A computational interpretative design model for exploring Iranian geometrical patterns
İran geometrik desenlerini keşfetmeye yönelik hesaplamalı ve yoruma dayalı bir tasarım modeli
- Tez No: 917891
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ETHEM GÜRER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilişim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 212
Özet
İran sanatı ve mimarisinin ayırt edici özelliklerinden biri geometridir. Bu değerli sanat, orijinal tasarımcıların kapsamlı bir belge sunmamış olmaları nedeniyle tehlike altındadır. Bu paha biçilmez kültürel mirası korumak için tasarımcıların bu geometrik desenlerin temel ilkelerini ve kurallarını anlamaları gerekmektedir. Bu bilgi, yeni desenlerin doğru bir şekilde üretilmesini ve hasar görmüş desenlerin onarılmasını sağlayacaktır. Desenler karmaşık ve birçok matematiksel kural içerdiğinden, onları üretmek için aktarılabilir bir hesaplamalı yöntem bilgisine ihtiyaç vardır. Tarihsel tasarım üretim örnekleri, dijital olmayan hesaplamalar için değerli referanslar sunar. Bu süreçler, tasarım hesaplamaları alanında yeni içgörüler ve bilgiler başlatabilir. Desenlerin altındaki geometrik kurallar, özellikle matematikçiler tarafından büyük ilgi görmüştür. Çalışmalar genellikle desenleri nihai ürünler olarak ele alır ve tasarım süreçlerine odaklanmaz. Günümüzde, özellikle bilgisayar biliminin gelişmesiyle birlikte, karmaşık geometrilerin çizilmesi, mevcut geometrilerin analiz edilmesi ve tamamen yeni geometrilerin üretilmesi mümkün hale gelmiştir. Bu araştırmada, İran geometrik desenlerinin dijital modellemesi için bilgisayar bilimi ve teknolojisi kullanılmaktadır. Hesaplamanın tasarım sürecine nasıl dahil olduğu, belirli tasarım süreçleri üzerinde derinlemesine bir araştırma yoluyla elde edilebilir. Hesaplamalı teoriler ve teknolojiler, geleneksel tasarım ve yaratıcılık anlayışını önemli ölçüde etkilemiştir. Bu araştırma, İran geometrik desenlerinin tasarım sürecine dalarak ve temel ilkeleri ortaya çıkararak bu desenlerin sırlarını ortaya çıkarmayı amaçlamaktadır. Bilgisayar bilimi ve modern teknolojinin gücünden yararlanarak, bu antik sanat formuna yeni bir soluk getirmeyi hedefliyoruz. Tasarım sürecini daha derinlemesine anlayarak ve aktarılabilir hesaplamalı bilgi kullanarak, bu desenlerin modellenmesini sağlayacak yazılım araçları geliştirebiliriz. Bu, gelecekteki nesiller için bu desenlerin korunmasını garanti eder. İran geometrik desenlerinin hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi, gelenek ve teknoloji arasındaki kesişim noktasındaki daha geniş tartışmalara katkıda bulunmaktadır. Desen üretimi için yenilikçi metodolojiler sunarak, bu araştırma, çağdaş tasarımdaki esneklik, parametrik kontrol ve benzersiz, tekrarlanmayan formlar yaratma gibi kritik zorluklara yanıt vermektedir. Ayrıca, çağdaş mimarlık giderek daha sürdürülebilir ve uyarlanabilir tasarım stratejileri aradıkça, bu yöntemlerin üretken kapasitesi, verimlilik ve özelleştirme talepleriyle uyum sağlar. Hesaplamalı yöntemlerin keşfi, yüzey döşeme ve üretken tasarımda yenilikleri teşvik edebilir. Geleneksel el sanatlarının incelenmesinden hesaplamalı araçlara geçiş, el işçiliği ve çağdaş tasarım teknikleri arasında bir köprü görevi gören hesaplamalı tasarımın nasıl hizmet edebileceğini vurgulayarak daha akıcı hale getirilebilir. Geleneksel zanaatkârlar sezgiye ve manuel tekniklere güvenirken, hesaplamalı yöntemler aynı kuralların daha derinlemesine analiz edilmesini ve doğru şekilde yeniden üretilmesini sağlar. Desen üretim ilkelerini kodlayarak, tasarımcılar geleneksel zanaatkâr düşüncesinin mantığını simüle edebilir, bu da modern tasarım araçları için erişilebilir hale gelir. Bu, el ile dijital yöntemler arasında bir köprü oluşturarak, sadece mirasın korunmasını değil, aynı zamanda geleneksel estetiğin yeni tasarım paradigmalarına tanıtılmasını sağlar. Bu bağlamda, araştırma, farklı tasarım kararlarının altındaki hesaplamalı süreçleri takip etmektedir. Bu geometrik desenleri analiz etmek ve kurallarına dayalı olarak üretmek için hesaplamalı yöntemler kullanılmaktadır. Araştırma, İran mimarisinden örneklerle İslam geometrik desenlerinin tarihsel ve kültürel önemini keşfederek, geleneksel tasarım kurallarını ve zaman içindeki evrimlerini analiz etmektedir. Bu bağlamda, geometrik desenlerin potansiyelini yeniden yorumlamak ve genişletmek amacıyla modern bir yaklaşım olarak hesaplamalı tasarım teknikleri benimsenmiştir. İran geometrik desenleri, 2 boyutlu ve 3 boyutlu desenler olarak iki katmana ayrılmaktadır. 2 boyutlu desenlerden, İran mimarisinde öne çıkan bazı desenler analiz edilmiş ve hesaplamalı tasarım yöntemleriyle üretilmiştir. Metodoloji, bu desenlerin temel kurallarını belirlemeyi içermektedir. Algoritmik bir tasarım yöntemi, bu desenlerin karmaşık ilişkilerini ve modüler yapısını otomatikleştirerek üretmek için kullanılmıştır. Bu yöntem, seçilen desenlerin hassas bir şekilde yeniden üretilmesine ve geleneksel kurallara bağlı kalarak yeni yapılandırmalarla deneyler yapılmasına olanak tanımıştır. Aynı zamanda, desen üretiminde yenilikçi bir yöntem olarak grafik teorisi yaklaşımı tanıtılmıştır. Bu yöntem, desenleri düğümler ve kenarlardan oluşan ağlar olarak yeniden tanımlayarak, desen tasarımı için son derece esnek ve soyut bir çerçeve sunmaktadır. Grafik tabanlı bu yaklaşım, üretken ve parametrik bir iş akışı sağlayarak daha yaratıcı ve karmaşık varyasyonlara olanak tanımaktadır. Grasshopper ve Python gibi araçların seçimi, parametrik tasarım ve algoritmik betik yazma konusundaki esneklikleri nedeniyle yapılmıştır. Bu araçlar, araştırma sorularıyla uyumlu olarak, karmaşık geometrik yapıları doğru bir şekilde modellemek, verimli desen üretimini ve manipülasyonu sağlamak için gereklidir. Bu çalışma, bu iki hesaplamalı yöntemin etkinliğini karşılaştırarak güçlü ve zayıf yönlerini değerlendirmiştir. Bu yöntemleri değerlendirmek için, uzman geri bildirimi ile Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) kullanılarak karşılaştırmalı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, algoritmik tasarımın geleneksel bütünlüğü koruma konusunda etkili olduğunu, ancak grafik teorisi yaklaşımının katı kural temelli kısıtlamalardan koparak daha fazla yaratıcı özgürlük sağladığını ortaya koymuştur. Bu araştırma, hesaplamalı tasarımda kullanılan bu iki önemli yöntemin güçlü ve zayıf yönlerini de karşılaştırmaktadır. Özetle, algoritmik tasarım ve grafik teorisi yöntemleri orijinal ve yeni desenler üretebilse de, temel ilkeleri bakımından farklılık göstermektedir. Her iki yöntem de yaratıcı desenler oluşturabilir. Ancak, algoritmik tasarımda yaratıcılık seviyesi, başlangıçtaki kural kümesi ve tasarımcının yeni algoritmalar kavramsallaştırma becerisi ile sınırlı olma eğilimindedir. Algoritmik tasarım yöntemiyle üretilen desenler, orijinal desene daha sadık bir şekilde benzemektedir. Ayrıca, algoritmik tasarımda açılar gibi kritik değişkenleri ayarlayarak, keskin, ortalama ve geniş açılı formlar gibi farklı desen aileleri oluşturulabilir. Matematiksel ilkeleri kullanarak bağlantıları ve ilişkileri keşfetme kapasitesine sahip grafik tabanlı tasarım ise, daha benzersiz, beklenmedik ve karmaşık desenler oluşturma olanağı sağlar. Bu tür desenlerin, algoritmik tasarımla kolayca üretilmesi her zaman mümkün değildir. Bununla birlikte,“kural”kavramı bir ölçüde yaratıcı süreçlerle çelişse de, kural tabanlı sistemler tasarımda yaratıcı düşünme araçları olarak işleyebilir ve kurallar olmadan desenler üretilemez. Bu araştırmayı benzersiz kılan unsur, geometrik desenler üretmek için hesaplamalı tasarımdaki iki önemli yöntemi karşılaştırabilmesi ve grafik teorisi tanımları kullanılarak desen üretimi için gerçekten yeni bir yaklaşım sunmasıdır. Bu bakış açısı, geometrik desen yaratımına taze bir perspektif kazandırmaktadır. Bu araştırma, tasarım hesaplama alanında yeni içgörüler ve bilgiler başlatma potansiyeline sahiptir. Bu bağlamda, araştırma, grafik teorisinin 3B desenler üretme potansiyelini keşfetmek için uygulamasını genişletmiştir. Grafik teorisi algoritmaları kullanılarak bir 3B mukarnas başarıyla tasarlanmış ve bu yöntem, karmaşık, üretken 3B yapılar yaratma konusundaki çok yönlülüğünü ve yeteneğini ortaya koymuştur. Bu bulgu, desen üretiminde grafik teorisinin uyarlanabilirliğini vurgulayarak, hesaplamalı tasarım için sağlam bir çerçeve sunmaktadır. Bu çalışma, matematik, mimarlık ve hesaplamalı tasarımın kesişen alanına katkıda bulunarak, kültürel mirası korumak ve dijital çağda yaratıcı keşifleri teşvik etmek için yeni yollar sunmaktadır. Tez, kültürel mirasın hesaplamalı tekniklerle korunabileceğini ve tasarımcıları tasarımlarında hesaplamalı araç ve yöntemleri kullanmaya teşvik ettiğini göstermektedir. Bununla birlikte, tasarımcıların, mevcut uygulamaları genişletmenin yollarını aktif katılım yoluyla aramaları gerektiği vurgulanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Geometry is one of the distinguishing characteristics of Iranian art and architecture. This valuable art is endangered because the original designers did not provide comprehensive documentation. To preserve this invaluable cultural heritage, designers must understand these geometrical patterns' underlying principles and rules. This knowledge will enable them to generate new patterns accurately and restore damaged ones. As the patterns are complex and contain many mathematical rules, generating them necessitates a transferable knowledge of computational methods. Today, with the development of technology, especially computer science, it is possible to draw complicated geometries, analyze existing geometries, and generate entirely new ones. This research explores the historical and cultural significance of Islamic geometrical patterns, with examples from Iranian architecture, analyzing their traditional design rules and their evolution through time. To address this, computational design techniques as a modern approach to reinterpret and expand the potential of geometric patterns are adopted. Iranian geometrical patterns are categorized into two layers of 2-dimensional and 3-dimensional patterns. From 2-dimensional patterns, some prominent patterns in Iranian architecture are analyzed and generated with computational design methods. The methodology involves identifying the underlying rules of these patterns. An algorithmic design method is employed to generate patterns by automating their intricate relationships and modular structures. This method allowed for the precise reproduction of selected patterns and experimentation with new configurations while adhering to traditional rules. In parallel, a graph-theory approach is introduced as a novel method for pattern generation. This method redefines patterns as networks of nodes and edges, offering a highly flexible and abstract framework for pattern design. The graph-based approach enables a generative and parametric workflow, allowing for more creative and complex variations. The study also compares the effectiveness of these two computational methods, evaluating their strengths and weaknesses. To evaluate these methods, a comparative study using the Analytic Hierarchy Process (AHP) with expert feedback is conducted. The results revealed that while algorithmic design is effective in maintaining traditional integrity, the graph-theory approach allows for greater creative freedom by breaking away from strict rule-based constraints. Both approaches not only faithfully reproduce existing patterns but also enable the creation of entirely new designs, contributing to the preservation and innovation of this valuable heritage. Building on this, the study extended the application of graph theory to explore its potential for generating 3-D patterns for future works. A 3-D Muqarnas was successfully designed using graph-theory algorithms, demonstrating the method's versatility and capability in creating complex, generative 3-D structures. This finding highlights the adaptability of graph theory in pattern generation, offering a robust framework for computational design. This work contributes to the growing intersection of mathematics, architecture, and computational design, offering new pathways for preserving cultural heritage while fostering creative exploration in the digital era. The dissertation shows that cultural heritage could be preserved with computational techniques and encourages designers to use computational tools and methods in their design. Yet, designers should search for ways to expand existing implementations by active participation.
Benzer Tezler
- Computing structural analogies of musical rhythms in visual design
Müzikal ritimlerin görsel tasarımdaki yapısal karşılıklarının hesaplanması
SEÇKİN MADEN
Doktora
İngilizce
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU
- Hangar kenar modifikasyonu ile basitleştirilmiş fırkateyn modeli hava izinin iyileştirilmesi
Improvement of ship airwake of a simplified frigate model with hangar edge modification
TUNAHAN ŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ORAL ÜNAL
- 600 MWe gücünde PWR tipi bir nükleer reaktör kalp öndizayn analizi
Başlık çevirisi yok
FARZAD REZAEİ BASHARAT
- Meme kanseri tespiti için sentetik mikrodalga görüntülerinin derin öğrenme odaklı segmentasyonu
Driven segmentation of synthetic microwave images for breast cancer detection
ÖZLEM BAHAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü
Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine
SAFFET ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. EMİN TACER