מייקל הנסמאייר: בניית צורות שאין להעלותן על הדעת

כאדריכל, לעתים קרובות אני שואל את עצמי, מה מקורן של הצורות שאנו מעצבים? איזה סוג של צורות היינו יכולים לעצב אם היינו עובדים באופן עצמאי לחלוטין? אם לא היתה לנו שום הטיה, אם לא היו לנו הנחות יסוד, איזה סוג של צורות ניתן לעצב אם היינו יכולים להשתחרר מהניסיון שלנו? אם היינו יכול להשתחרר ממה שלמדנו? איך הצורות הנעלמות הללו היו נראות? האם הן יפתיעו אותנו? האם הן יעוררו עניין? האם הן יענגו אותנו? אם כן, אז איך אנו יכולים ללכת על יצירת משהו שהוא באמת חדש?

אני מציע שנסתכל על הטבע. נהוג לומר שהטבע הוא האדריכל הגדול של צורות. אני לא אומר שאנחנו צריכים להעתיק מהטבע, אני לא אומר שאנחנו צריכים לחקות את הביולוגיה, במקום זה אני מציע שניקח בהשאלה תהליכים של הטבע. אנחנו יכולים להופכם למופשטים וליצור משהו שהוא חדש. התהליך העיקרי בטבע שזה יצירה, מתן צורה, מתרחש בפיצול של תא אחד לשני תאים. תאים אלה יכולים להיות זהים, או שהם יכולים להיות שונים זה מזה בגלל חלוקת תא אסימטרית.

אם נהפוך תהליך זה למופשט ובנוסף גם נפשט אותו ככל האפשר, אז אנו יכולים להתחיל עם גיליון נייר בודד, משטח אחד, ואנחנו יכולים לעשות קפל ולחלק את המשטח לשני משטחים. אנחנו חופשיים לבחור היכן לעשות את הקפל. כך אנו יכולים להבדיל בין המשטחים. באמצעות תהליך פשוט זה, ניתן ליצור מגוון מדהים של צורות.

כעת אפשר לקחת את הצורה הזו ולהשתמש באותו התהליך כדי ליצור מבנים תלת-ממדיים, אבל במקום לקפל ידנית, נעביר את המבנה למחשב ונקודד אותו כאלגוריתם. ובכך, ניתן כבר לקפל כל דבר. ניתן לקפל פי מיליון יותר מהר, ניתן לקפל במאות רבות של וריאציות.

ומאחר ואנו מבקשים ליצור משהו תלת ממדי, אנחנו מתחילים לא עם משטח אחד, אלא עם נפח. עם צורה פשוטה של קובייה. אם לוקחים את המשטחים שלה ומקפלים אותם שוב ושוב ושוב ושוב, אז לאחר 16 פעולות החוזרות על עצמן, 16 צעדים, אנו מסיימים עם 400,000 פיאות וצורה שנראית, למשל, כמו זו. ואם משנים את המקום שעושים בו את הקפלים, אם משנים את יחס הקיפול, אז קוביה זו הופכת לזה. אנחנו יכולים לשנות את יחס הקיפול שוב כדי ליצור את הצורה הזו, או צורה זו.

כך אנו שולטים על הצורה על ידי ציון המיקום של יצירת הקיפול, אבל בעצם מסתכלים על קובייה מקופלת. וניתן לשחק עם זה. ניתן ליישם יחסי קיפול שונים לחלקים השונים של הצורה כדי ליצור תנאים מקומיים. אנחנו יכולים להתחיל לפסל את הצורה.

ובגלל שעושים קיפול במחשב, אנחנו חופשיים לחלוטין מכל מגבלה פיזית. זה אומר שמשטחים יכולים להצטלב עם עצמם, הם יכולים להיות קטנים להדהים. ניתן ליצור קפלים שבמצב אחר לא ניתן ליצור. משטחים יכולים להיות נקבוביים. הם יכולים להימתח. הם יכולים להיקרע. וכל זה ממחיש את מגוון הצורות הרחב שניתן ליצור.

אבל בכל מקרה לכשעצמו, לא עיצבתי את הצורה. אני עיצבתי את התהליך שיצר את הצורה. באופן כללי, אם עושים שינוי קטן ביחס הקיפול, שזה מה שרואים כאן, אז הצורה משתנה בהתאם.

אבל זה רק חצי מהסיפור -- 99.9 אחוזים מיחסי הקיפול לא יוצרים את זה, אלא זה, שווה-הערך הגיאומטרי של רעש. הצורות שהראיתי קודם, נעשו בפועל באמצעות תהליכי ניסוי-וטעייה ארוכים מאוד. דרך יעילה הרבה יותר שגיליתי ליצירת צורות היא להשתמש במידע שכבר כלול בצורות. צורה מאוד פשוטה כגון זו מכילה למעשה מידע רב שעשוי להיות נסתר מעין אנושית. כך, למשל, נוכל לשרטט את אורך הקצוות. למשטחים לבנים יש קצוות ארוכים, לשחורים קצרים. נוכל לשרטט את המישוריות של המשטחים, את עקמומיותם, עד כמה הם ממורכזים -- כל המידע שייתכן ולא יהיה גלוי לעינינו, אבל שאנו יכולים לחשוף, שאנו יכולים לבטא, ושיכולים להשתמש בו כדי לשלוט בקיפול.

עכשיו אני לא קובע יותר יחס אחד ויחיד כדי לקפל אותה, אלא במקום זה אני יוצר כלל. אני יוצר קשר בין תכונה של משטח ואיך שהמשטח מקופל. ומכיוון שאני עיצבתי את התהליך ולא את הצורה, אני יכול להפעיל את התהליך שוב ושוב ושוב כדי ליצור משפחה שלמה של צורות.

צורות אלו נראות משוכללות, אבל התהליך הוא מאוד פשוט. יש קלט פשוט, שזו תמיד קובייה שאני מתחיל בה, וזו פעולה פשוטה מאוד -- שזה יצירת קיפול, וחזרה על כך שוב ושוב.

כעת הבה נביא תהליך זה לעולם האדריכלות. כיצד? ובאיזה היקף? אני בחרתי לעצב עמוד. עמודים מהווים אב-טיפוס אדריכלי. הם שימשו לכל אורך ההיסטוריה להביע אידאלים של יופי, של טכנולוגיה. האתגר מבחינתי היה כיצד לבטא חוקיות אלגוריתמית חדשה זו בעמוד. התחלתי עם ארבעה גלילים. לאחר ניסויים רבים, הגלילים האלה התפתחו לדבר כזה.

ועמודים אלה, יש בקרבם מידע בקני-מידה שונים. אפשר להתחיל להתקרב אליהם. ככל שמתקרבים, כך מתגלות תכונות חדשות. תצורות מסוימות הן כמעט על סף יכולת הראיה האנושית. ובניגוד לארכיטקטורה המסורתית, זהו תהליך אחד שיוצר הן את הצורה הכללית והן את פרטי המשטח המיקרוסקופיים. לא ניתן לשרטט צורות אלו באופן ידני. אדריכל שישרטט אותם עם עט ונייר, יקח לו קרוב לוודאי חודשים, או אולי אפילו שנה כדי לשרטט את כל החלקים, כל הגבהים -- ניתן ליצור משהו כזה רק באמצעות אלגוריתם.

אולי השאלה המעניינת יותר היא, האם ניתן להעלות על הדעת צורות כאלו? בדרך כלל, אדריכל יכול איכשהו לדמיין את המצב הסופי של מה שהוא מעצב. במקרה הזה, התהליך הוא דטרמיניסטי. האקראיות אינה מעורבת כאן כלל, אבל זה לא לחלוטין ניתן לחיזוי. יש יותר מדי משטחים, יש יותר מדי פרטים, לא ניתן לראות את המצב הסופי.

לכן זה מוביל לתפקיד חדש של האדריכל. יש צורך בשיטה חדשה לגלות את כל האפשרויות הקיימות בפועל. קודם כל, אפשר לתכנן הרבה גרסאות של צורה, במקביל, ואז אפשר לעבד אותן. אם לחזור לאנלוגיה עם הטבע, אפשר להתחיל לחשוב במונחים של אוכלוסיות, אפשר לדבר על תמורות, על דורות, על הצטלבויות ורבייה, עד שמתקבל העיצוב הסופי. והאדריכל הוא באמת -- הוא עובר למצב של להיות המנצח על התהליכים הללו.

אבל די לדבר בתאוריה. בשלב מסוים פשוט רציתי לקפוץ פנימה לתוך תמונה זו, לכן קניתי משקפי תלת-מימד אדום-כחול אלה, התקרבתי מאוד למסך, אבל עדיין זה לא היה כמו להיות מסוגל להתהלך ולגעת בדברים. אז נשארה רק אפשרות אחת -- להביא את העמוד אל מחוץ למחשב.

יש הרבה דיבורים עכשיו על הדפסת תלת-מימד. בשבילי, או למטרה שלי ברגע זה, יש עדיין יותר מדי יחסי-גומלין בלתי מאוזנים בין גודל, מצד אחד, ורזולוציה ומהירות, מצד השני. לכן במקום זאת, החלטנו לקחת את העמוד, והחלטנו לבנות אותו כמודל שכבתי, עשוי מפרוסות רבות מאוד, נערמות דק אחת על שנייה.

מה שרואים כאן הוא צילום רנטגן של העמוד שכרגע ראינו, במבט מלמעלה. בלא-יודעין באותה העת, בגלל שראינו רק מבחוץ, המשטחים היו ממשיכים לקפל את עצמם, לגדול בחלק הפנימי של העמוד, דבר שהיה תגלית מפתיעה למדי. מצורה זו, חישבנו קו חיתוך, ואז שמנו קו חיתוך זה תחת חותך לייזר כדי ליצור -- ורואים כאן קטע ממנו -- הרבה מאוד פרוסות דקות, חתוכות כל אחת בנפרד, מונחות אחת על גבי השניה.

כאן זו תמונה, זו לא הדמיה. העמוד שהגענו אליו בסוף אחרי עבודה רבה, נראה במידה רבה כמו זה שעיצבנו במחשב. כמעט כל הפרטים, כמעט כל מורכבויות השטח, השתמרו.

אבל זה היה לאחר עבודה מאוד אינטנסיבית. יש עדיין מרחק גדול מאוד בין הווירטואלי לפיזי. לקח לי כמה חודשים לתכנן את העמוד, אבל בסופו של דבר לוקח למחשב כ-30 שניות כדי לחשב את כל 16 מיליון הפיאות. המודל הפיזי, מצד השני, הוא בעל 2,700 שכבות, בעובי מילימטר אחד, הוא שוקל 700 ק"ג והוא עשוי מיריעה שיכולה לכסות את כל האולם הזה. מסלול החיתוך שהלייזר עבר, אורכו כמרחק מכאן לנמל-התעופה ובחזרה.

אבל זה יותר ויותר אפשרי לביצוע. המכונות הופכות למהירות יותר, העלות יורדת ובאופק רואים כמה התפתחויות טכנולוגיות מבטיחות. אלו הן תמונות מהביאנלה בגוואנג'ו. ובמקרה הזה, השתמשתי בפלסטיק ABS כדי לייצר את העמודים. השתמשנו במכונה גדולה יותר, מהירה יותר ויש להם בפנים ליבת פלדה ולכן הם מבניים. לשם שינוי, הם יכולים לשאת עומסים. כל עמוד הוא למעשה בן-כלאיים של שני עמודים. ניתן לראות עמוד שונה במראה, אם יש מראה מאחורי העמוד שיוצרת מעין אשליה אופטית.

אז איפה זה משאיר אותנו? אני חושב שהפרוייקט הזה נותן לנו הצצה אל עצמים בלתי נראים שמחכים לנו אם אנחנו כאדריכלים מתחילים לחשוב על עיצוב, לא של העצם, אלא על עיצוב של התהליך ליצירת העצמים. הצגתי תהליך פשוט שנוצר בהשראתו של הטבע; ישנם אין-ספור אחרים. בקיצור, אין לנו אילוצים. במקום זאת, יש לנו תהליכים, בידיים שלנו ממש עכשיו, שיאפשרו לנו ליצור מבנים בכל קנה-מידה שאנחנו אפילו לא יכולים לחלום. וגם, אם יורשה לי להוסיף, בשלב מסוים נבנה אותם.

תודה. (מחיאות כפיים)