МОСКОВСКИЙ АРХИТЕКТУРНЫЙ ИНСТИТУТ (государственная академия) РОЧЕГОВА НАТАЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА
advertisement
МОСКОВСКИЙ АРХИТЕКТУРНЫЙ ИНСТИТУТ (государственная академия) На правах рукописи РОЧЕГОВА НАТАЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВ АРХИТЕКТУРНОЙ КОМПОЗИЦИИ (начальная стадия высшего профессионального архитектурного образования) Специальность 05.23.20 – Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата архитектуры Москва – 2010 Диссертация выполнена в Московском архитектурном институте (государственной академии) на кафедре «Основы архитектурного проектирования» Научный руководитель: доктор искусствоведения, профессор Мелодинский Дмитрий Львович Официальные оппоненты: доктор архитектуры, профессор Ефимов Андрей Владимирович кандидат архитектуры Гук Алексей Иванович Ведущая организация: Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (ВГАСУ) Защита состоится 7 декабря 2010 года, в 12.00 на заседании Диссертационного совета Д 212.124.02 при Московском архитектурном институте (государственной академии) по адресу: 107031, Москва, Рождественка ул., 11. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского архитектурного института (государственной академии). Автореферат разослан 3 ноября 2010 года Учёный секретарь Диссертационного совета кандидат архитектуры Клименко С.В. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования Особенность современного этапа развития общества заключается в феноменальном прорыве цифровых технологий. На глазах одного поколения радикально изменилось отношение ко многим сторонам жизни. Это коснулось профессиональной сферы архитектуры, в том числе содержания обучения, методов трансляции профессиональных знаний и средств деятельности. Кроме того, высшему профессиональному образованию уделяется повышенное внимание в связи со вступлением в Болонский процесс, что предусматривает изменения системы деятельности вузов с необходимостью радикальной модернизации дисциплин и программ. Ключевой для становления будущего архитектора предмет «Архитектурное проектирование» подпадает под этот процесс, с неизбежностью затрагивая проблему изучения объёмно-пространственной композиции. Данная тема, связанная с изучением возможностей компьютерного моделирования, лежит на пересечении этих двух тенденций и оказывается в центре интересов, как архитектурной теории, так и практики проектирования, что определяет актуальность исследования. Проблема Информационные технологии (далее ИТ) в соответствии со стратегией развития современного общества Российской Федерации определены как системообразующий элемент складывающейся инфраструктуры, в качестве главного фактора ускорения инновационных процессов и модернизации экономики. Вместе с тем в области высшего архитектурного образования потенциал современных ИТ используется далеко не в полной мере, т.к. внедрение их в учебный процесс носит стихийный характер и зачастую основывается на интуитивных подходах. В результате не используются креативные возможности компьютерных технологий (далее КТ), что смещает акцент профессионального архитектурного образования в сторону технократизации в ущерб творческой, художественной составляющей. Настоящее диссертационное исследование направлено на изучение и применение КТ для развития гуманитарных ценностей высшего профессионального архитектурного образования – формирования композиционного мышления студента-архитектора, соответствующего современным потребностям архитектурной специальности. Изученность проблемы и научный контекст исследования Научный контекст исследования составляют разработки в области теории архитектуры: творческого процесса проектирования1, архитектурного О.И. Генисаретский, В.Л. Глазычев, Э.П. Григорьев, А.В. Ефимов, В.И. Иовлев, И.Г. Лежава, Ф.Т. Мартынов, В.М. Розин, М.Р. Савченко, Г.П. Щедровицкий, Ю.И. Кармазин. 1 формообразования2, теории композиции3, виртуального моделирования в различных областях искусства4, методологии архитектурного образования, в частности, его начального этапа5. В работах теоретиков6 и практиков7 архитектуры приводится анализ и оценка явлений, связанных с развивающейся идеей нелинейности, определяющей новую картину мира, которая реализуется в современной архитектуре и градостроительстве и существенно расширяет границы теоретических представлений о профессии. Исследование процесса творчества как результата нелинейного мышления и деятельности архитектора потребовало обращения к работам, рассматривающим феномен сознания с точки зрения синергетики8, феноменологии9, психологии10, эстетики11 и математического моделирования12. Мировой и отечественный опыт современной архитектуры свидетельствует о том, что единый процесс информатизации в архитектуре развивается по двум параллельным руслам: первое - технологическое сопровождение проектирования, существенно интенсифицирующее и изменяющее его процессуальное содержание. Второе – исследования, проводимые в виртуальной среде (или виртуальные исследования), активизирующие творческий потенциал проектировщика и формирующие профессиональный язык современного архитектора. Отечественная практика высшего архитектурного образования развивается в основном в первом русле – спонтанного внедрения цифровых технологий путём изучения пакетов компьютерных программ. Это удовлетворяет, прежде всего, спрос архитектурно-строительного рынка на специалиста, владеющего ремеслом, необходимым для оформления проектной документации в электронном виде. Однако такая специализация не служит развитию художественной составляющей архитектурной профессии. Возможности компьютерных технологий, позволяющие решать проектнокомпозиционные задачи, инициировать творческий потенциал студента-архитектора и способствовать формированию профессионального мышления, адекватного современному информационному обществу, ещё мало изучены и недостаточно применяются в области высшего архитектурного образования. Привлечение средств компьютерного моделирования (далее КМ) для осуществления исследовательской, творческой работы нуждается в осмыслении. Особого внимания требует изучение взаимосвязи технического и художественного в процессе проектного А.Г. Раппапорт, А.В. Иконников, М.В. Шубенков, Ю.С. Янковская. П.В. Капустин, А.Э. Коротковский, М.В. Пучков, В.И. Сазонов. 4 А. Асанович, А.С. Токарев, О.Г. Яцюк 5 Т.В. Гудкова, А.А. Барабанов, И.И. Богомолов, В.И. Иовлев, П.В. Капустин, Ю.И. Мартынов, Д.Л. Мелодинский, В.И. Сазонов и др. 6 И.А. Азизян, Ч. Дженкс, И.А. Добрицына. 7 П. Айзенман, Ф. Гери, Р. Кулхаас, З. Хадид, П. Шумахер и другие. 8 И.А. Пригожин, И. Стенгерс, С.П. Курдюмов, Э. Янч, В.И. Тасалов 9 Э. Гуссерль, К. Ясперс, М. Хайдеггер, М. Мерло-Понти, 10 Л.С. Выгодский, В.Е. Лепский, В.А. Лефевр. 11 В.В. Бычков, Н.Б. Маньковская, В.И. Тасалов, О.А. Кривцун. 12 И. Волович и А.Ю. Хренников 2 3 моделирования. Необходимо теоретическое обоснование методологии обучения будущего архитектура работе в виртуальной среде, а также разработка соответствующих методик освоения проектного искусства, стержнем которого остаётся архитектурная композиция. Наиболее близкими предшественниками научного подхода, разрабатываемого в настоящем исследовании, являются работы: О.В. Загребина13 и Е.С. Пронина14. В исследовании О.В. Загребина компьютерная графика представлена как эффективное средство пространственного моделирования и визуализации процессов и объектов, способное обеспечить динамичное формообразование в интерактивном режиме. Выводы О.В. Загребина о целесообразности применения компьютерной графики в процессе изучения основ архитектурной композиции были сделаны на основании доказательства следующих её преимуществ: условия восприятия, приближенные к реальным; особые, отличные от традиционных, способы осуществления компоновки; а также свойство интерактивной компьютерной графики формировать гибкость мышления и познавательность, необходимые для творческой деятельности.15 Исследование Е.С. Пронина посвящено процессуальному содержанию композиции. Архитектурная комбинаторика рассматривается как структурирующая основа проектирования, которая проявляется на двух уровнях: концептуальном и формальном, в виде множества комбинаторных процедур, не всегда осознанных, и растворённых в композиционной деятельности. Двухуровневая структура композиционной деятельности и выявленные Е.С. Прониным закономерности комбинаторных процедур, стали теоретическими предпосылками для настоящего исследования. Результаты двух приведённых выше исследований позволяют сделать новый шаг в исследуемом направлении и предложить новую методологию использования КМ в процессе изучения основ архитектурной композиции, с привлечением приёмов архитектурной комбинаторики. Рабочая гипотеза На начальной стадии высшего архитектурного образования приоритетными являются методы КМ, которые содействуют развитию и формированию творческих способностей будущих архитекторов, в отличие от ремесленных навыков, необходимых для технологического компьютерного сопровождения проектирования. Компьютерное моделирование, направленное на изучение процесса формообразования в интерактивном режиме, способствует стимуляции креативного мышления и служит средством освоения и формирования современного профессионального архитектурного языка. О.В. Загребин. Учебные компьютеры в начальной композиционной подготовке: автореферат канд. дис. М., 2000. 14 Е.С. Пронин. Теоретические основы архитектурной комбинаторики:– М.: Архитектура-С. 2003 15 См.: О.В. Загребин – там же. С. 11. 13 Объект исследования – композиционные модели (графические, макеты, компьютерные, вербальные), служащие средством выражения объёмнопространственной композиции, основы которой закладываются в процессе обучения студента-архитектора и оказывают влияние на формирование художественнообразного языка архитектуры. Предмет исследования - принципы и методы компьютерного моделирования в процессе формирования основ архитектурной композиции, используемые в современной практике высшего архитектурного образования и проектирования. Границы исследования Исследование ограничено начальной стадией высшего архитектурного образования, где осуществляется процесс становления профессионала, включая адаптацию студента к условиям высшего учебного заведения и формирование основ композиционного мышления. Из множества возможных путей применения КТ в архитектурном образовании, в исследовании рассматриваются те, которые направлены на решение проектно-композиционных задач на начальной стадии профессиональной подготовки. Цель исследования Способствовать развитию художественного потенциала современного высшего архитектурного образования и профессионального проектирования посредством освоения и применения новых методов виртуально-композиционного моделирования архитектурной формы и пространства. Задачи исследования 1. На основе анализа мировой и отечественной архитектурной теории, практики и образования выявить способность компьютерного моделирования активизировать творческий потенциал архитектора и обосновать возможность использования КМ на начальном этапе архитектурно-художественного образования. 2. Раскрыть возможности виртуально-комбинаторного моделирования, связанные с визуализацией процесса поиска и создания архитектурной композиции. 3. Сформулировать принципы компьютерного моделирования в процессе обучения основам архитектурной композиции в развитие традиций исторически сложившейся методологии архитектурной школы пропедевтики, являющейся признанным достоянием мировой художественной культуры. 4. Разработать метод виртуально-компьютерного моделирования, следующий сформулированным теоретическим принципам, для организации на его основе Курса компьютерного моделирования, сопровождающего изучение основ архитектурной композиции (дисциплины ОПК). Методы исследования В основу исследования положены: - экспериментальная практика (1996 – 2010 гг.) Учебно-методической лаборатории компьютерного проектирования УЦ ВИКОМП МАрхИ по сопровождению классического курса Основ архитектурной композиции компьютерным композиционно-комбинаторным моделированием; - конкретные социологические исследования (анкетирование, опрос, интервью – диагностические сопоставления); - теоретико-аналитические изыскания в области архитектурной композиции как содержания обучения. Качественный анализ свойств различных видов моделирования, освоенных в архитектурной практике. Обобщение результатов проведённого исследования, кроме названных методов, опиралось на комплексный подход в формулировании итоговых выводов. Научная новизна Предложена новая методология формирования основ архитектурной композиции на начальной стадии высшего профессионального образования, в которой КМ использовано как средство активизации творческого потенциала и формирования пространственного воображения и восприятия студента-архитектора. Сформулированы принципы компьютерного моделирования в формировании основ архитектурной композиции на начальной стадии высшего профессионального архитектурного образования и разработан виртуально-комбинаторный метод композиционного моделирования. Практическая значимость На основании проведённого исследования подготовлен курс Компьютерного композиционного моделирования (КМ курс), который получил апробацию в Учебно-методической лаборатории УЦ ВИКОМП МАРХИ в 2000/01 – 2009/10 гг. Полученные результаты имеют значение для совершенствования учебного процесса, для научного изучения проблем композиционной подготовки и дальнейшего развития методики обучения основам архитектурной композиции. КМ курс может быть использован в целях повышения квалификации, а так же преподаваться на начальной стадии обучения по архитектурным и дизайнерским специальностям в вузах и колледжах. На защиту выносится - новая методология формирования основ архитектурной композиции (на начальной стадии высшего архитектурного профессионального образования), использующая визуальный потенциал КМ, поддержанный цифровыми технологиями, трёхмерным моделированием, одновременным транслированием образа и интерактивным взаимодействием с ним. - принципы компьютерного моделирования в формировании основ архитектурной композиции: o принцип двухстадийности, отражающий двухуровневую структуру композиционного моделирования: на первой стадии осуществляется формальноаналитический поиск моделей (на условных цифровых моделях), преобразуемых на второй стадии в тематическую (типологическую) архитектурную композицию; o принцип комбинаторного моделирования, использующий приёмы создания комбинаторных множеств для формирования гибкости, вариативности и ассоциативности мышления студента-архитектора; o принцип синхронности различных видов моделирования обосновывает правомерность использования компьютерного моделирования наравне и в комплексе с макетно-графическим моделированием. - виртуально-комбинаторный метод, использующий приёмы архитектурной комбинаторики в системе формально-аналитических процедур при создании композиционных моделей средствами компьютерного моделирования. Внедрение и апробация исследования Основные положения исследования опубликованы в учебном пособии «Основы архитектурной композиции (курс виртуального моделирования)», в сборниках и журналах, изложены на конференциях и методических семинарах в России и за рубежом, в частности, на международных конференциях из серии «Нелинейный мир»: Информатика, образование, экология и здоровье человека, на «Connecting the Real and the Virtual: eCAADe20» [Designe-ducation], EAEA, Триенале в Милане, ASAE07 «Creative Reseach» в Швеции, на научно-практических конференциях МАрхИ и УралГАХА, и внедрены в программу целевых научных исследований НИИТИАГ РААСН по теме 1.4.5.: «Виртуальное моделирование в процессе архитектурного формообразования» (г.р. № 01200903135). Результаты исследования составили теоретическую базу экспериментальных методик по сопровождению в отдельных группах третьего и четвёртого курсов МАрхИ учебного проектирования на темы: «Клуб», «Жилой дом средней этажности», «Многоэтажный жилой дом» и на пятом курсе вечернего отделения по сопровождению темы «Театр» на стадии эскизного композиционного поиска объёмно-пространственного решения. По результатам экспериментов 1996 – 2000 гг. в 2000 году Учёным советом МАрхИ была утверждена авторская программа изучения основ архитектурной композиции методом виртуально-комбинаторного моделирования, разработанная автором данного исследования совместно с доцентом кафедры «Архитектура жилых зданий» канд. арх. Барчуговой Е.В. С 2000/01 года авторская программа положена в основу дисциплины «Компьютерный композиционно-комбинаторный курс» и включена в учебный план. В 2010 году дисциплина переименована в «Курс компьютерного композиционного моделирования» - КМ курс. В 2002 году «Компьютерный композиционно-комбинаторный курс» был впервые представлен и получил признание как не имеющий аналогов на международной научной конференции: Design-Education: Connecting the Real and the Virtual: eCAADe20 - The 20-th Conference on Education in Aided Architectural Design in Europe. Warsaw. В 2005 году на международной научно-методической конференции «Композиционные чтения имени А. Коротковского» в Екатеринбурге виртуальнокомбинаторный метод (авторы: Рочегова Н.А., Барчугова Е.В.) был отмечен дипломом за разработку инновационных методик обучения основам архитектурной композиции. В 2010 году на XIX Международном смотре-конкурсе дипломных проектов в г. Воронеже учебному пособию «Основы архитектурной композиции (курс виртуального моделирования)» (авторы: Рочегова Н.А., Барчугова Е.В.) присуждено первое место и это отмечено Дипломом первой степени в смотре-конкурсе учебных пособий. Методический материал, разработанный в КМ курсе, используется в педагогической практике Дальневосточного государственного технического университета (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) и Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (ГОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва») (акты о внедрении в приложении № 5). Навыки компьютерного композиционного моделирования, полученные студентами в КМ курсе, используются ими в учебной практике, о чём свидетельствует устный опрос студентов и результаты анкетирования (в приложении № 4). Кроме того, студенты реализуют полученный опыт, участвуя в профессиональных конкурсах16. Студенты и магистранты принимали участие в выполнении 3d-моделей и анимационных фрагментов для двух мультимедийных исследований: «Динамический метод формообразования И.И. Леонидова» (2007 г.) и «Пространство в архитектуре Фёдора Шехтеля» (2009 г.). Структура работы Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографии, документального и графического приложений. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении представлена область исследования, которая находится на стыке разработок теории архитектуры (архитектурное формообразование, теория композиции, творческий процесс моделирования, виртуальное моделирование в искусстве, методология архитектурного образования, пропедевтика) и их педагогического приложения - применения компьютерного моделирования в процессе обучения студента-архитектора основам архитектурной композиции на начальном этапе профессионального обучения. Обоснована актуальность освоения ИТ высшей архитектурной школой при сохранении и развитии её гуманитарных ценностей. Сформулирована проблема стихийного внедрения ИТ в высшее архитектурное образование, что приводит к его технократизации в ущерб творческой составляющей проектно-художественной деятельности. Рабочая гипотеза предполагает способ решения проблемы – изучение потенциальных возможностей компьютерного моделирования, способных инициировать творческие способности студента-архитектора и формировать профессиональное мышление, соответствующее современным реалиям архитектурного проектирования, базирующегося на ИТ. Охарактеризованы: объект, предмет и границы исследования, сформулированы его цель и задачи. Перечислены методы, которыми проводиться исследование, его В 2002 году в рамках учебного задания «Шрифтовая доска» студенты первого курса приняли участие в конкурсе на памятную шрифтовую доску, посвящённую 100-тию со дня рождения И.И. Леонидова (с работами, выполненными в программе Зd max, можно ознакомиться в приложении № 3). В 2005 году конкурсе студенческих работ, приуроченном к международной научно-методической конференции «Композиционные чтения имени А. Коротковского» в Екатеринбурге, из 9 работ по дисциплине «Компьютерный композиционно-комбинаторный курс» 4 получили призовые места. В 2007 году 40 студентов первого и второго курсов под руководством преподавателей УЦ ВИКОМП, приняли участие в международном конкурсе на лучшую анимацию по мотивам графических работ Я. Чернихова (анимационные ролики, выполненные студентами в приложении к данному исследованию). 20 работ были отмечены Дипломами Международного Фонда Якова Чернихова. 16 научная новизна, практическая значимость и ожидаемые результаты. Предъявлены положения, которые выносятся на защиту и опыт внедрения и апробации. В первой главе «Современные подходы к начальному этапу высшего архитектурного профессионального образования» рассматриваются истоки и современные тенденции развития традиционной методологии композиционной подготовки в высшей архитектурной школе в отечественном и зарубежном опыте. Приводятся теоретические предпосылки использования компьютерных технологий на начальной стадии высшего архитектурного образования и опыт экспериментального сопровождения дисциплины ОПК виртуально-комбинаторным моделированием, использующим приёмы и методы архитектурной комбинаторики. 1.1. Становление начальной композиционной подготовки в высшей архитектурной школе. Сложившаяся в ХХ веке традиция обучения профессии архитектора практически повсеместно в мире включает в систему целостной программы профессионального образования дисциплины начальной композиционной подготовки, которые, несмотря на различия, в целом наследуют традицию, исходящую из опыта Баухауза и ВХУТЕМАСа 1920-х годов. Тогда одновременно в России и Германии проводились интенсивные исследования, направленные на то, что бы заново открыть грамматику формообразования и снабдить студента точным знанием о средствах композиции. Разработанный Н.А. Ладовским психоаналитический метод, заключался в абстрагировании от содержательной части архитектурной формы, в целях изучения формальных закономерностей, организующих ее. Это соотношения, пропорции, масштабность, метрические и ритмические ряды. Впервые проектнокомпозиционные темы были сформулированы в отвлеченном виде без указания конкретной функции. На всех стадиях композиционного поиска использовались условные макеты. Новый метод профессионального обучения архитектурному проектированию определил тенденции мировой архитектурой школы ХХ века. Два подхода в процессе формирования мировоззрения наступающей эпохи индустриализации: формально-аналитический и синтетический, проявлялись на всех уровнях профессиональной деятельности. Идея всеобщего синтеза искусств, находящаяся в эпицентре художественной жизни рубежа XIX-XX вв., активно подвергалась всестороннему аналитическому исследованию, что создавало плодотворную среду для рождения новых направлений в искусстве, новых художественно-выразительных средств и новых теоретических концепций. Формально-аналитическое и синтетическое нашло своё воплощение и в структуре ВХУТЕМАСа, и в новациях, рождённых в его недрах. Так каждая дисциплина вновь созданного Основного отделения изучалась не изолированно от других, а как элемент единого комплекса. Пропедевтические дисциплины: «пространство», «объём», «плоскость» взаимно дополняли одна другую и решали общие композиционные задачи своими специфическими средствами. Работа над формальными упражнениями на условных макетах продолжалась в «производственных» (проектных) заданиях, что обеспечивало органическое врастание композиционных дисциплин Основного отделения в художественнопроизводственную работу факультетов. Идеи, заложенные в начале века Н.А. Ладовским и В.Ф. Кринским, получили дальнейшее развитие после восстановления дисциплины ОПК в 60-х годах на кафедре Основ архитектурного проектирования МАрхИ. Усилиями В.Ф. Кринского и его коллег в теоретических и практических разработках были продолжены лучшие традиции ВХУТЕМАСа17. 1.2. Отечественный и зарубежный опыт архитектурных школ, развитие традиций пропедевтической школы на современном этапе. В 70-е – 80-е годы методические принципы архитектурной пропедевтики получили теоретическое обоснование и подтверждение своей целесообразности в психолого-педагогических разработках по формированию профессионального сознания на основе деятельностного подхода, обнаружив соответствие научной теории формирования умственных действий отечественной школы П.Я. Гальперина, а также методологическому направлению «развивающего обучения» Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова. На протяжении десятилетия при консультациях Н.Н. Нечаева, был выполнен ряд исследований в МАрхИ18 и региональных архитектурных школах19. В формально-аналитическом методе изучения композиционных закономерностей строения архитектурной формы заложена потенциальная возможность его адаптации к меняющимся условиям культурно-исторического развития. Уровень объективизации обеспечивает жизнеспособность школы композиционной подготовки, позволяет пополнять её содержательную часть и менять процессуальную структуру, о чём свидетельствует постоянно обновляющийся опыт реализации пропедевтических курсов в мировой и отечественной практике. С приходом в архитектуру ИТ высшая архитектурная школа включилась в процесс теоретического и практического изучения возможностей автоматизированного проектирования. Проводились эксперименты с компьютерными технологиями и на младших курсах. В основном они были ориентированы на результат, на получение графического эффекта благодаря скорости и точности плоскостного черчения и 3d моделирования, автоматического построение теней.20 В отличие от них, в экспериментах с участием автора данного исследования акцент стоял на самом процессе компьютерного моделирования,21 а не на его результате. Возможность Методическая линия возобновлённого курса объёмно-пространственной композиции получила теоретическую поддержку в двух диссертационных исследованиях: Д.Л. Мелодинского (1973 г.) и В.И. Мальгина (1977 г.). 18 Н.Ф. Метленков, А.А. Нестеренко – канд. диссертации; учебные пособия: А.В. Степанов, Г.И. Иванова, Н.Н. Нечаев «Архитектура и психология» (1993 г); Д.Л. Мелодинский «Школа архитектурно-дизайнерского формообразования» (2000 г.); коллективный труд кафедры ОАП под редакцией А.В. Степанова «Объемно-пространственная композиция» (2003 г.). 19 Екатеринбург (ученики и последователи А.Э. Коротковского: В.И. Иовлев, А.А. Стариков, В.В. Смирнов, А.А. Барабанов, Н.П. Чуваргина и др.), Воронеж (Е.Д. Белоусов), Владивосток (В.К. Моор), Н.Новгород, Новосибирск (Т.В. Гудкова), Омск, Пенза (И.И. Богомолов), Самара (С.А. Малахов), Казань (А.Л. Дембич, А.Д. Куликов, З.З. Сафин), Ростов-на-Дону (Г.В. Есаулов, Л.В. Карташова) и др. 20 Г.Ф. Арзаманов, В.П. Ломакин, Д.Л. Мелодинский, Н.А. Сапрыкина и Т.Ю. Киселёва использовали компьютерную графику в заданиях «Ордера», «Отмывка детали», «Шрифтовая доска», «Перспектива» и других графических заданиях. 21 Н.А. Рочегова, Е.В. Барчугова. 17 осуществления динамичной трансформации архитектурной формы и наглядной презентации процесса создавала условия для осуществления композиционного моделирования. Продолжая линию формально-аналитического подхода к изучению основ архитектурной композиции, авторы эксперимента включили в начальную композиционную подготовку приёмы архитектурной комбинаторики (создание множества вариантов путём изменения одного-двух параметров, анализ и сопоставление вариантов с целью выбора одного из них, повторение цикла при необходимости изменить результат, вновь сопоставление и анализ и т.д.). Графический сервис компьютерной программы (3d max) позволил формализовать и сделать наглядными комбинаторные операции, определяющие процедурную структуру композиционной деятельности. 1.3. Архитектурная комбинаторика – структурирующая основа композиционного моделирования. Краткий исторический обзор истории архитектуры показывает, что комбинаторными приемами пронизан весь опыт архитектурной практики, от первых ритуальных каменных сооружений до современных городских агломераций. Первая волна компьютеризации архитектурного проектирования 70-80 годах XX века была обращена на его оптимизацию за счёт создания алгоритмов (на основе комбинаторных процедур) жесткого отбора и распределения параметров в поиске оптимальных ответов на архитектурную задачу без участия ассоциативного, инвариантного и часто парадоксального человеческого сознания. К концу ХХ века акцент исследований переместился с попыток оптимизировать результат проектирования на изучение и оптимизацию самого проектного процесса. Визуализация комбинаторных процедур, сопровождающих проектную деятельность, делает прозрачным, доступным к просмотру, процесс зарождения и развития архитектурной формы. Сохраняя за собой авторское право композитора, архитекторы все чаще передают компьютеру комбинаторную часть созидательной деятельности с целью раскрытия и просмотра множества вариантов решений при различных сочетаниях и изменениях параметров задачи. Возможность интерактивного участия в процессе формообразования привлекла внимание архитекторов к параметрическому проектированию и комбинаторике. Основные понятия архитектурной комбинаторики как механизма по созданию архитектурных форм представлены в исследовании Е.С. Пронина. Кроме того, выявлены два уровня осуществления комбинаторных операций: концептуальный уровень (уровень идей, принципов, значений и целей) и формальный уровень (уровень геометрических форм и их характеристик), на котором материализуются в облике физических (чертеж, макет) моделей идеи, рождённые на уровне концептуальном. Выявление уровня формальной комбинаторики явилось существенным шагом на пути развития методологии высшего архитектурного образования, т.к. позволило создавать комбинаторные практикумы, сопровождающие учебное проектирование упражнениями, способствующими формированию навыков гибкости, вариативности (комбинаторности) мышления студента, активизации его творческого потенциала.22 В экспериментальной практике виртуально-комбинаторного моделирования, сопровождающего изучение основ архитектурной композиции, ключевые понятия архитектурной комбинаторики (понятия комбинаторного поля, комбинаторного цикла и др.) были адаптированы автором к задачам начальной стадии архитектурного образования и к возможностям компьютерных технологий. В результате архитектурная комбинаторика получила дальнейшее развитие – разработаны приёмы и методы виртуально-комбинаторного моделирования, выявлены три уровня комбинаторных процедур (технологический, морфологический и сценарный) и сформулированы алгоритмы их выполнения в контексте композиционного моделирования (представленные в третьей главе данного исследования). 1.4. Моделирование – традиционные и инновационные формы реализации творческого замысла. Архитектурный эскиз, как посредник между творческой мыслью и ее материальным воплощением, сопутствует проектированию на всём его протяжении. Эскиз визуализирует процесс систематизации и анализа множества вариантов решений, раскрывая тысячи возможных путей приближения к искомой цели проектирования23. Взаимопереходы объекта проектирования из формы умственной модели – в форму материальной модели составляют суть моделирования, основными формами которого в практике архитектуры являются графика, макет, текст (слово) и логико-математическая модель. Процесс информатизации постиндустриального общества, обусловленный тем, что виртуальная среда становится основным пространством для передачи информации, выводит один из древнейших способов познания мира – моделирование – на новый уровень. Происходит виртуализация всех видов моделирования, прежде освоенных в практике архитектуры. В понятии «компьютерное моделирование» скрываются разнообразные его значений благодаря тому, что КМ не является новым видом моделирования, отличным от всех известных, а представляет собой трансформацию прежних форм моделирования, втянутых в виртуальную среду. Так, в разряде изобразительной графики появилась «оптическая графика», т.е. компьютерная, цифровая. Наряду с макетированием широко используется 3d моделирование. Математическое моделирование в архитектуре, прежде представленное расчетами, сметами и пропорциональными построениями, становится одним из авангардных направлений – математическим программированием архитектурной формы (параметрическое проектирование). Материальное, визуальное и концептуальное моделирование, перенесённые в Е.С. Пронин. Комбинаторный практикум: Учебно-методическое пособие. М.: Издательство Ладья. 1997. Представляет собой серию графических комбинаторных упражнений, сопровождающих тематическое учебное проектирование на старших курсах на стадии эскизного поиска. 23 В.И. Орлов. Развитие объекта проектирования в ходе проектного поиска: Автореферат к. дисс. М.: 1982 г. 22 виртуальную среду приобретают новые качества, имманентно присущие компьютерным технологиям – наглядность, динамичность и интерактивность. При изучении основ объёмно-пространственной композиции с использованием современных компьютерных средств, комплексное освоение всех видов архитектурного моделирования как традиционных, так и инновационных – макетного и графического (ручного и цифрового), - дополняет возможности каждого из них. Более того, виртуальное моделирование играет связующую роль, оно сближает графику и макетирование за счет того, что делает динамичным и наглядным процесс трансформации модели из 2-х мерного состояния в 3-х мерное и обратно. Во второй главе «Компьютерное моделирование в архитектурном проектировании и высшем профессиональном образовании» даётся характеристика новой среде проектирования, рассматриваются два направления использования информационных технологий в архитектуре: как технологического сопровождения проектного процесса и как инструмента проектного исследования. Приводятся результаты изысканий, посвященных роли виртуального моделирования в искусстве, изобразительной деятельности, архитектурном образовании. Формулируются принципы компьютерного моделирования в процессе формирования основ архитектурной композиции на начальной стадии высшего архитектурного образования и виртуально-комбинаторный метод положенный в основу КМ курса. 2.1. Новая среда моделирования в процессе развития проектного мышления (философия, мировоззрение). Изменения, происходящие в современном обществе в связи с глобальной информатизацией, свидетельствуют о смене парадигмы. Философия, наука, литература, затем изобразительное искусство отметили это явление первыми. Реакция архитектуры стала заметной к середине ХХ в.24 Вместе с новейшими технологиями в сознание и практику человечества вошли идеи о нелинейности мира. Проникнув в архитектуру, они послужили основанием для нового формообразования - нелинейного или топологического, созвучного современной модели мира как «живого организма» и утверждающего эстетику свободной формы. Концепция свободной формы - следствие теоретического осмысления архитектуры не как объекта, а как топологической структуры, родственной классу сложных систем. Философское истолкование топологических представлений и освоение математических теорий опирается на работы Ж. Делёза25, предложившего понятие «складки» как отражение идей о самоорганизации материи. Новая концепция, в отличие от прежних морфологических, не предписывает основы формообразования, а предлагает тактику поиска новизны. Благодаря ресурсам информационных технологий, как считает Д. Кипнис, новые смыслы прорастают сами, как бы изнутри архитектурной дисциплины, в эксперименте. И.А. Добрицина. От постмодернизма к нелинейной архитектуре: Архитектура в контексте современной философии и науки. – М.: Прогресс-Традиция, 2004. 25 Ж. Делёз. Складка. Лейбниц и барокко. М., 1998. 24 Нелинейный способ организации целостности, предложенный Ж. Делёзом и Гваттари, следуя культуре постмодерна, опирается на идеи о децентрации мира, видения его как хаоса, лишенного порядка, устойчивости и направленности изменений. Понятие целостности произведения, ключевое для классической композиции, является объектом «деконструкции» в философии постмодернизма, в особенности в философии архитектуры деконструктивизма. При этом, очевидно, что архитектурная композиция невозможна без собирания элементов в целое, а целостность невозможна без организующего центра. Но, как показали постмодернисты, есть различное понимание центра и целостности, которое нуждается в осмыслении26 и расширении границ традиционных представлений о композиции. Виртуально-комбинаторное моделирование, исследуемое в данной работе, рассматривается одновременно и с точки зрения новейшей философии, и с позиций классической теории архитектурной композиции. Как нелинейный способ организации целостности виртуально-комбинаторное моделирование представляет собой новую тактику формообразования, выраженную в алгоритмах и приёмах моделирования, проявляется в неограниченности и динамичности процесса генерации моделей, непредсказуемости и множественности результатов комбинаторного моделирования. Как средство изучения основных свойств геометрической формы и закономерностей объёмно-пространственного строения архитектурной композиции виртуальнокомбинаторное моделирование опирается на опыт дисциплины ОПК. Освоение формальных закономерностей проходит в контексте тематической композиционной задачи с привлечением вербального и графического сопровождения 3d моделирования, семантических приёмов работы с изображением, используются также классические приёмы формообразования: создание групп из единичных элементов и членение единой формы на части. Сосуществование различных подходов к пониманию целостности (линейного и нелинейного типа её организации) допускают и сами теоретики-постмодернисты. Разрыв между упорядоченностью, устойчивой оформленностью, принципиальной организованностью и центричностью формы, с одной стороны, и децентрацией, влекущей за собой «сдвиг», «замещение», «разрыв» в непрерывном процессе самоцельной творческой игры, с другой стороны, рассматриваются как принадлежащие изначальной структуре. Оба подхода свойственны гуманитарным наукам, и нет необходимости выбирать между ними. Целостность повседневной реальности архитектурного пространства тяготеет скорее к порядку, чем к хаосу. Профессиональное архитектурное сознание меняется вместе со сменой парадигмы – с переходом общества с позиций классического антропоцентристского гуманизма на платформу универсального гуманизма, чье экологическое измерение обнимает все Ф.Т. Мартынов. Бытийно-осмысляющий подход к исследованию пространственных отношений в архитектуре в сборнике Композиционная подготовка в современном архитектурнохудожественном образовании. Из-во Архитектон. 2003. 26 живое - человечество, природу, космос, Вселенную.27 Характерными признаками нового профессионального сознания стало повышение ответственности (поиск путей согласованности и сотрудничества с природой и космосом) и рост интеллектуального уровня профессии, связанный со стремлением к консолидации вокруг общечеловеческих и профессиональных задач (судьбы планеты, экологии, расселения, социальных и культурных задач архитектуры). Проблема сохранения гуманитарных ценностей профессии в усложнённом, многоплановом контексте глобальных задач архитектуры остаётся в центре внимания, как практики архитектуры, так и высшего архитектурного образования. Переосмысление места и роли человека в окружающем его мире рассматривается в работах философа Ж. Бодрийяра,28 который выдвигает тезис о трансформации в эпоху постмодернизма понятия «реальность» в понятие «гиперреальность» термин, означающий сращивание актуальной реальности - естественного природного и рукотворного мира, созданного человеком, - с виртуальной реальностью, в которой осуществляется значительная часть жизнедеятельности общества. Современное представление о полионтологичности бытия допускает параллельное существование многих реальностей: природной, социальной, индивидуальной, теоретической, духовной, эстетической, виртуальной и др., по принципу «вложенных матрешек»29. Человечество живёт и действует во множестве миров, суммируя опыт пребывания в каждом из них. Приём использования виртуальной реальности для нахождения ответов на задачи, не имеющие решения в трёхмерной реальности в науке (физике, математике) известен давно. Для архитектурной практики виртуальный мир также стал средой, где профессиональные задачи решаются на новом уровне. Привлечение средств виртуального моделирования в сферу высшего архитектурного образования является стимулом креативного отношения студента к современным технологиям и позволяет использовать их в достижении творческих целей. 2.2. Два направления использования информационных технологий в архитектурном проектировании и образовании. История внедрения цифровых технологий в проектирование началась в середине 50-х годов, когда Д.Т. Росс (Массачусетский технологический институт) начал работать над проектом технической поддержки проектирования CAD (Computer-Aided Design), а в начале 60-х годов П. Хэнретти (компания General Motors) создал первую интерактивную графическую систему, в основе которой было заложено образное представление информации. Подвергаясь модификациям, системы CAD (САПР) в основном остаются базовыми программами Корсунцев И.Г. Философия виртуальной реальности//Виртуальная реальность: Философские и психологические аспекты. М.,1997. 28 Ж. Бодрийяр. Войны в заливе не было // Художественный журнал. М., 1994. «Главные установки и идеи постмодернизма». http://www.slovari-online.ru/word/ 29 В.А. Емелин. Виртуальная реальность и симулякры http://emeline.narod.ru/virtual.htm 27 технологического сопровождения проектирования и служат его интенсификации. Последние разработки посвящены BIM-технологиям30. Параллельно с интенсификацией проектного производства продолжается изучение структурных закономерностей пространственного формообразования архитектурных объектов, определяющих их целостность и возможность существования в качестве архитектурно-пространственных систем (М.В. Шубенков). Общие принципы (системы правил) конструирования формы отражены в геометрии и топологии как системы дискретных пространственных элементов, соединённых по определённым правилам. Виртуальная реальность всё более становится пространством взаимодействия художественного и технического, полем новых возможностей и приёмов моделирования. Органичное сочетание цифровых технологий и художественнопроектного творчества порождает качественно новые виды проектной деятельности. Это параметрическое формообразование, где математическое моделирование используется как инструмент исследования и поиска формы. Статус параметрического моделирования приверженцами этого направления (П. Шумахер) возведён в критерий истиной органичности и эстетического совершенства архитектурного решения. Другая форма проектирования - осуществление полностью виртуальных объектов, таких как виртуальный музей Гугенхейма (Хана Рашид и Лиз-Анн Кутюр), виртуальная биржа (Асимптоте) или «Метасити\дататаун» (MVRDV). Здесь компьютер не только инструмент проектирования, но и искусственная среда, где размещаются и функционируют подобные объекты. Ярким апологетом виртуального пространства как автономного архитектурного поля исследования является М. Новак31. Он стоит у истоков ликвидной и транс архитектуры, которой присвоил название «Transmoderniti». Общим для его проектов является сплав технологического, биологического и художественного. Моделирование в виртуальной среде во многом аналогично естественному творческому процессу, поэтому способно стимулировать его. С усвоением опыта виртуального моделирования сознание становится подвижным, изменчивым, пробуждённым, способным к комбинаторным операциям и установлению новых связей. В исследованиях проектной деятельности, посвящённых стимулирующей роли виртуального моделирования (А.С. Токарев, О.Г. Яцюк) обоснована возможность выхода на новый уровень синтеза естественнонаучного, технического и интуитивно-художественного мышления в проектном творчестве. BIM (Building Information Modeling) обеспечивает эффективную, координированную работу (в виртуальной среде) всех специалистов, связанных с проектированием архитектурного объекта, его строительством и эксплуатацией, вплоть до утилизации. 31 М. Новак – архитектор, пионер виртуальной архитектуры, сотрудник Центра Интерактивных искусств в Университете (Колумбус, Огайо), со-директор трасархитектурного фонда в Париже, преподаёт в Университете в Калифорнии (Лос Анжелес) 30 Предметом исследования О.Г. Яцюк32 является художественно-гуманитарный потенциал мультимедийных технологий в проектной культуре и факторы, раскрывающие инновационные, гуманистически-ориентированные резервы мультимедийного дизайна, разработаны принципы компьютерно-ориентированного профессионального образования дизайнера. Исследование А.С. Токарева33 рассматривает художественный и концептуальный аспекты использования средств мультимедиа в архитектурном проектировании, обладающих мощным визуальным потенциалом, поддержанным цифровыми технологиями, трёхмерным моделированием, возможностью одновременного транслирования образа и интерактивного взаимодействия с ним. В крупных университетах Европы и Америки, которые одновременно являются научно-исследовательскими центрами, а также в маленьких частных школах проводятся экспериментальные разработки по освоению виртуальных технологий как посредника в творческих проектных исследованиях (Г.Д. Алонсо, П. Кук, Р. Кулхаас, Л. Леруп, Г. Линн, М. Новак и другие). Преподаватели и студенты проводят совместные изыскания и эксперименты в области формообразования. DRL (Design Research Laboratory)34 в течение 10 лет (при активном участии студентов) разрабатывает одно из авангардных направлений современной архитектуры – параметрическое проектирование. Исследовательский характер современного образования – результат того, что архитектура перестала быть только зданием. Она рассматривается как процесс, как способ бытия и познания мира. Альянс технологического и художественного, когда технологии провоцируют и поддерживают высокий уровень творческой интуиции, как это было на рубеже XIX и XX вв., и как это происходит сегодня, выводит профессию на новый уровень. Начальная стадия образования, которая была и остаётся камертоном, по которому сверяют тональность всей последующей жизни в профессии, усиленная средствами виртуальных технологий, способна обеспечить базовый гуманитарнотехнологический уровень современного профессионального мастерства. В настоящий момент в МАрхИ отсутствует единая концепция сквозного применения ИТ в архитектурном образовании, отдельные не согласованные инициативы не в состоянии удовлетворить потребностей вуза. С переходом высшего архитектурного образования к стандартам третьего поколения появляется возможность включения остро востребованных информационных дисциплин в модули: «Проектирование» (экспериментальное проектирование), «Профессиональные коммуникации» и «Математические и естественнонаучные дисциплины». Изучение ИТ, равно как любой другой дисциплины, в высшей архитектурной школе должно быть предметно ориентировано на решение проектно- О.Г. Яцюк. Мультимедийные технологии в проектной культуре дизайна: гуманитарный аспект: автореферат докт. дис. М., 2009. 33 А.С. Токарев. Использование средств киноискусства в архитектурном проектировании: автореферат канд. дис. УралГАХА, 2007. 34 П. Шумахер. Стиль как Программа Исследования, AADRL, Архитектурная Ассоциация, Лондон, 2008. 32 художественных задач, на творческое моделирование, на поиск новых способов формообразования и новых средств выразительности. Специфика начального этапа высшего архитектурного образования, где композиционная подготовка играет ключевую роль, обязывает рассматривать возможности использования современных виртуальных технологий в связи со сложившейся методологией. В результате сохраняется содержательная основа дисциплины ОПК, представленная формообразующими принципами и категориями объёмно-пространственной композиции и традиционное для МАрхИ отвлеченнопредметное изучение композиционных закономерностей на условных моделях, в данном случае, цифровых. По результатам анализа истоков методологии современного начального архитектурного образования высшей архитектурной школы, и изучения тенденций её развития на современном этапе, а также теоретического исследования роли виртуальных технологий в архитектурной теории, практике и образовании автор формулирует основные принципы компьютерного моделирования в процессе формирования основ архитектурной композиции. 2.3. Принципы КМ в процессе формирования основ архитектурной композиции. Принцип двухстадийности КМ. Двухстадийность компьютерного композиционного моделирования является следствием формально-аналитического подхода к изучению основ архитектурной композиции, выделяющего формализованные средства архитектурной деятельности в виде объёмно-пространственной композиции. Определённая условность формального моделирования, выделенного в отдельный этап, служит наилучшему усвоению учащимися арсенала средств формального выражения идеи и обеспечивает теоретический уровень знания для понимания сущностных основ и принципов. Синтез полученных аналитических знаний осуществляется в контексте решения конкретной тематической архитектурной композиции. Правомерность двухстадийности композиционного моделирования находит подтверждение в теоретических исследованиях композиционной деятельности, раскрывающих её двухуровневую структуру. У Е.С. Пронина это концептуальный и формальный уровни. В.Л. Глазычев35 рассматривает сложно упорядоченный характер композиционной деятельности во взаимодействии двух языковых горизонтов: языке понятий и визуальном языке, представляющих объемную решетку, по которой скользит композиционный замысел. Два языковых уровня образуют «каркас» смыслового пространства, в котором прокладывается индивидуальная траектория самодвижения замысла. Творческий акт представляет собой самодвижение смыслов по пространству решетки. Инновационное развитие традиционной методологии композиционной подготовки происходит за счёт привлечения приёмов архитектурной комбинаторики, закреплённых вторым принципом – принципом комбинаторного моделирования. В.Л. Глазычев. Композиция как мыслительная деятельность (К постановке проблемы) // Теория композиции в советской архитектуре / Сборник статей под ред. Л.А. Кирилловой. – М.: Стройиздат, 1986. 35 Принцип комбинаторного моделирования. Архитектурная комбинаторика является звеном, объединяющим творческий процесс и информационные технологии, т.к., раскрывая художественные аспекты композиционной деятельности, она, в тоже время, обращена в сторону точных наук, и представляет собой структурную основу для организации процесса компьютерного моделирования. Переложенная на язык ИТ, комбинаторика делает прозрачным процесс зарождения и развития формы. Использование формальных комбинаторных приёмов расширяет границы поиска объёмно-пространственного решения, стимулирует воображение, делает его мобильным и гибким в процессе работы с комбинаторными множествами. Значительно расширяются границы изучения свойств архитектурой формы (геометрический вид, величина, положение в пространстве, масса, фактура, цвет и светотень), появляется возможность наблюдать степень значимости каждого из этих свойств в контексте архитектурной композиции. Вместо двух-трех вариантов, выполненных в макете, мы получаем множество компьютерных моделей с максимальным варьированием параметров, вплоть до их крайних состояний, и возможностью сопоставления и изменения их в диалоговом режиме. Успешность внедрения компьютерного моделирования в контекст принятой методологии во многом зависит от соблюдения условия синхронности различных видов моделирования (цифровое, макетно-графическое и вербальное). Поэтому последний принцип – принцип синхронности различных видов моделирования. Принцип синхронности различных видов моделирования утверждает совокупность традиционных и инновационных видов моделирования, дополняющих возможности каждого из них (макетно-графическое, компьютерное, вербальное) и составляющих «гибридную среду»36 моделирования, создающую оптимальные условия для творческой реализации. Традиционные виды моделирования, перенесённые в виртуальную среду, приобретают новые возможности. Ремесленно-практический характер архитектурной деятельности нуждается в чувственной практике непосредственной работы с выразительными средствами (макет, графика). С позиций деятельностного подхода компьютерное моделирование при всей динамичности и наглядности цифровых имиджей, проигрывает в плане тактильного контакта с моделью. Ведущая роль рукотворной графики в становлении композиционного мышления архитектора доказана многими исследованиями, 37 кроме того, она служит защитой от чрезмерного погружения в виртуальную среду, что чревато нежелательными психическими отклонениями. Принцип синхронности предполагает так же сопровождение композиционных заданий вербальной формулировкой идеи, комментариями и обсуждением принимаемых решений. 2.4. Метод виртуально-комбинаторного моделирования вскрывает механизмы формообразования и визуализирует приёмы комбинаторики, характерные для многих видов композиционной деятельности в различных видах искусства. Примером виртуозного использования бинарного приёма комбинаторики в педагогических целях могут служить «Двухголосные инвенции» И.С. Баха, А. Асанович. Компьютерные средства и эволюция методологии архитектурного проектирования: автореферат докт. дисс. М., 2006. 37 К.В. Кудряшев, Л.Н. Зорин, О.Г. Максимов. 36 написанные им для девятилетнего сына, изучающего музыку, для развития его способности к сочинительству, о чём гласит надпись на титульном листе38. Комбинаторика позволяет соединять обучение «игре» на инструменте с обучением композиции - естественному развитию, не связанному рамками общепринятых схем, поиску новых форм. Виртуально-комбинаторное моделирование обеспечивает развёртывание смыслов и материализацию их в наглядных моделях, демонстрирует множества вариантов ответов, предлагает путь поиска решений. Движение в комбинаторном режиме вовлекает студента в процесс моделирования за счёт технологических возможностей, заложенных в компьютерной программе (мгновенное создание форм, поворот, отражение, масштабирование и др.), способствуя интенсификации композиционной деятельности студента-архитектора, формируя активную позицию продуктивного участия в созидательном процессе познания мира. Виртуально-комбинаторный метод во многом согласуется с современной творческой практикой, в нём присутствует философия нелинейного типа организации целостности, что выводит его за рамки образовательных целей и позволяет оставаться в круге профессиональных интересов. В третьей главе «Концепция Курса компьютерного композиционного моделирования (КМ курса)» представлена методика КМ курса, отвечающая принципам, сформулированным во второй главе. Последовательность и содержание комбинаторных приёмов выполнения композиционных упражнений даны на примерах студенческих работ. Приведено описание методического обеспечения КМ курса, его образовательная и технологическая база. 3.1. Курс компьютерного композиционного моделирования. В двенадцати композиционных упражнениях КМ курса реализуется метод виртуальнокомбинаторного моделирования. Двухуровневая структура комбинаторных процессов, растворённых в композиционной деятельности (формальный и концептуальный уровни), определила двухстадийность упражнений КМ курса (следование принципу 1). На первой стадии, используя комбинаторные приемы на формальном уровне, путём преобразования исходной простой геометрической формы или фигуры создаются множества условных моделей (комбинаторное поле39), предлагающие варианты решения задачи. Вторая стадия задания связана с интерпретацией условной модели (выбранной из полученного множества вариантов) в тематическую архитектурную композиции. Комбинаторные поля первой части упражнения позволяют исследовать (на концептуальном уровне) область возможных решений из рядов условных цифровых моделей. Такая процедура предваряет каждое композиционное упражнение и в КМ курсе получила название «комбинаторная разминка». Заканчивается разминка оценкой групп элементов, представленных в И.С. Бах. Инвенции для фортепиано //Сборник нот. – Киев.: Музычна Украйина, 1984. Комбинаторное поле – это множество возможных вариантов, полученных на основе взаимодействия двух, трёх и более модулей, при условии сохранения всех параметров кроме одного, переменного. 38 39 комбинаторных полях, сравнением их друг с другом и выбором варианта, вызывающего наиболее интересные архитектурные ассоциации. Композиционная задача, сформулированная в задании словесно, находит, таким образом, своё материальное воплощение. При переходе от рядов абстрактных моделей к архитектурной композиции, объемно-пространственные решения, подсказанные комбинаторной разминкой, наполняются смысловым содержанием, присущим архитектуре. Высокая степень обобщённости моделей визуального ряда позволяет осуществить их многовариантную интерпретацию (уровень концептуальной комбинаторики). Чем лаконичнее и проще модель, тем нагляднее процесс её интерпретаций на пути приближения к искомому архитектурному образу. Освоение трёх уровней комбинаторных процедур: технологического, морфологического и сценарного (следование принципу 2) облегчает переход к решению более сложных, комплексных архитектурных задач, связанных с объектным проектированием, где все уровни комбинаторики работают одновременно. Технологический уровень комбинаторной работы с формой обеспечивается возможностями программы 3d max. Комбинаторика на морфологическом уровне – это поле освоения способов сознательного преобразования архитектурной формы при изучении ее специфических свойств – пластики поверхности, структурности, тектоники, масштабности, пропорциональности. Сценарная комбинаторика отражает функциональное и концептуально-содержательное наполнение композиционных упражнений. Тематическая и календарная координация программы Компьютерного композиционно-комбинаторного курса с программой кафедры Основ архитектурного проектирования обеспечивает синхронное использование различных видов моделирования (следование принципу 3) в процессе последовательного изучения основных свойств и закономерностей архитектурной формы, начиная с общих понятий плоскостной композиции и заканчивая объёмнопространственным моделированием, сопровождающим объектное проектирование. 3.2. Комбинаторные приёмы в упражнениях КМ курса обеспечивают вхождение в процесс формообразования в качестве условия создания множеств и последовательности комбинаторных процедур, что позволяет получать веер вариантов на основе единичного модуля (плоскостного, объёмного или пространственного). Используются приёмы: движения от «простого» к «сложному»; создания групп на основе единичного модуля (комбинаторные поля «двоек», «троек»); различные приёмы членения формы на части (на две, три, до семи); прочтение двумерного изображения как трёхмерной модели. 3.3. Методическое обеспечение, технологическая и образовательная база КМ курса. Методическое обеспечение КМ курса представлено текстами заданий и лекций, демонстрационными примерами студенческих работ и электронными библиотеками. Технологическая база КМ курса - графическая компьютерная программа 3d max (пакет для трёхмерного моделирования, визуализации и анимации фирмы AutoDesk). Непредсказуемое развитие сценария формообразования, подсказанного технологическими комбинаторными приёмами, создаёт атмосферу игры, где результат неизвестен, а смысл заключается в самом процессе; игра раскрепощает и способствует усвоению комбинаторных процедур, лежащих в основе композиционно моделирования; в непринуждённой обстановке обучающей игры формируются важнейшие профессиональные навыки, на которые ориентирована методика КМ курса. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Композиционное моделирование в виртуальной среде, реализуемое на начальной стадии профессионального образования, представлено как эффективный метод погружения студента в специфику профессиональной архитектурной деятельности, оживляющий механизмы образного и ассоциативного мышления, формирующий объёмно-пространственные представления и, одновременно, дающий навыки работы с компьютерными технологиями. В результате включения творческой интуиции студентов информационные технологии начинают работать как инструмент искусства уже на первоначальном этапе знакомства с ними. 1. В результате проведённого автором анализа опыта мировой и отечественной архитектурной теории, практики и образования выявлено два направления единого процесса информатизации в архитектуре: первое - технологическое сопровождение проектирования, существенно интенсифицирующее и изменяющее его процессуальное содержание; второе – использование компьютерного моделирования (КМ) как инструмента исследования процесса формообразования. Второе направление способствует раскрытию творческого потенциала архитектора и участвует в формировании современного профессионального языка. Исследование подтвердило, что КМ является действенным инструментом композиционного формообразования (наряду с другими возможностями его применения: технологическим сопровождением проектирования, визуализацией архитектурных объектов, компьютерными презентациями и др.), и позволяет включить его в начальное образование студента-архитектора, что отвечает современным реалиям проектного процесса, базирующегося на ИТ. 2. Раскрыты возможности виртуально-комбинаторного моделирования, которые обеспечены с одной стороны специфическими свойствами виртуальной среды, с другой - использованием комбинаторного метода, присущего архитектурной композиции в её вариативной, комбинаторной части. Установлено, что двухуровневое виртуально-комбинаторное моделирование (концептуальный уровень идей, принципов, значений и целей и формальный уровень геометрических форм и их характеристик) служит стимуляции творческой интуиции, способности синтезировать композиционное решение. Виртуальные возможности моделирования поддерживаются технологическим компьютерным сервисом: нематериальность цифровых моделей, интерактивность взаимодействия с ними, лёгкость исправления ошибки - формируют склонность к экспериментированию, а наглядность включает механизм образного восприятия. Способность виртуальной среды имитировать реальную среду с высокой степенью убедительности, позволяет использовать её в образовательных программах. 3. По результатам теоретических разработок и анализа опыта использования компьютерного моделирования в процессе изучения основ архитектурной композиции сформулированы принципы КМ, развивающие традиции исторически сложившейся методологии начального этапа высшего архитектурного образования путём творческого использования виртуальных технологий: - принцип двухстадийности КМ, во-первых, наследует традиции формальноаналитического подхода к изучению основ архитектурной композиции – освоение формализованных средств архитектурной деятельности выделяется в отдельный этап при условии, что синтез полученных аналитических знаний происходит в контексте решения конкретной тематической архитектурной композиции; во-вторых, отражает двухуровневую структуру композиционной деятельности (формальный и концептуальный уровни): на первой стадии осуществляется формально-аналитический поиск моделей (на условных цифровых моделях), преобразуемых на второй стадии в тематическую (типологическую) архитектурную композицию; - принцип комбинаторного моделирования вскрывает механизмы формообразования и визуализирует процесс композиционной деятельности в части формального варьирования параметров объёмно-пространственной модели. - принцип синхронности различных видов моделирования (цифрового, макетнографического и вербального) утверждает совокупность традиционных и инновационных видов моделирования, дополняющих возможности друг друга. Традиционные виды моделирования, перенесённые в виртуальную среду, приобретают новые качества. Использование компьютерного моделирования наравне и в комплексе с макетно-графическим моделированием создаёт оптимальные условия для творческой реализации. 4. Разработан метод виртуально-комбинаторного моделирования, положенный в основу Курса композиционного компьютерного моделирования - КМ курса, сопровождающего дисциплину ОПК. Виртуально-комбинаторный метод служит изучению свойств архитектурной формы и проявляется во множестве комбинаторных процедур различного характера. В работе сформулированы три вида комбинаторных процедур: технологический, морфологический и сценарный: - технологические процедуры - создание комбинаторных множеств условных моделей на основе единичного модуля, путём его удвоения, отражения, перемещения в пространстве, масштабирования, изменения его не геометрических параметров (масса, фактура и цвет) – осуществляется на формальном уровне по предложенным алгоритмам использования простейших опций компьютерной программы; - морфологические процедуры - создание комбинаторных множеств на основе свободного выбора способа моделирования формы, помимо технологических приёмов используются: членение объема на структурно-образующие элементы, сечение плоскостью, работа с фактурой и пластикой поверхности и другие, требующие более глубокого знания компьютерной программы; - сценарные процедуры - анализ множества композиционных идей возможных интерпретаций условной модели, выбор тем, сценарной аранжировки. 5. Разработаны приёмы создания комбинаторных множеств на основе единичного модуля, вошедшие в 12 упражнений, реализующих виртуально-комбинаторный метод в практике высшего архитектурного образования на начальной его стадии: - приём свободного движения в границах комбинаторного поля; - веерный приём создания динамических рядов; - приём «разрушения» формы и последующей её «сборки» в новую целостность; - приём множественного прочтения двумерного изображения в трёхмерную модель и другие приёмы, свойственные комбинаторике и адаптированные к возможностям компьютерных технологий. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ Научные статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ 1. Инвенции и симфонии: виртуальное моделирование для формирования основ архитектурной композиции [Текст] // Academia. Архитектура и строительство. 2010. № 4. С. 23-29. 2. Приёмы и средства мультимедиа презентации пространственных построений московских особняков Фёдора Шехтеля [Электронный ресурс] // AMIT (Architectural and modern information technologies). 2010. № 4. http://www.marhi.ru/AMIT/2010/3kvart10/ Rochegova/article.php Учебное пособие, научные статьи и тезисы в других изданиях 3. Основы архитектурной композиции (курс виртуального моделирования) [Текст]: учебное пособие / Н.А. Рочегова, Е.В. Барчугова. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 320 с. 50% авт. текста. 4. Use of computer technique at the initial stages of architectural education [Текст] // IV International conference computer in architectural design : CAD creativeness: proceedings of the 4th international conference, 25-27 April 1996 Bialystok, Poland: Published by Faculty of Architecture Technical University of Bialystok, printed in Poland, 1996. P. 203. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 5. Вопросы становления компьютерного курса архитектурной композиции [Текст] // Архитектурная наука в МАРХИ: Информационный выпуск 2. М.: Изд-во Ладья, 1997. С. 187-189. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 6. Становление художественного бакалавриата в Российском государственном гуманитарном университете (РГГУ) [Текст] // Архитектурная наука в МАРХИ: Информационный выпуск 3. - М.: Изд-во Ладья, 1999. С. 173-180. 7. Компьютерный композиционно-комбинаторный спецкурс для студентов архитектурных вузов [Текст] // V Межд. конф. из серии «Нелинейный мир»: Информатика, образование, экология и здоровье человека, 25-30 сентября 2000 г. Астрахань: Изд-во Астраханского пед. университета. С. 27. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 8. Организующая роль комбинаторных действий в процессе выполнения композиционных упражнений [Текст] // Межд. конф. "Математика, компьютер, образование" : тезисы, выпуск 8, г. Пущино, 31 янв. - 4 февр. 2001. М.: Прогресс-Традиция. 2001. С. 16. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 9. Новые аспекты комбинаторного метода в практике компьютерного композиционнокомбинаторного курса [Текст] // Архитектурная наука и образование / Труды Московского архитектурного института (гос. академии). М.: изд-во «Ладья», 2001. С. 205-210. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 10. Архитектурные фантазии - дело серьезное [Текст] // Строительные материалы, технологии и оборудование XXI века. 2001. № 10. С. 38-39. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 11. Композиционная подготовка студента-архитектора. Компьютерное моделирование [Текст] // Архитектура и строительство Москвы. 2002. № 2-3. С. 54-62. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 12. The computer compositional combinatorial course for the 1st – 2nd year students [Текст] // eCAADe [Designe-ducation]: Connecting the real and the virtual: Proceedings of 20th Conference on Education on Computer Aided Architectural Design in Europe, 17 – 21 September 2002, Faculty of Architecture, Warsaw University of Technology Poland. – Printed by Drukarmia Braci Ostrowskich, Warsaw, Poland, 2002. (1 п.л.). (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 13. Virtual Modeling of Architectural Space [Текст] // Spatial Stimulation and Evaluation: New Tools in Architectural and Urban Design: Proceedings of 6th Conference of European Architectural Endoscopy Association, 11-13 September 2003, Bratislava. – Bratislava: SUT Publishing, Vydavatel’stvo STU, 2004. P. 138-142. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 14. Комбинаторные приёмы включения ассоциативного мышления в процессе изучения композиции [Текст] // «Композиционные чтения имени А. Коротковского»: материалы Международной научно-методической конференции 19 - 21 апреля 2005 г., Уральская государственная архитектурно-художественная академия, Екатеринбург. Екатеринбург: «Архитектон», 2005. С. 50 – 51. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 15. Virtual Modeling as an Effective Method of Teaching Professional Architectural Perception [Электронный ресурс]: - Режим доступа: http//www.CGG-journal.com/2005-2/, index.htm: выпуск 7, осень, С. 71 – 90. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 16. 0своение творческого наследия Я. Чернихова. Итоги архитектурного конкурса им. Я. Чернихова в номинации «Компьютерная анимации» [Текст] // Архитектурная наука и образование: Материалы научно-практической конференции профессорскопреподавательского состава и молодых учёных МАРХИ. 23 – 27 апреля 2007 г. M.: Архитектура-С, 2007. С. 189 - 190. 17. Динамический метод формообразования И. Леонидова (анимационный фильм) // Триенале в Милане, март 2007. (Авт. коллект. УМЛ УЦ ВИКОМП под рук. Барчуговой Е.В., Рочеговой Н.А.). 50% авт. текста. 18. Analisi di una creazione dinamica: la scalinata del parco nel Sanatorio del Narkomtjazprom a Kislovodsk [Текст] // Una citta possible architetture di Ivan Leodov 1926-1934 //Milan.TrienaleElekta, 2007, C.88-91 (совместно с Барчуговой Е.В.) 50% авт. текста. 19. Исследование творческого наследия Ивана Леонидова с использованием мультимедийных технологий [Электронный ресурс]: AMIT (Architectural and modern information technologies). 2008. № 2. http://www.marhi.ru/AMIT/2008/1kvart02/Barchugova Rochegova/article.php. 20. Информационные технологии в вузе (опыт учебно-методической лаборатории компьютерных технологий) [Текст] // Наука, образование и экспериментальное проектирование в МАрхИ: Научно-практическая конференция профессорскопреподавательского состава и молодых учёных, 28-30 апреля 2008 г. Тезисы докладов. М.: «Архитектура-С», 2008. С. 213 -214. 21. Информационно компьютерные технологии в МАРХИ [Текст] // Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ: Материалы научно-практической конференции 28-30 апреля 2008 г.: Сб. статей: В 2-х тт. Т. 2 М.: Архитектура–С, 2008. С. 119 – 125. (Совместно с Барчуговой Е.В.). 50% авт. текста. 22. Цифровые инструменты проектного процесса [Текст] // Наука, образование и экспериментальное проектирование. Труды МАРХИ: Материалы научно-практической конференции 12-16 апреля 2010 г.: Сб. статей: в 2-х тт. Т. 2 М.: Архитектура-С, 2010. С. 76 - 83. (Совместно с Барчуговой Е.В., при участии ст-ов Глубокина С.А., Муринец Е.Д., Стаменкович М.). 50% авт. текста. 23. Поэтика современного проектирования [Текст] // Наука, образование и экспериментальное проектирование в МАрхИ. Тезисы докладов научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, молодых учёных и студентов 1317 апреля 2009 г.: М.: Архитектура-С, 2009. С. 283. Подписано в печать 2.11.2010. Тираж 100 экз. Отпечатано: Отдел оперативной полиграфии МАРХИ. Редакционно-издательский отдел МАРХИ. 107031, Москва, ул. Рождественка, д.11
