Palavras-chave: design paramétrico;  grasshopper;  sistema generativo;  tecnologia digital

Introdução

Projetar consiste em fundir o imaginário com a realidade do ambiente construído. Seja o projeto de um produto ou de uma arquitetura, o projetista se depara com questões físicas e matemáticas que restringem o objeto final. A gravidade, por exemplo, é um fator determinante para qualquer projetista. Por muito tempo, o modo com que os arquitetos projetavam era através do papel, lápis e borracha. Como Woodbury (2010) afirma, “ferramentas como réguas, esquadros, compassos, entre outros,  foram adicionadas para que esses desenhos fossem o mais precisos possível”.

Já Evans (1997) nota a desvantagem em que os arquitetos trabalham quando comparado a outras profissões, como pintores e escultores, no que diz respeito ao empenho sob o objeto. O arquiteto quase sempre está trabalhando sobre o desenho e não diretamente com o objeto final de seu estudo. Nas últimas décadas, porém, a tecnologia trouxe novas ferramentas projetuais. Softwares de desenho 2D/3D (Computer Aided Design - CAD) e manufatura (Computer Aided Manufacturing - CAM) permitem a definição de alternativas com maior rapidez, facilitam correções nos desenhos e na modelagem digital, quando comparadas ao desenho manual e possibilitam uma maior compreensão sobre o objeto final. Aos poucos, explora-se esta nova interface de trabalho: a tecnologia digital.

Outros autores como Celani (2013) e Davis (2013) demonstram que os processos digitais podem ser relevantes  para o cenário da construção civil, inclusive no Brasil, uma vez que o design e a fabricação digital aproximam o projetista do seu objeto de pesquisa. Nesse sentido, tenta-se mostrar como o processo digital contribui para criar soluções complexas, interativas e inovadoras, na medida em que as preocupações com representações do tipo 2D e 3D de objetos complexos não mais limitam o pensamento daquele que projeta, no desenvolvimento e manufatura, caso ele ultilize as ferramentas digitais.

Um dos métodos para se pensar o processo digital, segundo Celani, Vaz e Pupo (2013), é o sistema generativo. Nesse, o projetista não se preocupa em solucionar  um problema em particular em um contexto específico, mas sim em definir um método que possibilite a resolução de problemas semelhantes, em diferentes contextos e com características ligeiramente distintas. O design paramétrico é um exemplo desse sistema. Ele permite o projetista criar/programar conexões geométricas, matemáticas, físicas e materiais através do uso de um software que permitirá a visualização em tempo real desses parâmetros em ação (live render). Este método se diferencia do que é atualmente ensinado em grande parte das faculdades de Arquitetura, em que o projetista modela somente a forma final de seu produto.

Para tanto, busca-se mostrar que a seleção e determinação de parâmetros pertinentes pode gerar um esquema, no qual o software seguirá para atingir formas ideais. O projetista é responsável pelos códigos que determinam este(s) objeto(s) final(ais), não sendo um mero expectador da ferramenta. Isto gera uma gama de resultados adequados, facilitando testes estruturais, com usuários e de situação e implantação, por exemplo. Nesse sentido, o modelo paramétrico pode ser de grande relevância pois permite a avaliação e validação de diferentes alternativas.

De acordo com Davis (2013) um modelo paramétrico é singular pelo modo como é gerado e não pelo fato de conter parâmetros ou a capacidade de alteração. Isto é, por meio da programação é que se torna paramétrico um projeto. Para se estudar esta nova abordagem em design, foi criado o workshop “Introdução ao Design Paramétrico”, onde a ferramenta Grasshopper é explorada nas etapas de concepção, desenho, modelagem e fabricação digital.

Metodologia

Este workshop é composto por um grupo interdisciplinar, onde estudantes de arquitetura e design, participam de atividades relacionadas as aplicabilidades do projeto paramétrico no campo da pesquisa acadêmica e mercadológica.

O programa Grasshopper, de propriedade de Empresa Scott Davidson, é um editor gráfico de algoritmos generativos, que funciona como plugin, dentro do programa de modelagem Rhinoceros. Sua interface, facilitada para designers, possiblita a criação e programação de algoritmos sem a necessidade de se saber linguagem de programação e script. Embora intuitiva, suas funcionalidades matemáticas são complexas, o que possibilita o total entendimento do projetista sob o objeto, uma vez que ele é responsável pela criação e conexão dos parâmetros que geram a forma.

Para se construir uma reta AB, por exemplo, o projetista programa esta geometria baseada nos parâmetros A e B (localização espacial dos pontos), isto é, essa reta sempre ocorrerá entre esses dois pontos, não importando sua localização. Esse processo facilita a etapa de projeto por permitir uma interação geométrica direta e facilmente editável pelo projetista.

Essa abordagem possibilita a criação de sistemas interligados, isto é, através dos pontos iniciais se gera uma reta. Com a mesma, pode-se programar outras retas, superfícies, pontos e cálculos que resultam um sistema paramétrico. A imagem a seguir (Figura 1)  é um exemplo de um galpão estrutural (segundo exercício do workshop). Os parâmetros iniciais são apenas duas curvas. Por meio da programação em Grasshopper, essas curvas foram subdivididas, copiadas, movimentadas, interligadas e modificadas. O resultado é uma estrutura treliçada, onde o número de subdivisões, altura da estrutura, largura do material, etc., são facilmente editáveis de forma a atingir o melhor resultado para o projeto proposto.

A leitura da programação se dá da esquerda para a direita. Os parâmetros inciais sendo as duas curvas e o resultado (output) dessa modelagem sendo a geometria do galpão. As aplicações para esse tipo de abordagem em projeto são muito amplas. O projetista, seja ele um arquiteto, designer ou engenheiro, estipulará as relacões desejadas de forma a resultar uma gama de possíveis respostas para o projeto. Nesse exemplo, o raio dos arcos conectores, o número de divisões nas curvas, a altura final do objeto e a espessura do material resultarão em diferentes formas, facilitando a vizualização e edição de geometrias complexas.

Essa abordagem projetual facilita a vizualização, edição e fabricação de arquiteturas, produtos e sistemas. Com a fabricação digital (cortadoras à laser, impressoas 3D e Computer Numeric Machinery) essas explorações projetuais podem ser produzidas desde uma escala reduzida até a arquitetura final (1:1). A pesquisa de projeto valendo-se dessa tecnologia é imprescindível, uma vez que facilita o entendimento do projetista sobre seu produto final.  Entender como as relações geométricas, topográficas, ergonômicas, subjetivas, etc. alteram o produto final, resultará em uma nova arquitetura. Uma arquitetura no qual o projetista detém total controle sobre o que propõe, já que ele participa desde a concepção à manufatura de seu objeto.

Resultados e Discussão

No âmbito desse Workshop, espera-se obter um entendimento maior do possível papel do design paramétrico no ambiente construído brasileiro:o ensino dessa ferramenta,as dificuldades dos alunos ao modelar de forma paramétrica e as melhores formas de se aplicar esta ferramenta. Ao final do workshop serão apresentados os exercícios desenvolvidos em cada etapa do processo projetual, bem como os resultados alcançados com os alunos. Além disso, está sendo realizado questionários com os alunos a fim de se explorar a aplicabilidade e possíveis dificuldades da ferramenta paramétrica em suas respectivas áreas de atuação. Ao final desta pesquisa pretende-se disponibilizar uma alternativa de ensino em forma de um modelo de workshop de capacitação onde arquitetos e designers possam estar habilitados a pensar de forma paramétrica e criativa.