Digitales Entwerfen

Vorwort 5

1 Digitales Entwerfen 12

2 CAAD 14

2.1 Entwicklung 14

2.2 Programmaufbau 17

2.2.1 Ein- und Ausgabemedien 17

2.3 Programmoberfl ache 17

2.3.1 Arbeitsbereich 18

2.3.2 Menuleiste 18

2.3.3 Werkzeugpalette 19

2.3.4 Informationspalette 19

2.3. 5 Dialogfenster 19

2.3. 6 Kontextmenu 19

2.4 Organisation 21

2.4.1 Zeichnungsverwaltung 21

2.4.2 Koordinatensysteme 22

2.4.3 Dimensionen 23

2.4.4 2D-Planungsmethodik 25

2.4.5 2.D-Planungsmethodik 25

2.4.6 3D-Planungsmethodik 26

2.4.7 Masstabsubergreifende Planung 26

2.5 Navigation 27

2.5.1 Zoom, Lupenfunktion 27

2.5.2 Pan, Ansicht verschieben 27

2.5.3 Standardansichten 28

2.6 Werkzeuge 31

2.6.1 Erzeugung von Objekten 31

2.6.2 Bearbeitung von Objekten 33

2.6.3 Architekturspezifi sche Objekte 33

2.6.4 Symbole 35

2.7 Konstruktionshilfen 37

2.7.1 Raster 37

2.7.2 Fangfunktionen 37

2.8 Zeichnungstechnische Elemente 37

2.8.1 Bemasung 38

2.8.2 Schraffuren, Fullungen 39

2.8.3 Text 40

2. 9 Datenaustausch 40

2.9.1 Dateiformate und Programmschnittstellen 41

2.9.2 AVA 42

2.10 Planerstellung 43

2.10.1 Plangestaltung 43

2.10.2 Planausgabe 45

3 3D-Modeling 46

3.1 Entwicklung der raumlichen Darstellung 47

3.2 Projektionsarten 50

3.2.1 Parallelprojektionen 50

3.2.2 Perspektivische Projektionen 54

3.3 Dreidimensionale Entwurfsmethodik 56

3.3.1 Physisches vs. Digitales Modell 56

3.3.2 Qualitaten von 3D-Modellen 58

3.3.3 Darstellung von 3D-Modellen 60

3.4 Erzeugung von 3D-Modellen 61

3.4.1 Regelmasige Korper 62

3.4.2 Klassische Flachenarten 67

3.4.3 Freiformfl achen 70

3.5 Bearbeitung von 3D-Modellen 77

3.5.1 Deformationen 78

3.5.2 Boolesche Operationen 79

3.5.3 Flachenverschneidung 80

3.5.4 Abwicklung von Flachen 82

4 Visualisierung 84

4.1 Entwicklung 85

4.1.1 Geschichte der Architekturvisualisierung 85

4.1. 2 Funktionen der Visualisierung 87

4.1.3 Renderings 87

4.2 Visualisierung von Architektur und Innenarchitektur 89

4.2.1 Experten-Laien-Kommunikation 89

4.2.2 Entscheidungshilfe 89

4.2.3 Simulation von Material- und Lichteigenschaften 91

4.2.4 Diagrammatische Darstellung 91

4.3 Aufbau einer Szene 91

4.4 Kamera 93

4.4.1 Perspektive und Bildausschnitt 93

4.4.2 Betrachtungswinkel 93

4.4.3 Grose der Einstellung 95

4.4.4 Scharfentiefe 97

4.5 Material 99

4.5.1 Farbe 99

4.5.2 Transparenz 99

4.5.3 Spiegelung 99

4.5.4 Glanz 99

4.5.5 Texturierung 101

4.5.6 Relief 101

4.5.7 Displacement 102

4.5.8 Alpha-Kanal 102

4.6 Licht 103

4.6.1 Funktionen von Licht und Schatten 103

4.6.2 Lichtquellen 103

4.6.3 Licht und Schatten 107

4.6.4 Modellieren mit Licht 109

4.7 Rendern 110

4.7.1 Vektor, Pixel, Antialiasing 110

4.7.2 Raytracing 110

4.7.3 Global Illumination 111

4.7.4 Shading 112

4.7.5 Bilddateiformate 113

4.7.6 Multi-Pass-Rendern 113

5 Animation 114

5.1 Entwicklung 114

5.1.1 Darstellung von Bewegung in Zeichnungen 115

5.1.2 Filmtechnik 116

5.1.3 Zeichentrickfi lm 120

5.1.4 Computeranimation 121

5.2 Architekturanimation 122

5.2.1 Raumwahrnehmung, Bewegung und Animation 122

5.2.2 Architekturanimationen als Prasentationsmedium 122

5.2.3 Architekturanimationen als Entwurfsmedium 123

5.2.4 Echtzeitvisualisierung 124

5.3 Animationstechniken 126

5.3.1 Bild-fur-Bild-Animation 126

5.3.2 Schlusselbildanimation 126

5.3.3 2D-Animation 126

5.3.4 3D-Animation 126

5.4 Grundlagen der Animation 127

5.4.1 Abspielgeschwindigkeit 127

5.4.2 Dauer 127

5.4.3 Interpolation 129

5.4.4 Klassen visueller Wahrnehmung von Bewegung 129

5.4.5 Kamera-Animation 129

5.4.6 Objekt-Animation 132

5.5 Erzeugung einer Animation 133

5.5.1 Vorbereitung 133

5.5.2 Materialsammlung 133

5.5.3 Nachbearbeitung 134

5.5.4 Architektur-Compositings 135

5.6 Ausgabe 136

5.6.1 Rendern 136

5.6.2 Bildformat 137

5.6.3 Videoaufl osung 137

5.6.4 Videoformat, Containerformat 138

6 Bildbearbeitung 140

6.1 Entwicklung 141

6.1.1 Fotografi e 141

6.1.2 Drucktechnik 142

6.1.3 Fernsehtechnik 142

6.1.4 Computergrafi k 142

6.2 Bildbearbeitung in Architektur und Innenarchitektur 142

6.2.1 Optimierung von Renderings 142

6.2.2 Texturen erzeugen 143

6.2.3 Bildmontagen 143

6.3 Grundlagen der Bildbearbeitung 144

6.3.1 Aufl osung 145

6.3.2 Abmessung 147

6.3.3 Farbtiefe 148

6.3.4 Farbmodus 150

6.5 Eingabe 152

6.5.1 Scanner 153

6.5.2 Digitalkamera 154

6.5.3 Visualisierungsprogramm 154

6.6 Digitale Bildbearbeitung 155

6.6.1 Bildgrose anpassen 155

6.6.2 Bildoptimierung 157

6.6.3 Auswahl 158

6.6.4 Bildmanipulation 159

6.6.5 Bildmontage 160

6.6.6 Bildkomposition 161

6.7 Ausgabe 161

6.7.1 Bilddateiformat 161

6.7.2 Bildschirmwiedergabe 163

6.7.3 Druckausgabe 163

7 Layout 166

7.1 Entwicklung 166

7.1.1 Erstellung von Druckvorlagen ohne Computer 167

7.1.2 DTP, GUI und WYSIWYG 167

7.1.3 Computerschriften 167

7.1.4 Digitaldruck 168

7.2 Planlayout 169

7.2.1 Layout als Kommunikationsmedium 169

7.2.2 Grundvoraussetzungen 169

7.2.3 Bestandteile eines Planlayouts 171

7.3 Layout und Typografi e 171

7.4 Makrotypografi e 173

7.4.1 Rahmenbedingungen fur Layouts 173

7.4.2 Seitenformat 173

7.4.3 Satzspiegel 174

7.4.4 Gestaltungsraster 177

7.4.5 Zahlenreihen 179

7.4.6 Anordnung von Texten und Bildern 181

7.4.7 Zeilenlange 182

7.4.8 Zeilenabstand 182

7.4.9 Wortzwischenraum 183

7.4.10 Spaltenabstand 183

7.5 Mikrotypografi e 185

7.5.1 Schriftstil 185

7.5.2 Schriftklassifi kation 185

7.5.3 Schriftfamilie 187

7.5.4 Schriftschnitt 187

7.5.5 Schriftgrad 187

7.5.6 Textauszeichnung 188

7.5.7 Schriftkombination 189

7.5.8 Textausrichtung 191

7.6 Ausgabe 192

7.6.1 PDF-Format 192

7.6.2 Entwicklung von PDF und PostScript 193

7.6.3 PDF-Erzeugung 194

8 Ausblick 196

8.1 Building Information Modeling 197

8.2 Virtuelle Realitat 201

8.3 Digitale Fabrikation 202

8.4 Mediatektur 204

9 Mercedes-Benz Museum, Stuttgart 206

10 Anhang 218

10.1 Ausgewahlte Literatur 218

10.2 Zitatnachweis 220

10.3 Abbildungsnachweis 220

10.4 Software 221

10.5 Index 222