Макетные методы в системе автоматизированного проектирования городской застройки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 18.00.04, кандидат технических наук Высокий, Виктор Аркадьевич

• Высокий, Виктор Аркадьевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Высокий, Виктор Аркадьевич

Введение

Глава I. Современное состояние, трудности и перспективы развития комплексных методов моделирования проектируемой застройки

1.1. Современное состояние моделирования восприятия объемно-планировочных проектных решений

1.2. Перспективы комплексного использования макетных и компьютерных методов проектирования

Глава II. Системные закономерности формирования восприятия городской застройки

2.1. Психофизиологические особенности восприятия пространства и их связь с закономерностями поисковой и познавательной деятельности

2.2. Универсальные принципы организации проектирования и применение системной методологии при решении градостроительных задач комплексными методами.

2.2.1. Классификация проектных задач

2.2.2. Применение системной методологии

2.3. Методы макетного анализа и теории подобия как инструмент многокритериальной оценки проектных альтернатив на всех уровнях иерархии проектной задачи

2.4. Организационно-экономические механизмы муниципального влияния на выбор проектных решений и коллективное градостроительное творчество

2.5. Социально-психологические аспекты визуализации проектных решений в ходе изучения общественного мнения по вопросам формирования градостроительной политики

Глава III. Пути и примеры преодоления технических противоречий при оптимизации средств динамического анализа проектируемой застройки.

3.1. Пределы экономичного внедрения технических средств проектирования и пути их поэтапного преодоления

3.2. Пути повышения универсальности телемакетоскопической аппаратуры

3.3. Программно-математические принципы оптимизации компьютерного анализа макетных видеозаписей

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Макетные методы в системе автоматизированного проектирования городской застройки»

Необходимость взаимодействия различных, часто конкурирующих между собой, методов проектирования обусловлена самой логикой проектной деятельности и стремлением к повышению качества принимаемых решений. При проектировании строительных объектов возможность серьезной проектной ошибки недопустима, так как стоимость и требования по надежности этих объектов чрезвычайно велики. В такой ситуации только взаимное совпадение результатов анализа проектного решения, полученных с помощыо различных методов, дает уверенность в достоверности этих результатов. Так, например, ответственные инженерные сооружения типа мостов рассчитывают параллель, но по нескольким методикам, основанным на альтернативных принципах моделирования работы конструкции. Подобная альтернативность неизбежно возникает при тщательной проработке проектов городской застройки.

На всех стадиях: архитектурного проектирования широкое распространение получили два основных тч^етода моделирования проектируемых объектов: математическое оде л ирование и макетирование. При этом моделирование физических (механических, акустических, теплотехнических и прочих) параметров часто осуществляется с помощью комбинированных методик, сочетающих испытания тчл: ас штабных макетов этих объектов с математической (обычно компьютерной) обработкой полученных при испытаниях результатов с целью моделирования аналогичных процессов, протекающих в застройке реальных размеров, для чего используются принципы и методы теории подобия.

В области визуально-пространственного моделирования эстетико-эргономических свойств архитектурных объектов макетные и компьютерные методы чаще оказываются в определенной конкуренции между собой [108]. При этом приверженцы компьютерных методов указывают на архаичность и неавтоматизированность макетирования и на субъективность оценки его результатов. С другой стороны, компыотерная графика в большей мере связывает проектировщика набором стандартных фор>м и элементов, содержащихся в базе данных. Ввод в систему новых форм сопряжен с дополнительными трудностями, в то время как последующее преобразование этих фор»м, их размножение, деформация, наглядное представление и оформление в виде стандартной проектной документации осуществляются без каких-либо затруднений. Макетный метод, наоборот, облегчает поиск нестандартной формы, но не обеспечивает удобства ее дальнейшей обработки и оформления. В связи с этим чрезвычайно заманчивыът является сочетание достоинств этих направлений визуально-пространственного моделирования путем непосредственного ввода в компьютер объемной информации о форме, найденной в пластилине, представленной в виде масштабного макета или существующей реально в виде исторической застройки. Подобные задачи встречаются в различных областях науки и техники и относятся к сфере так называемого машинного зрения.

Актуальность сочетания макетных и компьютерных методов в единой системе автоматизированного архитектурного проектирования обоснована Н. Негропонте, предложившим совершенно новый подход к моделированию проектных функций [109]. Им была разработана концепция "архитектурной машины", способной двигаться, сканировать и анализировать изображения, рисовать и строить объемные макеты. Такая машина должна представлять собой гибкую самообучающуюся систему, основанную на достижениях в области теории пространства и изображений, картографии и изобразительной голографии, компьютерной графики и машинного зрения. Эксперименты с опытными образцами подобных систем позволили обеспечить фактическое слияние функций проектировщика и машины. При этом архитектор в значительной степени переключался с узкопрофессиональных вопросов на разработку стратегии проектной деятельности. Тесная связь макетного проектирования с системно-методологическими основами проектной деятельности обусловлена тем, что оно, в отличие от компьютерных средств, не может предложить какой-либо определенной стратегии поиска решения, а трудоемкость макетирования стимулирует проектировщика более обоснованно выбирать направление своих творческих поисков. Неслучайно перевод американского пособия по макетному проектированию [64] был дополнен обширным редакционным разделом, описывающим отечественный опыт в области стратегии решения сложных объемно-планировочных задач промышленного проектирования. Практические вопросы взаимодействия макетного и автоматизированного проектирования для обеспечения достоверного восприятия будущей застройки рассматривались в работах как отечественных авторов (JI.H. Авдотьин, В.И. Иовлев, O.A. Корзин, М.Е. Маталасов, Ю.А. Прокофьев, Т.А. Свирская, А.И. Чесноков и др.), так и зарубежных авторов (К.-А. Акинг, К. Олсон и У. Сёгрен, X. Стенорс и др.). Теоретические модели восприятия городской среды как объекта проектирования и оценки разрабатывали Е.Л. Беляева, Э.П. Григорьев, Э.М. Климов, Ю.И. Короев, С.К. Регамэ и др., а в аспекте подобия - Л.И. Павлова.

Усложнение структуры проектируемых объектов и соображения экономического характера вынуждают разработчиков к сочетанию различных методов представления и отбора вариантов возможных решений. Макетные методы совмещают в себе демонстрационные и аналитические возможности. Аналогичное сочетание лежит в основе систем автоматизированного проектирования (САПр), использующих принципы системного анализа для выявления приемлемых проектных решений. Это создает практические предпосылки для технико-технологического объединения обоих направлений в процессе реального проектирования.

Более всего по пути данного объединения продвинулись специалисты, работающие в области визуализации проектов городской застройки, где демонстрационные и аналитические аспекты наиболее тесно связаны из-за необходимости решать вопросы зрительного сочетания проектируемого объекта и существующего окружения. Это делается на основе применения архитектурной фотограмметрии в градостроительном проектировании в комплексе с компьютерным построением перспективных изображений проектируемой застройки на фототеодолитных снимках, полученных из точек, характерных для массового визуального наблюдения [81]. Другим средством получения подобных изображений, отражающих сочетание проектируемой и сложившейся застройки, является телевизионная макетоскопия, основанная на визуальном анализе и съемке макетов застройки с точек и ракурсов, характерных для сомасштабного макету наблюдателя. В основе этих направлений лежат фотографические принципы получения и совмещения снимков проектируемых объектов и их реального окружения с аналогичных точек, определяемых простейшими фотограмметрическими расчетами. Развитие компьютерной графики и телевизионной техники, открывая дополнительные технологические возможности получения и обработки фильмов, уменьшило связь макетоскопических и фотограмметрических методов, но общее аппаратное обеспечение компьютерной графики и обработки телевизионных натурных и макетных изображений создает техническую основу для их слияния в единое направление имитации визуально-пространственного восприятия будущей застройки, называемое видеомоделированием [68]. Главным фактором объединения компьютерных и макетных методов в системе автоматизированного проектирования является программное обеспечение их взаимодействия, создающее за счет разнонаправленных связей простор творческого поиска всеми методами проектирования городской застройки, в программной увязке с которыми нуждается также перемещение съемочной аппаратуры, передача изображений и макетирование. В качестве РАБОЧЕЙ ГИПОТЕЗЫ принято предположение о необходимости применения модульного построения и многоуровневой компиляции большинства компонентов систем автоматизированного макетного проектирования городской застройки.

ЦЕЛЬ исследования - определение общих конструктивных, программно-математических и организационно-экономических принципов взаимодействия макетного и автоматизированного проектирования городской застройки. Эта цель трактуется в духе традиционного для архитектуры поиска оптимальных пропорций сочетания частного и общего, "жесткого" и "мягкого", локального и комплексного, так как целостность и привлекательность города достижимы только в случае гибкого преемственного решения локальных вопросов его застройки по отношению к его главной планировочной идее [69, с. 5].

Для достижения этой цели в работе удалось решить нижеследующие ЗАДАЧИ.

1. Адаптировать для объединения средств проектирования принятые в градостроительстве и архитектуре традиции синтеза сложных систем компиляцией известных компонентов, в том числе пропорций, приемов и правил.

2. Определить обеспечивающую нужное взаимодействие компонентов системы проектирования глубину их предварительного анализа (декомпозиции).

3. Обобщить приемы наглядного графоаналитического представления многомерных проектных зависимостей количественного характера.

4. Обосновать необходимость выявления и оптимизации обобщенных критериев качества застройки, обладающих свойствами критериев подобия.

5. Обосновать возможность пропорционирования проектных параметров путем компиляции устойчивых эталонов, в условиях неопределенности более надежных, чем оптимумы, диктуемые поставленными ограничениями.

6. Формализовать процессы ускорения проектирования и проявление закона убывающей доходности для инвестиций в недвижимость.

7. Выявить основные направления и принципы разработки телемакетоско-пической аппаратуры на основе анализа психологических, гносеологических и социальных аспектов пространственного восприятия городской застройки.

8. Выявить главное техническое противоречие развития взаимодействия макетного и автоматизированного проектирования городской застройки.

9. Исследовать междисциплинарные основы организации проектирования и пути обоснованного внедрения макетных и компьютерных методов в практику разработки и согласования проектов городской застройки.

10. Решить конструктивные, программно-математические и организационно-экономические вопросы применения телемакетоскопических комплексов.

ОБЪЕКТОМ исследования являются модели городской застройки. ПРЕДМЕТОМ исследования являются комплексные телевизионные, макетные и компьютерные методы представления информации, как компоненты системы автоматизированного проектирования городской застройки.

ГРАНИЦЫ исследования. В работе исследуются конструктивные, программно-математические и организационно-экономические аспекты макетного и компьютерного моделирования восприятия городской застройки и ее технико-экономических параметров в процессе автоматизированного проектирования. Аспект автоматизации макетирования анализируется в связи с остальными аспектами. Содержательный аспект проектирования затрагивается только в части сохранения качества проектов при интенсификации и компиляции.

МЕТОДИКА исследования основана на комплексном применении системных методов на этапах выявления, анализа и преодоления проблем, препятствующих взаимодействию макетных и компьютерных методов проектирования, и, в частности, на использовании теории решения изобретательских задач, блочно-иерархического и синергетического подходов для аппаратного, программного и технологического обеспечения данного взаимодействия.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА исследования заключается:

- в дополнении макетных методов разработки, визуализации и экспертизы проектов застройки сравнительной количественной оценкой ее технико-экономических параметров на основе анализа стоимость/эффективность, модифицированного в соответствии с законом убывающей доходности;

- в разработке на базе этой модификации оригинального математического аппарата организационно-экономического нормирования проектного труда при его разделении и интенсификации благодаря техническим средствам;

- в обосновании причин, вызывающих необходимость разработки серии установок для различного динамического анализа и съемки макетов разных размеров и конструкции, а также в разработке оригинальных вариантов конструктивной компоновки 4-х устройств этой серии и их отдельных узлов;

- в обосновании принципов адаптации программно-математических средств стереофотограмметрической и трехмерной компьютерной обработки изображений и моделей пространственных объектов в соответствии со спецификой проектирования городской застройки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ состоит в рекомендациях по адекватному и экономичному объединению макетных и автоматизированных методов представления и решении задач проектирования городской застройки.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

- анализ перспектив и системных основ интеграции графических и макетных методов в автоматизированное проектирование городской застройки;

-8- обоснование необходимости (в условиях неопределенности) компиляции выявленных эталонных соотношений проектных параметров, интерпретированных на основе теории подобия с учетом действия закона убывающей доходности и закономерностей разделения проектного труда;

- конструктивные, программно-математические и организационно-экономические принципы обеспечения многоуровневого взаимодействия макетного и автоматизированного проектирования городской застройки.

АПРОБАЦИЯ. Обоснованные в данной работе конструктивные принципы использованы лабораторией Видеомоделирования Московского архитектурного института (МАрхИ) при дипломном и курсовом проектировании, в хоздоговорной работе (гос. per. № 01.8.80011582) по методике визуально-пространственного моделирования архитектурного облика градостроительных ансамблей, заказанной ЦНИИП градостроительства в ходе плановых работ по теме 2-3.4 "Разработка научно-методических основ визуально-пространственного моделирования архитектурного облика градостроительных ансамблей в процессе проектирования городских центров с применением фото-, видео-телемакетоскопии" (акт внедрения от 5.02-1991 г.), а также в признанном в январе 1997 г. лучшим заказном конкурсном проекте Торгово-делового центра в Столешниковом переулке. На ряд конструкций аппаратуры получены авторские свидетельства и патенты СССР и Российской Федерации. Программно-математические принципы компьютерной обработки макетных и натурных стереоснимков и видеозаписей были в 1990 г. в МИФИ вынесены диссертантом на защиту дипломной работы "Программа для автоматизации фотограмметрических расчетов". Модификация анализа стоимость/эффективность с учетом закона убывающей доходности опубликована в журнале "Жилищное строительство" №№ 7; 9 за 2000 г. Закономерности не интенсифицированного разделения проектного труда, названного экстенсификацией проектирования, выведены в статье, опубликованной в журнале "Жилищное строительство" № 5 за 2001 г.

Изложенные в диссертационной работе идеи и принципы опубликованы в сборниках научных трудов МАрхИ, кафедры Экономики и управления в строительстве Московского государственного строительного университета (ЭУС МГСУ) и трудов Московского государственного института электроники и математики (МИЭМ), а пропорционирование параметров как следствие стихийной оптимизации сложных систем отражено в НИР (гос. per. № 01.2.00104898) "Проблемы ансамбля в архитектурной теории и практике" и в журнале "Известия вузов. Строительство" № 5 за 2002 г.

Заключение диссертации по теме «Градостроительство, планировка сельскохозяйственных населенных пунктов», Высокий, Виктор Аркадьевич

Заключение

Обобщая содержание предшествующих глав, можно отметить ряд особенностей проектирования городской застройки, определяющих дополнительные требования к средствам визуализации проектных решений.

В отличие от проектирования отдельно стоящего здания, образ которого может быть достоверно передан перспективным изображением или макетным снимком с точки, из которой здание видно под углом не более 30°, городская среда воспринимается в значительной степени изнутри как глубинно-пространственная композиция. При этом проявляются неизбежные искажения натуры, свойственные проекции пространственных объектов на плоскость. Согласно сформулированному известным специалистом в области систем управления академиком Б.В. Раушенбахом закону сохранения ошибок в изобразительном искусстве, переходя от одного варианта построения перспективы к другому можно перемещать ошибки с одного элемента изображения на другой, но нельзя уменьшить суммарное значение ошибки. Под ошибками тут подразумеваются измеряемые в процентах искажения восприятия подобия (пропорций), масштаба (размеров) и глубины (дальности). Соответственно, суммарный процент определяется величиной угла наблюдения, и при "широкоэкранном" формате можно "загнать" ошибки в "обрезаемые" верхнюю и нижнюю части изображения [85, с. 29-30].

Выполненные по специальным правилам начертательной геометрии широкоугольные перспективные композиции с горизонтальным углом зрения до 140° позволяют передать восприятие крупных архитектурных комплексов [57]. Тем не менее для достоверной передачи восприятия окружающей застройки необходима динамика, обусловленная активным характером наблюдения и тем, что концентрация внимания в различных направлениях в действительности происходит не одновременно, а последовательно.

К мысли о необходимости соответствующей раскадровки широкоугольных панорам приводят попытки составить их из фотоснимков, полученных с фиксированной точки. Хорошо воспринимаемые по отдельности, эти снимки в составе панорамы создают совершенно ложное представление, в соответствии с которым вогнутая в плане фасадная линия может выглядеть выпуклой (рис. 36).

Восприятие архитектурно-пространственной среды города существенно отличается от восприятия отдельного здания, комплекса или даже градостроительного ансамбля.

Обра:! окружающей среды складывается у человека в результате восприятия потока зрительных впечатлений, разворачивающегося в пространстве и времени в процессе движения [17. с. 52]. рис зб Псшорама Болотной набережной из 7 снимков через 20°

Обеспечение реального впечатления от восприятия проектируемой или реконструируемой городской застройки требует максимального и комплексного использования методов построения широкоугольных перспектив, макетоскопии, машинного зрения и машинной графики.

Построение широкоугольных перспектив основывается на компенсации искажений зрительного восприятия, возникающих при проекции сцены на плоскость, путем замены последней целой системой проекционных поверхностей. Изображение, получаемое на системе поверхностей, далее ортогонально перепроецируют на основную картинную плоскость изображения, перпендикулярную в плане биссектрисе угла зрения [57, с. 12]. При этом самостоятельная проекционная поверхность выбирается для каждой основной видовой плоскости объекта и представляет собой криволинейный перспективный эквивалент данной плоскости. Для упрощения построений эти поверхности аппроксимируют плоскостями, обеспечивающими кроме того прямолинейность проекций линий, являющихся прямыми в натуре. В результате система проекционных поверхностей представляет собой совокупность многоугольников, образующих сплошную рельефную мозаику граней, которую ортогонально перепроецируют на основную картинную плоскость. Автоматизировать этот процесс, например, в виде усовершенствованного построения компьютерных перспектив, вполне возможно, так как при создании последних компьютер использует полную пространственную информацию о наблюдаемых плоскостях объекта и может рассчитать для них грани проекционных поверхностей. Примером этого может служить методика автоматизированного построения перцептивных (наблюдательных) перспектив обратимого типа [73]. Обратимость перспективы - это имеющаяся, например в пакете ArchiCAD6.5, возможность редактирования проекта в окне перспективной проекции. Она позволяет вести проектирование «от визуального образа», устраняя технологическую тупиковость визуализации городской застройки, композиционные качества которой подчас окончательно проясняются только к концу строительства.

Для аналогичного преобразования кадров макетной или натурной видеозаписи подобным методам, естественно, необходима полная информация о пространственном расположении поверхностей, образующих наблюдаемую в кадре сцену. То есть видеозапись должна быть первоначально проанализирована системой машинного зрения, снабжена трехмерной моделью, а затем мозаично и покадрово "фототрансформирована" в соответствии с правилами построения широкоугольных перспектив.

При этом в качестве исходного материала можно использовать видеозаписи широкоэкранного типа. При натурных съемках их получают применением анаморфотной оптики, обеспечивающей боковое сжатие изображения с помощью цилиндрических линз. Обладающие подобными качествами эндоскопы для макетной съемки еще предстоит сконструировать. Компьютерное восстановление широкоэкранного формата, а также мозаичное преобразование сразу всего кадра методами построения широкоугольных перспектив может быть оперативно осуществлено с помощью программы, деформирующей изображение на основе исходных и конечных положений выбранных на изображении опорных точек. Такие преобразования осуществляет, например, программа Warp TI&I Ltd [110, с. 50].

В совокупности подобные действия с динамической видеозаписью, осуществляемые в реальном масштабе времени синхронно с ее воспроизведением, находятся на грани технических возможностей современных персональных компьютеров, а добавление к ним стереоэффекта возможно переходит эту грань. С другой стороны, в массовом порядке производится периферийное обеспечение подобных процессов от рулевого управления до стереоскопических мультимедийных шлемов, упрощающих преобразование перспективных изображений, но требующих его раздельного выполнения для левого и правого глаза.

В целом это может служить наглядным примером того, что синтезу, венчающему любую созидательную деятельность, должен предшествовать анализ синтезируемых компонентов и их подгонка друг под друга на основе неких общих для них в совокупности принципов. В противном случае итог синтеза окажется ложным, как в панораме на рис. 36. Это положение носит принципиальный и универсальный характер, отражаемый классической фразой: "Прежде, чем объединяться, и для того, чтобы объединиться, мы должны сначала решительно и определенно размежеваться. Иначе наше объединение было бы лишь фикцией, прикрывающей существующий разброд и мешающий его радикальному устранению," - сформулированной В.И. Лениным в Заявлении редакции "Искры" [Сочинения, 4 изд., т. 4, с. 329] и частично повторенной в работе "Что делать" [Сочинения, 4 изд., т. 5, с. 339].

Соответственно, любые научные обобщения эмпирических данных остро нуждаются в предварительном детальном анализе до уровня общих для них (сквозных) закономерностей, чтобы обнажились внутренние и взаимные зависимости этих данных и пути их правильного объединения. Более глубокая декомпозиция объединяемой совокупности, расчленяя общие закономерности, начинает создавать препятствия последующему синтезу.

Разработанный в данном исследовании математический аппарат описывает динамику организационно-экономических параметров интенсифицируемого проектного процесса на основе экстенсификационных закономерностей и закона убывающей доходности. Это позволяет отказаться от не успевающего за развитием технических средств эмпирического обобщения широкой статистики проектирования, как основы нормирования труда проектировщика. Предлагаемый математический аппарат создает теоретическую базу для аналитического обобщения локальных статистических данных, автоматически накапливаемых в конкретной проектной мастерской при сетевом объединении автоматизированных рабочих мест проектировщиков. Результат подобного обобщения, адекватный именно этой мастерской с ее специализацией, технической базой и квалификационным составом проектировщиков, позволяет планировать и нормировать проектный процесс в условиях рынка и подстегиваемого конкуренцией непрерывного технического переоснащения. Подобная практика уже существует при нормировании использования программного обеспечения в высокотехнологичных отраслях экономики, когда на основе записи и анализа данных о выполненных проектах калибруются используемые для прогнозов базовые модели [59, с. 30].

Учитывая стремительные темпы расширения возможностей персональных компьютеров главным недостающим звеном в системе комплексной визуализации проектируемой застройки можно считать специализированное программное обеспечение, рационально использующее вычислительные ресурсы и обеспечивающее гибкое автоматизированное взаимодействие съемочной (в том числе макетоскопической) аппаратуры с компьютерной графикой. В принципе это справедливо и в отношении общих проблем взаимодействия макетного и компьютерного проектирования. Главным интегрирующим компонентом, способным объединить макетные и компьютерные методы в единую систему автоматизированного проектирования, является программное обеспечение их гибкого взаимодействия, создающее, благодаря поддержке прямых и обратных связей, наибольший простор для осуществления творческого поиска всеми существующими методами проектирования городской застройки. В разработке данного программного обеспечения и других компонентов системы интегрированного макетно-компьютерного проектирования следует использовать (компилировать) предшествующие достижения и при этом гармонично чередовать подходы комплексного и локального характера, что в целом свойственно любым проектным процессам и стратегиям динамичного развития. На рис. 37 концентрическими полигональными контурами изображены стратегические уровни развития средств обработки информации, в том числе средств интеграции автоматизированного и макетного проектирования по 4-м предопределенным схемой из рис. 1 направлениям (аспектам), как это показано вверху рис. 40:

- программно-информационному (1), - оптико-визуализационному (2),

- макетно-технологическому (3) и - пространственно-динамическому (4).

При переходе на очередной стратегический уровень характерна смена комплексных подходов на локальные и обратно. При этом свойственное аспектам равновесие комплексного (четные уровни) и локального (нечетные уровни) нарушается при естественном совершенствовании аппаратуры сразу по нескольким аспектам.

Лелеет 1

Уровни

Аспект 4

Аспект 2

Уровни СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ Уровни (с локальными и комплексными подходами):

5 - трассировка и экстраполяция теоретической базы и нейрообучающей выборки методов 4, 4 - аналитические и нейросетевые методы слияния правил 4, 3 - правила подбора приемов 1 2 - приемы объединения готовых элементов ;

1 - готовые элементы (результаты труда 4,)

О - механизация нетворческого труда

Уровни Аспект 3 Уровни

Результаты сочетания локальных (□) и комплексных (■) подходов по двум аспектам: □ &■=□ ■&□=□ □&□=□ ■&■ = ■

Рис. 37

Это связано с тем, что комплексный подход сохраняет свою комплексность только в сочетании с комплексным подходом по другим аспектам, локальность одного из которых способна нарушить (локализовать) комплексность остальных. Таким образом при исходном равновесии (50% на 50%) для отдельных аспектов уже при одновременной проработке двух аспектов доля комплексных подходов снижается до 25%, а локальных возрастает до 75%. Даже более конкретная сходная задача одновременной оптимизации сразу по двум параметрам находится на пределе образного человеческого восприятия, способного представить в виде смакетированной пространственной поверхности поведение целевой функции от двух переменных. Также можно представить, графически изобразить горизонталями на треугольной диаграмме [15, с. 72, рис. 14] или смакетировать поверхностью функцию от трех переменных, если эти переменные связаны какой-то зависимостью, компенсирующей лишнюю степень свободы, например суммой, равной 100%, как при совокупности трех компонентов. Для наглядности эта поверхность должна иметь предельно простую форму, например линейную, чтобы при правильном выборе начала и направлений отсчета выражаться некими пропорциями (уклонами), которые легко оценить, рассматривая диаграмму.

Эффектным примером может служить макет динамики оценки альтернативных градостроительных решений в зависимости от изменения баланса приоритета 3-х групп интересов: инвестора, жителей и города. Баланс выражается коэффициентами весомости этих групп, обозначаемыми И, Ж и Г, соответственно, при И+Ж+Г = 100% согласно круговой диаграмме [87, с. 120, рис. 33].

Подобный макет аксонометрически изображен на рис. 38 в виде призматической "трехгранной диаграммы", образованной поверхностями альтернативных значений целевой функции, подвешенными на ребрах призмы под треугольником баланса приоритетов, размеченным как в треугольной диаграмме, чтобы углы (и ребра призмы) соответствовали 100%-ным приоритетам интересов инвестора, жителей или города.

Макет динамики оценки приоритет интересов ГОРОДА 80

Г) 100% о

100% приоритет интересов ИНВЕСТОРА

80 т р

Е Д

X и

Г А р Г

А Р

Н А

Н М

А М

Я А

Треугольник баланса приоритетов 0

100% приоритет интересов ЖИТЕЛЕЙ (Ж)

Рис. 38 слагаемое целевой функции, отражающее интересы города, К/(К*-К) слагаемое, отражающее интересы жителей,

K/(K*S/S*-K)

Целевая функция, вычисляющая общее качество проекта как взвешенную сумму отношений стоимость/эффективность удовлетворения интересов инвестора, жителей и города, р ,т, К . К Ж—г——i—— + Г„. . —» min

KS/S К

Макет демонстрирует различия в оценке качества вариантов проекта реконструкции при различном учете предпочтений заинтересованных сторон. эеконструкции

Р (расходы) Д (доходы) 8 (ж.площ.) 3*{ж.илощ.) К (пл.ККО) К*(пл.КБО) вариант млн РДЕ млн РДЕ сущ.тыс.м2 буд.тыс.м2 сущ.тыс.м2 буд.тыс.м2 по типу

37.4 40,72 39.4 39,4 12.5 43.7 А

48.39 57.46 39.4 51.4 12.5 49.4 Б

55.9 67.08 39.4 62.2 12.5 49.6 В

71.66 87.88 39.4 79.4 12.5 55.8 Г

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Высокий, Виктор Аркадьевич, 2004 год

1. Абовский Н.П. Творчество: системный подход, законы развития, принятие решений. Серия "Информатизация России на пороге XXI века". М.: СИНТЕГ, 1998.-312 с.

2. Авдотьин JI.H. Технические средства в архитектурном проектировании. М.: Высшая школа, 1986. - 312 с.

3. Агиштейн М.Э., Мигдал A.A. Как увидеть невидимое // Эксперимент на дисплее: Первые шаги вычислительной физики. — М.: Наука, 1989. — с. 141-169.

4. Азгальдов Г.Г. Квалиметрия в архитектурно-строительном проектировании. М. Стройиздат, 1989. - 273 с.

5. Акин О. Психология архитектурного проектирования / Пер. с англ. Ю.А. Плотникова. М.: Стройиздат, 1996. - 208 с.

6. Александров В.В., Горский Н.Д. ЭВМ видит мир. JI.: Машиностроение, 1990. -139 с.

7. Алексеев Ю.В., Сомов Г.Ю. Организация градостроительного проектирования: Учеб. пособие. М.: МГСУ, 1996. - 59 с.

8. Алексеева Л.Б. Нормирование труда конструктора. М.: Экономика, 1982. - 112

9. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1973. - 296

10. Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать? Тамбов, 1961. - 128 с.

11. Амиров Ю.Д. Основы конструирования: Творчество стандартизация — экономика: Справочное пособие. -М.: Издательство стандартов, 1991. - 392 с.

12. Амосов Н.М. Искусственный разум. Киев: "Наукова думка", 1969. - 156 с.

13. Андреев В.П. и др. Эксперименты с машинным зрением. М.: Наука, 1987. - 128

14. Аникин Б. А. и др. Логистика: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2000. - 352 с.

15. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте: Основы теории и логико-математические методы. М.: Мысль, 1975. - 288 с.

16. Арнольд В.И. "Жесткие" и "мягкие" математические модели. М.: МЦНМО, 2000. - 32 с.

17. Беляева Е.Л. Архитектурно-пространственная среда города как объект зрительного восприятия. М.: Стройиздат, 1977. - 127 с.

18. Бран П. Экономика стоимости / Пер. с рум. Г. Сквиренко. Кишенев: IMCO, 1992.- 188 с.

19. Бронштей И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — М.: Наука, 1980. 976 с.

20. Бубес Э.С., Зельдович Р.Н. Оптимальное программирование в экономике градостроительства и городского хозяйства. Экономика строительства. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1975. - 264 с.

21. Бутусов А.Х. Методы решения балансировочных градостроительных задач: Дис. . канд. арх-ры: 18.00.04/ МАрхИ, 1987. М., - 179 с.

22. Вавилов Н.С., Гавриченкова Т.Н. Золотое сечение. М., 2001. — 15 с.

23. Владимиров В.В., Фомин И.А. Основы районной планировки: Учебник. — М.: Высшая школа, 1995. 224 с.

24. Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов / Пер. с англ. М.: Мир, 1968. - 519 с.

25. Высокий В.А. Жизненный цикл проекта с учетом золотого сечения // К 80-летию МГСУ. Сборник научных трудов кафедры ЭУС. М.: МГСУ, 2001. - С. 145-150.

26. Высокий В.А. Математическое моделирование пространственных объектов при фотограмметрической обработке видеозаписи // Архитектурная наука в МАрхИ. -2000.-Вып. 4.-С. 170-175.

27. Высокий В.А. Оценка стоимости проектирования при его экстенсификации // Жилищное строительство. 2001. - №5. - С. 18-22.

28. Высокий В.А. Финансовая конъюнктура и закон убывающей доходности // Жилищное строительство. 2000. - №7. - С. 6-7. - №9. - С. 6-7.

29. Высокий В.А. Цена экстенсификации проектных работ // К 80-летию МГСУ. Сборник научных трудов кафедры ЭУС. М.: МГСУ, 2001. - с. 138-145.

30. Галкин Г. Компьютерный парадокс Роберта Солоу // "Intelligent Enterprise. Корпоративные системы". 2003. -№10. — С. 45-46.

31. Галкин Г. ROI как инструмент ИТ-директора // "Intelligent Enterprise. Корпоративные системы". 2003. -№10. - С. 41-44.

32. Гиппенрейтер Ю.Б. Движение глаз в деятельности человека и в ее исследовании // Исследование зрительной деятельности человека. М.: МГУ, 1973. - С. 3-25.

33. Глазунов В.Н. Параметрический метод разрешения противоречий в технике. М.: Речной транспорт, 1990. — 150 с.

34. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. М.: СП "ПараГраф", 1990. - 160 с.

35. ГОСТ 2.803-77. ЕСКД. Макетный метод проектирования. Требования к конструкции и размерам макетов и моделей. М.: Издат-во стандартов, 1988.

36. Градостроительство: Справочник проектировщика / Под ред. В.Н. Белоусова. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1978. - 367 с.

37. Грац Р. Город в Америке: Жители и власти / Пер. с англ. В.Л.Глазычева. — М.: Издательство "Ладья", 1995. 320 с.

38. Григорьев Э.П., Жирков O.A., Орфеев Ю.В. Телевидеокомпьютерные средства проектирования и управления в строительстве. — М.: Стройиздат, 1993. -360 с.

39. Гриняев С. Нейронные процессоры Intel // Компьютерра. Компьютерный еженедельник. 2001. - Х238. - С. 30-31.

40. Гриняев С. Нечеткая логика в системах управления // Компьютерра. Компьютерный еженедельник. 2001. - №38. - С. 20-26.

41. Гутнов А.Э. Города и люди: Избранные труды. М.: МП "Ладья", 1993. - 320 с.

42. Дыховичный Ю.А., Максименко В.А. Оптимальное строительное проектирование. М.: Стройиздат, 1990. - 303 с.

43. Желтов С.Ю. Визильтер Ю.В. Машинное зрение: Задачи и возможности // Технологии машинного зрения. — М.:ИИТ, 2001. С. 14—16.

44. Иваницкий Г.Р. Мир глазами биофизика. М.: Педагогика, 1985. - 128 с.

45. Иконика. Цифровая обработка видеоинформации: Сборник научных трудов / Под. ред. Штарькова Ю.М. М.: Наука, 1989. - 128 с.

46. Иовлев В.И. Методика анализа архитектурно-пространственной композиции на моделях: Дис. канд. арх-ры: 18.00.01/ МАрхИ, 1978. М., - 196 с.

47. Йордан B.JI. Акустическое проектирование концертных залов и театров / Пер. с англ. С.А. Хомутова; Под ред. Л.И. Макриненко. М.: Стройиздат, 1986. - 170 с.

48. Капица П.Л. Эксперимент, теория практика. М.: Наука, 1974. - 288 с.

49. Керам К. Боги, гробницы, ученые / Пер. с нем. — М.: Наука, 1986. —256 с.

50. Климов Э.М. Наглядное моделирование восприятия архитектурных комплексов в процессе движения: Дис. канд. арх-ры: 18.00.02/ МАрхИ, 1980. М., - 140 с.

51. Князь В.А. Технология бесконтактных видеоизмерений // Технологии машинного зрения. М.: ИИТ, 2001. - С. 20-21.

52. Коробко В.М. Золотая пропорция и проблемы гармонии систем. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов стран СНГ, 1998. — 373 с.

53. Короев Ю.И. Построение широкоугольных архитектурных перспектив. — М.: Высшая школа, 1970. — 40 с.

54. Корячко В.П., Курейчик В.Н., Норенков И.П. Теоретические основы САПр. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 399 с.

55. Котов С.Л. Нормирование жизненного цикла программной продукции. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. 143 с.

56. Кругер М.Я. и др. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Л.: Машиностроение, 1968. - 760 с.

57. Куцев Л.Н., Горяинов М.М. Математика и управление производством. М.: "Московский рабочий", 1969. — 192 с.

58. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. М.: Радио и связь, 1989.-224 с.

59. Лежава И.Г., Высокий В.А. Стихийные предпосылки возникновения архитектурных ансамблей // Известия вузов. Строительство. — 2002. №5. — С. 96-100.

60. Леймит Л. и Товарищество по инженерному моделированию. Макетное проектирование / Пер. с англ.; Под. ред. М.Б. Когана. — М.: Мир, 1984. 334 с.

61. Леонов С. Третьего дано // Компьютерра. Компьютерный еженедельник. — 2001. — №38.-С. 18-19.

62. Лихтонен X. и др. Использование новых методов наглядной демонстрации в архитектурно проектных работах по зарубежным заказам / Пер. с финского ВЦП №Н-40714. М., 1987. - 64 с.

63. Лоскутов А.Ю., Михайлов A.C. Введение в синергетику. М.: Наука, 1990. - 270 с.

64. Маталасов М.Е. Разработка видеокомпьютерной системы визуализации проектных решений и методик ее применения в архитектурном проектировании. Отчет по НИР. М.: МАрхИ, 1993. - 36 с.

65. Мошков A.B. Планировка нового города. Учеб. пособ. М.: МАрхИ, 1989. — 73 с.

66. Никольский С. Нечетко едешь дальше будешь // Компьютерра. Компьютерный еженедельник. - 2001. - №38. - С. 27-28.7174,757879,80,81,82,83,8485,86,87,88,89,90,91.

67. Никонов H.H. Большепролетные покрытия: Анализ и оценка: Учеб. пособие. — М.: Издательство АСВ, 1998. 432 с.

68. Павлова Л.И. Город: Модели и реальность. М.: Стройиздат, 1994. - 320 с.

69. Панорамическое устройство: A.c. 1649496 СССР / В.А. Высокий. -№ 4467479/10; Заявл.25.07.88; Опубл. 15.05.91. Бюл. № 18. - 2 с.

70. Питлюк Д.А. Испытания строительных конструкций на моделях. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1971. 160 с.

71. Поляков Л.П., Файнбурд В.М. Моделирование строительных конструкций. -Киев: "Буд1вельник", 1975. 160 с.

72. Порядок определения стоимости профессиональных работ и услуг по созданию архитектурного объекта: Утв. X ежегодной конференцией Союза московских архитекторов 18.04.2002. М., 2002. - 8 с.

73. Предтеченский В.М., Милинский А.И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков: Учеб. пособие для вузов. — 2-е изд., доп. и перераб. М.: Стройиздат, 1979. — 375 с.

74. Приставка к эндоскопу для согласования с фото- и телекамерой: A.c. 1621873 СССР / В.А. Высокий № 4434697/14; Заявл.07.04.88; Опубл.23.01.91. - Бюл. №3.-2 с.

75. Регамэ С.К., Брунс Д.В., Якубович Е.М., Усова Н.В. Маркус К.Б. Комплексная методика проверки сочетания новой и сложившейся застройки и ее применение в градостроительном проектировании. Таллин: Валгус, 1988. - 69 с.

76. Рот К. Конструирование с помощью каталогов / Пер. с нем. В.И. Борзенко и др.; Под. ред. Б.А. Березовского. М.: Машиностроение, 1995. - 420 с.

77. Свирская Т.А. Автоматизированный макетный метод архитектурного проектирования: Дис. канд. арх-ры: 18.00.01/ МАрхИ, 2001. М., - 211 с.

78. Сивков О.Я. Алгоритмизация мышления в научном и техническом творчестве. — М.: Изд. ассоциация "Коньково", 1992. — 180 с.

79. Сидорин A.M. Визуализация и закон Раушенбаха // Архитектура и строительство России. 2000. - №5-6. - С. 26-31.

80. Соколов E.H., Вайткявичюс Г.Г. Нейроинтеллект: От нейрона к нейрокомпьютеру. — М.: Наука, 1989. 238 с.

81. Страшнова Ю.Г. Особенности градостроительного планирования развития жилых территорий при комплексной реконструкции (на примере 5-эт. застройки Москвы 50-60 гг., не подлежащей сносу): Дис. к.т.н.: 18.00.04/ МГСУ, 2002. М., - 202 с.

82. Телемакетоскопическая установка: A.c. 1702414 СССР / М.Е. Маталасов, В .А. Высокий. -№ 4703571/33; Заявл.09.06.89; Опубл.30.12.91. Бюл. № 48. - 3 с.

83. Телемакетоскопический комплекс: A.c. 1702413 СССР / М.Е. Маталасов,

84. В.А. Высокий. -№ 4703570/33; Заявл.09.06.89; Опубл.З0.12.91. Бюл. № 48. - 3 с.

85. Телемакетоскопический комплекс: Патент 1787287 СССР / М.Е. Маталасов, В.А. Высокий. -№ 4899015/28; Заявл.27.11.90; Опубл.07.01.93. Бюл. № 1. - 3 с.

86. Телемакетоскопический штатив: Патент 2001446 РФ / М.Е. Маталасов, В .А. Высокий, A.A. Елисеева. -№ 4945199/12; Заявл. 14.06.91; Опубл. 15.10.93. -Бюл. №37-38.-3 с.

87. Технология проектирования. Проектировщик и заказчик // Архитектура и строительство России. — 2001. №11-12 - С. 4-30.

88. Титов В.Н. Выбор целей в поисковой деятельности. M.: Речной транспорт, 1991. -126 с.

89. Титов С. ArchiCAD6.5: Справочник с примерами. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001. -352 с.

90. Тихонюк И.О., Шлыгин Г.Н. Модельно-макетный метод проектирования. — М.: Стройиздат, 1966. 146 с.

91. Убывающего плодородия почвы закон // Советский энциклопедический словарь. -М., 1980.-С. 1382.

92. Фомин Г.Н., Наместникова Г.М., Кирюшечкина Л.И., Подольский В.И. Основы экономической теории. Учеб. пособие. М.: МП "Ладья", 1995. - 336 с.

93. Фролов И.Т. и др. Введение в философию. М.: Политиздат, 1989. - Т. 1-2.

94. Холл П. Городское и региональное планирование / Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1993.-248 с.

95. Хорн Б.К.П. Зрение роботов., пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 488 с.

96. Цай Т.Н., Грабовый П.Г., Марашда Бассам Сайел. Конкуренция и управление рисками на предприятиях в условиях рынка. — М.: Издательство "Алане", 1997. — 288 с.

97. Чаянов A.B. Номографические элементы экономической географии // Труды Высшего Семинария сельскохозяйственной экономики и политики. — 1921. — Вып.1. С. 65-74.

98. Шевелев И.Ш. Метаязык живой природы. — М.: Воскресенье, 2000. — 352 с.

99. Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? / Пер. с англ. -М.: Мир, 1987.-259 с.

100. Шпекторов Д., Фишер Г. О соотношении показателей качества изделий // Техническая эстетика.— 1967. — №1. С. 3-5.

101. Яргина З.Н., Сосновский В.А. Практические задачи градостроительного анализа: Учеб. пособие. М.: МАрхИ, 1986. - 112 с.

102. Acking С.-А., Ohlsson С., Sjogren U. Environmental Simulating Methods and Public Communication. Stockholm: Liber Iryck, 1976. - 72 p.

103. Burden E.E. Design simulation: Use of photographic and electronic media in design and presentation. New York, 1985. - VII. - 232 p.

104. Negroponte N. Soft Architecture Machines. Cambridge-London: The MIT Press, 1975.-239 p.

105. Open WARP fare: defeating distortion your drawings // CAD User October 1989. -Volume 2 № 7.-C. 50-53.