Mimari tasarımda hareket ve zamana bağlı algoritmik modelleme: Tabiat fenomenleri etkisinde matematiksel eğriler
Motion and time base algorithmic modelling in architectural design: Mathematical curves in the effect of natural phenomenons
Yazar: ÖZGÜR KAVURMACIOĞLU
Danışman: PROF. DR. SERCAN ÖZGENCİL YILDIRIM
Beykent Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Mimarlık Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Araştırma, konvansiyonel tasarım pratikleri ile yenilikçi tasarım pratiklerinin
sentezlendiği; fiziksel ifadeler ile dijital ifadelerin bir arada kullanıldığı bir araştırma
yaklaşımını içerir. Kavram ve üretim pratikleri arasındaki ilişki üzerinden
"zaman/hareket" bu araştırmanın temel kavramıdır. Bu bağlamda, tabiatta hareket
eden bir top nesnesinin potansiyellerine bağlı süreç modelleri ve sonuç ürünü
olmayan ara/biçim varyasyonları ortaya konmuştur. Araştırma, giriş bölümünde
sorulan 'hareket yalnızca ardışık zaman kavramı ile mi tanımlanır?' sorusuna cevap
arar ve zaman/hareket kavramının topolojik düzlemle olan ilişkisini ortaya koyar.
Kavram-Deney-Gözlem-Model olarak dört bölümden oluşan araştırma kapsamında,
sonuçlarının da bu ilişkiler bağlamında ele alınması önemlidir.
'Hareket sadece ardışık zaman kavramı ile mi tanımlanır?' sorusunu yanıtını arayan
bu araştırma, tabiat fenomenleri etkisinde nesnelerin, hareket ve zaman bağlamı
üzerinden oluşan tasarım süreci ve süreçte ortaya çıkan varyasyonlarını irdelemiştir.
Zaman/hareket kavramı araştırmanın altyapısını oluşturmuştur. Yapılan çalışmalarda,
zaman/hareket üzerine elde edilen veriler çoğunlukla canlı hareketi üzerinden, kuşa,
ata, insana odaklanmıştır. Bu çalışmalarda, tabiatla, uzayla, havayla uyum halinde
olan geometriler, doğal akışında gözlemlenmiştir. Bu bağlamda, bu araştırmada
kullanılacak top nesnesinin nedeni de geometrik olarak küre olmasıdır. Küre
hareketin doğal akışına uyumlanabilen geometriye sahip nesnedir.iii
Araştırma, tabiat fenomenleri etkisinde uyumlanabilen yüzeylerin hem performansını
ve hem varyasyon üretimini ortaya koymaktadır. Bu ortaya konan varyasyonlar hem
tasarım sürecine ve hem de sonuç ürüne yöneliktir. Yüzeyi oluşturan eğrileri, dış
kuvvetlere ve kendi aralarındaki ilişkiye göre, o anlık topolojiyi oluşturur. Model
varyasyonları karşılaştırıldığında, değişkenlerin uyum sağlayıp, denge hallerini
alması gözlemlemektedir.
Araştırma, deneysel bir tasarım süreci modellemesidir. Tabiat fenomenlerinin kuvvet
ilişkileri gözlemlenmiş ve doğal hareketin deneyleri yapılmıştır. Bu noktada
rastgelesellikten uzak, tamamen gerçek zamanlı veriler ile eğriler oluşturulmuştur.
Dış kuvvetlerin, top hareketi üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Araştırmada
kullanılan temel parametreler; Hareket, Ağırlık etkisi, Rüzgar etkisi, Yörünge,
Fotoğraflar arası mesafe ve Yüzey materyali parametreleridir. Araştırmada ortaya
çıkan algoritma, hareket ve zaman üzerinden bir tasarım süreci kurgulamaktadır.
Parametrik olarak hesaplanabilir ve uyumlanabilir eğriler ve yüzeyler değişkenlerle
üretilecek şekildedir. Bu demektir ki, parametrelere bağlı olarak sonsuz sayıda
varyasyon üretilebilir. Bu bağlamda, önemli nokta tüm varyasyonların, kendi içinde
bir değere sahip olmasıdır. Sonuç olarak gerçek zamanlı kaydedilen veriler, anlık
oluşan kuvvet değişimleri, topun açısı, ağırlığına bağlı yüksekliği gibi parametrelerin
zamansallık içinde tanımlanmasını sağlamaktadır. Bu parametreler oluşan eğrinin
pürüzsüzlüğünü anlık olarak etkilemektedir

Abstract:
The research involves a research approach in which conventional design practices
and innovative design practices are synthesized; physical expressions and digital
expressions are used together. The basic concept of this research is "time/motion"
through the relationship between concept and production practices. In this context,
process models based on the potentials of a moving ball object in nature and
intermediate/form variations that are not the end product are put forward. The
research seeks an answer to the question posed in the introduction, "Is motion
defined only by the concept of sequential time?" and reveals the relationship of the
concept of time/motion with the topological plane. Within the scope of the research,
which consists of four parts as Concept-Experiment-Observation-Model, it is
important to consider the results in the context of these relationships.
This research, which seeks to answer the question "Is movement defined only by the
concept of consecutive time?", has examined the design process of objects under the
influence of natural phenomena through the context of movement and time and the
variations that emerge in the process. The concept of time/movement formed the
infrastructure of the research. In the studies conducted, the data obtained on
time/movement mostly focused on the bird, horse and human through the movement
of living things. In these studies, geometries in harmony with nature, space and airv
were observed in their natural flow. In this context, the reason for the ball object to
be used in this research is that it is geometrically a sphere. A sphere is an object with
a geometry that can adapt to the natural flow of movement.
The research reveals both the performance and variation production of adaptable
surfaces under the influence of natural phenomena. These variations are both for the
design process and the final product. The curves that make up the surface, according
to the external forces and the relationship between them, form the topology of the
moment. When the model variations are compared, it is observed that the variables
adapt and reach equilibrium states.
The research is modeling an experimental design process. Force relations of natural
phenomena are observed and natural motion is experimented. At this point, curves
were created with completely real-time data, far from randomness. The effect of
external forces on ball motion was evaluated. The main parameters used in the
research are; Motion, Weight effect, Wind effect, Trajectory, Distance between
photos and Surface material parameters. The algorithm that emerged in the research
constructs a design process based on motion and time. Parametrically computable
and adaptable curves and surfaces are generated with variables. This means that an
infinite number of variations can be generated depending on the parameters. In this
context, the important point is that all variations have a value in themselves. As a
result, the data recorded in real time allows parameters such as instantaneous force
changes, the angle of the ball, its height due to its weight to be defined in
temporality. These parameters instantaneously affect the smoothness of the curve