Computing the making of Seljuk geometric patterns
Selçuklu geometrik desenlerinde yapımın hesaplanması
- Tez No: 467275
- Danışmanlar: PROF. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu tez çalışmasında, geometrik desenler örneğinde yapım süreçlerinin kural tabanlı hesaplamalı yaklaşımla çözümlenerek hesaplamalı tasarım süreçlerine entegre edilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında geometrik desenlerin tasarım süreçlerini incelemek için geliştirilmiş önceki yaklaşımlardan farklı olarak şekiller ile yapım süreçleri arasındaki biçimsel ilişkileri de hesaba katan ve yapım grameri kuramına dayanan bütünleşik bir yöntem önerilmektedir. Uygulama örneği olarak, Selçuklu döneminde Anadolu'daki anıtsal mimari yapılarda bulunan taş üzerine oyulmuş geometrik desenler ele alınmıştır. İlk aşamada, geometrik desenlerin yapım süreçlerinin analizi için pergel ve cetvel gibi temel araçlarla seçili desenlerin düzen şemalarının üretimi çözümlenmiştir. Desenlerin üretken sürecinin ilk aşamasını oluşturan düzen şemasının üretimi şekil hesaplaması olarak temsil edilmiştir. Desenlerde görülen çeşitli geometrik biçimlerin pergel ve düzkenar yardımıyla çeşitli çember grid sistemleri üzerinde üretimindeki dönşümler görsel kurallar olarak tanımlanmıştır. Bu kapsamda incelenen desen çözümlemelerinde; döşeme, ekleme, çıkarma, öteleme, uzatma, çevirme ve bükme olmak üzere yedi farklı kurala rastlanmıştır. Bu çözümleme yöntemi ile varolan desenlerin düzen şemalarının biçimsel üretim süreçlerine odaklanarak farklı desen olasılıklarını tasarım sürecine katmak hedeflenmiştir. Desenlerin geometrik düzenlerinin çözümlemelerinde varolan farklı desenlerin aynı düzen şemalarına sahip olabildiği görülmüştür ve bu farklılıkların uygulanan farklı yapım yöntemlerinden kaynaklanabileceği savunulmuştur. Çözümlenen düzen şemaları kılavuz çizgiler olarak alınarak taş üzerinde oyulmuş desenleri oluşturabilecek yapım yöntemleri yapım kuralları olarak biçimselleştirilmiş ve bu kuralların Selçuklu geometrik desenleri için bir yapım grameri oluşturulmasına katkı sağlaması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında yapım süreci üç aşamada incelenmiştir. Bu aşamalar; kılavuz çizgilerin yüzeye yerleştirilmesi, oyma işleminin uygulanacağı parçaların veya sınırların tanımlanması ve oyma işlemidir. Bu üç aşamadaki değişkenlere bağlı olduğu gözlenen dönüşümler yapım kurallarını oluşturur. İlk aşamada kılavuz çizgiler, yukarıda görsel kurallarla üretimi incelenmiş olan geometrik kompozisyonlardır. Burada yapım gramerinin başlangıç biçimi olarak ele alınmıştır. Bu çizgilerin farklı yüzeylere yerleştirilmesi ile görülen biçimler dönüşür. Desenler yarım küre biçimindeki kabaralara yerleştirildiğinde biçimlerin eğrilmesi ve uzaması bu duruma örnek gösterilebilir. İkinci aşamada oyma işleminde keskinin izlediği yolun biçim üzerinde nasıl tanımlandığı çözümlenmiştir. Keskinin çizgiyi, yüzey sınırlarını ya da yüzeyi takip ettiği örnekler mevcuttur. Ayrıca çizgilerin paralel olarak öteleme ile çoğaltılarak ya da kalınlaştırılarak yüzeye dönüştürüldüğü örnekler görülmüştür. Son olarak üçüncü aşamada, oyma işlemi değişkenleri mesafe, derinlik, uç kalınlığı ve uç biçimi olarak ele alınmıştır. Çalışmanın üçüncü ve son aşamasında, sayısal üretim araçları yardımıyla biçim ve yapım kurallarının bütünleşik kullanımının tasarım sürecine olası katkıları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında en yaygın sayısal üretim araçlarından biri olan CNC freze makinesi kullanılarak uygulanma süreci temsil edilmiş ve gerçekleştirilen denemeler incelenmiştir. CNC frezeleme yöntemi, taş oyma işlemine benzer olarak çıkartmalı bir üretim türüdür. İşlem, genel olarak makinenin ucuna takılan freze bıçağının ahşap, metal, taş vb plakalar üzerinde dönerek ilerlemesinden oluşur. Bıçağın izlediği yol boyunca bıçağın ucunun kalınlığı, biçimi, adım mesafesi, ilerleme hızı ve ayarlanan derinliğe göre malzeme eksiltilerek şekil alır. Tüm bu işlemler sırasıyla sayısal olarak G-Kod adı verilen üretim kodu halinde bilgisayar programı aracılığıyla makineye okutulur. Günümüzde çeşitli CAM programları sayesinde aracın izleyeceği yolun koordinatları üç boyutlu sayısal modeller üzerinde tanımlanabilmektedir. Daha sonra yine CAM programı arayüzünde kullanılacak araç özellikleri ve kesme işleminin değişkenleri kontrol edilebilir. Bu üretim yönteminde araç uç kalınlığı, biçimi, mesafesi ve derinliği gibi değişkenlerin sayısal olarak kontrol edilebilmesi ve parçaların sayısal modelde tanımlanabilmesi, yukarıda Selçuklu geometrik desenleri için tanımlanmış olan yapım kurallarının uygulanması açısından uygun bulunmuştur. Son olarak biçim kuralları ile yapım kurallarının ortak kullanıldığı ve CNC frezeleme ile üretimlerin gerçekleştirildiği iki adet çalıştay uygulamasının sonuçları sunulmuştur. Tez çalışmasında sunulan kural tabanlı hesaplamalı yapım yöntemi ile, taş oymacılığındaki keski aracının ucunun biçimi ve boyutundaki değişimler gibi yapım bileşenlerine göre üretilen desenlerin nasıl farklılaştığı ortaya konmuştur. Varolan desenlerin analizlerinde ve yeni desenlerin üretimlerinin denemelerinde aracın özelliklerinden kaynaklanan yapım sonucu önceden tahmin edilemeyen biçimleri oluşması durumu gözlemenmiş ve yapım kuralları ile biçimselleştirilmiştir. Bu bağlamda araç tabanlı belirme kavramı bu tez çalışmasında yeni bir kavram olarak ortaya konmuştur. Tez çalışmasının katkıları analiz ve üretim olmak üzere iki yönden incelenmiştir. Çalışma kapsamında geliştirilen bütünleşik yöntemin taş üzerine oyulmuş halde var olan Selçuklu geometrik desenlerine ait bir yapım grameri geliştirilmesine katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Yapım süreçlerinde fiziksel nesneler üzerinde gerçekleşen dönüşümlerin yapım kuralları olarak biçimselleştirilmesi, yapım bileşenleri arasındaki ilişkiler üzerine çıkarımlar yapılmasını sağlamıştır. Örneğin; farklı eğriliğe sahip yüzeylere uygulanmış olan Selçuklu geometrik desenleri incelemesinde, yüzey eğriliği, yüzey boyutu, desenin dönel simetri grubu ile uygulamada kullanılmış olabilecek pergel, ip gibi araçlar ve kullanımları arasında ilişki kurulmuştur. Buna göre hesaplamalı yapım uygulamalarında araçların hangi şekilde kullanıldığına bağlı olarak cebirsel ifade edilebilecekleri gösterilmiştir. Taş oymacılığı çoğunlukla birbiri üzerine uygulanan sıralı işlemlerden oluştuğundan yapım süreci hakkında fikir yürütmek zordur. Ancak son üründe görülebilen araç izi kalmışsa bu izler üzerinden fikir yürütülebilmektedir. Bu tez çalışmasında geliştirilen hesaplamalı yaklaşım ile yapım bileşenleri arasındaki ilişkilere dair çıkarım yapabilmenin, taş üzerine oyulmuş Selçuklu geometrik desenlerinin olası yapım süreçlerine dair fikir yürütmeye yardımcı olduğu sonucuna varılmış ve araştırmanın daha çok deseni kapsayacak şekilde genişletilmesi gerektiği düşünülmüştür. Çalışmanın son aşamasında gerçekleştirilen yeni desen üretimleri, tez kapsamında sunulan bütünleşik ve kural tabanlı hesaplamalı yapım yönteminin hesaplamalı tasarıma çeşitlilik ve bütünlük açısından katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Ayrıca üretimler iki öğrenci çalıştayı süresince el ile değil; bir sayısal üretim aracı olan CNC frezeleme makinası ile gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, üretimlerin otomasyona indirgenmesi ve hatasızlık kavramları ile eşleştirilen ve keşfe kapalı görülen CNC frezeleme yönteminin tasarım sürecine katılabileceği gösterilmiştir. Üretim denemeleri, hesaplamalı bir zanaat yaklaşımı benimseyerek yaparak tasarlama durumunu ve araç, nesne ve frezeleme işlemi gibi yapım bileşenlerinin özelliklerinden kaynaklanan üretkenliği ortaya koymuştur. Desen çözümlemelerinde olduğu gibi sayısal üretimlerde de araç tabanlı belirme durumlarının ortaya konması, tez çalışmasının en özgün ve önemli katkılarından birini oluşturmaktadır. Buna göre, günümüzde tasarım eğitimi ve pratiğinde giderek yaygınlaşan sayısal üretim araçları ile tasarımcının yapım aşamasında kontrol kazanmasına ek olarak yapım aşamasından beslenebileceğini göstermek hedeflenmiştir. Son olarak, yapılan çalışmanın olası bir diğer katkısının restorasyon uygulamalarında olabileceği düşünülmüştür. Selçuklu geometrik desenlerinin yalnızca şekilsel olarak değil; aksine yapım süreçlerini de hesaba katarak yeniden üretilmelerinin desenlerin özüne uymayan restorasyon sonuçlarının önüne geçilmesine yardımcı olabileceği öngörülmüştür. Bu çalışmanın sanat tarihi ve restorasyon uzmanları ile birlikte ilerletilebilmesi için daha çok sayıda desenin incelenmesi ve incelenen desenlerin erişime açık veritabanı üzerinden paylaşılabilir hale getirilmesi hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis proposes an integrated computational method for analyzing and generating geometric patterns as material things. The study explores the possible contributions of the computational aspects of formal relations between the shapes and their making to the understanding of the design generation in craft and to the contemporary computational design practice and education. The case study comprises a number of geometric patterns carved into stone on monumental building façades in Anatolia from the Seljuk-period. The limited knowledge on the original making processes of these historical designs provides an important opportunity to use an integrated computational approach for understanding the generative process of the stone carving craft as a cultural heritage. Motivated by the making grammar approach that integrates making in computational design, this thesis investigates its possible applications in analyzing the generative process of making in the particular case of stone carved geometric patterns. The method used in the analysis of the existing patterns relies on analyzing the geometric patterns as material things instead of pure abstract geometries. The study is comprised of three parts. Firstly, a number of existing stone carved patterns from the Seljuk-period have been analyzed by means of the formal relations between their design layout and the making process. The design layouts of the patterns were examined as compass and ruler constructions that are based on generating regular polygons on circular grids. Various shape transformations were presented in the form of shape rules to indicate the possible generative methods of producing the layouts of the patterns. Seven different types of general transformation rules (tessellation, addition, subtraction, translation, extrusion, rotation, curving) have been highlighted. The layouts of the patterns that can be produced by these transformations are considered as the initial shapes of the carving process. Secondly, possible scenarios of material transformations for generating the stone carved patterns from the initial shapes were presented in the form of making rules. Making rules developed for stone carved geometric patterns formalize the material transformations that were generated by various making parameters such as tool shape, tool diameter, cut depth and cut distance. The rule-based computational making method presented in this study introduces tool-based emergence as a new concept for the computational making studies. Finally, the study concludes with examining the application of making rules with today's digital fabrication tools. The application experiments were conducted with a 3-axis CNC milling machine and highlighted the variety of possible pattern generations that were enabled by integrating the knowledge of making parameters such as tool shape, tool diameter, cut depth and other parameters of the milling toolpath generation. The results suggest that the rule-based computational making method presented in this study has several practical applications. Firstly, the integrated computational approach for analyzing the generation process of stone carved Seljuk geometric patterns can be used for developing a comprehensive making grammar of stone carved Seljuk geometric patterns. The method used for this study may be applied to other geometric patterns made with various materials, tools, and techniques in future studies. Formalizing material transformations as making rules has been found useful for reasoning about the formal relations between the surface geometry (curvature, dimension), the rotational symmetry group of the pattern, tools and actions. These findings enhance our understanding of the design generation of stone carved Seljuk geometric patterns. The design generation experiments conducted with the 3-axis CNC milling machine showed that the rule-based computational making method presented in this study can be useful for enhancing computational design processes by means of diversity and integrity. The results of the experiments from two student workshops suggest that the method for generating carved patterns using making rules can be used for establishing an exploratory making approach that can integrate the craft knowledge, the concept of tool-based emergence and CNC milling technology in today's design education. Experiments on integrating shape rules and making rules in design processes during the student workshops have been conducted. Although the study is based on a small sample of participants, the findings suggest that the integration of both rule types enhance design generation by means of diversity. Moreover, both shape transformations and material transformations are interrelated and can continuously feed each other. Lastly, the study suggests a possible contribution to restoration applications by integrating the knowledge of the making of the existing stone-carved patterns. Although the current study is based on a small sample of patterns, the open access database of this research is to be expanded to serve as a base for future collaborations with historians and restorators.
Benzer Tezler
- Mimari miras unsurlarının dijital zanaatı: 13. yy. Selçuklu Dönemi Camilerinin ahşap sütunları
Digital craft of architectural heritage elements: Wooden pillars of 13th century Seljuk Mosques
BAVER BEKİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM
DOÇ. DR. ORKAN ZEYNEL GÜZELCİ
- Çift turboprop motorlu ve sivil amaçlı bir keşif/devriye uçağının roskam yöntemi ile ön dizaynı
Başlık çevirisi yok
SELÇUK ESEN
- Konya'da bulunan bakır işçiliği ürünü eserler ve Konya ili bakır işçiliğinin bugünkü durumu
The Cooper occupation product works exist in Konya and today position of the cooper occupation of Konya city
ZUHAL BEZİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
El SanatlarıSelçuk ÜniversitesiEl Sanatları Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ. FATMA KOYUNCU
- Konya'daki geç dönem Osmanlı camileri
The late Ottoman mosques in Konya
YUSUF ALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Sanat TarihiSelçuk ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN ERAVŞAR