Sayısal ortamda yaparak tasarlamanın bir yordamı olarak katlamak
Folding as a procedure of 'design through making' in digital medium
Yazar: SAADET ZEYNEP BACINOĞLU
Danışman: PROF. DR. ARZU ERDEM
İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Bilişim Ana Bilim Dalı / Mimari Tasarımda Bilişim Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Endüstri Ürünleri Tasarımı = Industrial Design ; Güzel Sanatlar = Fine Arts ; Mimarlık = Architecture
Dizin: Pratik kuram = Theory of practice ; Tasarım odaklı düşünme = Design thinking ; Tasarım süreci = Design process ; Tasarım tabanlı araştırma = Design based research

Özet:
Bu tez çalışması, tasarımcının fiziksel ortamda malzemeyi işlemek ve dönüştürmek için uyguladığı eylem(ler)i bir yapım ve tasarım tekniği geliştirmek için nasıl araçsallaştıracağını araştırır. Eylemin tasarım için araçsallaştırılması, sadece tasarlanmakta olan nesne üzerine düşünmenin ötesinde tasarlanmakta olanı ortaya çıkaran tasarımcının eylemi üzerine düşünmesini gerektirmektedir. Eylemin tasarım için tasarıma sağladıklarının sorgulanıp eylemin çeşitlendirilerek çoğaltılması ile bir tasarım ve yapım tekniğine dönüştürülmesidir. Yapım eylemi aracılığıyla tasarım için farklı parametrelerin tespit edilip bir nesne veya yüzey uzayında biçimsel ve işlevsel niteliklerin çeşitlendirilmesidir. Eylemin araçsallaştırılması ile geometrinin, malzeme yoğunluğunun, fonksiyonun çeşitlendiği sürekliliğe sahip heterojen tasarım ürünlerine varılabileceğini savunur. Savunulan tasarım yaklaşımı, hazır endüstriyel nesnelerin kolaj mantığı ile bir araya getirilmesinin karşısında durur. Parametrik ilişkisel modelleme tekniklerinin ise tasarım bağlamı ile ilişkilenerek tasarımın çeşitli veçhelerini kapsayıcı bir hesaplamalı çerçeveye nasıl dönüşebileceğini sorgular. Bir eylemi araçsallaştırmak için, ilişkisel modelleri kullanarak dijital ortamı erken tasarım süreci aşamasına dâhil eden ve tasarladığı nesneyi fiziksel ve dijital ortamlar arasında gidip gelerek geliştiren tasarımcılara özgün düşünsel süreçlere yönelik bir analitik çerçeve önerir. Çalışmanın önerdiği yaklaşım, söz konusu tasarım süreçlerini anlamak için "katlama" eylemine içkin potansiyelleri tartışmaya açmaktadır. Tasarım süreci sırasında tasarımcının, üzerinde çalıştığı malzeme ile fiziksel ortamda dolayımsız biçimde karşılaşması, tasarlanan nesneye özgü nitelikleri tarifleyen geometrik özellikler ve ilişkilerle dijital ortamda karşılaşması, önceden işleme sokulan tasarım girdileri ile yeni tasarım fikirlerinin tasarımcının zihinsel alanında karşılaşmaları, bu çalışmanın odaklandığı "katlama" eylemine içkin potansiyelleri tartışmak adına uygun bir zemin sunmaktadır. 
Tasarımcının zihinsel, fiziksel, dijital dünyalar arasında gidiş gelişler sırasında yaptığı değerlendirme ve hesaplamalar, tasarım formlarının birbirinin tekrarı olmaktan çıkarıp özgün bir tasarım ürünü olarak geliştirilebilmesinde etkendir. Bu gidiş gelişler esnasında katlama eyleminin kendisi, iki ve üç boyutlu düzlemde etkileşime giren formel ilişkiler ve zihinsel ortamda etkileşen tasarım fikirleri yinelenmektedir (katlanmaktadır). Dolayısıyla, bu çalışmanın incelediği tasarım örnekleminin ortaya çıkardığı bulgular, "katlama"nın fiziksel eylem ve kavramsal özelliklerine dayanan kuramsal bir model geliştirmek ve bu modelin pratik faydalarını vurgulamaktadır. Çalışmanın başlıca çıktısı olan bu kuramsal model, tasarım faaliyetinin gerçekleştiği zihinsel, fiziksel, dijital dünyalar ve temsiller arası gidiş gelişlerin fikir, biçim (formel ilişki), malzeme bağlamında yinelemeleri devreye soktuğu ve bu sayede tasarım süreçlerinin yöneleceği keşif rotalarının çoğalabileceğini öne sürmektedir.
Modeli temellendirmek için yaparak tasarlamak, katlayarak tasarlamak, bir bağlam olarak katlamak ana başlığıyla üç arkaplan çalışması yapılmıştır. Modele temel oluşturması için öncelikle fiziksel ve dijital bağlamda tasarım aktivitesinin yaparak icra edilmesi konusunda kuramsal bir araştırma yapılmış. İkinci bölüm olan Katlayarak Tasarlamak başlığı altında ise tasarım bağlamı içerisinde katlamanın üç farklı biçimde ele alındığı örnekler tartışılmıştır. Bu örneklerden yola çıkarak, tasarım bağlamında üç farklı düzlemde katlamanın gerçekleştiği bir çerçeve çizilmiştir. Bu çerçeve sürecinde gerçek anlamıyla katlamanın nasıl uygulanacağına dair prosedürel bilginin araştırılması bir sonraki bölümde yapılmıştır. En son olarak önerilen çerçeve bağlamında üç örnek çalışması retrospektif olarak önerilen çerçeve üzerinden incelenmiştir. İncelenen üç örnek, ilişkisel modelin tasarım sürecinin farklı aşamalarında etken olduğu çalışmalardır. Birinci çalışmada tasarım süreci başından itibaren geometrik ilişkileri modelleyerek ve tasarıma dair farklı katmanları ilişkisel model üzerine aktararak gerçekmiş ve fiziksel üretim bu sürecin kısıtlı bir bölümünde karar alıp sürecin gidişatında etkili olmuştur. İkinci çalışma ise fiziksel ortamdaki yaparak tasarlama sürecinde tespit edilen tasarım parametrelerinin en son ilişkisel modele kodlandığı bir süreçtir. Üçüncü çalışma ise bir yapım eyleminin dijital ortamda gerçekleşmesi için sürecin başında eylemin ilişkisel bir modelinin yapılıp, böylece ön-rasyonalizasyonu yapılan eyleminin dijital ortamda bir tasarım aracı olarak ardışık kullanımlarıyla bütüne varılan bir çalışmadır.

Abstract:
In recent years, there has been a growing interest in the use of computational tools and techniques in the design process. Digital design tools offer a range of possibilities for designers, from generating complex surface designs to automating repetitive tasks. However, there is a growing concern among design theorists about the limitations of computational tools in (early/concept) design because they mostly reduce down the holistic design by providing partial solutions. The partial solutions of the tool are not easily integrated with other aspects of design. The well-structured tools are not flexible enough to change and adapt to the particular design context.
While digital tools offer new possibilities for designers with their computational capacities, they may limit the full range of creativity and design thinking. Therefore, this thesis argues that a computational design processes start to be used or constructed with a digestible small context and be extended by exploring/integrating design aspects through making. This thesis seeks to explore the role of folding as a procedure of design through making in the digital age. In particular, it seeks to investigate the potential of folding as a means of enriching the design process and supporting dialogue between the designer and the design object. 
The main argument of the thesis is that designers can develop computational design techniques starting from a simple material action and a small design context. Thus, the thesis put a spotlight on material actions (folding). Thinking on action is instrumental for the development of technique. The thinking consists which action the material affords for designer, what action is applied and what the action's consequences' affords for design.
When designers act in the context of design, they solely tend to think onto action's consequences. Naturally, they merely reason what the action affords in terms of design. Designes do not bring their focus on the action itself. Yet, starting 'design through making' by bringing the focus on the relationship between the design actions and the design concepts can ease the development of computational design processes. Moreover, the playful iterations of actions and design concepts can lead designer to an understanding of his/her design process as a comprehensive design technique.
With this motivation in mind, this thesis investigates how the actions applied by designers to manipulate and transform materials can be instrumentalized for design and making.
The instrumentalization of actions in design refers to transforming the actions, questioning their contributions to design, and diversifying and multiplying them to create a technique for design and making. Through the act of making, different parameters for design are identified, and the formal and functional qualities are diversified. The instrumentalization of actions suggests that it is possible to achieve heterogeneous design products with diversified geometry, material density, and function. This approach challenges the logic of assembling ready-made industrial objects through collage. Moreover, it questions the potential of parametric associative modeling techniques to transform design into a comprehensive computational framework.
To instrumentalize an action, the thesis proposes an analytical framework that incorporates the digital realm into the early stages of the design process using associative models, allowing designers to develop their design ideas by navigating between physical and digital environments. The study focuses on exploring the inherent potentials of the action of "folding" to understand these design processes. The encounters between the designer and the material being worked on in the physical environment, the encounter with geometric features and relationships that describe the specific qualities of the designed object in the digital environment, and the interaction of newly generated design ideas with preprocessed design inputs create a suitable ground to discuss the potentials inherent in the action of folding.
The evaluation and calculations made by the designer during their movements between mental, physical, and digital worlds play a crucial role in developing design forms as unique design products rather than mere repetitions. During these movements, the action of folding itself is reiterated through formal relationships that interact in two- and three-dimensional planes and design ideas that interact in the mental environment. Therefore, the findings of the examined design examples in this study aim to develop a theoretical model based on the physical action and conceptual characteristics of folding, emphasizing its practical benefits. This theoretical model suggests that the iterative nature of idea, form (formal relationship), and material interactions triggered by the movements between mental, physical, and digital worlds and representations can expand the discovery routes that design processes can take.
To establish the foundation of the model, three background studies were conducted under the headings of "designing through making," "designing by folding," and "folding as a procedure." The first section focuses on a theoretical investigation of design activities performed through making in both physical and digital contexts. Although digital design-making is addressed as a separate topic due to its inclusion of different cognitive processes, it is examined within the context of design with associative models. The second part of the background section, "Designing by Folding," discusses examples where folding is approached in three different ways within the design context. Based on these examples, a framework is drawn that encompasses folding occurring in three different dimensions within the design context. The third section explores the procedural knowledge of how folding can be implemented in the proposed framework. Finally, within the proposed framework, three case studies are retrospectively examined. These studies demonstrate how the associative model plays a role in various stages of the design process. The first study models geometric relationships from the beginning of the design process, transferring different layers of the design onto the associative model, while physical production only influences a limited part of the process. The second study involves encoding the identified design parameters from the physical design-making process into the associative model. The third study focuses on the digital implementation of a construction action, where an initial associative model of the action is created, leading to its comprehensive use as a design tool through sequential iterations in the digital environment.
The research questions and hypotheses for this thesis were developed with this balance in mind. The first research question seeks to explore the development of a computational framework or tool that enables designers to produce complex surface designs without being limited by preconceptions, definitions, or typologies. This research question highlights the need for designers to be able to break free from the constraints of existing design templates and to generate new and innovative designs.
The second research question focuses on the execution of activities related to making, designing, modeling, and representational mechanisms based on exploratory design. It seeks to identify strategies that can be developed to guide the exploration process. This research question emphasizes the importance of the design process in exploring and generating new ideas, and the need to balance digital tools with other design approaches.
The third research question explores how folding as a making action can contribute to the enrichment of the design process by supporting dialogue between the designer and the design object. This research question highlights the potential for physical manipulation and interaction with the design object to stimulate new ideas and insights.
Finally, the fourth research question addresses the development of a protocol that defines the steps and relationships involved in digital design processes involving folding. This research question emphasizes the need for a design guide in the use of digital tools and methods in the design process, while acknowledging the importance of flexibility and adaptability in the design process.
Overall, this thesis seeks to contribute to the ongoing discussion of the role of digital tools and techniques in the design process. By exploring the potential of folding as a procedure of design through making in the digital age, this thesis aims to provide a more nuanced understanding of the relationship between digital tools and creativity in the design process.