تصاميم هندسية ثلاثية الابعاد
الواجهات والمناظير ثلاثية الأبعاد.
لقد أصبح من السهل اليوم أن تقع أعيننا على المباني ذات الواجهات والمناظير ثلاثية الأبعاد في عدد كبير من دول العالم. والفضل في ذلك يعود إلى التطوّر التكنولوجي الهائل في مجال الهندسة والبناء. وهذا أدّى إلى تطوير المباني بما في ذلك التصميم والتصنيع والتركيب. كما أدّى إلى تحسين فنّ تصميم الواجهات مع الالتزام بالمبادئ الهندسية المعقدة.
في السنوات الأخيرة، حدثت تطورات في أجهزة الكمبيوتر وخوارزميات عرض الرسومات. هذه مكّنت الرؤية الحاسوبية من الاستفادة من إعادة بناء المباني ثلاثية الأبعاد في مجالات ترميم الهيكل الأثري والتخطيط العمراني. وتعدّ الواجهات المعمارية واحدة من أكثر المجالات الهندسية إثارة وابتكارًا في تصميم المباني، وهي تاريخيًا واحدة من أكثر المفاهيم صعوبة.
تُعرَف تقنية ثلاثي الأبعاد ب 3D Technology. أنّها نظام يعمل على عرض الصور أو العناصر في نموذج يبدو فعلياً على شكل هيكل معيّن، بحيث تتضمّن أبعاده العرض، والارتفاع، والعمق.
تقنية تصاميم هندسية ثلاثية الأبعاد
الأبعاد الثلاثية لأيّ شيء هي العرض والارتفاع والعمق. نحن نتحرّك كل يوم في مجال ثلاثي الأبعاد لأنّ بيئتنا المادية ثلاثية الأبعاد. يمكن القول انّنا نحن البشر نستطيع إدراك العلاقة المكانية بين الكائنات بمجرّد النظر إليها لأنّ لدينا تصوّر ثلاثي الأبعاد. بينما أجهزة التلفاز وعرض الفيديو تعرض الصور على سطحٍ مستوٍ فلا توجد إشارات عمق طبيعي تسمح للعين برؤية الملمس والمسافة بشكلٍ صحيح. ومن أجل القدرة على رؤية الصور المعروضة على شاشة مسطحة بتقنية ثلاثية الأبعاد وحقيقية، يجب ترميزها وعرضها على الشاشة على شكل صورتين متجاورتين، أو متداخلتين، ثمّ إعادة تجميعهما في صورة ثلاثية الأبعاد واحدة.
تُعرَف تقنية ثلاثي الأبعاد ب 3D Technology. أنّها نظام يعمل على عرض الصور أو العناصر في نموذج يبدو فعلياً على شكل هيكل معيّن، بحيث تتضمّن أبعاده العرض، والارتفاع، والعمق. هذه التقنية تعمل على جعل الصور ثلاثية الأبعاد تفاعلية. هذا يشعر المستخدمون بأنّهم يحاكون المشهد، وهو ما يُسمّى بالواقع الافتراضي. وعادةً ما تحتاج هذه التقنية إلى عارض كمكّون إضافي خاص بمتصفّح الإنترنت الخاص بالمستخدم، ليتمّ عرض الصور بتقنية ثلاثية الأبعاد والتفاعل معها.
تصميم الواجهات والمناظير ثلاثية الأبعاد
لقد أصبح بالإمكان اليوم جلب خصائص النمذجة الهندسية ثلاثية الأبعاد والقدرة على تحليل الأداء داخلها. وهذا أحدث ثورة في عملية تصميم الواجهة. ويعدّ دمج التصميم الحسابي والذكاء الاصطناعي اتجاهًا رئيسيًا آخر أحدث ثورة في التصميم البارامتري. وتعتبر واجهات أو أسطح الهياكل الفولاذية الكبيرة مثالًا رائعًا على أتمتة الإنشاء الهندسي.
وإنّ الاستفادة من الصور الواقعية ثلاثية الأبعاد تسمح بإعادة بناء المباني بتوثيق الخصائص المعمارية (المظهر) من كلّ مبنى ما يجعلها مصحوبة بإشارة تفصيلية لموقع وأبعاد المبنى. ومع إمكانية استخدام تقنية ثلاثي الأبعاد فإنّ عمليات إعادة بناء واجهات المباني ثلاثية الأبعاد ذات الصور الواقعية تعدّ مهمة صعبة منذ إنشاء تصميمات الواجهة.
على مدار العقد الماضي تمّ تطوير العديد من أساليب إعادة بناء المباني ثلاثية الأبعاد عبر استغلال تقنيات المسح الأرضي بالليزر، والمسح التصويري عن قرب، لإنتاج خرائط واجهات المباني والسحب النقطية ثلاثية الأبعاد. وهذه عند دمجها بشكل مناسب تكون قادرة على إعادة بناء صور واقعية للهيكل. من بين الاتجاهين، الأكثر استخدامًا هو الاستفادة من تقنية المسح بالليزر المعروفة باسم LIDAR (الكشف عن الضوء وتحديد المدى) نظرًا لكثافة السحب النقطية ثلاثية الأبعاد التي تمّ إنشاؤها. وايضا الدقة في تقدير البعد النسبي وكذلك تفاصيل مكوّنات الواجهة الهيكلية للمبنى.
تعتمد الواجهات والمناظير ثلاثية الأبعاد على التفاصيل والعمق وليس المظهر الخارجي فقط. ومن مميّزاتها التموّجات والغوائر والزخارف المجسّمة. وهي تتميّز بالمظهر الجمالي والألوان الخلابة واعتمادها على عناصر مساعدة أخرى. فالنموذج ثلاثي الأبعاد يمثل مجموعات من البيانات المستقلة من كائنات مختلفة مدمجة فيه. على عكس التصميم الباراميتري حيث يوجد تحكّم كامل من المصمّم في الشكل العام وتفاصيل أصغر تتعلق بالمشروع.