.png)
Vào giữa thế kỷ XX, tiến bộ công nghệ bị cản trở bởi 2 cuộc chiến tranh thế giới. Vào thời điểm đó, xuất hiện một lĩnh vực nghiên cứu mới nổi được gọi là “điều khiển học” – một thuật ngữ được nhà toán học và nhà triết học Norbert Wiener định nghĩa lần đầu tiên vào năm 1948. Về bản chất, điều khiển học là tập hợp các khái niệm từ nhiều lĩnh vực bao gồm kỹ thuật, khoa học máy tính, khoa học thần kinh, sinh học và lý thuyết mạng. Nó có ảnh hưởng lớn đến Kiến trúc và thiết kế trong suốt nửa sau của thế kỷ XX và cho đến ngày nay, “điều khiển học” đặt ra một lý thuyết rằng tất cả các hành vi, bao gồm cả hành vi của con người và máy móc, là một phần của hệ thống các vòng phản hồi, của input và output. Trong bất kỳ hệ thống nhất định nào, các đầu vào và đầu ra này liên tục kết hợp với nhau để mở rộng năng lực của con người hoặc máy móc.
Trong số các KTS áp dụng khái niệm này, người nổi tiếng nhất là Cedric Price, một trong những KTS có tầm ảnh hưởng nhất của thế kỷ XX. Ông đã truyền cảm hứng cho một thế hệ KTS sau này bao gồm Archigram, Richard Rogers, Rem Koolhaas,… Một dự án chưa xây dựng của Price, có sự hợp tác với nhà điều khiển học Gordon Pask và giám đốc nhà hát Joan Littlewood, có tên Fun Palace, ban đầu được thiết kế với mong muốn trở thành một “phòng thí nghiệm của niềm vui” và “trường đại học của mọi người” (laboratory of fun và university of streets) vào những năm 1960 cho khu vực cuối phía đông của London. Bản thiết kế của Fun Palace đã kết hợp một khuôn khổ linh hoạt và các không gian lập trình có thể thay đổi và thích ứng với các nhu cầu và hoạt động khác nhau.
Bản phác thảo của ông bao gồm các phòng không gian và sàn, tường, trần và lối đi di chuyển cũng như hệ thống điều khiển nhạy cảm với nhiệt độ để tạo ra các vùng khí hậu khác nhau, phân tán sương mù và không khí ẩm.
Fun Palace – Phối cảnh nội thất | Cedric Price
Mặc dù Fun Palace chưa bao giờ được xây dựng nhưng nó đã truyền cảm hứng cho Richard Rogers và Renzo Piano’s Centre Pompidou ở Paris. Thiết kế của Centre Pompidou mang đến một không gian mở rộng, có thể tối đa hóa tính linh hoạt và phục vụ cho các hoạt động khác nhau. Trong không gian này, mọi người có thể tự do đi lang thang, ngắm nhìn các tác phẩm nghệ thuật và tác phẩm sắp đặt và khám phá các bộ sưu tập trong tòa nhà – không bị chính Kiến trúc hướng đến một lối đi cụ thể. Những cách mà một người có thể di chuyển được quy định bởi mong muốn, mong muốn hoặc nhu cầu của chính họ.
Trong cuốn sách “Cỗ máy kiến trúc” (1972), Nicholas Negroponte và nhóm nghiên cứu của ông tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã hình dung về mối quan hệ trong tương lai giữa con người và máy móc, nó như một cuộc đối thoại mà ở đó máy móc có thể học hỏi từ con người. Đó chính là Trí tuệ nhân tạo (AI) ngày nay. Công việc của ông tập trung vào quá trình phát triển, trong đó máy móc sẽ học hỏi các phong cách thiết kế khác nhau. Tiêu biểu cho ý tưởng này là dự án SEEK của Negroponte và Architecture Machine Group tại MIT. Được trưng bày tại một cuộc triển lãm phần mềm ở New York vào năm 1970. Một cánh tay robot đơn giản sẽ liên tục thay đổi vị trí của các khối và sắp xếp chúng thành các mẫu hành vi mới bắt chước theo hành vi của các chú chuột trong đó. Negroponte lập luận rằng thông qua SEEK, các KTS có thể hiểu rằng robot có thể “thay đổi các nhu cầu của con người, phụ thuộc vào mỗi cá nhân và khó mà đoán trước được”, và máy móc cần có nhiều dữ liệu hơn và học hỏi nhiều hơn. Bằng cách này, robot có thể thích nghi, phản hồi và cuối cùng sẽ phát triển về hiệu suất của nó. Nghiên cứu này đặt nền tảng cho phần lớn công việc ngày nay, nhằm xem xét cách thức robot có thể được thiết kế để trở nên thông minh và thích ứng với các điều kiện hoặc nhu cầu khác nhau – sự phát triển của Trí tuệ nhân tạo (AI).
Các cuộc khủng hoảng và suy thoái kinh tế vào giữa những năm 1970 và 1980 đã khiến các KTS phải điều chỉnh lại cách họ hành nghề. Nhiều KTS, đặc biệt là những người gắn bó với sự an toàn, lý thuyết, học thuật, bắt đầu nghiên cứu cái mới và tìm đến các ngành khác để tìm cảm hứng.
Các ngành công nghiệp đóng tàu, hàng không và ô tô đã sử dụng phần mềm thiết kế AutoCAD trong vài thập kỷ để thiết kế các dạng thức phức tạp. Việc sử dụng các công cụ này của các công ty Kiến trúc như Greg Lynn FORM, Foreign Office Architects (FOA) và NOX đã chuyển đổi hoạt động thiết kế kiến trúc: lần đầu tiên, các KTS có thể đạt được các đường cong 3D phức tạp, có thể thay đổi bằng cách sử dụng một loại đường cong được gọi là spline thay vì chỉ là các đường thẳng 2D dọc theo trục X hoặc Y.
Khi các hình thức phức tạp được thiết kế bằng các công cụ kỹ thuật số trở nên phổ biến hơn trong ngành Kiến trúc vào cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990, các công cụ tính toán trở nên thiết yếu hơn đối với không chỉ quá trình thiết kế mà còn cả việc sản xuất bản vẽ. Những công cụ này cho phép các KTS hợp lý hóa biểu mẫu – để làm cho nó hiệu quả hơn, nhưng cũng hỗ trợ tạo ra thông tin cho quá trình xây dựng. KTS người Mỹ Peter Eisenman là một nhân vật quan trọng trong những năm đầu của công cụ kỹ thuật số. Công việc của Eisenman đặc trưng bởi việc thao tác các khối và lưới được tạo ra thông qua các bước hoạt động trừu tượng; bài dự thi của anh ấy cho Biocenter (1987) ở Frankfurt là một trong những dự án đầu tiên sử dụng máy tính để mã hóa đầu ra thiết kế. Như Greg Lynn, người làm việc trong dự án Biocenter, sau này nhớ lại, việc hiệu chỉnh máy tính mà họ sử dụng là để bạn có thể hiểu các quy trình của máy tính là gì – bởi vì nó đang lặp lại các kết quả thiết kế với tốc độ tương tự như con người. Theo một nghĩa nào đó, máy tính cũng quan trọng đối với chính quá trình thiết kế như chính người KTS.
Ý tưởng thiết kế Biocenter | Peter Eisenman
Thiết kế cho dự án Biocenter được lấy cảm hứng từ các quá trình sinh học và sử dụng 4 dạng hình học lồng vào nhau với mã màu để tượng trưng cho các cặp mã DNA và quá trình sao chép, phiên mã và dịch mã của chúng. Sử dụng máy tính cho phép KTS thể hiện cái mà ông gọi là sơ đồ hình thái khám phá các giải pháp thiết kế có khả thi. Dự án tập trung vào việc tạo ra các hình thức khác nhau từ máy tính và đưa vào quá trình thiết kế. Điều này cho phép tạo ra hình thức lặp đi lặp lại, khác biệt và thích ứng theo cách mà trước đây chưa từng thấy trong thiết kế Kiến trúc.
Năm 1993, Greg Lynn biên tập tạp chí Greg Lynn’s Architectural Design’s Folding in Architecture – lần đầu tiên toàn bộ tạp chí dành riêng cho việc khám phá “hiện thân của các công nghệ kỹ thuật số mới đang bùng nổ vào thời điểm đó”. Greg Lynn’s Embryological House (1997 – 2001) là một trong những ví dụ điển hình nhất về kiến trúc kỹ thuật số. Thiết kế của Lynn khám phá khái niệm về sự lặp lại vô hạn của hình thức, được tạo ra bởi các nguyên tắc điều chỉnh – các tham số được nhúng trong các đường cong spline (đường cong gồm nhiều mảng dễ dàng điều chỉnh). Ông muốn thiết kế một số ngôi nhà tương tự nhau, nhưng không giống hệt nhau, Lynn giải thích “Giống nhau, có nghĩa là: tất cả chúng đều được lắp ráp theo cùng một cách từ cùng một số lượng vật liệu. Nhưng không giống hệt nhau: mọi bộ phận không cần phải theo mô-đun hoặc giống hệt nhau trong mỗi trường hợp. Đó là ý tưởng thiết kế một thứ gì đó có thể bộc lộ tính đặc trưng của nó mà không cần thay đổi cấu trúc hoặc mã cơ bản”.
Embryological House | Greg Lynn
Lynn đã khám phá khả năng tùy chỉnh hàng loạt để tạo ra các bản lặp độc đáo của ngôi nhà; Đồng thời, ông đã thử nghiệm sản xuất từ máy CNC để hiện thực hóa từng bước lặp khác nhau của ngôi nhà bằng các phương pháp giống nhau. Bằng cách này, Lynn đã thiết kế hơn 50.000 ngôi nhà – tất cả đều có cùng số lượng và loại thành phần. Với loại mô hình kiến trúc này, mọi người có thể tùy chỉnh ngôi nhà của họ theo nhu cầu của họ trong khi vẫn nằm trong khuôn khổ cụ thể để sản xuất/
KTS người Mỹ Frank Gehry sử dụng các công cụ tính toán để phát triển các phương pháp thiết kế cũng như phần mềm thiết kế. Được minh chứng trong một trong những dự án đầu tiên của Gehry khi ông sử dụng máy tính, Dinh thự Lewis (chưa được xây dựng) (1989-1995), ông đã sử dụng quy trình thiết kế lặp đi lặp lại của việc xây dựng mô hình vật lý và mô hình 3D qua nhiều năm thử nghiệm. Trong quy trình cụ thể này, điểm bắt đầu đang xây dựng bằng mô hình vật lý, sau đó được ghi lại trong mô hình kỹ thuật số 3D. Một mô hình vật lý khác lại được tạo ra từ mô hình 3D và được sửa đổi bằng cách tạo mô hình tương tự, trực quan. Sau quá trình này, thiết kế được chụp lại bằng cách sử dụng máy quét 3D để cung cấp thêm thông tin cho mô hình kỹ thuật số. Đây là quá trình lặp đi lặp lại.
Để cho phép các thiết kế của ông ấy được hiện thực hóa với những thay đổi tối thiểu và để tạo điều kiện thuận lợi cho giai đoạn thi công, Gehry và nhóm cộng sự đã tạo ra một giao diện cho CATIA. CATIA là một phần mềm mô hình hóa ban đầu được tạo ra cho ngành công nghiệp máy bay. Dữ liệu do phần mềm tạo ra có thể được gửi trực tiếp đến nhà sản xuất. Phần mềm này sau đó đã được phát triển thành một phần mềm xây dựng mô hình thông tin (BIM) riêng biệt có tên là Dự án kỹ thuật số của Gehry Technologies.
BIM là phần mềm quản lý các đầu vào khác nhau của các bên liên quan trong một quá trình thiết kế. Dự án Kỹ thuật số được sử dụng để thiết kế và mô hình hóa tòa nhà, đã đưa Gehry đến với công chúng rộng rãi hơn: Guggenheim Bilbao, hoàn thành vào năm 1997. Với dự án này, nó đã trở thành biểu tượng và thu hút rất nhiều khách du lịch. Được sử dụng rộng rãi, Gehry Technologies sau đó được Trimble mua lại vào năm 2014.
(Còn tiếp)
.png)
