dc.contributor.advisor | Rønnquist, Professor Nils Erik Anders | |
dc.contributor.author | Lien, Mathias | |
dc.date.accessioned | 2021-09-21T16:23:42Z | |
dc.date.available | 2021-09-21T16:23:42Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:56731605:22964381 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/2780066 | |
dc.description.abstract | Sammendrag
Kontekst
Byggbransjen er i dag de en av bransjene som scorer dårligst på digitalisering
sammenliknet med andre bransjer. Samtidig har mye skjedd på digitaliseringsfronten
innen bygningsdesign. Byggbransjen er på tur ut av en
æra med 2D tegninger til fordel for BIM og etter hvert parametrisk modellering.
Med framveksten nye dataprogrammer som tilrettelegger for videre
utvikling har det aldri vært så enkelt som nå å utvikle nye verktøy for digital
design av bygninger. Derfor kan det være interessant å se om man i
byggbransjen kan lære av de bransjene som har kommet lenger i digitaliseringen
og låne teknikker derfra.
Målsetting
Målsetningen med denne oppgaven er å utforske hvorvidt enkle problemer
innen konstruksjonsdesign kan reduseres til stifinnerproblemer og dermed
benytte stifinneralgoritmer til å automatisk finner en vei. En slik algoritme
vil kunne oppdaterer seg hver gang noe endres og dermed automatisk unngå
kollisjon. Dette vil da kunne spare tid og penger, og vil gli naturlig inn
med parametrisk modellering.
Metode
For å teste dette i praksis ble det laget en plugin til det visuelle programmeringsgrensesnittet
Grasshopper som er en del av CAD programmet
Rhinoceros 6. I denne pluginen inneholder skreddersydde grasshopperkomponenter.
Disse komponentene gir brukeren mulighet til å inndele
eksisterende geometri i et rutenett og deretter kjøre A* stifinneralgoritmen
for å finne en vei mellom to valgte ruter. Brukeren har mulighet til å påvirke
hvilke veier algoritmen velger ved å endre på ulike verdier i algoritmens
kostfunksjon. Til slutt vises resultatet i form av et rør modellert langs ruta
mellom de to punktene.
Resultat
I ulike tester vises det hvordan algoritmen oppfører seg med ulike inputverdier.
Det vises hvordan brukeren kan påvirke algoritmen til å ha
ulike egenskaper ved å endre på inputverdiene. Det diskuteres om algoritmen
oppfører seg ønskelig, i hvilke tilfeller den ikke gjør det og det gjøres
også en kjøretidstest.
Konklusjon og videre arbeid.
Konklusjonen er at algoritmen viser lovende resultater, men at mye arbeid
gjenstår. Det er en rekke ting som må forbedres med nåværende algoritme
for å få den til å fungere mer optimalt. Blant dette er å minske antall
svinger algoritmen velger å gjøre samt redusere kjøretid. Det er også en
rekke deler av algoritmen som kan være interessant å utforske videre som
heuristikkfunksjonen, kostfunksjonen men også andre stifinneralgoritmer. | |
dc.description.abstract | Summary
Context
Today one of the lowest scoring sectors in digitalization is the construction
sector. Still much has changed the last decade in the digitalization in structural
design. The construction industry is leaving the era of 2D drawings in
favor of BIM and eventually parametric modeling. With new design software
that facilitates programming, it has never been easier to develop new
tools for digital design of buildings. Therefore, it can be interesting to explore
whether the construction industry can learn from the industries that
have come further in digitization and borrow techniques from there.
Objective
The aim of this thesis is to explore whether simple design problems can be
reduced to a path finding problem and thus use a path finding algorithm
to solve the problem. Such an algorithm will be able to update itself every
time something changes and thus automatically avoid collision. This will
then save time and money, and will integrate smoothly with parametric
modeling.
Method
To test this in practice, a plugin was created for the Grasshopper visual
programming interface which is part of the Rhinoceros 6 CAD program.
This plugin contains custom grasshopper components. These components
allow the user to divide the space around existing geometry into a grid
and then run the A* path finding algorithm to find a path between two
selected points. The user har the ability to influence which path the algorithm
chooses by changing different values in the algorithms cost function.
Finally, the result is shown in the form of a pipe modelled along the path
between the two points.
Result
The algorithm was run on different cases and with different input values to
test how the algorithm behaves. It is shown how the user can influence the
algorithm to have different properties by changing the input values. The
algorithm showed promising results in some cases, while in other it did
not. A run time test was also done.
Conclusion and further work.
The algorithm shows promising results, but a lot of work remains. There
are a number of things that need to be improved with the current algorithm
to make it work more optimally. Among these is to reduce the number of
turns the algorithm chooses to do as well as reduce run time. There are also
several elements of the algorithm that may be interesting to explore further
such as the heuristic function, the cost function but also other path finding
algorithms. | |
dc.language | | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | A* in automation of modelling and clash avoidance in construction design | |
dc.type | Master thesis | |