Основные формы моделирования

Моделирование - это сложный процесс, который может отражать созидательную и познавательную функции. Это выражается в возможности создания нового при помощи элементов действительности, принимающих любые формы и извлеченных из памяти или полученных другими способами. С другой стороны - это познание действительности путем выявления ее существенных черт, а, значит, это сложная психическая деятельность, в состав которой включены восприятие, представление, память, воображение и мышление.

Исследование действительности возможно на моделях, которые аналогичны объекту по определенным свойствам. Во всех европейских языках слово «модель» употреблялось для обозначения образца, прообраза или вещи, сходной в каком-то отношении с другой вещью. Это значение слова послужило основанием для использования его в качестве научного термина. Модели могут быть научными и художественными, а по функциональной направленности -познавательными или созидательными. Из научных моделей ценны только те, которые дают правдивые представления об изучаемом явлении. В искусства ценность художественной модели в ее индивидуальной неповторимости. Ценным является своеобразие авторского видения мира. В творчестве художественном преобладает созидательная функция, а в науке - познавательная.

Деятельность архитектора характерна тем, что ее сущность и ее основное средство составляет проектное моделирование. Любое суждение об архитектурном процессе обязано рассматривать конкретную предметную деятельность - выполнение моделей. Модели поиска или модели конечного результата по законам обучения должны быть материализованы Специфика творческого метода - в единстве форм мышления: художественного и научного. Стремление художника к гармонии существует одновременно с необходимостью выработки ученым системы. Проектное моделирование соединяет в себе созидательную и познавательную функции [5].

Модели различаются по моделируемому содержанию. «Модели строения» выражают пространственную или материально-конструктивную структуры архитектурного объекта. «Модели процессов» отражают моментальные срезы происходящих в объекте процессов (эксплуатации, строительства) или условия его восприятия.

По качеству информации моделирования можно составить определенный типологический ряд моделей. Под информационной емкостью пространственной модели понимается объем и качество сведений об архитектурном объекте, вкладываемых в нее или получаемых из нее в процессе моделирования. Каждая из таких моделей может рассматриваться как познавательная и созидательная одновременно.

«Структурная модель» выражает структурные свойства моделируемого содержания - устойчивую связь элементов строения архитектурного объекта или процессов его эксплуатации как целого образования (как бы «скелет» содержания).

«Геометрическая модель» выражает геометрические свойства и отношения моделируемого содержания в строго определенном масштабе и может рассматриваться как «геометрический слепок» (термин А. Коротковского) содержания.

«Механическая модель» имитирует ряд физических свойств и отношений моделируемого содержания: необходимые перемещения (транспорта, оборудования, людей и т.д.), качество материала объекта (цвет, текстура, фактура), характер естественного и искусственного освещения и т.д.

«Физическая модель» представляет собой моделируемое содержание, сам моделируемый объект или его фрагмент [46].

Теория поэтапного формирования умственных действий (П. Гальперин) [18] рассматривает предметное действие «как психологически первичную форму» деятельности. Интеллектуальная деятельность связана с двигательной в том смысле, что развитие первой зависит от второй. Профессиональное отношение к миру у архитекторов формируется на основе зрения. Это — «визуальное мышление» (по Лрнхейму) с опосредованными формами деятельности образует особую форму наглядно-действенного мышления [3].

Известны три основные формы моделирования:

1. Графическое моделирование, отражающее состояние объекта в

процессе проектирования по отдельным стадиям на графических моделях.

2. Предметное моделирование (макетирование) состоит в объемно-
пространственном выражении наших представлений о решении задачи.

3. Логико-математическое моделирование служит созданию
количественных моделей при помощи формул, уравнений и логических
условий для оптимизации проектных решений.

Графическое моделирование - универсальный, профессиональный язык общения - является одним из наиболее традиционных, исторически сложившихся методов. Приемы и средства менялись от простейших ортогональных чертежей до сложнейших, живописных перспективных изображений эпох барокко, классицизма и современной машинной графики («оптическое моделирование»).

По способам изображения графические модели классифицируются как линейные, тональные и цветовые. По техническим приемам исполнения - рисунок пером, пастелью, гравюры, коллажи, монотипии и многие другие техники.

При всех различиях в технике исполнения графические модели могут быть перспективными и ортогональными. Достаточно самостоятельное значение как вид модели имеет аксонометрия. Перспективные модели позволяют создать эффект присутствия, воспроизводят картину реального видения изображений. Аксонометрические и ортогональные модели (фасады, разрезы, планы) дают возможность лишь оценить количественную сторону представленного решения. Выражая с помощью линий и тона пространственные отношения, графика использует условное или перцептивное пространство [39, 50].

Краткая характеристика типологии графических моделей разных этапов проектирования может выглядеть примерно так:

- обследования сопровождают зарисовки, обмерные чертежи, кроки;

— при исследовании и систематизации аналогов основными являются
результаты следующих графических анализов: пропорционального,
масштабного, тектонического, геометрического, пластического, цвето-
фактурного;

- для выявления утилитарных социально-значимых характеристик
объекта используют классификационные таблицы, функционально-
эргономические схемы и др.;

— определению особенностей визуального восприятия пространства

и движения служат эпюры течения пространства, взаимосвязи внутреннего и внешнего пространств и др.

Графика - средство очень гибкое и используется архитектором для выражения чувств и темперамента автора. Элементарными частицами архитектурной графики являются точка, линия, штрих, заливка. В различных комбинациях они составляют структуру графического изображения. Имеется предположение, что способ изображения и манера рисунка, которыми работает архитектор, влияют на характер архитектуры, на ее художественную сторону. Хороший рисунок к тому же дает возможность контроля или предварительной оценки архитектурной идеи. Характерная манера изображения знаменитых архитекторов позволяют ощутить связь между впечатлением от рисунка и воздействием от самого архитектурного сооружения.

Трудно представить архитектуру Шинкеля без ее таких наглядных, часто акварельных, изображений. Видна любовь к деталям с чистыми точными пропорциями, чувствуется стремление к определенному включению в ландшафт или городскую среду.

На контрасте с ним стоят рисунки и эскизы Ле Корбюзье, которые свидетельствуют о впечатляющем, полном силы риске выдвинуть совершенно новое понятие формы. Это и воплощено в его строениях.

Архитектурно выверенные сооружения Отто Вагнера, члена венского 11есессиона, приобщаются к изобразительному искусству посредством орнамента по культуре проработки изображений, которым он придавал большое значение.

Яркий, запоминающийся эскиз Эриха Мендельсона передал башню Энштейна в Потсдаме почти такой, какая она есть в действительности (рис. 1).

Архитектурная идея проходит свое первое испытание в рисунке архитектора, который находится на грани изобразительного искусства и композиции (рис. 2). Рисунок можно понимать как несловесное, образное коммуникативное средство. Он должен давать кодированную информацию о форме от проекта до производства строительных работ, ■л также о ее художественной выразительности. Для объяснения зрительного восприятия рисунок архитектора во многом превосходит словесный язык. Леонардо да Винчи придавал огромное познавательное значение ощущению глаз и считал искусство изображения непревзойденным. Рядом с одним из своих рисунков он пометил: «О,

1 1

писатель, какими словами ты сможешь так полно это произведение передать, как его этот рисунок передал». При этом он сам обладал очень сильным слогом [72].

Рисунок архитектора служит решению трех основных задач: во-первых, помогает формулированию идеи. Это важно и для первых эскизов, и для последующей разработки. Стадия выхода на идею, как самая непредсказуемая, неизбежно требует большого количества рисунков, пока архитектор не договорится сам с собой; во-вторых, повышается значение рисунка как коммуникативного средства по мере расширения коллективной работы над проектом; в-третьих, рисунок служит улучшению взаимопонимания между заказчиком и исполнителем. Наглядное изображение материала делает возможным участие неподготовленного в профессиональном смысле заказчика в процессе поиска решения, что помогает избежать ненужной работы [39, 72].

Предметное объемно-пространственное моделирование или макетирование имеет некоторые преимущества перед графическими средствами. Макет как метод моделирования имитирует в уменьшенном виде реальное пространство. Творческий замысел материализуется, получает наглядное выражение. Учебное макетирование активно формирует объемно-пространственное мышление студентов.

В зависимости от стадии проектирования макеты бывают рабочие и экспозиционные. В методическом отношении наиболее продуктивно рабочее макетирование, применяемое для разработки разнообразных программ-заданий. Экспозиционные макеты отображают в основном пространственные, реже пластические особенности объекта в определенном масштабе. Основная цель - поиск трехмерного пластического представления и внешнего архитектурного образа [50] (рис. 3).

Применяемые в архитектурной практике макеты можно разделить на виды по определенным показателям, отражающим различные вопросы проектирования. По изображению пространства макеты бывают объемные, объемно-пространственные и пространственные. По ориентации в пространстве они делятся на обычные трехмерные, макеты-декорации, полуобъемные, перспективные, плоскостные. В зависимости от моделируемых сторон объекта различают эстетические, функциональные, конструктивные и технологические макеты. Процесс

макетного моделирования можно представить несколькими этапами. Анализ исходных данных - макет-аналог, макет ситуации. Поиск композиции - макеты-схемы (внутреннего и внешнего пространства), пластические варианты, комбинаторика. Разработка композиции -корректировка пространственного решения, деталировка объема. Демонстрация - демонстрационный макет (функция), проверка иосприятия (эстетика), материально-конструктивная структура.

Материалы, применяемые в макетировании, бывают жесткие (дерево, картон, бумага и др.) и пластичные (пластилин, глина и др.). Передача свойств изображенных поверхностей осуществляется при помощи условной стилизации, материалов натурных или имитирующих естественные качества [41].

Макетирование интерьера позволяет показать развитие пространства, уточнить масштаб и взаимосвязь внешнего и внутреннего пространств. При градостроительном макетировании достигается единство планировочного замысла с природной и градостроительной ситуацией. Макеты обычно выполняются с учетом существующего рельефа поверхности земли и особое значение имеют при проектировании в исторически - сложившихся городских зонах, так как позволяют добиться убедительных визуальных связей старого и нового в ансамбле. Макеты, выполненные для целей лабораторного исследования, служат для проверки инсоляции, естественного освещения, акустики и влияния их на формообразование [5].

Логико-математическое моделирование в данном курсе не рассматривается.