. Dostopno na:

< http://en.wikipedia.org/wiki/Moshulu > [12.9.2011]

USAT General Frank M. Coxe 2011, Wikipedia. Dostopno na:

< http://en.wikipedia.org/wiki/USAT_General_Frank_M._Coxe#Current_use >

[12.9.2011]

PS Lincoln Castle 2011, Wikipedia. Dostopno na:

< http://en.wikipedia.org/wiki/PS_Lincoln_Castle > [12.9.2011]

PS Tattershall Castle 2011, Wikipedia. Dostopno na:

< http://en.wikipedia.org/wiki/PS_Tattershall_Castle > [12.9.2011]

SS South Steyne 2011, Wikipedia. Dostopno na:

< http://en.wikipedia.org/wiki/SS_South_Steyne > [12.9.2011]

HouseDesignIdea 2010, ‘O’ de Squisito Boat House in Dubai by X Architects.

Dostopno na:

< http://www.housedesignidea.com/o-de-squisito-boat-house-in-dubai-by-x-

architects/> [12.9.2011]


Gradient Magazine 2010, MetroShip Mobile Water Home By David Ballinger.

Dostopno na:

< http://www.gradientmagazine.com/design/metroship-mobile-water-home-by-david-

ballinger/ > [12.9.2011]

Inhabitat 2011, INHABITAT INTERVIEW: Koen Olthuis of WaterStudio.nl Talks

About Design for a Water World. Dostopno na:

< http://inhabitat.com/interview-koen-olthius-of-waterstudionl/ > [12.9.2011]

Design buzz 2010, ‘The Argo’: Made for the Ljubljanica river. Dostopno na:

< http://www.designbuzz.com/entry/the-argo-to-sail-across-the-ljubljanica-river/ >

[12.9.2011]

VIRI SLIK

Slika 2.1: <http://en.wikipedia.org/wiki/Captain_John's_Harbour_Boat_Restaurant>

[12.9.2011]

Slika 2.2: < http://en.wikipedia.org/wiki/Moshulu> [12.9.2011]

Slika 2.3:

<http://en.wikipedia.org/wiki/USAT_General_Frank_M._Coxe#Current_use>

[12.9.2011]

Slika 2.4: < http://en.wikipedia.org/wiki/PS_Lincoln_Castle> [12.9.2011]

Slika 2.5: < http://en.wikipedia.org/wiki/PS_Tattershall_Castle> [12.9.2011]

Slika 2.6: <http://en.wikipedia.org/wiki/SS_South_Steyne> [12.9.2011]

Slika 2.7: < http://www.housedesignidea.com/o-de-squisito-boat-house-in-dubai-by-x-

architects/ > [12.9.2011]

Slika 2.8: < http://www.gradientmagazine.com/design/metroship-mobile-water-home-

by-david-ballinger/ > [12.9.2011]

Slika 2.9: < http://inhabitat.com/interview-koen-olthius-of-waterstudionl/ >

[12.9.2011]

Slika 2.10 in Slika 2.11: < http://www.designbuzz.com/entry/the-argo-to-sail-across-

the-ljubljanica-river/ > [12.9.2011]


Slika 3.1 in Slika 3.2: Humble, R 1997, Ladje : zgodovinski pregled razvoja

ladjarstva, Učila, Trţič

Slika 4.2: < http://katebarclay.blogspot.com/2009/09/video-reflection-ross-lovegrove-

organic.html> [12.9.2011]

Slika 4.3: < http://grandhomedesign.com/cubic-design-house-in-south-germany-by-

c18-architects> [12.9.2011]

Slika 5.2: < http://en.wikipedia.org/wiki/Munsell_color_system> [12.9.2011]

Slika 4.1, Slika 4.4 – Slika 5.1, Slika 5.3 – Slika 6.1: Valentina Urbančič, 2011

KAZALO SLIK

Slika 2.1 Jadran, Captain John's Harbour Boat Restaurant ................................................................ 3

Slika 2.2 Moshulu .............................................................................................................................. 4

Slika 2.3 USAT General Frank M. Coxe ........................................................................................... 4

Slika 2.4 Lincoln Castle ..................................................................................................................... 5

Slika 2.5 Tattershall Castle................................................................................................................. 5

Slika 2.6 South Steyne ....................................................................................................................... 5

Slika 2.7 'O' de Squisito boat house - X Architects ............................................................................ 6

Slika 2.8 Metroship - David Ballinger ............................................................................................... 6

Slika 2.9 Paviljon na vodi - Koen Olthuis, Waterstudio .................................................................... 7

Slika 2.10 ARGO - Jernej Jaroslav Kropej ........................................................................................ 7

Slika 2.11 ARGO - Jernej Jaroslav Kropej ........................................................................................ 7

Slika 3.1 Sile, ki delujejo na plovilo .................................................................................................. 8

Slika 3.2 Ladijski vijak ...................................................................................................................... 9

Slika 4.1 Koncept ............................................................................................................................. 11

Slika 4.2 Primer organskega dizajna – stol ...................................................................................... 12

Slika 4.3 Primer ortogonalne forme – Wissgoldingen, Nemčija ...................................................... 13

Slika 4.4 Predstavitev koncepta z izoblikovanimi plovili ................................................................ 14

Slika 4.5 Prikaz izbranih materialov in barv .................................................................................... 15

Slika 4.6 Primer modeliranja vaze na dva različna načina ............................................................... 21

Slika 4.7 Razteg krogle .................................................................................................................... 22

Slika 4.8 Oblikovanje notranjega volumna z Booleovimi operatorji ............................................... 22

Slika 4.9 Notranji volumen in premikanje točk ............................................................................... 22

Slika 4.10 Oblikovanje perforirane stranice plovila z Booleovimi operatorji .................................. 23

Slika 4.11 Oblikovanje pohodnega tlaka .......................................................................................... 23

Slika 4.12 Oblikovanje interaktivnih ekranov .................................................................................. 24


Slika 4.13 Dokončno oblikovanje perforirane stranice plovila ........................................................ 24

Slika 4.14 Oblikovanje lista ladijskega vijaka ................................................................................. 24

Slika 4.15 Oblikovanje ladijskega vijaka ......................................................................................... 25

Slika 4.16 Teksturiranje Info-točke .................................................................................................. 25

Slika 4.17 Dodajanje luči ................................................................................................................. 25

Slika 4.18 Oblikovanje pohodne površine in poševne stene restavracije ......................................... 26

Slika 4.19 Oblikovanje ograje .......................................................................................................... 26

Slika 4.20 Oblikovanje cevi s SweepNURBS .................................................................................. 27

Slika 4.21 Izoblikovana cev ............................................................................................................. 27

Slika 4.22 Postavitev vseh devet cevi na plovilo ............................................................................. 27

Slika 4.23 Zmanjševanje celotnega plovila po y osi ........................................................................ 27

Slika 4.24 Rezanje ploskev sedala ................................................................................................... 28

Slika 4.25 Oblikovanje forme stola z vlečenjem in HyperNURBS ................................................. 28

Slika 4.26 Končna oblika mize in stola ............................................................................................ 28

Slika 4.27 Dodajanje luči ................................................................................................................. 29

Slika 4.28 Dodajanje tekstur ............................................................................................................ 29

Slika 4.29 Oblikovanje spodnjega in zgornjega dela lokala ............................................................ 30

Slika 4.30 Oblikovanje delovnega prostora z orodjem - bend ......................................................... 30

Slika 4.31 Postavitev delovnega prostora med spodnji in zgornji del plovila .................................. 31

Slika 4.32 Oblikovanje notranjega volumna delovnega prostora ..................................................... 31

Slika 4.33 Oblikovanje pohodne površine - lesene deščice ............................................................. 31

Slika 4.34 Prikaz osvetljenosti osrednjega prostora ......................................................................... 32

Slika 4.35 Oblikovanje podpornih stebričkov .................................................................................. 32

Slika 4.36 Oblikovanje in dodajanje stebričkov za tvorbo ograje in luči ......................................... 32

Slika 4.37 Prikaz osvetljenosti ponoči ............................................................................................. 33

Slika 4.38 Različni pogledi na izoblikovano plovilo ....................................................................... 33

Slika 4.39 Prikaz dimenzij restavracije ............................................................................................ 34

Slika 4.40 Prikaz dimenzij lokala ..................................................................................................... 34

Slika 4.41 Prikaz dimenzij info-točke .............................................................................................. 34

Slika 5.1 Goethejev barvni krog ....................................................................................................... 36

Slika 5.2 Munsellov barvni sistem ................................................................................................... 37

Slika 5.3 Prikaz barvnih kombinacij info-točke ............................................................................... 39

Slika 5.4 Prikaz barvnih kombinacij lokala ..................................................................................... 39

Slika 5.5 Prikaz barvnih kombinacij restavracije ............................................................................. 40

Slika 5.6 Izbrana barvna kombinacija plovil .................................................................................... 40

Slika 6.1 Razvoj 3D predstavitvenega modela ................................................................................. 41


PRILOGE

Priloga 1: Upodobitve treh zasnovanih plovil

Priloga 2: Vizualizacija na reki Dravi, s pogledom iz notranjosti lokala, in restavracije

Priloga 3: Vizualizacija svetlobnih učinkov lokala, info-točke ter restavracije

Priloga 4: Ţivljenjepis


Priloga 1: Upodobitve treh zasnovanih plovil


Priloga 2: Vizualizacija na reki Dravi, s pogledom iz notranjosti lokala, in restavracije


Priloga 3: Vizualizacija svetlobnih učinkov lokala, info-točke ter restavracije


Priloga 4: Ţivljenjepis

OSEBNI PODATKI:

Priimek in ime: Urbančič Valentina

Rojena: 20.10.1989

Kraj rojstva: Postojna

Državljanstvo: Slovensko

ŠOLANJE:

1996 – 2004: Osnovna šola Srečka Kosovela, Seţana, Slovenija

2004 – 2008: Srednja šola Srečka Kosovela, Seţana, Slovenija (gimnazijski

maturant)

2008 – 2011: Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo (smer arhitektura),

Maribor, Slovenija

urbanĊiĊ v. idejna zasnova in vizualizacija dravskih plovil

Documents