פרויקט הגמר בוחן את השימוש באלגוריתמים ככלי ליצירת שפה צורנית ותהליך עיצובי שיטתי
פרויקט גמר זה עוסק בעיצוב כפעולה מערכתית, שבה צורה אינה תוצאה של החלטה אסתטית חד־פעמית, אלא נגזרת של מערכת חוקים ופרמטרים מוגדרים.
באמצעות שימוש באלגוריתמים, הפרויקט בוחן כיצד ניתן לייצר מורכבות צורנית, עקביות מבנית ושפה עיצובית אחידה מתוך תהליך חישובי מבוקר. העבודה חוקרת את המעבר מהגדרת כללים מופשטים כגון חזרתיות, צמיחה ושונות, אל יצירת אובייקטים צורניים בעלי נוכחות פיזית, ומבקשת למקם את האלגוריתם ככלי מרכזי בתהליך העיצוב התעשייתי.
תהליכי גדילה בטבע משמשים בסיס להבנת חוקיות צורנית, ממנה נגזרים פרמטרים אלגוריתמיים המניעים את תהליך העיצוב.
כיצד ניתן להשתמש באלגוריתמים כבסיס לתהליך, כך שיצירת הצורה תיגזר ממערכת חוקים ופרמטרים מוגדרים, ולא מהחלטה אסתטית אינטואיטיבית בלבד? הפרויקט מבקש לבחון האם גישה אלגוריתמית מאפשרת יצירת מורכבות צורנית, עקביות מבנית ושפה עיצובית אחידה, תוך שמירה על שליטה וביקורת בתהליך העיצובי.
העיצוב העכשווי פועל בסביבה שבה אפשרויות הצורה כמעט ואינן מוגבלות. כלים דיגיטליים מאפשרים יצירת אינספור וריאציות, אך ריבוי האפשרויות עלול להוביל לאובדן שפה ברורה ולבחירות צורניות שרירותיות. הפרויקט נולד מתוך רצון לבחון אלטרנטיבה למצב זה, באמצעות חזרה לעקרונות של חוקיות, סדר והיגיון מבני. בהקשר זה, אלגוריתמים נתפסים לא ככלי טכני בלבד, אלא כמסגרת מחשבתית המאפשרת יצירת מורכבות מבוקרת ושפה צורנית עקבית.
המחשה צורנית של ריבוי, חוסר היררכיה והיעדר חוקיות.
הפרויקט נשען על עקרונות הביומימיקה כגישה מחקרית, הרואה בטבע מערכת של חוקים, תהליכים ודפוסים הניתנים ללמידה ויישום. במקום חיקוי צורני ישיר, הביומימיקה שימשה ככלי להבנת עקרונות מבניים ואלגוריתמיים העומדים בבסיסם של מבנים טבעיים.הטבע נתפס בפרויקט זה כמערכת חישובית, שבה צורה נוצרת מתוך יחסים, חזרתיות וצמיחה, ולא מתוך החלטה אסתטית נקודתית.
מבנים טבעיים כגון פתיתי שלג, אצטרובלים וגבישים מתאפיינים במורכבות צורנית הנוצרת מתוך חוקים פשוטים יחסית. חזרתיות, סימטריה, שונות מבוקרת וצמיחה הדרגתית מאפשרים יצירת מערכות מורכבות, עקביות ויעילות. בפרויקט זה שימשו מבנים אלו כבסיס להבנת עקרונות פעולה ולא כהשראה צורנית ישירה. ההתבוננות בטבע אפשרה זיהוי של חוקיות פנימית, אשר תורגמה בהמשך למערכת אלגוריתמית.
המעבר מהתבוננות במבני טבע להגדרת חוקים עיצוביים כלל תהליך של הפשטה. תכונות צורניות זוהו, נותחו ונותקו מהקשרן הטבעי, על מנת להפוך לעקרונות כלליים הניתנים ליישום במסגרת אלגוריתמית. תהליך זה אפשר יצירת שפה צורנית שאינה מחקה את הטבע, אלא פועלת על פי היגיון דומה של חוקיות, סדר וצמיחה.
העקרונות שנלמדו ממבני הטבע שימשו כבסיס לפיתוח השיטה האלגוריתמית בפרויקט. הביומימיקה אינה מופיעה כתוצאה סופית, אלא משולבת בתהליך החשיבה, בבחירת החוקים ובהגדרת הפרמטרים המעצבים את המערכת. כך נוצר חיבור בין תצפית בטבע, חשיבה אלגוריתמית ויישום עיצובי.
העקרונות הביומימטיים שנחקרו מהווים את התשתית לפיתוח השיטה האלגוריתמית המוצגת בשלב הבא.
השיטה האלגוריתמית שפותחה בפרויקט נשענת על עקרונות ביומימטיים שנלמדו מתוך התבוננות במבני טבע. עקרונות אלו שימשו כבסיס לפיתוח מערכת חוקים צורנית, שבה צורה אינה מוגדרת מראש אלא נוצרת מתוך יחסים, חזרתיות ותהליכי צמיחה.האלגוריתם פועל כתרגום של עקרונות טבעיים מופשטים למערכת חישובית, המאפשרת יצירת שפה צורנית עקבית מתוך תהליך מבוקר, ולא מתוך בחירה אסתטית אינטואיטיבית בלבד.
המעבר מהתבוננות במבני טבע לפיתוח אלגוריתם כלל תהליך של הפשטה ותרגום. תכונות כגון חזרתיות, סימטריה, שונות מבוקרת וצמיחה הדרגתית זוהו במבנים טבעיים, ונותקו מהקשרן החומרי לטובת הגדרה כעקרונות פעולה כלליים.עקרונות אלו הוגדרו כחוקים אלגוריתמיים, אשר מכתיבים את אופן פעולת המערכת ואת היחסים בין מרכיביה. כך, הביומימיקה שימשה כשלב מקדים הכרחי לפיתוח השיטה האלגוריתמית.
מבנה עלה סכמטי – ניתוח היררכיה והתפצלות בטבע
האלגוריתם מבוסס על מערכת חוקים קבועה, הנגזרת מעקרונות מבניים שנלמדו מהטבע, לצד קבוצת פרמטרים משתנים המאפשרים חקירה של טווח רחב של וריאציות צורניות. שינוי ערכי הפרמטרים משפיע על אופן הצמיחה, הצפיפות והמורכבות, מבלי לפגוע בעקביות השיטה. גישה זו מאפשרת יצירת משפחה של צורות בעלות שפה משותפת, בדומה לאופן שבו מבנים טבעיים מציגים שונות פנימית תחת מערכת חוקים אחת.
דוגמה להמרת מבנה טבעי למערכת חוקים ופרמטרים
בפרויקט זה האלגוריתם נתפס ככלי עיצובי הנשען על עקרונות ביומימטיים, ולא כפתרון טכנולוגי מנותק. הוא מגדיר מסגרת פעולה ברורה, יוצר גבולות ומאפשר חקירה מבוקרת של מורכבות, תוך שמירה על תפקידו הפעיל של המעצב בשלב הבחירה, הביקורת והתרגום לצורה פיזית. כך נוצר תהליך עיצובי שבו הטבע, הקוד והמעצב פועלים יחד ליצירת מערכת צורנית בעלת היגיון מבני ושפה ברורה.
השיטה האלגוריתמית המוצגת מהווה גשר בין עקרונות ביומימטיים לבין תהליך עיצוב מבוסס חוקים, ומהווה את הבסיס לתהליך המפורט בשלב הבא.
כל הדימויים בפרק זה משמשים להמחשת עקרונות תיאורטיים ומתודולוגיים, ואינם מייצגים את תוצרי הפרויקט הסופיים.
בפרק זה מתחיל תיאור התהליך המעשי של פרויקט הגמר. מכאן ואילך מוצגים שלבי העבודה כפי שבוצעו בפועל, החל מהתרגום של עקרונות ביומימטיים וחוקים אלגוריתמיים, דרך פיתוח המערכת, ועד ליישום צורני ועיצובי. כל הדימויים, הסקיצות והמודלים המופיעים בפרק זה הם חלק מתהליך העבודה האישי שבוצע במסגרת הפרויקט.
השלב הראשון בתהליך כלל תצפית וניתוח של מבנים טבעיים, מתוך מטרה להבין כיצד מורכבות צורנית נוצרת באמצעות חוקים פשוטים. מבנים כגון פתיתי שלג, גבישים ואצטרובלים שימשו כמקרי בוחן להבנת עקרונות של חזרתיות, סימטריה, שונות מבוקרת וצמיחה הדרגתית. בשלב זה לא בוצע חיקוי צורני, אלא זיהוי של עקרונות פעולה מבניים.
מבנים טבעיים שנחקרו בשלב התצפית. מתוכם נבחרו האצטרובל, הנוצה, הקריסטל ופתית השלג להמשך פיתוח
לאחר שלב התצפית, בוצע תהליך של הפשטה, שבו עקרונות מבניים זוהו ונותקו מהקשרם הטבעי. עקרונות אלו תורגמו להגדרות כלליות הניתנות ליישום במסגרת חישובית.שלב זה שימש כנקודת מעבר בין הביומימיקה לבין פיתוח השיטה האלגוריתמית, והגדיר את אבני הבניין של המערכת.
בשלב זה הוגדר האלגוריתם כמערכת חוקים הפועלת על בסיס העקרונות שהופשטו מהטבע. החוקים מגדירים יחסים בין אלמנטים, סדרי פעולה ותהליכי צמיחה, ומהווים את השלד של המערכת. פיתוח האלגוריתם כלל ניסוח מדויק של פעולתו, מתוך הבנה שכל חוק משפיע ישירות על טווח התוצאות האפשריות.
לאחר פיתוח האלגוריתם, הוגדרו פרמטרים משתנים אשר איפשרו חקירה של וריאציות רבות. שינוי ערכי הפרמטרים השפיע על אופן הצמיחה, הצפיפות והמורכבות הצורנית, תוך שמירה על מערכת חוקים קבועה. שלב זה אפשר הבנה מעמיקה של גבולות המערכת ושל הקשר בין חוק, פרמטר ותוצאה.
החקירה הפרמטרית בוצעה עבור כלל המבנים שנבחנו. האצטרובל מוצג כאן כדוגמה מייצגת לתהליך.
אוסף תוצרים הנוצר משינוי פרמטרים וחוקים במערכת, המשמש לבחינה והשוואה של אפשרויות צורניות.
מתוך הווריאציות שנוצרו, בוצע תהליך של בחירה וצמצום. הבחירה התבססה על קריטריונים ברורים כגון קריאות צורנית, היגיון מבני והיתכנות תרגום לצורה פיזית, ולא על שיקולים אסתטיים בלבד. שלב זה מדגיש את תפקידו של המעצב כגורם מבקר ומכוון בתוך מערכת אלגוריתמית.
בשלב האחרון תורגמו התוצרים האלגוריתמיים לאובייקט תלת ממדי, תוך התאמה למגבלות חומר, מבנה וייצור. שלב זה חיבר בין החשיבה החישובית לבין יישום בעיצוב, והדגיש את המעבר מתהליך מופשט לתוצר מוחשי.
התהליך העיצובי מדגים כיצד עקרונות ביומימטיים יכולים לשמש בסיס לפיתוח שיטה אלגוריתמית, ולהוביל לתוצר הנגזר באופן ישיר ממערכת חוקים ברורה.
לאחר שלב החקירה האלגוריתמית ויצירת מגוון רחב של וריאציות צורניות, נדרש תהליך של בחירה והערכה. שלב זה היווה נקודת מפתח בפרויקט, שבה הוגדר תפקידו של המעצב כגורם מבקר ומכוון בתוך מערכת אלגוריתמית.
תהליך הבחירה התבסס על מערכת קריטריונים ברורה, אשר נועדה לבחון את התוצרים מעבר לאסתטיקה בלבד. בין הקריטריונים שנבחנו:
קריאות צורנית והבנת המבנה
עקביות עם מערכת החוקים האלגוריתמית
היגיון מבני ויחסים בין חלקים
פוטנציאל תרגום לצורה תלת ממדית וליישום פיזי
קריטריונים אלו שימשו ככלי לסינון הווריאציות ולבחירת תוצרים המבטאים בצורה המדויקת ביותר את עקרונות השיטה.
על אף שהתוצרים נוצרו באמצעות אלגוריתם, תהליך הבחירה הדגיש כי האלגוריתם אינו פועל באופן עצמאי. המעצב נותר אחראי להגדרת הקריטריונים, לביקורת התוצרים ולכיוון התהליך.במובן זה, האלגוריתם שימש כמנגנון יוצר אפשרויות, בעוד הבחירה וההערכה נשארו החלטות אנושיות, המבוססות על הבנה צורנית, מבנית וקונטקסטואלית.
מתוך קבוצת הווריאציות שנוצרו, נבחרו תצורות המייצגות איזון בין מורכבות, סדר וקריאות. תהליך הצמצום איפשר זיקוק של השפה הצורנית והעמקה בהבנת גבולות המערכת האלגוריתמית.שלב זה היווה מעבר מחקירה פתוחה לעיצוב ממוקד, והכין את הקרקע לתרגום התוצרים הנבחרים לאובייקט פיזי.
שלב הבחירה וההערכה מדגיש את האיזון בין מערכת חישובית לבין שיקול דעת עיצובי, ומהווה חוליה מרכזית במעבר מתהליך אלגוריתמי לתוצר בעל משמעות עיצובית.
פרויקט זה בחן את האפשרות לשלב בין תהליכי עיצוב לחשיבה אלגוריתמית, תוך התבססות על מבנים טבעיים כבסיס מחקרי ולא כמודל לחיקוי צורני. באמצעות תצפית, הפשטה והגדרת מערכת חוקים ופרמטרים, פותחה שיטה המאפשרת חקירה צורנית מבוקרת ותרגום עקרונות טבעיים לתהליך עיצובי. הפרויקט מדגיש את הפוטנציאל של אלגוריתמים ככלי עיצובי, המרחיב את גבולות קבלת ההחלטות ומייצר דיאלוג בין מחקר, מערכת וצורה.
Beautiful design has the power to captivate audiences