[ca] Aquesta tesi tracta de les possibles aplicacions que puguin tenir els sistemes de simulació física en el camp de l'arquitectura. Aquests mecanismes s'han fet servir profusament en la informàtica ja sigui per a generar animacions, per a càlcul estructural, per investigació etc. Però només recentment s'ha plantejat la possibilitat de fer-les servir com una eina de modelat per als programes de CAD. En aquest sentit la tesi tracta aquesta possibilitat de manera extensa investigant la viabilitat de la idea des de diferents punts de vista i buscant aplicacions per a la mateixa. Es fa una breu exploració dels diferents tipus de models de simulacions físiques. A partir d'aquest estudi i basant-se en els plantejaments teòrics es va generar un software destinat a comprovar tots els aspectes que es van esmentant. El fet de generar un programa va resultar de molta utilitat a l'hora de verificar les idees i estructurar-les correctament. Amb aquest programa es van poder generar models de tota mena, des de arcs funiculars fins a sistemes de malles de pannells que més endavant van poder-se exportar a altres plataformes de CAD amb les que estudiar els resultats. Les simulacions es basen en les formules de Newton aplicades sobre un model de partícules en el que es tenen en compte forces que fan que interactuïn entre elles. A partir d'aquestes interaccions es defineixen o s'optimitzen models tridimensionals conferint-los una sèrie de propietats que s'analitzen mes endavant. Per altra banda les transformacions que pateix aquest model poden ser controlades des de menús de manera que modificant un paràmetre el model es modifiqui automàticament sense la intervenció directa de l'usuari. A nivell de càlcul el programa fa servir sistemes iteratius per a generar transformacions en un model. Seria doncs un procés equivalent a generar una maqueta física del nostre projecte però en el que a més podem controlar la física del model de manera que les possibilitats d'ús siguin més amplies. Es troben doncs tres possibles camps en els que la tesi pot tenir aplicació directa que seria per a processos generatius en arquitectura, per a pannel•lització i per a generar sistemes tènsils. També apareixen altres possibles aplicacions secundaries per a facilitar la modificació d'estructures complexes o simular el control paramètric d'elements arquitectònics. A més de tot això també sorgeixen aspectes inesperats que durant la tesi no s'havien tingut en compte i que al crear un programa s'han pogut apreciar, com certs processos subliminals d'ajust de la forma que tenen lloc en un segon terme o similituds amb certs elements i processos naturals. Així doncs es presenta un anàlisi complet del que significarien els sistemes dinàmics un cop fossin aplicats a l'arquitectura tenint en compte la seva possible repercussió en el disseny. Un aspecte rellevant de la tesi es la relació que s'estableix entre les funcions dinàmiques i la geometria ja que es pretén que els sistemes de forces serveixin, entre altres coses, d'eina de resolució geomètrica. Estudiant els casos en que es poden aplicar i les característiques geomètriques que confereixen als models es pot establir quins possibles usos generals poden tenir en els projectes. Tot això s'emmarca en un context en el que les eines digitals estan en un clar procés de creixement i en el que hi ha una tendència creixent variar la relació amb l'usuari i la manera de com es controlen els processos interns, avançant cada cop més cap a sistemes visuals de programació i cap a un ús més complet de la capacitat de computació que actualment es fa servir només de forma puntual.

[en] This Thesis analyzes the role of physics based algorithms in architectural applications as a generative tool and problem solver mechanism. While physics simulations in digital media had been used for animations, structural calculations or scientific research, there is a lack of studies about the possible uses that it poses for CAD programs. This Thesis tries to fill this gap studying possible applications of this mechanism, from different view points, and trying to extract global rules for their use. In the Thesis we could find an exploration of different methods used in physics simulations, based on this study and some theoretical ideas a software was developed allowing me to test all the theoretical concepts previously exposed. The development of this software was essential to verify that the exposed ideas were correct and also helped to reshape the theoretical structure. All sort of models, ranging from funicular arches to panel meshes were generated using this software and were exported to other platforms to study the results. Physics simulations are based on Newton's formulas applied on particle systems that interact using force fields. These interactions give rise to new 3d shapes and multiple optimization processes that are studied in the thesis. On the other hand the software also allows the user to control the transformations of the model using a parametric tool. The program uses iterative algorithms to modify the model because it is a robust and simple method that could be tested on any computer. The final process is similar to a real physical model of our project but giving the opportunity to control the physics that rule our model allowing more uses than a conventional physical model. There are three areas in which physics based methods could be applied: Generative methods, panelization and tensile structures. There are also other less defined applications as control methods for complex structures and parametric-like control methods of conventional models. Moreover unexpected phenomena takes place in the research process like subliminal long term optimization or natural-like processes. And important issue in this study is the relation between geometry and force fields because there is an interest in solve geometrical problems using forces. Studying the geometric properties that this method gives to the model we can point out which kind of uses is could have. It is also important to look for similarities between geometric shapes and forces to associate both in concepts that could be easily understand by users. This study takes place in a moment when digital tools are growing and the relationship between users and machines is changing continuously in the direction of visual programming. So this study is also trying to make a closer relationship between advanced digital methods and architectural needs to update the current practice. Barcelona