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5. Gestaltung

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                                                                                                                                 Wels, am 2013-12-24


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"300_d_fritz-x_123 SketchUp!  - Grundlagen - Modellieren in 3D Teil 8 (Gestaltung)_1a.doc"

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5. Gestaltung

So wenig ein Pinsel seine Bilder selbst malt, so wenig selbsttätig gestaltet uns SketchUp die Modelle.
Die Arbeit des Architekten, Ingenieurs oder Designers konzentriert sich in der Form sehr stark auf stereometrische Fragestellungen,
also auf die Gestaltung von Körper und Raum.

Würfel, Kegel, Kugeln, Zylinder oder Pyramiden sind die großen primären Formen.

…………………………………..

ARCHITEKTUR

besteht aus RAUM / KONSTRUKTION / UMSCHLIESSUNG

  • Gliederung, Zusammenhänge, Hierarchie
  • Ausbildung und Erscheinung des Raums
  • Form, Maßstab und Konstruktion
  • Oberflächen, Umrisse, Kanten und Öffnungen
  • Licht, Ausblick, visueller Schwerpunjkt und Akustik

ist erfahrbar durch BEWEGUNG IN RAUM UND ZEIT

  • Annäherung an das Gebäude
  • Wegführungen, Zugänge, Eintritt
  • Folge der Räume und deren Erschließung

ist ausgeführt mit den Mitteln der TECHNOLOGIE

  • Konstruktion und Umschließung
  • äußere Einflüsse
  • Gesundheit, Sicherheit, Wohlbefinden

entspricht den Forderungen des PROGRAMMS

  • Forderungen des Nutzers, Notwendigkeiten und Wünsche
  • gesetzliche Auflagen
  • wirtschaftliche Faktoren
  • soziologische und kulturelle Einflüsse
  • historische Vorbilder

ist in Übereinstimmung mit dem KONTEXT

  • Gelände und Umgebung
  • Klima (Sonne, Wind, Temperatur, Niederschläge)
  • Geologie (Baugrund, Vegetation, Topographie, Wasser)
  • gefühlsmäßige Eindrücke: genius loci (Charakter des Ortes, Ausblicke, Geräusche)

…………………………..

ORDNUNG IN DER ARCHITEKTUR ERLEBEN WIR

PHYSISCH

Form und Raum / Körper und Hohlraum / Innen und Außen

  • Raum
  • Konstruktion
  • Umschließung
  • Technologie

OPTISCH

Wahrnehmen und Erleben der materiellen Elemente durch fortschreitende Erfahrung in der Zeit

  • Ankunft und Aufbruch
  • Eintreten und Herausgehen
  • Durchschreiten der Raumordnungen
  • Ausstattung der Räume
  • Licht, Farbe und Textur
  • Aus- und Einblicke

IDELL

Verstehen der Zusammenhänge zwischen den Elementen und Systemen eines Gebäudes mit den Bedeutungen, die sie zu erkennen geben

  • Ideen
  • Modelle
  • Zeichen
  • Symbole
(Quelle: Francis D.K. Ching: Die Kunst der Architekturgestaltung. Wiesbaden, Berlin 1986)

5.1 Formen

Was zeichnet nun Formen aus, welche visuellen Merkmale sind ihnen eigen?

Umriss
Ein Körper im Raum hat keinen eindeutigen Umriss.
Seine Kontur, sein Schattenriss, seine Silhouette ergibt sich aus dem veränderlichen Bezug zwischen Körper und Betrachter, zwischen Beleuchtung und Umgebung.
Es gibt keine Linien, sondern lediglich Grenzen zwischen Flächen.
Und diese nehmen wir als Linien wahr!

Größe
Die Proportionen einer Form werden durch Länge, Breit und Tiefe bestimmt.
Aber auch im Verhältnis zwischen Körpern und dem Umraum spielen Maße eine wichtige Rolle.

Farbe
Das visuelle Gewicht einer Form wird oft sehr eindrücklich durch deren Farbe bestimmt.
Sie lässt Akzente und Hervorhebungen zu, die sich mit anderen Mitteln oft nicht erreichen lassen.

Textur
Die sicht- und fühlbaren Oberflächen werden durch deren Textur geprägt.

Standort
Die Lage einer Form in bezug zu ihrer Umgebung oder ihrem Blickfeld.
Richtung
Formen können eine bevorzugte Ausdehnung in bezug zu Himmelsrichtungen oder zum Betrachter haben.

Dynamik
Die Lage des Schwerpunkts und die Ausrichtung der Form entscheiden darüber, ob sie labil oder stabil erscheint.
Die visuelle Trägheit ist auch vom Blick des Betrachters abhängig und kann sich bei der Erschließung verändern.

Alle diese optischen Merkmale werden durch die Bedingungen, unter denen man die Form sieht, beeinflusst:
1. die Perspektive und den Blickwinkel des Betrachters
2. den Abstand zur Form
3. die Belichtung
4. das gebaute und natürlich Umfeld

5.1.1 Kugel

Die Kugelfläche ist die bei der Drehung einer Kreislinie um einen Kreisdurchmesser entstehende Fläche.
Sie ist eine Rotationsfläche und wird beschrieben als die Menge (der geometrische Ort) aller Punkte im dreidimensionalen Raum,
deren Abstand von einem festen Punkt des Raumes gleich ist.
Der feste Punkt wird als Mittelpunkt oder Zentrum der Kugel bezeichnet, der Abstand als Radius der Kugel.
Die Vereinigungsmenge einer Kugelfläche und ihres Inneren heißt Kugelkörper.
Die Kugelfläche wird auch Kugeloberfläche oder Sphäre genannt.
Die Kugel ist eine hochkonzentrierte Form.
Wie der Kreis, aus dem sie erzeugt wurde, ist sie zentralisiert und ruht normalerweise stabil in ihrer Umgebung.
Ihren kreisförmigen Umriss behält sie unter jedem Blickwinkel bei.

Kugel 01

………………………..

Kugel in SketchUp erstellen
Da die Kugel durch Rotation aus einem Kreis gewonnen werden kann,
zeichnen wir uns einen solchen in der MENU > Kamera > Standardansichten > Vorne mit entsprechendem Radius um den Nullpunkt.
Möchte man eine möglichst glatte Oberfläche erhalten, dann sollte man die Anzahl der Kreissegmente auf mindestens 48 einstellen.
Dies geschieht, indem bei der Erstellung 48s eingegeben und mit Eingabe bestätigt wird.
Das nachfolgende s steht für Segmente!
Nun müssen wir den Pfad definieren.
Er wird ein Kreis sein, der in der Grundfläche mit gleichem Radius erstellt wird.
Dazu wechseln wir nun in  MENU > Kamera > Standardansichten > Oben und zeichnen auch ihn um den Nullpunkt herum.

In der perspektivischen Ansicht löschen wir dann die eingeschriebene Fläche, indem wir sie mit dem Auswahlwerkzeug anklicken.
Ein kurzer Druck auf die Entfernen-Taste, und wir haben eine Kreislinie ohne Füllung, die nun als Pfad für die folgende Extrusion genutzt wird.


Kugel 02



Das Werkzeug Folge mir verhilft uns nun zum gewünschten Rotationskörper!
Erst Klicken wir aber mit dem Auswahlwerkzeug auf die Kreislinie, und definieren so den Pfad.
Dann wird das Werkzeug aktiviert und die Kreisfläche angeklickt. Schwupps!
Da haben wir die Kugel.
Alternativen:
Es gibt Plugins, die das nahezu automatisch erledigen.
Eines für Kugeln habe ich neben einigen anderen, mit denen die Erstellung von Grundkörpern deutlich vereinfacht wird, mal gepackt.
Sie können sie >>> hier downloaden. Die Datei spheretool.rb
(und dann gleich die anderen auch!) einfach in den Ordner  C:\Programme(x86)\Sketchup\ Sketchup2013\Plugins  kopieren.
Beim nächsten Start werden die Scripte geladen und stehen im MENU > Zeichnen zur Verfügung.
Sie geben zunächst als reinen Zahlenwert die Anzahl der Segmente ein. In der Voreinstellung sind es 24s. Das nachfolgende s steht für Segmente!
Dann wählen Sie den Mittelpunkt und geben schließlich den Radius an, auf Wunsch auch als genaue Länge (z.B. 12m).

………………………..

Kugelschnitte

  • Bringt man eine Ebene mit einer Kugel zum Schnitt, so heißt die entstehende Schnittlinie Großkreis,
  • wenn die Ebene den Mittelpunkt der Kugel enthält, andernfalls Kleinkreis.
  • Die beiden dabei entstehenden Teilkörper heißen Kugelabschnitt oder Kugelsegment, im Falle des Großkreises Halbkugel (Hemisphäre).
  • Der gekrümmte Teil der Oberfläche eines Kugelsegments wird Kugelkappe, Kugelhaube oder Kugelkalotte genannt.
  • Ein Kugelsegment und der Kegel mit dem Schnittkreis als Basis und dem Kugelmittelpunkt als Spitze ergeben einen Kugelausschnitt oder Kugelsektor.
  • Zwei parallele, die Kugel schneidende (nicht berührende) Ebenen schneiden aus der Kugel eine Kugelschicht heraus.
  • Den gekrümmten Teil der Oberfläche einer Kugelschicht bezeichnet man als Kugelzone.
  • Zwei sich schneidende Ebenen, deren Schnittgerade teilweise innerhalb der Kugel liegt,
  • schneiden aus der Kugel ein Objekt, dessen gekrümmte Oberfläche das Kugelzweieck ist.
  • Eine Kugelschale (Hohlkugel) ist die Differenzmenge zweier konzentrischer Kugeln mit unterschiedlichem Radius.


Eine Kugel mit einer Ebene zu verschneiden ist nicht sehr schwer.
Zunächst eerstellt man natürlich eine Kugel, und dann ein Rechteck.
Dieses sollte etwas größer sein als die Kugel selbst.
Man kann es nun drehen und so verschieben, dass es die Kugel auf die gewünschte Weise schneidet.



Sketchup Kugel 03



Mit dem Auswahlwerkzeug nun einen Rahmen um alle Elemente aufziehen, und dann den Befehl
 MENU > Bearbeiten > Flächen Verschneiden > Mit  Auswahl verschneiden ausführen.
Dadurch entstehen Kanten und Flächen dort, wo sich die beiden Objekte schneiden.
Nun kann man alle überflüssigen Teile löschen und erhält einen Kugelschnitt, der etwa so aussehen könnte:


Sketchup Kugel 04

Eventuell müssen Sie aber die Gruppe oder Komponente (Kugel) in Einzelteile auflösen! Mit dem Kontextmenü geht dies am schnellsten (rechte Maustaste).

Anregung:

Sketchup Kugel 05

Hier wurde ein Ring, der aus konzentrischen Kreisen entstand, von einer schrägen Ebene geschnitten.

Tipp: Die Schnittfläche schließen, indem eine relevante Kante nachgezeichnet wird!


5.1.2 Zylinder

Ein endlicher Zylinder (von griech. kylíndein ‚rollen‘, ‚wälzen‘) ist laut der allgemeinen Definition von zwei parallelen, ebenen Flächen (Grund- und Deckfläche)
und einer Mantel- bzw. Zylinderfläche, die von parallelen Geraden gebildet wird, begrenzt.
Das heißt, er entsteht durch Verschiebung einer ebenen Fläche oder Kurve entlang einer Geraden, die nicht in dieser Ebene liegt.
Sind die Geraden senkrecht zu Grund- und Deckfläche, spricht man von einem geraden Zylinder.
Die Höhe des Zylinders ist gegeben durch den Abstand der beiden Ebenen, in denen Grund- und Deckfläche liegen.

Wenn von einem Zylinder die Rede ist, handelt es sich meist um einen (geraden) Kreiszylinder.


Sktchup Zylinder 01



Er ist sehr einfach aus einem Kreis durch Extrusion (Werkzeug Drücken / Ziehen) zu gewinnen.
Mit einem Doppelklick wählt man die obere Kreisfläche und die umfassende Linie aus.
Mit dem Werkzeug Verschieben kann man bei gedrückter Alt-Taste nun die Höhe in Schieflage bringen.


Sketchup Zylinder 02



Und wenn man die Oberfläche aus der Waagerechten dreht hat man zwar keinen Zylinder mehr, aber einen schnell erstellten Schnitt durch eben jenen!


Sketchup Zylinder 03



Einen Hohlzylinder oder auch eine Röhre extrudiert man aus zwei konzentrischen Kreisen.
Die kleinere Fläche wird gelöscht, so dass ein Ring übrig bleibt.


Sketchup Zylinder 09



Eine mit dem Freihand-Werkzeug gezeichnete Fläche wird extrudiert.
So einfach erhalten wir mit SketchUp allgemeine Zylinder.
Dies geling auch mit Polygonen und Ellipsen!
Und wenn man dann die Alt-Taste einsetzt macht man aus ihnen schiefe allgemeine Zylinder!

Sketchup Zylinder 04

Sketchup Zylinder 05



Mit dem Vieleck-Werkzeug kann man aus belibigen Polygonen Zylinder auf einfache Weise erstellen und modifizieren.


Sketchup Zylinder 06



Im strengen Sinne auch kein Zylinder mehr! Hier wurde die Deckfläche gedreht!


Sketchup Zylinder 08



Macht man dies mit einem klassischen geraden Kreiszylinder, auch Drehzylinder genannt, erhält man ein hyperbolisches Paraboloid!
Manche sagen Kühlturm dazu. Nicht korrekt bezeichnet, aber die Analogie stimmt!


Sketchup Zylinder 08


5.1.3 Kegel

Ein Kegel ist ein Körper, der entsteht, wenn man alle Punkte eines in einer Ebene liegenden,
begrenzten Flächenstücks geradlinig mit einem Punkt (Spitze) außerhalb der Ebene verbindet.
Das Flächenstück nennt man Grundfläche, deren Begrenzungslinie die Leitkurve und den Punkt die Spitze oder den Scheitel des Kegels.
Der Abstand der Spitze von der Grundfläche wird die Höhe des Kegels genannt.
Die Verbindungsstrecken der Spitze mit der Leitkurve heißen Mantellinien, ihre Vereinigung bildet den Kegelmantel oder die Mantelfläche.
Wenn von einem Kegel gesprochen wird, ist häufig der Spezialfall des geraden Kreiskegels gemeint.
Unter einem Kreiskegel versteht man einen Körper, der durch einen Kreis (Grundkreis oder Basiskreis)
und einen Punkt außerhalb der Ebene des Kreises (Spitze des Kegels) festgelegt ist.
Die Ebene, in welcher der Basiskreis liegt, heißt Basis(kreis)ebene.
Unter dem Radius r des Kegels versteht man normalerweise den Radius des Basiskreises.
Die Gerade durch den Mittelpunkt des Grundkreises und die Spitze nennt man die Achse des Kegels.
Die Höhe h des Kegels ist der Abstand der Spitze von der Basisebene; dieser Abstand muss senkrecht zur Basisebene gemessen werden.
Steht die Achse senkrecht zur Basisebene, so liegt ein gerader Kreiskegel oder Drehkegel vor.
Andernfalls spricht man von einem schiefen Kreiskegel oder elliptischen Kegel.
Die Bezeichnung „Drehkegel“ deutet darauf hin, dass es sich um einen Rotationskörper handelt.
Er entsteht durch Rotation eines rechtwinkligen Dreiecks um eine seiner beiden Katheten.
In diesem Fall werden die Mantellinien (also die Verbindungsstrecken der (Rand-)Punkte des Basiskreises mit der Spitze)
auch Erzeugende genannt (m), da sie den Mantel „erzeugen“.

Vor allem in der Technik wird für den Drehkegel auch das Wort Konus (von lat. conus) verwendet.
Das zugehörige Eigenschaftswort konisch bezeichnet Objekte mit der Form eines Drehkegels oder eines (Dreh-)Kegelstumpfs.


Sketchup Kegel 01

……………………..

Mit SketchUp einen Kegel erstellen
Wie schon beschrieben geht es über die kreisförmige Extrusion eines Dreiecks.
Das Verfahren wurde beim Kreis beschrieben.
Die auch dort zum Download zur Verfügung gestellten Scripte enthalten eines, das shapes.rb heißt.
Mit diesem (bitte die anderen mitinstallieren!) lassen sich Kegel und andere Körper sehr einfach zeichnen.
Einen Kegelstumpf gewinnt man am einfachsten aus einem Zylinder, dessen Deckfläche skaliert wird.
Dabei bitte die Strg-Taste gedrückt halten, da so um den Mittelpunkt skaliert wird.
Aber probieren Sie ruhig auch die anderen Möglichkeiten aus!


Sketchup Zylinder 02



Und schiefe Schnitte? Geht ähnlich wie bei den Zylindern beschrieben!


Sketchup Zylinder 03


5.1.4 Torus

Ein Torus (lat. torus, „Wulst“, Plural: Tori) ist ein geometrisches Gebilde, das wulstartig aufgebaut ist und mit der Form eines Schwimmreifens
oder Donuts verglichen werden kann.
Er ist ein Rotationskörper, der aus einem Kreis netsteht, der die Rotationsachse nicht berührt.

Und so lässt er sich auch mit Sketchup erstellen!

Sketchup Torus 01



Der Kreis um den Nullpunkt dient als Pfad für die Extrusion des senkrechten Kreises.

Sketchup Torus 02



Viel einfacher geht es mit dem bei der Kugel empfohlenem Plugin!

Sketchup Torus 03



Wir unterscheiden drei Typen: v.l.n.r. Ringtorus, Horntorus und Spindeltorus.


5.1.5 Würfel

Der Würfel (von deutsch Wurf, weil er in Würfelspielen geworfen wird;
auch gleichseitiges Hexaeder, von griech. hexáedron, „Sechsflächner“, oder Kubus, von lat. cubus, „Würfel“)
ist einer der fünf platonischen Körper, genauer ein (dreidimensionales) Polyeder (Vielflächner) mit
     1. sechs (kongruenten) Quadraten als Begrenzungsflächen
     2. zwölf (gleichlangen) Kanten und
     3. acht Ecken, in denen jeweils drei Begrenzungsflächen zusammentreffen


Der Würfel ist ein spezielles (dreidimensionales) Parallelepiped (Parallelflach),
 ein spezieller (nämlich gleichseitiger) Quader sowie ein spezielles gerades quadratisches Prisma.
Die Größe eines Würfels wird bereits durch die Angabe der Kantenlänge festgelegt.

Wegen seiner hohen Symmetrie – alle Ecken, Kanten und Seiten sind untereinander gleichartig – ist der Würfel ein reguläres Polytop. Er hat
     1. drei vierzählige Drehachsen (durch die Mittelpunkte zweier gegenüberliegender Seiten),
     2. vier dreizählige Drehachsen (durch zwei diagonal gegenüberliegende Ecken),
     3. sechs zweizählige Drehachsen (durch die Mittelpunkte zweier diagonal gegenüberliegender Kanten) und
     4. neun Spiegelebenen (sechs Ebenen durch jeweils vier Ecken, drei Ebenen durch je vier Kantenmittelpunkte)


und ist
  • punktsymmetrisch (zum Mittelpunkt).

Sketchup Würfel 01



In Sketchup lässt er sich am einfachsten durch Extrusion eines Quadrats gewinnen.
Natürlich kann man auch die Kanten zeichnen. Aber warum so umständlich?
Mit der Extrusion einzelner Seiten des Würfels erhält man Quader unterschiedlicher Poroportionierung.

Sketchup Würfel 02



Der Würfel enthält sehr viele regelmäßige Körper, wie zum Beispiel den Tetraeder in unterschiedlichsten Varianten.
Die durch Subtraktion oder Durchdringung mit anderen Körpern zu gewinnenden Varianten sind äußerst vielfältig und oft sehr überraschend!
Hier ein kleines Beispiel, der Sterntetraeder.


Sketchup Würfel 03



Die Seitenhalbierenden zweier gegenüber liegender Seiten reichen für die folgende Konstruktion aus.


Sketchup Würfel 04



So schnell wird der erste Tetraeder konstruiert.


Sketchup Würfel 05


Aber erst der zweite bringt die Überraschung!
Das Sterntetraeder oder der Keplerstern ist ein achtstrahliger Stern.
Es handelt sich um einen vielflächigen Körper, der durch Verschmelzung zweier punktsymmetrischer Tetraeder entsteht.
Entdeckt und benannt durch Johannes Kepler (daher der Name „Keplerscher Stern“)
im Jahr 1609 ist dies sowohl das einfachste reguläre zusammengesetzte Polyeder als auch das einfachste nicht-konvexe gleichmäßige Polyeder.
Die äußeren Eckpunkte des Körpers beschreiben einen Würfel, während die Schnittmenge der beiden Tetraeder ein Oktaeder darstellt,
dessen Kanten wiederum die Innenkanten des Sterntetraeders darstellen.
Der Grafiker M. C. Escher hat das Sterntetreaeder als Motiv für das Bild Doppelplanetoid verwendet:
Das eine Tetraeder hat die Form einer von Menschen bewohnten Burg, während das andere eine mit dem ersten durchdrungene,
von Dinosauriern bewohnte Welt darstellt.


5.1.6 Prisma

Ein Prisma ist ein geometrischer Körper, der ein Vieleck als Grundfläche hat und dessen Seitenkanten parallel und gleich lang sind.
Ein Prisma entsteht durch Parallelverschiebung eines ebenen Vielecks entlang einer nicht in dieser Ebene liegenden Geraden im Raum
und ist daher ein spezielles Polyeder.
Man kann auch von einer Extrusion des Vielecks sprechen.

Sketchup Körper Prisma 01



Irgend etwas stimmt doch da nicht….


Sketchup Prisma Form 02



Das extrudierte Pentagramm wurde erst geneigt, und dann wurde mit dem Versatz-Werkzeug die Brüstung gezeichnet und tiefgezogen.
Die Kanten sind dadurch senkrecht. Funktioniert natürlich nur, wenn der Turm schief geplant war.


Sketchup Prisma Form 03

Hier sind beide vereint.
Das eine Prisma mit senkrechten, das andere mit schiefen Kanten.

5.1.7 Pyramide

Das, was der Kegel für den Kreis ist, ist die Pyramide für das Quadrat!
Eine Pyramide ist ein spezielles Polyeder (also ein Vielflächner).
Sie wird begrenzt von einem Vieleck (Polygon) beliebiger Eckenzahl (der Grundfläche) und mindestens drei Dreiecken (Seitenflächen),
die in einem Punkt (der Spitze der Pyramide) zusammentreffen.
Die Gesamtheit der Seitenflächen bezeichnet man als Mantelfläche.
Die Pyramide erfüllt die allgemeine Definition eines Kegels.

Die übliche Pyramide ist eine gerade Pyramide auf quadratischer Grundfläche.

Sketchup Pyramide 01



Sie lässt sich einfach konstruieren, indem man über der Mitte (Schnittpunkt der Diagonalen) eines Quadrats die Höhe errichtet
und die so definierte Spitze mit den Ecken verbindet.
Ein zweiter Weg geht über den Quader.
Die Deckfläche lässt sich mit gedrückter Strg-Taste um den Mittelpunkt skalieren, bis alle Ecken zusammenfallen.
So kann man auch am schnellsten einen Pyramidenstumpf konstruieren!


Sketchup Pyramide 02



Im Prinzip ist ein Tetraeder auch eine Pyramide!


Sketchup Pyramide 03



Eine gerade Pyramide über einem Fünfeck, mit folglich gleich langen Seitenkanten (gehen von der Spitze aus).


Sketchup Pyramide 5



Und jetzt die gleiche Grundfläche und unterschiedlich lange Seitenkanten! Mit dem Verschiebe-Werkzeug wurde das bewerkstelligt.


Sketchup Pyramide 05



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5.1.8 Polyeder

Ein Polyeder (auch Vielflach, Vielflächner oder Ebenflächner) ist ein Teil des dreidimensionalen Raumes,
der ausschließlich von geraden Flächen (Ebenen) begrenzt wird, beispielsweise ein Würfel oder ein Tetraeder.
Beispiele für Polyeder aus dem Alltag sind (in ihrer üblichen Bauweise) Schränke, Pyramiden, Häuser, Kristalle oder Spielwürfel.
Keine Polyeder sind Kugeln, Kegel, Flaschen, Tortenstücke, da sie krumme Randflächen besitzen.
Die wichtigsten Polyeder in der geometrischen Anwendung sind Quader, Prismen, Pyramiden und Spate (Parallelepipede).

Bekannt sind auch Polyeder, die sich durch eine hohe Regelmäßigkeit auszeichnen, wie die platonischen Körper
– die einzigen fünf konvexen Polyeder, die sich nur aus kongruenten (deckungsgleichen) Vielecken zusammensetzen und deren Ecken alle identisch sind.
Wird im Gegensatz dazu die Kongruenz der Seitenflächen nicht erfüllt und es sind mehrere Flächentypen vorhanden,
ist der Körper entweder ein Prisma, Antiprisma oder einer der 13 archimedischen Körper.
Die konvexen Polyeder, die durch regelmäßige Vielecke begrenzt sind und nicht in eine der vorherigen Kategorien fallen, sind die 92 Johnson-Körper.

Eine weitere Gruppe regelmäßiger konvexer Polyeder sind die 13 catalanischen Körper, deren nicht regelmäßige Flächen alle kongruent sind
und gleichermaßen im Körper auftauchen.

………………….

Platonische Körper
Die platonischen Körper (oder regulären Polyeder) sind die nach dem griechischen Philosophen Platon benannten
5 besonders regelmäßigen konvexen Polyeder (Vielflächner),
die dadurch charakterisiert sind, dass ihre Seitenflächen zueinander kongruente regelmäßige Vielecke sind,
von denen in jeder Ecke jeweils gleich viele zusammentreffen.
Sie werden deswegen auch reguläre oder regelmäßige Körper genannt.

Verbindet man die Mittelpunkte benachbarter Seitenflächen eines platonischen Körpers,
so erhält man (mit den Verbindungslinien als Kanten) wieder einen platonischen Körper,
und zwar mit demselben Mittelpunkt. Dieser Körper wird als Dualkörper zum Ausgangskörper bezeichnet.

Ihre Namen stammen aus dem Griechischen und beziehen sich auf die Anzahl ihrer Flächen:
  • Tetraeder (Vierflächner aus vier Dreiecken)
    Sketchup Polyeder Tetraeder Platon
  • Hexaeder (Sechsflächner bzw. Würfel aus sechs Quadraten)
    Sketchup Polyeder Hexaeder
  • Oktaeder (Achtflächner aus acht Dreiecken)
    Sketchup Polyeder Oktaeder
  • Dodekaeder (Zwölfflächner aus zwölf Fünfecken) und
    Sketchup Polyeder Dodekaeder
  • Ikosaeder (Zwanzigflächner aus zwanzig Dreiecken).
    Sketchup Polyeder Ikosaeder

………………….

Die archimedischen Körper
Informieren Sie sich bitte bei >>> Wikipedia!

………………….

Die catalanischen Körper
Informieren Sie sich bitte bei >>> Wikipedia!

………………….

Die Johnson-Körper
Informieren Sie sich bitte bei >>> Wikipedia

………………….

Link-Tipps:


5.1.9 Rotationskörper

Rotationskörper werden Körper genannt, die durch Rotation einer erzeugenden Kurve um eine Rotationsachse gebildet werden.
Die Kurve und die Achse liegen dabei in einer Ebene.
Die Kurve schneidet die Achse nicht, berührt sie höchstens.
Ein bekannter Rotationskörper ist der Torus.
Er wird durch die Rotation eines Kreises gebildet.
Auch Körper wie Kugel, Ei, Kegel (-stumpf), Zylinder und Hohlzylinder zählen zu den Rotationskörpern.

Sketchup liefert mit dem Folge mir-Werkzeug das ideale Hilfsmittel, um Rotationskörper zu generieren.
Und nicht nur solche.
An jedem beliebigen Pfad entlang lassen sich ausgewählte Flächen extrudieren (siehe unter Werkzeuge).

Als Pfad für Rotationskörper dient uns ein Kreis, am besten in der Bodenebene um den Nullpunkt des Koordinatensystems gezeichnet.
In der Standardansicht > Vorne konstruieren wir uns nun die zu rotierende Fläche. Sie kann auch – wie im gezeigten Beispiel –
aus verschiedenen Flächen zusammen gesetzt werden.


Sketchup Rotationskörper 01



Die überflüssigen Linien lassen sich mit gedrückter Maustaste mit dem Radierwerkzeug überstreichen und so entfernen.
Nun zur Rotation. Wir wählen mit dem Auswahlwerkzeug den Kreis als Pfad aus, schalten dann das Folge mir-Werkzeug ein und klicken auf die erstellte Fläche.


Sketchup Rotationskörper 02



Aus diesem gekurvtem Etwas…


Sketchup Rotationskörper 03



entsteht ein Rotationshyperboloid, das wohl jeder kennt?


Sketchup Rotationskörper 04


5.2 Kreation

Neue Formen entstehen aus Grundformen, welche nach mehr oder weniger präzisen Regeln verändert oder verbunden werden.
Einfache Formen werden so in Formen höherer Komplexität und Kompliziertheit überführt.
Komplexität:
bezieht sich auf die Menge der enthaltenen Grundformen
Kompliziertheit:
bezieht sich auf eine mehr oder weniger schnell erkennbare Ordnung

Die ersten Formversuche führen im Prozess der Kreation zu möglichst vielfältigen vorläufigen Lösungsversuchen, deren kritische Bewertung die Lösung ergibt.
Die bei den Fehlversuchen gemachten Erfahrungen können weitere Entscheidungen beeinflussen.

Innovationen können von unterschiedlichen Formkomponenten ausgehen:
     1 Grundformen
     2 Operationsarten
     3 Formbeziehungen
     4 Ordnungen

5.2.1 Repertoire

Jedes Schaffen beginnt mit der Auswahl der Elemente. Grundsätzlich stehen uns zur Verfügung:
     1. Punkte
     2. Linien
     3. Flächen
     4. Körper
     5. Räume

Aus diesem Repertoire wählen wir Formen aus, um sie zu verändern und / oder zueinander in Beziehung zu setzen. Es gibt für die Auswahl unterschiedliche Strategien.

Ähnlichkeit
Die Verwendung gleicher oder ähnlicher Formen führt zu Kompositionen von geringer Komplexität. Beziehungen und Ordnungen werden deshalb sehr wichtig.
Kontrast
In jeder Kunst geht es um den Zusammenklang von Ungleichem. Das wussten schon die antiken Philosophen.
Die Harmonie (griech. harmonia = (Zusammen-) fügung, Silbe ar oder har: indogerman. Herk. = Vereinigung von Entgegengesetztem zu einem Ganzen)
 bezeichnet allgemein Übereinstimmung, Einklang, Eintracht, Ebenmaß.
„Obgleich nur der Unisonus (Einklang) die vollkommene Harmonie hat, so ist er deswegen nicht die angenehmste Konsonanz, sondern nur die volleste.
Die Übereinstimmung des Mannigfaltigen (Concordia discors) ist allemal angenehmer als die noch vollkommnere Übereinstimmung des Gleichartigen.
“ (Johann Georg Sulzer: „Allgemeine Theorie der Schönen Künste“, 1771/74)

Unsere Formen unterscheiden sich also zum Beispiel in diesen Eigenheiten, bilden folgende Kontraste:
  • rund / eckig
  • regelmäßig / frei
  • groß / klein
  • hoch / niedrig
  • eng / weit
  • dünn / dick
  • lang / kurz
  • eben / gewölbt
  • flächig / plastisch
  • offen / geschlossen
Neben dem Kontrast zwischen Formenpaaren gibt es auch solche, die auf mehrere Formen aufgebaut sind.
So bilden im Stufen-Kontrast einige Formen auf Grund ihrer Ähnlichkeit eine Untergruppe, welche dann zu anderen Formen in einem zusätzlichen Kontrast steht.
Je größer die Zahl verschiedener Formen, umso höher ist die Komplexität des Ganzen.

Sketchup bietet uns folgende Formerzeugungen an:

gerade Linie


sketchup freihand

Freihandlinie


sketchup-08-bogen

Bogen


sketchup kreis

Kreis


Sketchup Rechteck

Quadrat und Rechteck


sketchup vieleck

Polygon mit beliebiger Eckenzahl


5.2.2 Operationen

Die einzelnen Grundformen lassen sich auf ganz unterschiedliche Weise verändern.
So bleibt der wesentliche Charakter der Form zwar mehr oder weniger erhalten, doch wird sie in einen neuen Zustand überführt.
Übergang zur nächsten Dimension
Eine flächige Form kann man in einen dreidemnsionalen Zustand bringen, indem sie aufrollt, biegt, wölbt, knittert oder faltet.

Sketchup Operationen Falten 01

Ein Rechteck wird mit durchgehenden Linien unterteilt, die dann mit dem Verschieben-Werkzeug aus der Fläche in den Raum gezogen werden können.
Die ebene Fläche wird dabei aufgefaltet!

Sketchup Operation Ziehen 02

Das funktioniert auch mit einem Kreis! Hier wurden die Linien radial eingezeichnet. Mit doch wohl überraschendem Ergebnis?
Proportionsveränderung
Einzelne Längen und Winkel werden für sich verändert und verändern dadurch die ursprüngliche Form.
Dehnen und Stauchen sind einfache Mittel dafür.
Sketchup glänzt hier mit einigen tollen Möglichkeiten, allen voran das Extrudieren von ganzen Flächen, aber auch Linien mit dem Drücken/Ziehen-Werkzeug.

Sketchup Operationen Ziehen 01

Eine Ecke eines Würfels wurde mit dem Verschieben-Werkzeug gepackt und an einen fremden Ort gezogen.
Verdrehen
Einzelne Flächen oder Kanten können so verdreht werden, dass ein neuer Körper entsteht.
Sehr verblüffend ist hier das hyperbolische Paraboloid, bei dem zwei Scheiben eines Zylinders gegeneinander gedreht werden.
Dadurch werden die Mantellinien geneigt und ergeben die ganz spezielle Form.

Sketchup Operation Drehen 01

Die Deckläche eines Quaders wird verdreht, und die ehemals senkrechten Flächen gefaltet.
Deformieren
Körper können ohne Verlust ihres ursprünglichen Volumens gequetscht und gekneten und gestaucht werden.
So verlieren sie oft nur teilweise ihre ursprüngliche Form.

SWketchup Operationen Quetschen 01

Eine Kugel wird belastet, gibt nach und verformt sich zu einem Kissen, ohne zu platzen.
Teilen
Regelmäßiges Zerschneiden oder freies Sprengen der Form unterbricht deren Geschlossenheit.
Die Teile lassen in ihrer Anordnung noch Rückschlüsse auf den ursprünglichen Zustand zu?

Sketchup Operation Teilen 01

Ein Kreis wurde zerschnitten und teilweise extrudiert.
………………………..
Verwendet man mehrere Grundformen kann man auf unterschiedliche Weisen eine neue Form kreieren:
     1. Addition
     2. Subtraktion
     3. Durchdringung / Überschneidung


5.2.2.1 Addition

Das einfachste Prinzip der Verbindung von Formen erinnert an das einstmals so beliebte Spiel mit den Bauklötzchen oder Ankersteinen.
Seit geraumer Zeit hat Lego sich fast das Monopol für additives Fügen erarbeitet.
Auch Architekten finden das Spiel immer noch reizvoll.
Letztlich ist das ganz frühe Bauen ja nichts anderes gewesen, als das Aneinandersetzen von Elementarformen.
Man schaue sich romanische Kirchen an, deren Klarheit sicher jeden Menschen entzückt, der am ordnenden Spiel mit einfachen Elementen Vergnügen hat.

Sketchup Operation Addition 01

Quader, Zylinder, Prismen, Kegel und Pyramiden prägen das Erscheinungsbild romanischer Basiliken.
Wie aneinander gesetzte Spielsteine wirken die einzelnen Bauteile und Baugruppen.

Sketchup Operation Addition 02

Ein Musterhaus wird beliebig oft wiederholt und zu einer Reihenhauszeile addiert.
Grundsätzlich bleiben bei Additionen keine Leerräume.
Die Elemente berühren sich mit Flächen und Kanten, auch in Punkten (Gerüstsysteme!).
Die Nahtstellen sind nicht immer klar und deutlich zu erkennen, und oft kann das Ergebnis auch auf anderem Wege erreicht werden.

Sketchup Operationen Addition 03

Reizvoll werden Additionen aber meist erst dann, wenn Kontraste in der Form vorliegen, oder Versatz und Drehung die Monotonie verhindern.
Die Quader wurden hier alternierend um 20° gedreht. Ein guter Start für ein komplexes Gebilde!

Sketchup Oprationen Addition 04



5.2.2.2 Subtraktion

Unsere Sandburgen früher haben wir erst additiv aufgebaut, aber dann haben wir behutsam Gänge herausgeschabt
und das ganze fragile Gebilde durch unaufhörliche Subtraktion an seine statischen Grenzen gebracht.
Jede Höhle entsteht so, wenn sie der Mensch aus dem Stein herausarbeitet.
Und selbst bei Tisch haben wir die Halbkugel der Götterspeise mit Witz und Einfallsreichtum abgetragen.
Und nicht einfach verschlungen!
Nein, es gab immer wieder den – meist vergeblichen – Versuch, Durchbrüche zu löffeln,
die wie Tunnel den Blick auf eine dahinter liegende Welt (und sei es die Schwester…) frei gab.

Alles Beispiele für subtraktive Formfindungen…
Mit System gefertigt will ich Ihnen an einem schnöden Würfel exemplarisch die Möglichkeiten vor Augen führen, die sich dadurch ergeben.

Sketchup Operationen Subtraktion 01

Hier wurden mit dem Drücken/Schieben-Werkzeug senkrechte und waagerechte Teilformen aus dem Würfel geschoben.
Die Flächen, die dafür notwendig sind, wurden mit dem Rechteck-Werkzeug definiert.
Ansatzpunkte findet man, wenn man die entsprechenden Linien mit der rechten Maustaste anklickt und unterteilt.

Sketchup Operationen Subtraktion 02

Das Kreis-Werkzeug und der Bogen wurden hier verwendet.

Sketchup Operationen Subtraktion 03

Mit dem Linien-Werkzeug können auch schräge Schnitte durchgeführt werden.

5.2.2.3 Durchdringung

Die trendige Operation wurde erst so richtig zum Mittel der Formfindung, seit es die digitalen Techniken gibt!
Letztlich macht jeder, der eine Dreitafelprojekion lesen kann, im Kopf nichts anderes, was inzwischen die Software für uns deutlich leichter macht.
Man konnte es sich eben früher nur vorstellen, was denn passiert, wenn sich zwei Körper ineinander schieben.

Deshalb sind die Architekten der römischen Antike und die des Mittelalters nur zu bewundern dafür,
dass sie die Gewölbe auf dem Weg der Vorstellung erfunden haben!
Das Kreuzgratgewölbe, das die Römer schon kannten, musste in der Zeit des frühen Mittelalters erst wieder neu erfunden werden.
Es ist – so man es denn begriffen hat – so einfach wie statisch herausragend.
Das Tonnengewölbe und einfache Kuppeln sind schon sehr früh verbreitet.
Doch erst der Versuch, zwei tonnegewölbte Bauteile zu kreuzen, führte zum Gewölbe.
Es ist ein ganz wunderbares Abschließen von Räumen nach oben, was nun möglich wurde.

Das Problem:

Sketchup Operation Durchdringung 01


Zwei tonnengewölbte Schiffe schneiden sich im rechten Winkel.
In der christlichen Baukunst war das aus symbolischen Gründen schon sehr früh erwünscht.
Narthex oder Querriegel wurden in das Mittelschiff geschoben.
Der gemeinsam Raum wurde als Vierung bedeutungsvoll.
Erste Gewölbe traten auf, massige Türme wurden über diesem Joch errichtet, der Altar wurde hier aufgestellt.

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5.2.3 Formbeziehungen

Besonders bei Additionen werden Beziehungen zwischen Formen wichtig.
Dies gilt aber nicht ausschließlich!
Die Relationen zwischen den Einzelformen einer Gesamtform kann unabhängig von der gewählten Ordnung sein.
Besonders dann, wenn sie sich auf Details beziehen und zum Gegenspieler starrer Raster werden.
Zuwendung
Formen können auf einen gemeinsamen Höhepunkt, einem Zentrum hin organisiert werden.
Ob es sich hierbei um einen Gipfel, oder aber eine gefühlte Mitte in der Ebene handelt ist ohne Bedeutung. Blickachsen, Wege, Höhenlinien…
Alle Mittel der Verdichtung können nicht aufgeführt werden.
Auch können Formen einen Raum verdichten, indem Abstände und Weiten systematisch auf ein
oder mehrer Zenren fokussiert werden, ohne dass sich dort etwas Markantes befindet.
Gegensätze
Das Spiel mit Richtungen kennzeichnet die komplexere Aerchitekturgestaltung.
Nur selten zentriert sich alles auf eine geometrische oder gefühlte Mitte.
Achsen führen in unterschiedliche Richtungen, sind Weggabelungen, die Entscheidungen herausfordern.
Teilformen gruppieren sich und andere werden so vereinzelt, dass ihnen eine besondere Bedeutung zuzukommen scheint.
Während viele Bauelemente quasi im Dreivierteltakt harmonieren, stellen sich einzelne quer und bremsen Bewegungen oder leiten sie um.
Raum
Nebeneinander, vereint oder integriert können Bauformen sein.
Und so nicht unbedingt durchgehend.
Ein plötzlicher oder gleitender Wechsel ist hier ebenfalls möglich.
Wir empfinden in solchen Beziehungen Nachbarschaft, Berührung und Vereinigung.
Umfeld
Die Wehrhaftigkeit einer Burg und das Schleifen der Wälle in der napoleonischen Zeit machen deutlich,
wie unterschiedlich sich umbaute Einheiten nach außen verhalten.
Komplexe Formen lösen sich zum Rand hin auf und verschmelzen mit dem Natur- oder Siedlungsraum, können sich aber auch schroff abgrenzen.
Ebenen und Höhenunterschiede können verbunden werden, Blickfelder zum Schönen, zum Meer zum Beispiel geöffnet werden.
Der genius loci wirkt auf die Formen!

5.2.4 Ordnungen

Wenn denn Schöpfung im höchsten Sinne die Ordnung des Urchaos war, ist dann kein Durcheinander mehr erlaubt?!
Natürlich nicht. Nicht erst die Chaosforschung hat erkannt, dass die Ordnung im scheinbar Ungeordnetem schlichtweg nur nicht erkannt wird.
Außerdem will der Mensch beides. Totale Ordnung ist neurotisch und totalitär, totale Unordnung haltlos und beliebig.
Schöne oder interessante Objekte dürfen also weder dem einen noch dem anderen Extrem angehören, sie müssen irgendwo dazwischen liegen.
Ordnung allein wird schnell langweilig, Chaos dagegen verwirrt uns.
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Raster
Ein Blick auf die Stadtpläne gewachsener, meist mittelalterlicher, und geplanter Städte verrät uns,
wie unterschiedlich menschliches Sozialleben organisiert werden kann.
Gewachsene Städte entwickeln sich meist ringförmig um wichtige Zentren herum, nehmen dabei Rücksicht
auf topographische Gegebenheiten und später auch auf den immer wichtigeren Verkehr.
Geplante Städte dagegen folgen einem strengen Raster.
Stellvertretend für viele Idealstädte mag hier die schachbrettartige Stadtanlage stehen, die im antiken Rom gebräuchlich war.
Das Grundelement bildete das Achsenkreuz zweier durchlaufender Hauptstaßen, des Cardo in Nord-Süd-Richtung
und des Decumanus in Ost-West-Richtung.

Sketchup Ordnung Cardo Decumanus 01


Dadurch entstehen auch heute noch so genannten Stadtviertel, die in einzelne Parzellen, die insulae, unterteilt wurden,
zwischen denen weitere parallele Straßen verliefen!
Im Schnittpunkt der Achsen lag das Forum, ein großer Platz.
Die Idee zu einer solchen Anlage war eng mit der Errichtung von Militärlagern verknüpft, die nicht selten zum Ausgangspunkt vieler Städte,
zumal in den von Römern besetzten Gebieten wurden.

Es gibt zahlreiche Städte, die in der Absicht entstanden, eine ideale Stadt zu sein.
Besonders im Barock wurden sie in kaum vorstellbaren Dimensionen nicht nur entworfen, sondern auch gebaut: Versailles, Karlsruhe …


Sketchup Ordnung Versailles 01

Und erst die “neuen” Staaten – Amerika, heute China… Stadtbaugeschichte ist ein weites Feld.

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Module
Wiederholungen ordnen, ob sie sichtbar sind oder nicht.
Die Säulenordnungen der klassischen Antike legten die jeweiligen Poroportionen und Abstände von wiederkehrenden,
und stilbildenden Elementen, eben den Säulen fest.

Sketchup Ordnung Säulenordnung 11

Allgemein wird in der Architektur und bei der Untersuchung archäologischer Befunde ein gemeinsames Grundmaß,
das den Abmessungen eines Gebäudes oder einer Anlage zugrunde liegt,
so dass alle Abmessungen sich als Vielfache dieses Grundmaßes ausdrücken lassen, Modul genannt.
In Archäologie und Kunstgeschichte spricht man auch oft von Baumaß.
Ein sehr verbreitetes Maßverhältnis war der goldene Schnitt, den Vitruv in seiner Architekturlehre schon vorstellt,
und der bis hin zu Schinkel und Le Corbusier, der ihn zur Grundlage seines Modulors machte, Bedeutung behielt.

Sketchup Corbusier Modulor 1

In der japanischen Architektur wird oft die Tatami, eine Reisstrohmatte, mit der die Fußböden lückenlos bedeckt werden,
als Modulor für die Proportionierung von Zimmern und Häusern verwendet.

Sketchup Ordnung Tatami 01


Eine Mustersprache (engl. pattern language) ist eine Sammlung von Entwurfsmustern, also bewährten Verfahren zur Lösung typischer Probleme,
die bei konstruierenden Tätigkeiten in einem bestimmten Anwendungsgebiet auftreten.
Dabei werden im Wesentlichen zwei Ziele verfolgt:
1. Es wird eine einheitliche Sprache aus Namen für Probleme und deren Lösungen definiert, um die Kommunikation zwischen Entwicklern zu erleichtern.
2. Unerfahrenen Entwicklern werden Problemlösungen für typische, immer wiederkehrende Entwurfsprobleme geboten.
Sie können somit von Erfahrungen anderer profitieren.
Der Begriff wurde ursprünglich vom Architekten Christopher Alexander geprägt.
In seinem an Laien gerichteten Buch A Pattern Language. Towns, Buildings, Construction stellte er 1977 die erste Mustersprache vor.

Heute werden Rasterweiten meist durch fertige Bauelemente und deren kostengünstigste Größe bestimmt.
Eine Weite von etwa 1,30m wird als ökonomisch günstig angesehen.

Inzwischen wird der genormte Container auch in der Architektur immer interessanter!
Die mobile Gesellschaft in Zeiten der Globalisierung übernimmt dessen Maße, um schnell den Ort wechseln zu können.
Und das wird nicht nur für Katastropheneinsaätze und Studentenwohnungen, sondern auch für viele andere Aufgaben interessant.

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Symmetrien
Mit dem geometrischen Begriff Symmetrie (von griechisch syn (=zusammen) und metron (=Maß)) bezeichnet man die Eigenschaft,
dass ein geometrisches Objekt durch bestimmte Umwandlungen auf sich selbst abgebildet werden kann.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Punkt- und Achsensymmetrien.


Die Achsensymmetrie (axiale Symmetrie, Spiegelsymmetrie) ist eine Form der Symmetrie, die bei Dingen auftritt, die entlang einer Symmetrieachse gespiegelt sind.

Die Punktsymmetrie (Zentralsymmetrie), ist eine Eigenschaft geometrischer Objekte.
Ein geometrisches Objekt (z. B. ein Viereck) heißt (in sich) punktsymmetrisch, wenn es eine Punktspiegelung gibt, die dieses Objekt auf sich abbildet.
Der Punkt, an dem diese Spiegelung erfolgt, wird als Symmetriezentrum bezeichnet.
Obwohl eine solche Punktspiegelung einer Drehung um 180° entspricht, ist die Punktsymmetrie von der Drehsymmetrie zu unterscheiden.
Sie bildet lediglich den Spezialfall einer Drehsymmetrie.

Dreidimensionale Objekte sind rotationssymmetrisch, wenn eine Drehung um jeden beliebigen Winkel
um eine Achse (die Symmetrieachse) das Objekt auf sich selbst abbildet.
Rotationssymmetrie
um eine Achse wird auch als Zylindersymmetrie bezeichnet.
Dreidimensionale geometrische Objekte mit dieser Eigenschaft nennt man auch Rotationskörper.
Bei zweidimensionalen Objekten gilt dies dementsprechend bei Drehung um einen Punkt.
Diese Symmetrie wird auch als Dreh- oder Kreissymmetrie bezeichnet.

Unter einer Translationssymmetrie versteht man eine Symmetrie, die durch eine (Parallel-)Verschiebung entseht.

Sketchup Ordnung Translationssymmetrie 01



Aus der Möglichkeit, Symmetrieoperationen zu kombinieren, lassen sich die symmetrischen Grundoperationen herleiten:
     1. Identität (Null-Operation, keine Veränderung)
     2. Rotation (Drehung)
     3. Rotation – Inversion (Drehspiegelung)
     4. Translation (Verschiebung)
     5. Gleitspiegelung
Im 17. Jahrhundert ist die Symmetrie das Schönheitsideal Europas.
Der Schloßpark in Versailles war Vorbild, und so nennen wir auch heute noch diese Art der Gärten “französisch”,
im Unterschied besonders zum englischen Landschaftsgarten, der betont asymmetrisch und “natürlich” wirken sollte.
Ein kultivierter englischer Gentleman, Sir William Temple, machte sich 1685 interessante Gedanken zu diesem Thema:

“Es mag andere, ganz unregelmäßige Gartenformen geben, und sie könnten, soweit ich sehe, schöner sein als alle anderen;
doch hätten sie diese Schönheit dann einer außerordentlichen natürlichen Lage oder einer großen Anstrengung der Phantasie zu verdanken,
die zwar eine Anlage aus vielen unsymmetrischen Teilen entstehen läßt, welche als Ganzes dennoch sehr wohltuend wirken könnte.
Ich habe mancherorts etwas davon gesehen; und mehr noch habe ich von anderen darüber gehört, die lange unter Chinesen gelebt haben,
einem Volk, dessen Denkungsart von der unseren in Europa ebenso weit entfernt zu sein scheint wie sein Land.

Bei uns zieht die Baukunst und die Gartenkunst Schönheit vor allem aus bestimmten Proportionen,
aus Symmetrie und Einheitlichkeit; unsere Wege und Bäume sind so ausgerichtet, daß sie einander in exakten Abständen antworten.
Die Chinesen aber verachten diese Art der Anlage und sagen, daß jedes Kind in der Lage sei,
Wege anzulegen mit schnurgerade ausgerichteten Bäumen, einer immer schön gegenüber dem anderen, und in jeder ihm beliebigen Länge und Ausdehnung.

Die größte Vorstellungskraft verwenden die Chinesen auf das Ersinnen von Figuren, deren Schönheit das Auge ganz besonders entzücken soll,
obwohl es ihnen an jener Ordnung oder Komposition der Teile mangelt, die jedermann leicht erkennen könnte.
Wir haben zwar kaum eine Ahnung von dieser Art Schönheit, aber die Chinesen besitzen sogar ein eigenes Wort, um sie auszudrücken.
Wo sie ihnen auf den ersten Blick ins Auge fällt, sagen sie, das >Sharawadgi< sei schön oder bewundernswert,
oder sie gebrauchen sonst einen Ausdruck der Hochschätzung.”

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Feng Shui
Feng Shui (chin. „Wind und Wasser“) ist ein in China begründeter Teil der daoistischen Philosophie.
Ziel dieser Lehre ist eine Harmonisierung des Menschen mit seiner Umgebung, die durch eine besondere Gestaltung der Wohn- und Lebensräume erreicht werden soll.
Der ältere Begriff für Feng Shui ist Kan Yu, eine Kurzform für den Begriff „den Himmel und die Erde beobachten“.
Nach der traditionellen Vorstellung sollen mit Feng Shui „die Geister der Luft und des Wassers geneigt gemacht“ werden können.




Eines der traditionellen Anwendungsgebiete des Feng Shui in China ist die Planung von Grabstätten (Ahnenkult).
Daneben hat Feng Shui auch die chinesische Gartenkunst maßgeblich geprägt.
Die Prinzipien des Feng Shui können auch bei Zimmereinrichtungen, Hausarchitektur und Landschaftsgestaltung berücksichtigt werden.
Die Raumgestaltung und Baugestaltung erfolgt nach verschiedenen Regeln, die sicherstellen sollen,
dass sich sogenannte „verstockte Energien“ nicht in diesen Räumen festsetzen können und das Qi (andere Umschrift: Chi) frei fließen kann.
Dabei handelt es sich jedoch nicht um Energie im naturwissenschaftlichen Sinne.

Feng Shui basiert auf chinesischen Philosophiesystemen,
wie der Yin-und-Yang-Lehre, den nach den Himmelsrichtungen ausgerichteten Acht Trigrammen
sowie der Fünf-Elemente-Lehre.
Seit einigen Jahren erfahren die Lehren des Feng Shui auch zunehmendes Interesse in der westlichen Architektur und Innenarchitektur
– es ist auch eine Verschmelzung von westlichen Ideen der Esoterik mit Feng Shui zu beobachten.

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Freie Ordnungen
Nicht immer waren starre Raster erwünscht.
Zeitweise kam ihre nachgerade totalitäre Gewalt sogar in ideologischen Verruf.
Man bedenke nur den Übergang von der Architektur des Nationalsozialismus zur Baukunst der Nachkriegszeit.
Starre Ausrichtungen wurden vermieden, Dimension auf ein verträgliches Maß reduziert.

Dennoch ist eine solche Gestaltung nicht regellos.
Ähnlich der konkreten, also ungegenständlichen Kunst oder der Musik werden Bezüge und Strukturen geschaffen, die eine beliebige Anordnung verhindern.
Oft sind es einfache Spielregeln, die für den gewünschten Zusammenhang sorgen:
     1. parallel, aber nicht gleich lang
     2. gleich lang, aber nicht parallel
     3. Bögen unterschiedlicher Länge, aber mit identischem Mittelpunkt
     4. Begrenzungen der Richtungen auf definierte Winkel
     5. Beziehung zwischen verlängerten oder durchlaufenden Linien und Flächen
     6. aus einer Grundform aufgespalten und unterschiedlich weit verschoben usw.

Auch eine gewisse Stetigkeit, das heißt Regelmäßigkeit kann für einen Zusammenhang sorgen.
Übrigens taucht der goldene Schnitt in der Mathematik als stetige Teilung wieder auf!
Einige Beispiele:
     1. stetige Wiederholung, regelmäßig oder nicht
     2. stetige Veränderung von Form und / oder Größe (z.B. Metamorphose)
     3. stetiger Wechsel zwischen Elementen und Dimensionen
     4. stetige Ausdehnung, stetiges Wachstum (siehe Fraktale)
     5. stetige Richtungswechsel usw.

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5.3 Übungen

Sketchup bietet vielfältige kreative Möglichkeiten bei der Formfindung.
Nachdem man sich mit den einzelnen Werkzeugen vertraut gemacht hat wird man immer neue Wege entdecken,
die sich auch und besonders aus der Kombination ergeben.
Ausgehend von elementaren Formen werde ich Ihnen an einzelnen Beispielen zeigen, wohin die Reise gehen kann.
Natürlich finden Sie andere und hoffentlich bessere Varianten.
Experimentieren Sie ganz frei und beginnen Sie mit bechränkten Mitteln und Formen.
Komplexere Ableitungen ergeben sich mit der Zeit fast von selbst.

Folgen Sie dem Prinzip der semantischen Intuition, einer Kreativitätstechnik, bei der zwei oder mehr Objekte auf alle nur erdenklichen Weisen kombiniert werden.
Die Softrware lässt dafür viel Spielraum, ohne dass Sie sich unnötig und blockierend in komplizierte Befehle einarbeiten müssen.
SketchUp ist in seiner Einfachheit und Offenheit wie gemacht für spielerische Experimente!

Nutzen Sie dieses Potential!

5.3.1 Kreise

sketchup kreis

Allein mit diesem Werkzeug bieten sich tolle Möglichkeiten.
Kombinieren Sie es behutsam mit dem Bogen- und Linie-Werkzeug, und Sie werden erstaunt feststellen, wie unterschiedliche Ihre Ergebnisse ausfallen!

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Sketchup Experimente Kreis 01

Konzentrische Kreise wurden mit dem Linien-Werkzeug aufgeschnitten und die überflüssigen Kanten und Flächen gelöscht.
Die unterschiedlich hohe Extrusion sorgt für eine Akzentuierung der Säule.

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Sketchup Experimente Kreis 02

Ähnliche Vorgehensweise mit unterschiedlichem Ergebnis.

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Sketchup Experiment Kreis 03

Die Kreise haben zum Teil unterschiedliche Mittelpunkte.

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Sketchup Experiment Kreis 04

Ein halbierter Kreis wurde am Durchmesser verschoben und die Halbkreise von exzentrischen Kreisen geschnitten.

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Sketchup Experiment Kreis 05

Zwei Kreise mit unterschiedlichem Mittelpunkt und ihre konzentrischen Innenkreise schneiden sich.

5.3.2 Rechtecke

Rechte Ecken sind zum Streitthema der modernen Architektur geworden.
Der allgegenwärtige Funktionalismus hat es aber auch übertrieben!
So praktisch Räume mit rechten Winkeln oft sind, so langweilig sehen sie leider als Baukörper oft aus.
Aber das muss wahrlich nicht so sein. Belege gibt es genug dafür, dass sich interessante Ableitungen und Beziehungen erstellen lassen.
Am Beispielde der > Subtraktion habe ich einige Möglichkeiten ja schon vorgeführt.
Hier nun werde ich Ihnen einige andere Wege und Kombinationen von Methoden zeigen, die zu nicht minder originellen Objekten führen können.

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Sketchup Experiment Rechteck 01


Ein ganz einfaches Verfahren. Rechtecke unterschiedlicher Größe und Ausrichtung werden unterschiedlich hoch extrudiert.
Die Schnittpunkte teilen in neueren Versionen von SketchUp endlich auch die Kanten in Teilstücke auf,
die dann als solche oder als Fläche unterschiedlich behandelt werden können.

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Sketchup Experiment Rechteck 02


Zwei sich überschneidende Rechtecke wurden unterschiedlich hoch extrudiert und dann einzelne Punkte mit dem Verschieben-Werkzeug so verschoben,
dass die automatische Faltung der neu entstehenden Flächen noch ansprechende Ergebnisse liefert.
Eventuell müssen einige Flächen neu erstellt oder wieder gewschlossen werden.

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Sketchup Experiment Rechteck 03


Ein Quader war hier der Ausgangspunkt.
An den Ecken wurden in den jeweiligen unverzerrten Standardansichten (am besten auch > Parallelprojektion aktivieren)
kleinere Rechtecke erzeugt und mit dem Folge mir-Werkzeug dann an den Kanten als Pfad extrudiert.
Die Kanten kann man mit der rechten Maustaste > Unterteilen in kleine Stücke zerlegen,
so dass man sich die Länge und Richtung des Pfads selber zusammenstellen kann.

………………………..

Sketchup Experiment Rechteck 04


Ein einzelner Quader wurde zunächst insgesamt ausgewählt und gruppiert,
dann mit dem Drehen-Werkzeug mit stetig zunehmenden Winkeln um eine Ecke gedreht und kopiert (Strg-Taste jedes Mal kurz drücken!).
Die Überschneidungslinien lassen sich auf unterschiedliche Weise löschen und nutzen.
Bei der anschließenden Extrusion wurde die Höhe durch nummerische Eingabe stetig verringert, um einen Bezug zu den ungleichen Drehwinkeln herzustellen!

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SketchUp Experiment Rechteck 05


Ein einfacher Quader wurde mit dem Linien-Werkzeug an den Schmalseiten in den Seitenmitten diagonal aufgeschnitten
und dort zu einem Drittel seiner Länge zusammengeschoben.
Die entstandenen Flächen wurden mit dem Versatz-Werkzeug bearbeitet und unterschiedlich extrudiert.
Gelegentlich wurde mit dem Linien-Werkzeug korrigiert.

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 5.3.3 Polygone

Eigentlich sind in SketchUp Kreise ja auch Polygone, aber es gibt der Übersicht halber dennoch für Vielecke ein eigenes Werkzeug!
Man kann die Anzahl der Ecken nummerisch eingeben und bestätigt mit Eingabe.
Da besonders Fünf- und Siebenecke recht schwer zu konstruieren sind, erspart man sich damit eine Menge Arbeit

………………………..

SketchUp Experiment Polygon 01


Ein einfaches Sechseck bekommt in den Ecken halb so große spendiert, die dann unterschiedlich hoch extrudiert werden.
Sieht recht weihnachtlich aus, oder?

………………………..

Sketchup Experiment Polygon 02

Sich überschneidende Dreiecke unterschiedlicher Größe und Richtung ergeben eine ausgedehnte Spielwiese für Formfindungen.
Löschen Sie mal nicht symmetrisch die Teillinien, sondern suchen Sie besonders überraschende Kombinationen und Flächen für die Extrusion aus!

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Sketchup Experiment Polygon 03


Ausgangsformen waren hier Fünfecke. Überschneidungen wurden hier zwar symmetrisch genutzt, aber nicht am Pentagramm selbst übermäßig orientiert.
Übrigens verstecken sich hier viele Proportionen, die dem goldenen Schnitt folgen!
Die Diagonalen des Fünfecks schneiden sich nämlich alle in diesem Verhältnis, dem man dann auch in der Kombination kaum ausweichen könnte.

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Sketchup Experiment Polygon 04


Zwei Zehnecke, von denen eines diagonal zerschnitten und mit dem Versatz-Werkzeug weiter differenziert wurde, waren hier der Ausgangspunkt.

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5.3.4 Paare

Unterschiedliche Formenpaare ergeben spannende Kombinationsmöglichkeiten.
Kontraste zwischen rund und eckig lassen sich steigern und miteinander versöhnen.
Man kann sich auf tatsächlich nur zwei Elemente beschränken, und so die Komplexität des Ergebnisses im Zaum halten.
Oder aber mit Wiederholungen und stetigen Variationen das Leitmotiv umspielen.
Spannend ist es auch, eine der beiden Formen ins Zentrum zu rücken, und die andere auf vielfältige Weise anzunähern und zu verbinden…

…………………

Sketchup Experiment Formenpaare 02


Zwei Würfel, zwei Zylinder. Höhen und Richtungen unterscheiden sich, Durchdringungen verbinden.

…………………

Sketchup Experiment Formenpaare 01

Oder auch so…

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Sketchup Experiment Formenpaare 03

Dreieck und Kreise werden geschnitten und auf unterschiedliche Weise extrudiert.

…………………

Sketchup Experiment Formenpaare 04

Kreise und Rechtecke in freiem Spiel: Subtraktionen, Durchdringungen, Extrusionen und Durchbrüche.
Und alles schnell und einfach!

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Sketchup Experiment Formenpaare 05


Zur Verdeutlichung etwas Farbe! Zylinder wurden in nur einer Richtung skaliert, entstandene Faltfläche gelöscht,
Quader an den Eckpunkten verschoben und gefaltet. Und ansonsten das übliche Programm!

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Sketchup Experiment Formenpaare 06a

Ein Prisma und ein Zylinder, die sich durchdringen, wurden gruppiert und dann gedreht und geneigt, dabei natürlich auch kopiert!
Der besseren Orientierung wegen einmal mit Markierungsrahmen (oben), und einmal ohne (unten).

Sketchup Experiment Formenpaare 06b


Die Perspektive unterscheidet sich übrigens auch ein wenig.
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