@article{AndersKoenig, author = {Anders, Frauke and K{\"o}nig, Reinhard}, title = {Analyse und Generierung von Straßennetzwerken mittels graphenbasierter Methoden}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1651}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120509-16514}, abstract = {Der vorliegende Beitrag ist in zwei thematische Teilebereiche gegliedert. Der erste Teil besch{\"a}ftigt sich mit der Analyse von Graphen, insbesondere von Graphen, die Straßennetzwerke repr{\"a}sentieren. Hierzu werden Methoden aus der Graphentheorie angewendet und Kenngr{\"o}ßen aus der Space Syntax Methode ausgewertet. Ein Framework, welches basierend auf der Graphentheorie in Architektur und Stadtplanung Einzug gehalten hat, ist die Space Syntax Methode. Sie umfasst die Ableitung unterschiedlicher Kenngr{\"o}ßen eines Graphen bzw. Netzwerkes, wodurch eine Analyse f{\"u}r architektonische und stadtplanerische Zwecke erm{\"o}glicht wird. Der zweite Teil dieses Berichts besch{\"a}ftigt sich mit der Generierung von Graphen, insbe-sondere der von Straßennetzwerkgraphen. Die generativen Methoden basieren zum Teil auf den gewonnenen Erkenntnissen der Analyse von Straßennetzwerken. Es werden unterschiedliche Ans{\"a}tze untersucht, um verschiedene Parameterwerte zur Generierung von Straßengraphen festzulegen. Als Ergebnis der Arbeiten ist ein Softwaretool entstanden, welches es erlaubt, auf Grundlage einer Voronoi-Tesselierung realistische Straßennetzwerkgraphen zu erzeugen.}, subject = {Graph}, language = {de} } @article{Knecht, author = {Knecht, Katja}, title = {Generierung von Grundriss-Layouts mithilfe von Evolution{\"a}ren Algorithmen und K-dimensionalen Baumstrukturen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2666}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160822-26664}, abstract = {K-dimensionale B{\"a}ume, im Englischen verk{\"u}rzt auch K-d Trees genannt, sind bin{\"a}re Such- und Partitionierungsb{\"a}ume, die eine Menge von n Punkten in einem multidimensionalen Raum repr{\"a}sentieren. Ihren Einsatz finden K-d Tree Datenstrukturen vor allem bei der Suche nach den n{\"a}chsten Nachbarn, der Nearest Neighbor Query, und in weiteren Suchalgorithmen f{\"u}r beispielsweise Datenbankapplikationen. Im Rahmen des Forschungsprojekts Kremlas wurde die Raumpartitionierung durch K-d Trees als eine Teill{\"o}sung zur Generierung von Layouts bei der Entwicklung einer kreativen evolution{\"a}ren Entwurfsmethode f{\"u}r Layoutprobleme in Architektur und St{\"a}dtebau entwickelt. Der Entwurf und die Entwicklung von Layouts, d.h. die Anordnung von R{\"a}umen, Bauk{\"o}rpern und Geb{\"a}udekomplexen im architektonischen und st{\"a}dtischen Kontext stellt eine zentrale Aufgabe in Architektur und Stadtplanung dar. Sie erfordert von Architekten und Planern funktionale sowie kreative Probleml{\"o}sungen. Das Forschungsprojekt besch{\"a}ftigt sich folglich nicht nur mit der Optimierung von Grundrissen sondern bindet auch gestalterische Aspekte mit ein. In der entwickelten Teill{\"o}sung dient der K-d Tree Algorithmus zun{\"a}chst zur Unterteilung einer vorgegebenen Fl{\"a}che, wobei die Schnittlinien m{\"o}glichen Raumgrenzen entsprechen. Durch die Kombination des K-d Tree Algorithmus mit genetischen Algorithmen und evolution{\"a}ren Strategien werden Layouts hinsichtlich der Kriterien Raumgr{\"o}ße und Nachbarschaften optimiert. Durch die Interaktion des Nutzers k{\"o}nnen die L{\"o}sungen dynamisch angepasst und zur Laufzeit nach gestalterischen Kriterien ver{\"a}ndert werden. Das Ergebnis ist ein generativer Mechanismus, der bei der kreativen algorithmischen L{\"o}sung von Layoutaufgaben in Architektur und St{\"a}dtebau eine vielversprechende Variante zu bereits bekannten Algorithmen darstellt.}, subject = {Grundrissgenerierung}, language = {de} } @article{Knecht, author = {Knecht, Katja}, title = {Augmented Urban Model: Ein Tangible User Interface zur Unterst{\"u}tzung von Stadtplanungsprozessen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2674}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160823-26740}, abstract = {Im architektonischen und st{\"a}dtebaulichen Kontext erf{\"u}llen physische und digitale Modelle aufgrund ihrer weitgehend komplement{\"a}ren Eigenschaften und Qualit{\"a}ten unterschiedliche, nicht verkn{\"u}pfte Aufgaben und Funktionen im Entwurfs- und Planungsprozess. W{\"a}hrend physische Modelle vor allem als Darstellungs- und Kommunikationsmittel aber auch als Arbeitswerkzeug genutzt werden, unterst{\"u}tzen digitale Modelle dar{\"u}ber hinaus die Evaluation eines Entwurfs durch computergest{\"u}tzte Analyse- und Simulationstechniken. Analysiert wurden im Rahmen der in diesem Arbeitspapier vorgestellten Arbeit neben dem Einsatz des Modells als analogem und digitalem Werkzeug im Entwurf die Bedeutung des Modells f{\"u}r den Arbeitsprozess sowie Vorbilder aus dem Bereich der Tangible User Interfaces mit Bezug zu Architek¬tur und St{\"a}dtebau. Aus diesen Betrachtungen heraus wurde ein Prototyp entwickelt, das Augmented Urban Model, das unter anderem auf den fr{\"u}hen Projekten und Forschungsans{\"a}tzen aus dem Gebiet der Tangible User Interfaces aufsetzt, wie dem metaDESK von Ullmer und Ishii und dem Urban Planning Tool Urp von Underkoffler und Ishii. Das Augmented Urban Model zielt darauf ab, die im aktuellen Entwurfs- und Planungsprozess fehlende Br{\"u}cke zwischen realen und digitalen Modellwelten zu schlagen und gleichzeitig eine neue tangible Benutzerschnittstelle zu schaffen, welche die Manipulation von und die Interaktion mit digitalen Daten im realen Raum erm{\"o}glicht.}, subject = {tangible user interface}, language = {de} } @article{KnechtKoenig, author = {Knecht, Katja and K{\"o}nig, Reinhard}, title = {Evolution{\"a}re Generierung von Grundriss-Layouts mithilfe von Unterteilungsalgorithmen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1653}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120509-16534}, abstract = {Das Unterteilen einer vorgegebenen Grundfl{\"a}che in Zonen und R{\"a}ume ist eine im Architekturentwurf h{\"a}ufig eingesetzte Methode zur Grundrissentwicklung. F{\"u}r deren Automatisierung k{\"o}nnen Unterteilungsalgorithmen betrachtet werden, die einen vorgegebenen, mehrdimensionalen Raum nach einer festgelegten Regel unterteilen. Neben dem Einsatz in der Computergrafik zur Polygondarstellung und im Floorplanning zur Optimierung von Platinen-, Chip- und Anlagenlayouts finden Unterteilungsalgorithmen zunehmend Anwendung bei der automatischen Generierung von Stadt- und Geb{\"a}udegrundrissen, insbesondere in Computerspielen. Im Rahmen des Forschungsprojekts Kremlas wurde das gestalterische und generative Potential von Unterteilungsalgorithmen im Hinblick auf architektonische Fragestellungen und ihre Einsatzm{\"o}glichkeiten zur Entwicklung einer kreativen evolution{\"a}ren Entwurfsmethode zur L{\"o}sung von Layoutproblemen in Architektur und St{\"a}dtebau untersucht. Es entstand ein generativer Mechanismus, der eine Unterteilungsfolge zuf{\"a}llig erstellt und Grundrisse mit einer festgelegten Anzahl an R{\"a}umen mit bestimmter Raumgr{\"o}ße durch Unterteilung generiert. In Kombination mit evolution{\"a}ren Algorithmen lassen sich die erhaltenen Layoutl{\"o}sungen zudem hinsichtlich architektonisch relevanter Kriterien optimieren, f{\"u}r die im vorliegenden Fall Nachbarschaftsbeziehungen zwischen einzelnen R{\"a}umen betrachtet wurden.}, subject = {Unterteilungsalgorithmus}, language = {de} } @article{Koenig2011, author = {K{\"o}nig, Reinhard}, title = {Generierung von Grundriss-Layouts mittels hybrider Evolutions-Strategie}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.806}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110414-15425}, year = {2011}, abstract = {Der vorliegende Text beschreibt ein computerbasiertes Verfahren zur L{\"o}sung von Layout-problemen in Architektur und St{\"a}dtebau, welches mit m{\"o}glichst wenig Problemwissen auskommt und schnell brauchbare Ergebnisse liefert, die durch schrittweises Hinzuf{\"u}gen von Problemwissen interaktiv weiter ausgearbeitet werden k{\"o}nnen. F{\"u}r das generative Verfahren wurde eine Evolutions-Strategie verwendet, die mit Mechanismen zur Kollisionserkennung und virtuellen Federn zu einem hybriden Algorithmus kombiniert wurde. Dieser dient erstens der L{\"o}sung des Problems der Dichten Packung von Rechtecken sowie zweitens der Herstellung bestimmter topologischer Beziehungen zwischen diesen Rechtecken. Die Bearbeitung beider Probleme wird durch schrittweise Erweiterung grundlegender Verfahren untersucht, wobei die einzelnen Schritte anhand von Performancetests miteinander verglichen werden. Am Ende wird ein iterativer Algorithmus vorgestellt, der einerseits optimale L{\"o}sungen garantiert und andererseits diese L{\"o}sungen in einer f{\"u}r eine akzeptable Nutzerinteraktion ausreichenden Geschwindigkeit generiert.}, subject = {CAD}, language = {de} } @article{Koenig2011, author = {K{\"o}nig, Reinhard}, title = {Generating urban structures: A method for urban planning supported by multi-agent systems and cellular automata}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1448}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:101:1-201105183228}, year = {2011}, abstract = {This work is based on the concept that the structure of a city can be defined by six basic urban patterns. To enable more complex urban planning as a long-term objective I have developed a simulation method for generating these basic patterns and for combining them to form various structures. The generative process starts with the two-dimensional organisation of streets followed by the parceling of the remaining areas. An agent-based diffusion-contact model is the basis of these first two steps. Then, with the help of cellular automata, the sites for building on are defined and a three-dimensional building structure is derived. I illustrate the proposed method by showing how it can be applied to generate possible structures for an urban area in the city of Munich.}, subject = {CAD}, language = {en} } @article{KoenigSchneider, author = {K{\"o}nig, Reinhard and Schneider, Sven}, title = {Nutzerinteraktion bei der computergest{\"u}tzten Generierung von Layouts}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1652}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120509-16524}, abstract = {Das vorliegende Arbeitspapier besch{\"a}ftigt sich mit der Thematik der Nutzerinteraktion bei computerbasierten generativen Systemen. Zun{\"a}chst wird erl{\"a}utert, warum es notwendig ist, den Nutzer eines solchen Systems in den Generierungsprozess zu involvieren. Darauf aufbauend werden Anforderungen an ein interaktives generatives System formuliert. Anhand eines Systems zur Generierung von Layouts werden Methoden diskutiert, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Es wird gezeigt, dass sich insbesondere evolution{\"a}re Algorithmen f{\"u}r ein interaktives entwurfsunterst{\"u}tzendes System eignen. Es wird kurz beschrieben, wie sich Layoutprobleme durch eine evolution{\"a}re Strategie l{\"o}sen lassen. Abschließend werden Fragen bez{\"u}glich der grafischen Darstellung von Layoutl{\"o}sungen und der Interaktion mit dem Dargestellten diskutiert.}, subject = {Interaktion}, language = {de} } @article{SchneiderBraunesThurowetal.2011, author = {Schneider, Sven and Braunes, J{\"o}rg and Thurow, Torsten and K{\"o}nig, Reinhard and Tonn, Christian}, title = {Entwerfen Versionieren: Probleme und L{\"o}sungsans{\"a}tze f{\"u}r die Organisation verteilter Entwurfsprozesse}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.807}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110414-15439}, year = {2011}, abstract = {Entwerfen ist ein komplexer Vorgang. Soll dieser Vorgang nicht allein, sondern r{\"a}umlich verteilt mit mehreren Beteiligten gemeinsam stattfinden, so sind digitale Werkzeuge zur Unterst{\"u}tzung dieses Prozesses unumg{\"a}nglich. Die Verwendung von Werkzeugen f{\"u}r Ent-wurfsprozesse bedeutet jedoch immer auch eine Manipulation des zu unterst{\"u}tzenden Prozesses selbst. Im Falle von Werkzeugen zur Unterst{\"u}tzung der Kollaboration mehrerer Beteiligter stellen die implementierten Koordinationsmechanismen solche prozessbeeinflussenden Faktoren dar. Damit diese Mechanismen, entsprechend der Charakteristika kreativer Prozesse, so flexibel wie m{\"o}glich gestaltet werden k{\"o}nnen, liegt die Anforderung auf technischer Ebene darin, ein geeignetes Konzept f{\"u}r eine nachvollziehbare Speicherung (Versionierung) der stattfindenden Entwurfshandlungen zu schaffen. Der vorliegende Artikel besch{\"a}ftigt sich mit dem Thema der Entwurfsversionierung in computergest{\"u}tzten kollaborativen Arbeitsumgebungen. Vor dem Hintergrund, dass die Versionierung den kreativen Entwurfsprozess m{\"o}glichst wenig manipulieren soll, werden technische sowie konzeptionelle Probleme der diskutiert und L{\"o}sungsans{\"a}tze f{\"u}r diese vorgestellt.}, subject = {CAD}, language = {de} }