معماری دیجیتال چیست؟ (معرفی ۴ روش رایج آن)

معماری دیجیتال یک پدیده نسبتا جدید است که با پیشرفت و گسترش فناوری‌های دیجیتالی در دهه‌های اخیر شکل گرفته است؛
اما ریشه‌های این شاخه معماری را می‌توان در دوران‌های قبلی نیز یافت.

استفاده از این شیوه طراحی معماری باعث شده است که روند پیاده‌سازی طرح‌ها و ایده‌های خلاقانه معماران بسیار ساده‌تر و سریع‌تر پیش برود و
به همین دلیل مخاطبین بسیاری پیدا کرده است.

اگر به معماری دیجیتال علاقه‌مند هستید و می‌خواهید بیشتر بدانید که چگونه می‌توان با استفاده از فناوری‌های دیجیتالی، معماری را به سمتی جدید و نوآورانه هدایت کرد، این مقاله را از دست ندهید.

1# معماری دیجیتال چیست؟

معماری دیجیتال یکی از شاخه‌های نوین و پویای معماری است که از فناوری‌های دیجیتالی در فرآیند طراحی و ساخت استفاده می‌کند.

این روش نوین معماری به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از نرم‌افزارها، الگوریتم‌ها، شبیه‌سازی‌ها و هوش مصنوعی اشکال و فضاهای پیچیده، خلاقانه و غیراستاندارد را ایجاد کنند.

معماری دیجیتال همچنین می‌تواند به معماران کمک کند که با استفاده از فناوری‌های ساخت دیجیتالی مانند چاپ سه‌بعدی، برش لیزری و رباتیک سازه‌های معماری را با دقت و کارایی بالا تولید کنند.

معماری دیجیتال نه تنها می‌تواند به بهبود کیفیت و کارکرد معماری کمک کند؛ بلکه می‌تواند به ایجاد تجربه‌های جدید و جذاب برای کاربران و مخاطبان منجر شود.

2# معماری دیجیتال و فناوری اطلاعات

معماری دیجیتال یکی از نتایج و برهه‌های فناوری اطلاعات است که با توجه به رشد و تحولات سریع و چشم‌گیر این فناوری، معماری را نیز تحت تأثیر قرار داده است.

فناوری اطلاعات به معنای استفاده از موارد زیر است:

• رایانه‌ها
• نرم‌افزارها
• شبکه‌ها
• اینترنت
• پردازشگرها
• ذخیره‌سازی
• انتقال و تبادل اطلاعات

فناوری اطلاعات با ایجاد امکانات و ابزارهای جدید و قدرتمند برای معماران، معماری را از لحاظ فرآیند، محتوا و شکل تغییر داده است و
به معماران کمک می‌کند که با استفاده از روش‌های دیجیتالی، طراحی و ساخت، معماری را به‌صورت کارآمد، سریع و دقیق انجام دهند.

فناوری اطلاعات به معماران کمک می‌کند که با استفاده از داده‌های موجود، طراحی و ساخت معماری را به‌صورت هوشمند، بهینه و متناسب با شرایط انجام دهند.

معماران با استفاده از ارتباطات و همکاری‌های دیجیتالی، طراحی و ساخت معماری را به‌صورت گروهی، تعاملی و مشارکتی انجام می‌دهند.

پس‌از اینکه به خوبی متوجه شدیم معماری دیجیتالی چیست در ادامه به بررسی مزایا و چالش‌های معماری دیجیتال، انواع و روش‌های طراحی معماری دیجیتال و نمونه‌های برجسته و معروف آن می‌پردازیم.

3# مزایا و چالش‌های معماری دیجیتال چیست؟

معماری دیجیتال با استفاده از فناوری‌های دیجیتالی، معماری را از لحاظ فرآیند، محتوا و شکل تحول داده و به سمتی جدید و نوآورانه هدایت کرده است.

مزایا

• با ایجاد اشکال و فضاهای پیچیده، خلاقانه و غیراستاندارد، به ارتقای زیبایی و تنوع معماری کمک می‌کند.
• با استفاده از روش‌های هندسی، الگوریتمی، شبیه‌سازی و هوش مصنوعی، می‌تواند اشکالی را ایجاد کند که با روش‌های سنتی قابل تصور و اجرا نبودند.
• معماری دیجیتال با استفاده از روش‌های تجربی و تحلیلی، می‌تواند مفاهیم و ایده‌های جدید و نوآورانه را بیان کند.
• با استفاده از رسانه‌ها و نمایش‌های دیجیتالی، می‌تواند تجربه‌های جذاب و جدید برای کاربران و مخاطبان ایجاد کند.
• معماری دیجیتال با استفاده از فناوری‌های ساخت دیجیتالی، به بهبود کارایی و کارکرد معماری کمک می‌کند.
• با استفاده از چاپ سه‌بعدی، برش لیزری و رباتیک، می‌تواند سازه‌های معماری را با دقت و کارایی بالا تولید و اجرا کند.
• معماری دیجیتال با استفاده از داده‌ها، پارامترها، الگوریتم‌ها و هوش مصنوعی، می‌تواند طرح‌های معماری را به‌صورت خودکار، بهینه و متناسب با شرایط محیطی و کاربری تولید کند.

چالش ها

• معماری دیجیتال با ایجاد اشکال و فضاهای پیچیده، خلاقانه و غیراستاندارد، ممکن است به از دست دادن ارتباط و هماهنگی با محیط و مقیاس انسانی منجر شود.
• معماری دیجیتال ممکن است به ایجاد اشکالی تکراری و یکنواخت که فقط براساس الگوریتم‌ها و داده‌ها تولید شده‌اند، منجر شود.
• ممکن است به ایجاد اشکالی سرد و بی‌جان که فقط برای ایجاد تجربه‌های مصنوعی و موقت طراحی شده‌اند، منجر شود.
• معماری دیجیتال با استفاده از فناوری‌های ساخت دیجیتالی ممکن است به افزایش هزینه‌ها و مصرف منابع منجر شود.
• ممکن است به ایجاد سازه‌های معماری که با استانداردها و قوانین محلی سازگار نیستند، منجر شود.

4# انواع و روش‌های طراحی معماری دیجیتال چیست؟

معماری دیجیتال با استفاده از فناوری‌های دیجیتالی، روش‌های مختلفی را برای طراحی معماری ارائه می‌دهد که هر یک از آن‌ها دارای ویژگی‌ها، ابزارها و کاربردهای خاص خود هستند.

در این بخش از مقاله معماری دیجیتال چیست به معرفی و توضیح چهار روش اصلی طراحی معماری دیجیتال می‌پردازیم:

1-4# طراحی مبتنی بر کامپیوتر (CAD)

استفاده از نرم‌افزارهای CAD یکی از اولین و پرکاربردترین روش‌های طراحی معماری دیجیتال است که از دهه‌های 1970 و 1980 میلادی شروع به استفاده از آن شده است.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری، اشکال و ساختارهای معماری را به‌صورت دوبعدی و سه‌بعدی مدل‌سازی، ویرایش و تحلیل کنند، آن‌ها را نمایش دهند و
با استفاده از روش‌های هندسی مانند اسپلاین، نوربز، فراکتال و ترانسفورماسیون، اشکالی را ایجاد کنند که با روش‌های سنتی قابل تصور و اجرا نبودند.

همچنین به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از روش‌های تجربی و تحلیلی مانند دیاگرام، کارتون، کلاژ و انیمیشن، مفاهیم و ایده‌های خود را بیان کنند و
با استفاده از روش‌های ارتباطی و همکاری‌های دیجیتالی، طراحی معماری را به‌صورت گروهی، تعاملی و مشارکتی انجام دهند.

برخی از نرم‌افزارهای معروف CAD:

• AutoCAD
• SketchUp
• Rhino
• Revit
• Grasshopper

2-4# طراحی مبتنی بر الگوریتم (AAD)

یکی از پیشرفته‌ترین و پرطرفدارترین روش‌های طراحی معماری دیجیتال است که از دهه‌های 1990 و 2000 میلادی شروع به استفاده شد.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از الگوریتم‌ها اشکال و ساختارهای معماری را به‌صورت خودکار، بهینه و متناسب با شرایط تولید کنند.

الگوریتم به مجموعه‌ای از قواعد و دستورالعمل‌های مرتب و مشخص برای حل یک مسئله یا انجام یک فرآیند گفته می‌شود.

الگوریتم‌ها می‌توانند بر اساس موارد زیر تعریف و اجرا شوند:

• داده‌ها
• پارامترها
• روابط
• الگوها
• قوانین و اصول مختلف

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از روش‌های الگوریتمی مانند موارد زیر اشکالی را ایجاد کنند که با روش‌های سنتی قابل تصور و اجرا نبودند:

• جستجوی فضای حالت
• بهینه‌سازی چندمعیاره
• شبکه‌های عصبی
• سیستم‌های فازی
• سیستم‌های هوشمند
• محاسبات تکاملی
• محاسبات سافت

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از روش‌های تحلیلی و شبیه‌سازی، مفاهیم و ایده‌های خود را بررسی و ارزیابی کنند و
با استفاده از روش‌های ارتباطی و همکاری‌های دیجیتالی، طراحی معماری را به‌صورت گروهی، تعاملی و مشارکتی انجام دهند.

برخی از نرم‌افزارهای معروف AAD:

• Dynamo
• Processing
• Python
• MATLAB

3-4# طراحی مبتنی بر شبیه‌سازی (SAD)

طراحی مبتنی بر شبیه‌سازی یا SAD یکی از جدیدترین و متنوع‌ترین روش‌های طراحی معماری دیجیتال است که از دهه‌های 2000 و 2010 میلادی شروع به استفاده از آن شده است.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از شبیه‌سازی‌ها، اشکال و ساختارهای معماری را به‌صورت دینامیک، تطبیقی و هوشمند تولید کنند.

شبیه‌سازی به فرآیندی گفته می‌شود که با استفاده از مدل‌های ریاضی، رفتار و عملکرد یک سیستم واقعی را در یک محیط مجازی تقلید می‌کند.

شبیه‌سازی‌ها می‌توانند براساس مکانیزم‌ها، پدیده‌ها، سیستم‌ها و اصول مختلف تعریف و اجرا شوند.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از شبیه‌سازی‌های مکانیکی، فیزیکی، شیمیایی، زیستی، اجتماعی و روانی، اشکالی را ایجاد کنند که
با روش‌های سنتی قابل تصور و اجرا نبودند و با استفاده از شبیه‌سازی‌های تحلیلی و ارزیابی، مفاهیم و ایده‌های خود را بررسی و ارزیابی کنند.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از شبیه‌سازی‌های تطبیقی و هوشمند، طراحی معماری را به‌صورت خودکار، بهینه و متناسب با شرایط تغییر دهند.

برخی از نرم‌افزارهای معروف SAD:

• Maya
• 3ds Max
• Blender
• Unity
• Unreal Engine

4-4# طراحی مبتنی بر هوش مصنوعی (AIAD)

طراحی مبتنی بر هوش مصنوعی یا AIAD یکی از پیشرفته‌ترین و جذاب‌ترین روش‌های طراحی معماری دیجیتال است که در دهه‌های 2010 و 2020 میلادی از آن استفاده می‌شود.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از هوش مصنوعی، اشکال و ساختارهای معماری را به‌صورت خلاق، هوشمند و یادگیرنده تولید کنند.

هوش مصنوعی به علم و فناوری ایجاد ماشین‌ها و سیستم‌هایی گفته می‌شود که می‌توانند تفکر، یادگیری، استدلال، تصمیم‌گیری و خلاقیت را از نمونه‌های انسانی تقلید کنند.

هوش مصنوعی می‌تواند براساس روش‌ها، تکنیک‌ها، سیستم‌ها و اصول مختلف تعریف و اجرا شود.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از هوش مصنوعی مانند شبکه‌های عصبی، یادگیری عمیق، یادگیری تقویتی، یادگیری ترکیبی، یادگیری انتقالی و یادگیری تولیدی، اشکالی را ایجاد کنند که با روش‌های سنتی قابل تصور و اجرا نبودند.

این روش به معماران امکان می‌دهد که با استفاده از هوش مصنوعی مانند منطق فازی، سیستم‌های خبره، سیستم‌های تصمیم‌گیری، سیستم‌های توصیه‌گر و سیستم‌های خلاق، مفاهیم و ایده‌های خود را بررسی و ارزیابی کنند.

برخی از نرم‌افزارهای معروف AIAD:

• TensorFlow
• PyTorch
• Keras
• GPT-3
• RunwayML

5# معمار دیجیتال کیست؟

معمار دیجیتال کسی است که با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری، اشکال مجازی و ساختارهای فیزیکی را طراحی می‌کند و
باید دارای مهارت‌هایی در مدل‌سازی کامپیوتری، برنامه‌نویسی، شبیه‌سازی و تصویربرداری دیجیتال باشد.

این فرد می‌تواند فرم‌های پیچیده و خلاقانه را با دقت و سرعت بالا ایجاد کند و
همچنین می‌تواند از تکنولوژی‌هایی مانند چاپ سه‌بعدی و رباتیک برای تولید و اجرای طرح‌های خود استفاده کند.

معماری دیجیتال یکی از رشته‌های جدید و پیشرفته معماری است که در دنیای امروز بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

6# نرم‌افزارهای معماری دیجیتال

نرم‌افزارهای معماری دیجیتال نرم‌افزارهایی هستند که به معماران و طراحان کمک می کنند تا ایده ها، پروژه ها و محیط های معماری خود را به‌صورت دیجیتال و با استفاده از فناوری های رایانه ای ارائه دهند.

این نرم‌افزارها می توانند برای مدل سازی سه بعدی، نقشه کشی دو بعدی، رندرینگ، انیمیشن، شبیه سازی، محاسبات، مدیریت و ارتباطات مورد استفاده قرار گیرند.

برخی از پرکاربردترین و بهترین نرم‌افزارهای معماری دیجیتال عبارت اند از:

• اتوکد (Autocad): این نرم‌افزار امکان ایجاد، ویرایش، مشاهده و چاپ نقشه های فنی و مهندسی را به‌صورت دقیق و استاندارد فراهم می‌کند.
  اتوکد برای طراحی پروژه های معماری، عمران، صنعتی، مکانیکی و الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.
• اسکچاپ (Sketchup): این نرم‌افزار امکان ایجاد، ویرایش، مشاهده و اشتراک گذاری مدل های سه بعدی را به‌صورت روان و آسان فراهم می‌کند.
  اسکچاپ برای طراحی پروژه های معماری، دکوراسیون داخلی، طراحی صنعتی، بازی سازی و آموزش مورد استفاده قرار می گیرد.
• رویت (Revit): این نرم‌افزار امکان ایجاد، ویرایش، مشاهده و تحلیل مدل‎‌های سه بعدی از پروژه‌های معماری، عمران، تاسیسات و سازه را به‌صورت یکپارچه و هوشمند فراهم می‌کند.
  رویت برای طراحی، محاسبه، مدیریت و ارتباطات پروژه‌های معماری و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• لومیون (Lumion): این نرم‌افزار امکان ایجاد، ویرایش، مشاهده و اشتراک‌گذاری تصاویر و ویدیوهای واقع‌گرا و زیبا از محیط‌های معماری را به‌صورت Real Time و با کیفیت بالا فراهم می‌کند.
  لومیون برای ارائه و نمایش پروژه های معماری، دکوراسیون داخلی، طراحی منظره و شهرسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.