Grasshopper - ARCHICAD Live Connectionを使用すると、ARCHICADデフォルトのツールだけでは簡単に作成できない複雑な形状をBIMモデルに作成できます。これらの形状を適切に表現及び出力できるよう、形状とBIM情報をを損なわずまた速度に影響を及ぼさない、Grasshopper Sweepオブジェクトを作成しました。この記事ではこのツールの機能と使用方法について説明します。
BIMcomponents.comからオブジェクトをダウンロードします。もしくは、オブジェクトツールの設定ダイアログの検索バーから検索して、埋め込みライブラリとして直接ダウンロードします。
概要
このオブジェクトは、Grasshopper - ARCHICAD Live connectionを介して使用するよう設計されています。このオブジェクトを使用するには、Grasshopperに精通している必要があり、ARCHICAD内では設定できないオブジェクトの設定がいくつかあります。
ARCHICADで複雑な断面形状の梁や柱が動作する(もしくは、他の3DモデリングアプリケーションのSweepコマンドが動作する)のと同様に、このオブジェクトを使用して3D上のパスに沿って複雑な断面形状を押し出すことができます。 標準梁や柱に対してこのツールの利点は、作成される要素が1つのエンティティとなり、また標準ツールでは適宜できない形状を作成きることにあります(例.水平方向や垂直方向の両方に同時に湾曲した梁、其々のセグメントに正しく接続した留め継ぎ等)
結果としてオブジェクトは非常にパラメトリックになります: ビルディングマテリアル、視認できるホットスポット、LOD、端部の表現等; また、切断面の設定に応じた平面図の表示も設定できます。
Grasshopper内での設定
オブジェクト内には、Grasshopperを通して制御されることを意図したいくつかのパラメータがあります。
- XYZ coordinates of path: 1次元の配列パラメータ。3D空間内のスイープするパスを定義するXYZ座標のリストです。 Grasshopper内でのみ入力でき、形式は次のように定義します: 1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2, X3, Y3, Z3, X4, ...
- Profile Rotation: 角度(°)での回転角度。パスに沿った軸線を中心としたプロファイルの回転を定義します。ARCHICAD内でも入力できます。
- Profile rotation at nodes: 1次元の配列パラメータ。角度(°)での回転角度のリストです。リストにはパスの各ポイントに対して1つのエントリが含まれている必要があります。Grasshopper内でのみ入力でき、リストの形式は次のようになります:Rotation1, Rotation2, Rotation3, Rotation4, ...
- Top Direction - defines 0 rotation: 1次元の配列パラメータ。3つの値のリストです - 原点からのベクトルのXYZ座標です。形式は次のようになります: X, Y, Z. Grasshopper内でのみ入力できます。
- Close Path: チェックボックスパラメータ。有効にすると、パスの最初と最後のセグメントが接続され、閉じたパスになります。既に接続されている場合、最初と最後のプロファイル間の接続をクリアします。ARCHICAD内でも入力できます。
- Profile: パスに沿ってSweepする断面形状をを選択できます。ARCHICAD内でも入力できます。
残りの設定は、オブジェクトの2Dおよび3Dの表現を制御する項目です。これらのほとんどは、他のARCHICAD要素の標準と同様ですが、オブジェクト特有のいくつかの設定があります:
- End Cut 1/2: オブジェクトの終端の処理です。初期設定では'Perpendicular(垂直)'です。カスタムに設定した場合、3Dで終端の方向を設定できます。また、"Start/EndCutCoord"パラメータを使用してGrasshopperからの方向の制御もできます。
- Show Editable Hotspots in 3D: 3Dウィンドウ上でホットスポットを編集したい場合にこのパラメータのチェックボックスを有効にします。デフォルトでは、パフォーマンスを改善し、編集点を非表示にするため無効になっています。
- 3D Detail Level: モデルの複雑性を変更する3つの詳細レベルを選択します: Full, Simplified, Axis-line only.
- Shadow: ほとんどのオブジェクトと同様、パフォーマンスを改善するためであったり、モデルから不要な影を隠すために影の投影を無効にすることができます。
曲線(もしくはポリライン)に沿ってスイープする方法
この例では、Grasshopper Sweepオブジェクトの基本的な設定を確認できます。このチュートリアルはシンプルなオープンの曲線を変換しています。サンプルの.GHファイルはこちらからダウンロードします。
- ARCHICAD, RhinocerosおよびGrasshopperを起動します
- "Grasshopper Sweepオブジェクト" は、 BIMcomponents.comから使用でき、ARCHICADのオブジェクトツールをひらき、オブジェクトの設定から名前で検索でき、検索結果から確認できます(インターネット接続が必要です)。検索結果からこのオブジェクトを選択し、"ダウンロードして埋め込み"を選択して、埋め込みライブラリに追加します。
- Grasshopper Connectionパレットを開き、Grasshopper - ARCHICAD Connectionを開始します。(ウィンドウ>パレット>Grasshopper Connection Palette>Start Connection).
- Grasshopperでスイープするパスを定義して(断面形状の基準に沿って)一つの連続曲線コンポーネントを作成します。
- 曲線を3Dポイントに分割します。この例では、divide Curveコンポーネントを使用しており、後でセグメントの滑らかさを調整できます。
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ARCHICADにconnection toolを使用してオブジェクトを生成する場合、Rhinoモデルの原点をオブジェクトの原点として使用されます。
実際の原点から遠く離れた個所に形状のオブジェクトが作成されるのを回避するためには、Rhino原点でオブジェクトの形状を作成することをお勧めします。その後、オブジェクトを元の位置に配置します。
これを行うためには、オブジェクトの最初のポイントを挿入ポイントとして選択し、このポイントを基準にして全てのポイントを原点に移動します。
- 次に、GrasshopperにARCHICADオブジェクト設定コンポーネントを配置します
- コンポーネント上で右クリックし、"Use Existing Library Part"を選択します。
- 再度右クリックしてオブジェクトを選択し、オブジェクト内のパラメータを選択しｓてOKをクリックします。 ここでは、"Profile"と"XYZ Coordinates of Path"パラメータのみを使用します。
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オブジェクトは、数値のリスト(1次元配列)しか取得できないため、ポイントを直接入力することはできません。
flattenを使用して(パスの)ポイントを変換し、数値のリストに変換する必要があります。サンプルでは、"Points to numbers"コンポーネントを使用しています。このリストを"XYZ coordinates of path"コンポーネントにつなげます。
- 形状がRhino原点で作成されたため、オブジェクトのアンカーポイントを再度パスの最初のポイントに設定する必要があります。(原点に移動させた場合と同様です)
- Profileコンポーネントを配置して、パスの沿って、押し出し/スイープしたい断面形状を選択します。このコンポーネントをオブジェクトのComponentのProfileにつなぎます。
- オブジェクト設定とアンカーポイントをARCHICADのオブジェクトコンポーネントに接続すると、ARCHICAD内に形状が表示されます。
このファイルには、ほぼ同じ方法で分解され変換される単純なポリラインも含まれています。
プロファイルの方向を制御する方法
正確な結果を得るために亜h、パスとプロファイルを設定するだけでは不十分です。断面形状がその軸の周囲に配置される方向も重要です。これらを制御するオプションを見てみましょう。以下の例では、example.gh ダウンロードしてその定義の例を見てみましょう。
断面形状共通の回転
断面形状の方向がパス全体で一貫しているがデフォルトでは意図しない方向の場合、断面形状の方向を曲線に沿って一度に回転させられます。オブジェクト内の"Common Profile Rotation"パラメータを使用して制御します。これはARCHICADからでも、Grasshopperかられも制御できます。値は角度(°)です。
ノードでの断面形状の回転
"Profile Rotation at nodes"パラメータを使用してパス上のそれぞれのノードで個別にカスタムに回転させることもできます。 これはGrasshopperからのみ制御でき、入力はそれぞれのノード毎の値でFlattenされた(角度(°))のリストにする必要があります。 Common profile rotation parameterと同時に使用でき、その場合は無効にはならず、共通の回転角度に追加されます。
Top Direction
ランダムな角度の平面フレームがある場合、断面形状は、常にパスに沿って垂直を保とうとするため、回転角度の設定は難しいかもしれません。 デフォルトの平面曲線の角度を調整するには、水平平面のため、曲線の平面を制御する必要があります。
"Top Direction"パラメータは、1つのベクトル値で、どちらの方向にあるかを定義します。デフォルトでは上方向に向いてますが、ランダムな平面に揃えたい場合は、Grasshopperでその平面のZ方向のベクトルを取得し、新しいTop Directionとして設定できます。 これにより、どのような断面形状でも面に対して平らに配置できます。
入力は、Flattenされた3つの数値のリストです(ZベクトルのXYZ座標、Grasshopperのベクトルの初期の形式のように原点からの位置)。他の2つの回転方法と組み合わせて使用します。オブジェクトの設定ダイアログ内の、"Show Editable Hotspots in 3D"のチェックを入れることでARCHICADなにでこのベクトルを視認できます。
高度な Tips & Tricks
閉じた曲線パス
閉じた曲線に沿ってスイープする場合は、オブジェクトの設定内の"Close Path"のチェックボックスを使用して、最初と最後のポイントをセグメントとして接続します。 曲線をポイントのリストに分解した場合、最後のポイントと最初のポイントが同じ場合、追加のセグメントは追加されず、接続のみがしゅうせいされます。
このパラメータは、GrasshopperでもARCHICADでも制御できます。
終端角度
デフォルトでは、Sweepオブジェクトの2つの終端は、パスの最後のセグメントに対して垂直に切断されます。 任意の角度で切断する必要がある場合は、「End Cut 1/2」パラメータを使用して切断角度を変更します。
カスタム角度を設定する場合、これらのパラメータを'custom'に設定し、"Show Editable Hotspots in 3D"オプションを有効にして、手動で調整する必要があります。2つのディスクが3Dウィンドウに表示され、終端に余分なセグメントがある場合、パスの進行方向が設定されます。終端は不可視のセグメントに接続されるため、切断されます。
Grasshopperから方向を制御することもできます。"StartCutCoord"と"EndCutCoord"パラメータを使用してこの同じポイントの位置を定義して方向を設定できます。これらは、入力としてFlattenされたリストである1次元の配列パラメータでもあります。両方とも、X、Y、Zの形式で3つの値（このポイントのXYZ座標）を含める必要があります。
3Dで編集可能なホットスポットを表示
"Show Editable hotspots in 3D"はSweepオブジェクト内のチェックボックスのパラメータでそれぞれのノードの編集を可能にします。 多数のポイントを使用するため、動作が大幅に低下する恐れがあるため、無効にしておくことを推奨します。有効にした場合、次の操作が可能になります:
- 3Dで各ノードを任意の方向に移動
- 各ポイントで断面形状の基準を基に個別に回転
- 終端の切断面の方向を設定
Note:"End Cut 1/2"パラメータは'Custom'に設定した場合のみに有効になります。
- 上ベクトルの方向を手動で変更
3D詳細Level
オブジェクトの"3D detail Level"をパラメータから3つの異なる詳細レベルを選択して、3Dでの解像度変更できます。 'Full'では、実際の断面形状形状が表示されます。 'Simplified'では、パスに沿った断面形状の境界ボックスが表示されます。 'Axis-line only'では、断面形状は表示されず、単純な3D線分としてパスのみが保持されます。
