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書籍詳細

  デザイン・コンピューティング入門
- Pythonによる建築の形態と機能の生成・分析・最適化 -

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藤井晴行 東工大大学院教授 博士(工学) 著

大崎純 京大大学院教授 博士(工学) 著

渡辺俊 筑波大大学院教授 博士(工学) 著

長坂一郎 神戸大大学院教授 博士(工学) 著

水谷晃啓 豊橋技科大大学院講師 博士(工学) 著

小林祐貴 東工大大学院助教 著

藤田慎之輔 東工大大学院助教 博士(工学) 著

安田渓 京大博士課程 著

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発行年月日:2017/09/28 , 判 型: B5,  ページ数:192頁   

ISBN:978-4-339-05254-1,  定 価:3,240円 (本体3,000円+税)

本書は,コンピュータによる建築形態の生成や分析を志す初学者が核となる基礎理論と計算手法をプログラミングしながら学べるように構成した。フリーのプログラミング環境を入手できる PythonとBlender を使用。

本書に登場するプログラムは,下記の GitHub
  https://github.com/o-kei/design-computing-aij
からダウンロードすることができます。詳しくは,GitHub リポジトリ内にある README.md をお読みください。

【目次】

1. デザイン科学とコンピューティング
1.1 デザイン科学とは
1.2 デザインにおける思考とは
1.3 プログラミングを学ぶ意味
1. デザイン科学とコンピューティング
1.1 デザイン科学とは
1.2 デザインにおける思考とは
1.3 プログラミングを学ぶ意味

2. Python入門
2.1 Pythonの概要と基本操作
 2.1.1 Pythonの概要
 2.1.2 Python本体と各種ライブラリのインストール
 2.1.3 基本的な操作と演算
 2.1.4 条件分岐と繰り返し処理
 2.1.5 関数の定義
 2.1.6 スクリプトファイルの作成とファイルの入出力
2.2 ライブラリの利用
 2.2.1 標準ライブラリの利用
 2.2.2 matplotlibを用いたグラフの作成
 2.2.3 NumPy/SciPyを用いた数値解析
 2.2.4 ユーザーライブラリの作成
2.3 再帰プログラミング
2.4 クラス
2.5 CAD・CGソフトウェアとの連係
 2.5.1 Pythonで絵を描く方法
 2.5.2 BlenderのインストールとPythonスクリプトの実行
 2.5.3 図形の配列
 2.5.4 フラクタル図形の生成

3. 形態の生成
3.1 形態文法
 3.1.1 定義
 3.1.2 CG1の実装
 3.1.3 建築デザインへの応用
 3.1.4 日仏タイルの形態文法
3.2 形態の表現手法
 3.2.1 ベジエ曲線
 3.2.2 非一様有理Bスプライン
 3.2.3 パラメトリック曲面
3.3 計算幾何学
 3.3.1 計算幾何学とは
 3.3.2 基本的なアルゴリズム設計技法
 3.3.3 符号付き面積
 3.3.4 凸包の描画
 3.3.5 ボロノイ図の定義と性質
 3.3.6 逐次添加法によるボロノイ図構成アルゴリズム
 3.3.7 Pythonを用いたボロノイ図の描画

4. 分析
4.1 グラフ・ネットワーク
 4.1.1 定義
 4.1.2 最短経路問題
 4.1.3 スペースシンタックス
 4.1.4 最近傍探索
4.2 列挙
 4.2.1 列挙問題とは
 4.2.2 多面体の展開のグラフ問題への対応付け
 4.2.3 アクセスグラフの全域木
4.3 待ち行列シミュレーション
 4.3.1 建築における行動シミュレーションと待ち行列
 4.3.2 a法とb法 ― 建築計画における規模算定に用いられる待ち行列理論
 4.3.3 進め方 ― シンプルなモデルからはじめよう
 4.3.4 人が行動するプログラムの骨格
 4.3.5 1人が1つのトイレを利用する
 4.3.6 複数人が1つのトイレを利用する
 4.3.7 SimPyを利用する
 4.3.8 記録とその可視化をしながら,複数人で複数個のトイレを利用

5. 形態と性能の最適化
5.1 最適化問題とは
 5.1.1 最適化問題の定義
 5.1.2 最適化手法
5.2 建築の最適化
 5.2.1 建築の最適化問題の概要
 5.2.2 建築の最適化問題の例
5.3 形態の最適化
 5.3.1 最適化手法を用いた建築形態設計の概要
 5.3.2 形態最適化の例

6. デザインに関する知識の処理
6.1 知識表現
 6.1.1 デザインと知識表現
 6.1.2 知識とは?
 6.1.3 表現とは?
 6.1.4 推論とは?
6.2 論理に基づいた知識表現
 6.2.1 命題論理
 6.2.2 トートロジー
 6.2.3 推論
 6.2.4 述語論理
 6.2.5 述語論理による知識表現
 6.2.6 推論
 6.2.7 プログラム
6.3 意味ネットワーク
 6.3.1 継承による推論
 6.3.2 多重継承の問題
 6.3.3 プログラム

7. コンピューテーショナル・デザインの事例
7.1 Pythonを用いたテンセグリティの形状決定と施工事例
7.2 「東京計画1960」のオフィス群配置デザインの再現プログラム
 7.2.1 「東京計画1960」の概要
 7.2.2 丹下モデュールと「東京計画1960」
 7.2.3 オフィスエリアの概要とそのシステム
 7.2.4 Pythonスクリプトの実行結果とその解説
7.3 その他の事例
 7.3.1 形状決定ツールとしての応用例
 7.3.2 ディジタルファブリケーションツールとしての応用例

引用・参考文献
索引

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