Computing the making of Seljuk geometric patterns

Bu tez çalışmasında, geometrik desenler örneğinde yapım süreçlerinin kural tabanlı hesaplamalı yaklaşımla çözümlenerek hesaplamalı tasarım süreçlerine entegre edilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında geometrik desenlerin tasarım süreçlerini incelemek için geliştirilmiş önceki yaklaşımlardan farklı olarak şekiller ile yapım süreçleri arasındaki biçimsel ilişkileri de hesaba katan ve yapım grameri kuramına dayanan bütünleşik bir yöntem önerilmektedir. Uygulama örneği olarak, Selçuklu döneminde Anadolu'daki anıtsal mimari yapılarda bulunan taş üzerine oyulmuş geometrik desenler ele alınmıştır. İlk aşamada, geometrik desenlerin yapım süreçlerinin analizi için pergel ve cetvel gibi temel araçlarla seçili desenlerin düzen şemalarının üretimi çözümlenmiştir. Desenlerin üretken sürecinin ilk aşamasını oluşturan düzen şemasının üretimi şekil hesaplaması olarak temsil edilmiştir. Desenlerde görülen çeşitli geometrik biçimlerin pergel ve düzkenar yardımıyla çeşitli çember grid sistemleri üzerinde üretimindeki dönşümler görsel kurallar olarak tanımlanmıştır. Bu kapsamda incelenen desen çözümlemelerinde; döşeme, ekleme, çıkarma, öteleme, uzatma, çevirme ve bükme olmak üzere yedi farklı kurala rastlanmıştır. Bu çözümleme yöntemi ile var olan desenlerin düzen şemalarının biçimsel üretim süreçlerine odaklanarak farklı desen olasılıklarını tasarım sürecine katmak hedeflenmiştir. Desenlerin geometrik düzenlerinin çözümlemelerinde var olan farklı desenlerin aynı düzen şemalarına sahip olabildiği görülmüştür ve bu farklılıkların uygulanan farklı yapım yöntemlerinden kaynaklanabileceği savunulmuştur. Çözümlenen düzen şemaları kılavuz çizgiler olarak alınarak taş üzerinde oyulmuş desenleri oluşturabilecek yapım yöntemleri yapım kuralları olarak biçimselleştirilmiş ve bu kuralların Selçuklu geometrik desenleri için bir yapım grameri oluşturulmasına katkı sağlaması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında yapım süreci üç aşamada incelenmiştir. Bu aşamalar; kılavuz çizgilerin yüzeye yerleştirilmesi, oyma işleminin uygulanacağı parçaların veya sınırların tanımlanması ve oyma işlemidir. Bu üç aşamadaki değişkenlere bağlı olduğu gözlenen dönüşümler yapım kurallarını oluşturur. İlk aşamada kılavuz çizgiler, yukarıda görsel kurallarla üretimi incelenmiş olan geometrik kompozisyonlardır. Burada yapım gramerinin başlangıç biçimi olarak ele alınmıştır. Bu çizgilerin farklı yüzeylere yerleştirilmesi ile görülen biçimler dönüşür. Desenler yarım küre biçimindeki kabaralara yerleştirildiğinde biçimlerin eğrilmesi ve uzaması bu duruma örnek gösterilebilir. İkinci aşamada oyma işleminde keskinin izlediği yolun biçim üzerinde nasıl tanımlandığı çözümlenmiştir. Keskinin çizgiyi, yüzey sınırlarını ya da yüzeyi takip ettiği örnekler mevcuttur. Ayrıca çizgilerin paralel olarak öteleme ile çoğaltılarak ya da kalınlaştırılarak yüzeye dönüştürüldüğü örnekler görülmüştür. Son olarak üçüncü aşamada, oyma işlemi değişkenleri mesafe, derinlik, uç kalınlığı ve uç biçimi olarak ele alınmıştır. Çalışmanın üçüncü ve son aşamasında, sayısal üretim araçları yardımıyla biçim ve yapım kurallarının bütünleşik kullanımının tasarım sürecine olası katkıları araştırılmıştır. Çalışma kapsamında en yaygın sayısal üretim araçlarından biri olan CNC freze makinesi kullanılarak uygulanma süreci temsil edilmiş ve gerçekleştirilen denemeler incelenmiştir. CNC frezeleme yöntemi, taş oyma işlemine benzer olarak çıkartmalı bir üretim türüdür. İşlem, genel olarak makinenin ucuna takılan freze bıçağının ahşap, metal, taş vb plakalar üzerinde dönerek ilerlemesinden oluşur. Bıçağın izlediği yol boyunca bıçağın ucunun kalınlığı, biçimi, adım mesafesi, ilerleme hızı ve ayarlanan derinliğe göre malzeme eksiltilerek şekil alır. Tüm bu işlemler sırasıyla sayısal olarak G-Kod adı verilen üretim kodu halinde bilgisayar programı aracılığıyla makineye okutulur. Günümüzde çeşitli CAM programları sayesinde aracın izleyeceği yolun koordinatları üç boyutlu sayısal modeller üzerinde tanımlanabilmektedir. Daha sonra yine CAM programı arayüzünde kullanılacak araç özellikleri ve kesme işleminin değişkenleri kontrol edilebilir. Bu üretim yönteminde araç uç kalınlığı, biçimi, mesafesi ve derinliği gibi değişkenlerin sayısal olarak kontrol edilebilmesi ve parçaların sayısal modelde tanımlanabilmesi, yukarıda Selçuklu geometrik desenleri için tanımlanmış olan yapım kurallarının uygulanması açısından uygun bulunmuştur. Son olarak biçim kuralları ile yapım kurallarının ortak kullanıldığı ve CNC frezeleme ile üretimlerin gerçekleştirildiği iki adet çalıştay uygulamasının sonuçları sunulmuştur. Tez çalışmasında sunulan kural tabanlı hesaplamalı yapım yöntemi ile, taş oymacılığındaki keski aracının ucunun biçimi ve boyutundaki değişimler gibi yapım bileşenlerine göre üretilen desenlerin nasıl farklılaştığı ortaya konmuştur. Var olan desenlerin analizlerinde ve yeni desenlerin üretimlerinin denemelerinde aracın özelliklerinden kaynaklanan yapım sonucu önceden tahmin edilemeyen biçimleri oluşması durumu gözlemenmiş ve yapım kuralları ile biçimselleştirilmiştir. Bu bağlamda araç tabanlı belirme kavramı bu tez çalışmasında yeni bir kavram olarak ortaya konmuştur. Tez çalışmasının katkıları analiz ve üretim olmak üzere iki yönden incelenmiştir. Çalışma kapsamında geliştirilen bütünleşik yöntemin taş üzerine oyulmuş halde var olan Selçuklu geometrik desenlerine ait bir yapım grameri geliştirilmesine katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Yapım süreçlerinde fiziksel nesneler üzerinde gerçekleşen dönüşümlerin yapım kuralları olarak biçimselleştirilmesi, yapım bileşenleri arasındaki ilişkiler üzerine çıkarımlar yapılmasını sağlamıştır. Örneğin; farklı eğriliğe sahip yüzeylere uygulanmış olan Selçuklu geometrik desenleri incelemesinde, yüzey eğriliği, yüzey boyutu, desenin dönel simetri grubu ile uygulamada kullanılmış olabilecek pergel, ip gibi araçlar ve kullanımları arasında ilişki kurulmuştur. Buna göre hesaplamalı yapım uygulamalarında araçların hangi şekilde kullanıldığına bağlı olarak cebirsel ifade edilebilecekleri gösterilmiştir. Taş oymacılığı çoğunlukla birbiri üzerine uygulanan sıralı işlemlerden oluştuğundan yapım süreci hakkında fikir yürütmek zordur. Ancak son üründe görülebilen araç izi kalmışsa bu izler üzerinden fikir yürütülebilmektedir. Bu tez çalışmasında geliştirilen hesaplamalı yaklaşım ile yapım bileşenleri arasındaki ilişkilere dair çıkarım yapabilmenin, taş üzerine oyulmuş Selçuklu geometrik desenlerinin olası yapım süreçlerine dair fikir yürütmeye yardımcı olduğu sonucuna varılmış ve araştırmanın daha çok deseni kapsayacak şekilde genişletilmesi gerektiği düşünülmüştür. Çalışmanın son aşamasında gerçekleştirilen yeni desen üretimleri, tez kapsamında sunulan bütünleşik ve kural tabanlı hesaplamalı yapım yönteminin hesaplamalı tasarıma çeşitlilik ve bütünlük açısından katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Ayrıca üretimler iki öğrenci çalıştayı süresince el ile değil; bir sayısal üretim aracı olan CNC frezeleme makinası ile gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, üretimlerin otomasyona indirgenmesi ve hatasızlık kavramları ile eşleştirilen ve keşfe kapalı görülen CNC frezeleme yönteminin tasarım sürecine katılabileceği gösterilmiştir. Üretim denemeleri, hesaplamalı bir zanaat yaklaşımı benimseyerek yaparak tasarlama durumunu ve araç, nesne ve frezeleme işlemi gibi yapım bileşenlerinin özelliklerinden kaynaklanan üretkenliği ortaya koymuştur. Desen çözümlemelerinde olduğu gibi sayısal üretimlerde de araç tabanlı belirme durumlarının ortaya konması, tez çalışmasının en özgün ve önemli katkılarından birini oluşturmaktadır. Buna göre, günümüzde tasarım eğitimi ve pratiğinde giderek yaygınlaşan sayısal üretim araçları ile tasarımcının yapım aşamasında kontrol kazanmasına ek olarak yapım aşamasından beslenebileceğini göstermek hedeflenmiştir. Son olarak, yapılan çalışmanın olası bir diğer katkısının restorasyon uygulamalarında olabileceği düşünülmüştür. Selçuklu geometrik desenlerinin yalnızca şekilsel olarak değil; aksine yapım süreçlerini de hesaba katarak yeniden üretilmelerinin desenlerin özüne uymayan restorasyon sonuçlarının önüne geçilmesine yardımcı olabileceği öngörülmüştür. Bu çalışmanın sanat tarihi ve restorasyon uzmanları ile birlikte ilerletilebilmesi için daha çok sayıda desenin incelenmesi ve incelenen desenlerin erişime açık veri tabanı üzerinden paylaşılabilir hale getirilmesi hedeflenmiştir.