Rhino i Grasshopper nie powstały pierwotnie z myślą o projektowaniu budynków, BIM-ie ani analizach konstrukcyjnych. Rhino zaczynało jako narzędzie do tworzenia precyzyjnej, złożonej geometrii. Jednak możliwość współpracy z wieloma różnymi aplikacjami sprawiła, że z czasem zaczęło odgrywać coraz ważniejszą rolę w branży AEC.
Zamiast zastępować Revit, Tekla Structures, Archicada czy programy obliczeniowe, Rhino i Grasshopper je ze sobą łączą. Pomagają architektom i inżynierom automatyzować powtarzalne zadania, generować geometrię oraz tworzyć procesy, których realizacja byłaby trudna w ramach jednej zamkniętej platformy.
Przyszłość branży AEC może należeć nie do oprogramowania, które robi wszystko, lecz do tego, które potrafi połączyć wszystko.
Spis treści
1. Narzędzie, które zdobywa branżę, nie powstało z myślą o AEC
Rhino nie zaczynał jako platforma dla architektury, BIM-u ani inżynierii konstrukcyjnej. Jego historia rozpoczęła się wokół programu AutoCAD, kiedy firma Robert McNeel & Associates pracowała nad dodaniem zaawansowanej geometrii NURBS do istniejących procesów CAD.
W 1992 roku firma rozpoczęła wraz z Applied Geometry prace nad prototypem, a następnie opracowała rozwiązanie do modelowania NURBS przeznaczone dla programu AutoCAD. McNeel zdecydował później, że technologia będzie miała większe możliwości jako niezależna aplikacja dla systemu Windows. Rhino 1.0 został wydane w 1998 roku.
Pierwszą istotną zaletą programu była możliwość tworzenia precyzyjnej geometrii swobodnej. NURBS pozwalały odwzorowywać wszystko, od prostych krzywych po niezwykle złożone powierzchnie i bryły. Co jeszcze ważniejsze, utworzoną geometrię można było przenosić do innych programów inżynierskich, projektowych i produkcyjnych.
Jednym z pierwszych naturalnych zastosowań Rhino było projektowanie jednostek pływających. Kadłuby statków wymagają płynnych, nieustannie zmieniających się powierzchni, które muszą być wystarczająco dokładne na potrzeby analiz, prefabrykacji i produkcji. Rhino pozwalał tworzyć taką geometrię bez próby zastępowania specjalistycznego oprogramowania morskiego wykorzystywanego na kolejnych etapach procesu.
W ten sposób ukształtował się model działania, który definiuje Rhino do dziś. Program nie musi wykonywać każdego zadania. Powinien natomiast tworzyć niezawodną geometrię i skutecznie łączyć się z narzędziami odpowiedzialnymi za analizy, dokumentację, prefabrykację lub produkcję.
Ta sama zaleta szybko przyciągnęła przedstawicieli innych branż. Projektanci produktów, specjaliści z sektora motoryzacyjnego, projektanci mebli i producenci biżuterii wykorzystywali Rhino do tworzenia form trudnych do uzyskania w tradycyjnych systemach CAD.
Szczególnie mocno skorzystała na tym branża jubilerska. Rhino łączył precyzję wymaganą przy projektowaniu niewielkich elementów, możliwość tworzenia skomplikowanych krzywych, modele gotowe do produkcji oraz przystępny ekosystem oprogramowania.
Z czasem również architekci zauważyli, że mierzą się z podobnymi wyzwaniami. Dachy o swobodnych formach, zakrzywione konstrukcje, nieregularne elewacje, powtarzalne panele i niestandardowe komponenty budowlane były trudne do modelowania w konwencjonalnych programach CAD i pierwszych systemach BIM. Rhino oferował większą swobodę oraz mniej ograniczeń geometrycznych.
Sam Rhino stanowił jednak tylko część tej transformacji.
Grasshopper zmienił je z elastycznego narzędzia do modelowania w platformę projektowania obliczeniowego. Zamiast ręcznie tworzyć geometrię, użytkownicy mogli definiować logikę, zależności i parametry odpowiedzialne za jej generowanie. Dzięki temu Rhino stał się przydatny nie tylko przy tworzeniu złożonych form, lecz także w automatyzacji, optymalizacji, zarządzaniu danymi, procesach BIM i inżynierii konstrukcyjnej.
Rhino wszedł do branży AEC dzięki geometrii. Rhino i Grasshopper nadal się rozwijają, ponieważ zapewniają elastyczną warstwę logiki i interoperacyjności, której często brakuje specjalistycznemu oprogramowaniu.
2. Programowanie wizualne obniżyło próg wejścia do automatyzacji
Grasshopper udostępnił architektom i inżynierom wizualny interfejs programowania.
Zamiast zaczynać od składni, klas, funkcji i środowisk programistycznych, użytkownicy mogli łączyć komponenty na obszarze roboczym. Dane przepływały od lewej do prawej za pomocą widocznych przewodów, dzięki czemu logika definicji była łatwiejsza do prześledzenia.
McNeel nadal opisuje Grasshoppera jako środowisko programowania wizualnego, które nie wymaga wcześniejszego doświadczenia w programowaniu ani pisaniu skryptów. Ten niski próg wejścia miał kluczowe znaczenie dla jego rozwoju.
Specjaliści AEC nie musieli najpierw zostawać programistami, aby zautomatyzować swoje pierwsze zadanie. Mogli zacząć od punktów, krzywych, list, liczb i prostych transformacji.
Interfejs wizualny jest jednak dopiero początkiem.
Wraz ze wzrostem zaawansowania procesów użytkownicy mogą przejść do wielokrotnego wykorzystywania klastrów, tworzenia własnych komponentów, wtyczek, interfejsów API, aplikacji chmurowych oraz programowania w językach Python i C#.
Rhino 8 zawiera nowoczesne środowisko skryptowe, które obsługuje CPython 3 oraz C# bezpośrednio w Rhino i Grasshopperze. Zapewnia to naturalną ścieżkę rozwoju od skryptowania wizualnego do programowania tekstowego.
Możesz zacząć bez pisania kodu, ale nie musisz pozostać na poziomie początkującym.
3. Ponad 50 formatów plików czyni Rhino niezwykle skutecznym narzędziem interoperacyjności
Rhino obsługuje powszechnie wykorzystywane formaty, takie jak DWG, DXF, STEP, IGES, STL, OBJ, PDF, SketchUp, E57, glTF, FBX, pliki SolidWorks, formaty chmur punktów i wiele innych.
Aktualna oficjalna lista zawiera ponad 50 pozycji dotyczących obsługiwanych formatów plików. Jej najnowszą wersję można sprawdzić na stronie McNeel z listą obsługiwanych formatów.
Dzięki temu Rhino jest przydatne nawet wtedy, gdy nie stanowi głównego programu do tworzenia modelu. Może odbierać informacje z jednego systemu, przetwarzać lub przebudowywać geometrię, a następnie przekazywać rezultaty do innego.
W branży pełnej niekompatybilnych aplikacji i zamkniętych formatów taka elastyczność ma ogromną wartość.
4. Ponad 30 połączeń z oprogramowaniem AEC zmienia codzienną pracę
Ekosystem Rhino i Grasshoppera obejmuje obecnie ponad 30 istotnych połączeń z narzędziami AEC, związanych z BIM-em, analizami konstrukcyjnymi, wymianą danych i prefabrykacją.
Procesy te łączą Grasshoppera z takimi narzędziami jak Revit, Archicad, Tekla Structures, BricsCAD, IFC, Speckle, SOFiSTiK, RFEM, GSA, ETABS, SAP2000, SAFE, SCIA Engineer oraz LIRA-SAPR.
Niektóre połączenia opierają się na wymianie plików. Inne wykorzystują interfejsy API do bezpośredniego tworzenia i aktualizowania natywnych obiektów.
Oznacza to, że belka utworzona w Tekla Structures może zachować swój profil, materiał, atrybuty i dane produkcyjne. Element programu Revit może natomiast pozostać częścią zestawień, widoków i dokumentacji BIM.
Rhino.Inside.Revit wprowadza Grasshoppera bezpośrednio do Revita, a Tekla Live Link pozwala użytkownikom generować i modyfikować modele Tekla gotowe do realizacji.
Szybko rozwijają się również połączenia z programami do analiz konstrukcyjnych. Dzięki nim Grasshopper może być wykorzystywany do tworzenia modeli analitycznych, definiowania obciążeń i warunków brzegowych, optymalizacji oraz automatyzacji procesu projektowego.
Szerszy przegląd można znaleźć w artykułach:
5. Rhino i Grasshopper nie próbują zastąpić wszystkich innych narzędzi
Revit lepiej sprawdza się przy tworzeniu dokumentacji BIM. Tekla Structures oferuje większe możliwości w zakresie szczegółowego modelowania konstrukcji stalowych i przygotowania ich do produkcji. Specjalistyczne programy wykorzystujące metodę elementów skończonych są lepsze w analizach oraz weryfikacji zgodności z normami projektowymi.
Rhino i Grasshopper nie muszą zastępować tych narzędzi. Ich wartość wynika z możliwości łączenia ich ze sobą, rozszerzania ich funkcjonalności oraz automatyzowania pracy wykonywanej pomiędzy poszczególnymi aplikacjami.
Dzięki temu ekosystem Rhino może się rozwijać bez zmuszania użytkowników do porzucania dotychczasowego oprogramowania.
Inżynier konstrukcji może nadal korzystać ze znanych programów obliczeniowych, podczas gdy Grasshopper steruje generowaniem modelu i kolejnymi iteracjami.
Zespół BIM może zachować Revit lub Tekla Structures jako główną bazę danych projektu, a Grasshoppera wykorzystywać do automatyzacji. Architekt może analizować złożoną geometrię w Rhino, a następnie przenosić natywne elementy do środowiska BIM.
Rhino i Grasshopper zyskują przewagę, ponieważ stają się najlepszym uzupełnieniem innych programów.
6. Architekci i inżynierowie często oczekują od Grasshoppera czegoś innego
Architekci zaczęli wykorzystywać Rhino i Grasshoppera wcześniej. Przyciągnęły ich geometria swobodna, projektowanie elewacji, analizy środowiskowe, cyfrowa prefabrykacja i projektowanie generatywne.
Dzięki temu firmy architektoniczne miały więcej czasu na rozwijanie dojrzałych procesów, wewnętrznych narzędzi oraz doświadczonych zespołów zajmujących się projektowaniem obliczeniowym.
Inżynierowie szybko nadrabiają zaległości
Z mojego doświadczenia w prowadzeniu szkoleń dla specjalistów AEC wynika, że zainteresowanie Grasshopperem wśród inżynierów rośnie obecnie bardzo szybko.
Inżynierowie wykorzystują Grasshoppera do tworzenia modeli konstrukcyjnych, połączeń z BIM-em i programami FEM, automatyzacji pracy w Tekla Structures i Revit, modelowania zbrojenia, procesów opartych na Excelu, optymalizacji, generowania rysunków oraz budowania firmowych narzędzi wielokrotnego użytku.
Geometria a proces
Architekci często zaczynają od formy. Zastanawiają się, jak wygenerować elewację, kontrolować kształt budynku lub tworzyć warianty projektu.
Inżynierowie częściej zaczynają od procesu. Chcą uniknąć powtarzalnego modelowania, synchronizować modele BIM i modele obliczeniowe, ograniczać liczbę błędów, automatyzować raporty albo porównywać wiele wariantów projektowych.
Przejście do Grasshoppera może być łatwiejsze, niż się wydaje. Inżynierowie już pracują z formułami, zależnościami, kombinacjami obciążeń, modelami elementów skończonych i arkuszami kalkulacyjnymi.
Głównym wyzwaniem zazwyczaj nie jest samo myślenie parametryczne, lecz zrozumienie sposobu, w jaki Grasshopper zarządza listami, drzewami danych i geometrią.
7. Nie każdy specjalista AEC chce zostać programistą
Końcowe przygotowanie dokumentacji projektowej nadal jest w wielu workflowach Tekli boleśnie ręczne. Sam opis warsztatu o automatyzNie każdy architekt chce uczyć się Pythona lub C#. Nie każdy inżynier chce zostać programistą.
Nie muszą tego robić.
Grasshopper może przynosić ogromną wartość bez tradycyjnego programowania. Definicje wizualne mogą automatyzować powtarzalne modelowanie, przetwarzać dane, generować warianty, łączyć aplikacje i tworzyć procesy możliwe do wielokrotnego wykorzystania.
Dla wielu użytkowników już to wystarcza, aby całkowicie zmienić ich codzienny sposób pracy.
Niektórzy użytkownicy z czasem docierają jednak do granic możliwości standardowych komponentów.
Mogą potrzebować wyższej wydajności, niestandardowych interfejsów, zewnętrznych bibliotek, dostępu do API, automatycznego wdrażania albo lepszej ochrony własności intelektualnej.
Wtedy Python i C# stają się naturalnymi kolejnymi krokami.
Grasshopper umożliwia podążanie obiema ścieżkami. Możesz pozostać programistą wizualnym albo potraktować programowanie wizualne jako pomost prowadzący do tworzenia oprogramowania.
acji wydań dobrze podsumowuje tę szansę: obsługa rewizji, eksport IFC i DWG według reguł, kontrola plików oraz przygotowanie paczek dokumentacji mogą zostać zautomatyzowane.
Dokumentacja Tekli potwierdza pozostałe elementy tego procesu. Eksport IFC zapisuje plik w wybranym folderze i tworzy log, który można sprawdzić. Rysunki PDF można drukować z poziomu workflowu Print drawings przez Document Manager. Wiele rysunków można wyeksportować do DWG, DXF lub DGN w jednej operacji, a Document Manager został stworzony do sprawnej obsługi PDF-ów, plików IFC i DWG.
8. Silnik geometryczny Rhino nadal stanowi istotną przewagę konkurencyjną
Rhino umożliwia tworzenie, edytowanie, analizowanie i konwertowanie krzywych oraz powierzchni NURBS, brył, geometrii SubD, siatek wielokątowych i chmur punktów.
Ma to znaczenie, ponieważ współczesne procesy AEC nie opierają się już na jednym rodzaju geometrii.
Chmura punktów może przedstawiać istniejący stan obiektu. Siatka może pochodzić ze skanowania lub optymalizacji. NURBS mogą definiować precyzyjną geometrię pomostu mostu albo elewacji. Bryły mogą reprezentować geometrię produkcyjną, a SubD może być wykorzystywane na etapie projektowania koncepcyjnego.
Rhino zapewnia środowisko, w którym te różne rodzaje geometrii mogą być analizowane, przekształcane, przebudowywane i łączone.
Złożona geometria nie jest już jedynym powodem, aby korzystać z Rhino.
Rhino nadal doskonale radzi sobie ze skomplikowaną geometrią, ale nie jest to już pełny obraz jego możliwości.
Wiele z najlepszych automatyzacji tworzonych w Grasshopperze dotyczy zwykłych belek, płyt, prętów zbrojeniowych, rysunków, atrybutów, zestawień ilościowych i arkuszy kalkulacyjnych.
Geometria może być prosta. Proces jest złożony.
Prawdziwa wartość Grasshoppera często nie wynika z formy, którą tworzy. Wynika z ręcznej pracy, którą eliminuje.
9. Otwarte ekosystemy wygrywają z uzależnieniem od jednego dostawcy
Żaden dostawca oprogramowania nie oferuje najlepszego narzędzia dla każdego etapu projektu AEC.
Próba zmuszenia wszystkich branż do pracy na jednej platformie może prowadzić do nieefektywnych procesów, ograniczenia swobody projektowej oraz uzależnienia od planów rozwoju jednego producenta.
Rhino przyjmuje inne podejście. Obsługiwane formaty, narzędzia dla programistów, interfejsy API, wtyczki i połączenia typu Live Link zachęcają użytkowników do integrowania go z innym oprogramowaniem.
Platforma staje się bardziej użyteczna wraz ze wzrostem otaczającego ją ekosystemu.
Przystępna cenowo licencja wieczysta sprzyja eksperymentowaniu
Rhino nadal oferuje licencje wieczyste, opcjonalne aktualizacje oraz brak obowiązkowych opłat za utrzymanie oprogramowania. Na stronie McNeel został opisany aktualny model licencjonowania.
Obniża to próg wejścia dla osób i zespołów, które chcą eksperymentować z projektowaniem obliczeniowym.
Firma nie musi zastępować całej istniejącej infrastruktury oprogramowania. Może dodać Rhino i Grasshoppera jako elastyczną warstwę automatyzacji i zacząć od jednego, precyzyjnie określonego zastosowania.
Dzięki temu decyzję o wdrożeniu łatwiej uzasadnić.
Chcesz nauczyć się Grasshoppera jako inżynier?
Większość tutoriali Grasshoppera zaczyna się od abstrakcyjnej geometrii, nietypowych wież albo skomplikowanych elewacji.
Nie zawsze jest to najlepszy punkt wyjścia dla inżyniera.
Inżynierowie muszą zrozumieć podstawy, ale powinni również zobaczyć, w jaki sposób łączą się one z BIM-em, analizami konstrukcyjnymi, Excelem, Tekla Structures, Revitem, automatyzacją i pracą przy rzeczywistych projektach.
Właśnie dlatego stworzyłem przewodnik 5 kroków do nauki Grasshoppera.
To praktyczny materiał, który pokazuje, od czego zacząć, czego nauczyć się w pierwszej kolejności, jakich błędów unikać oraz jak przejść od niepowiązanych ze sobą tutoriali do użytecznych procesów inżynierskich.
Pobierz bezpłatny przewodnik: 5 kroków do nauki Grasshoppera
Zacznij od właściwych podstaw. Następnie zautomatyzuj pracę, której już nigdy nie chcesz wykonywać ręcznie.
Przeczytaj nasze pozostałe artykuły:
▪️Podstawy Grasshoppera, które każdy powinienen znać
