LEE- Mimari Tasarımda Bilişim-Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 11
-
ÖgeDREAMSCAPE: Use of virtual reality in architectural design & education(Graduate School, 2023-03-24)Virtual reality (VR) technology has attracted increasing interest as a medium for architectural design and experience, enabling users to interact with immersive digital environments that simulate reality in real-time. This study introduces the DREAMSCAPE framework, which adopts a direct manipulation approach and emphasizes embodiment, experience, and manipulation activities during the design process. This framework aims to facilitate intuitive interactions beyond the preconceptions of traditional computer-aided design (CAD) systems. To demonstrate and establish the framework, an experimental VR design tool named Dreamscape Bricks VR has been designed and developed for this study in Unreal Engine 4, employing LEGO bricks as base components to create a high-fidelity interactive design environment. To compare the design processes between physical and virtual mediums, design experiments were conducted with a group of 14 participants consisting of architects, graduate students, and undergraduate design students. Each participant was tasked with designing a shelter and a pavilion, once using physical LEGO bricks (in situ) and once using the Dreamscape Bricks VR tool (in virtuo). The design processes in both the physical and virtual mediums were analyzed through video recordings of the participants, retrospective think-aloud protocols, and post-experiment surveys. The participants' cognitive design processes were evaluated using the Function-Behavior-Structure (FBS) framework and infographic entropy analysis, while the Embodiment-Experience-Manipulation (EEM) taxonomy was developed to conduct a deeper analysis of the design activities observed in the session recordings that could not be reflected in the retrospective self-reports. The results revealed comparably rich cognitive design processes in both mediums. However, the VR medium exhibited significantly higher levels of embodiment and experience activities. Notably, manipulating user scale within the VR environment introduced unique design opportunities, facilitating a dynamic exploration of spatial design at various scales, which is unavailable in the physical medium. Overall, this research offers guidelines for VR design tool development, focusing on more intuitive, immersive, and user-friendly experiences. The findings of the design experiments provide insights into the use of VR and metaverse environments in architectural design and education. By offering a more immersive design experience through designing while being present inside, similar to dreamscapes, VR has the potential to unlock novel creative opportunities and enhance the design process.
-
ÖgeGeleneksel kırsal bölge mimarisi için parametrik H-BIM uygulamalarının değerlendirilmesi; Vernabim(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-09-13)Kırsal mimari, yıllar boyu süren tecrübelere dayanan, yaşamın içerisinde şekillenmiş ve deneyimlenmiş pek çok bilgi ile yüklüdür. Yapıldığı dönem ve yörenin tasarım ve inşaat teknolojisi ile harmanlanmış mekânsal, ekonomik, ekolojik, sosyal ve politik pek çok faktörün bir araya gelmesi ile şekillenmiştir. Kırsal mimarinin bu bağlamda; tasarım yaklaşımları, yapıldığı coğrafyadaki kentsel ve bağlamsal ilişkileri, yerel yapım teknolojileri, iklim koşullarına uyumlu yapı tasarımları ve mimari özellikleri açılarından oldukça önemli bir kültürel birikimi içerisinde barındırdığı görülmektedir. Ayrıca bu basit olarak nitelendirilebilecek yapılar birçok anlamda sürdürülebilir bir mimarlığın genetik kodlarını da üzerlerinde taşımaktadırlar. Bu yapıların yapımı sırasında kullanılan çözümler, işçilik, malzeme ve performans özellikleri ile yereldeki yapısal bilgi birikimi bu binaların kültürel değerlerinin farklı bir boyutunu da oluşturmaktadır. Kültürel miras değeri taşıyan bu binaların çevresel ve sosyo-ekonomik değişik nedenler ile kaybolması söz konusu kültürel birikimin kaybedilmesi gibi olumsuz durumları da gündeme getirmektedir. Miras niteliğindeki yapıların mimari anlamda korunması için belgeleme konusunda mevcut uygulamalar hem geleneksel hem de çağdaş belgeleme stratejilerini içeren yaklaşımlara sahiptir. Günümüzde artık yaygın biçimde kullanılmakta olan dijital teknolojilerin yardımı ile korunması gereken yapıların üzerlerinde taşıdığı bilgilerin toplanabilmesi, koruma, yaşatma ve kullanım anlamında hassasiyet, doğruluk ve hız gibi çeşitli avantajlar sunmaktadır. Yerel mimari örneklerin üzerinde yapılacak koruma çalışmalarının dijitalleşmesi ayrıca çalışmaların yorumlanabilmesini, analiz edilmesini, kullanım alanının yayılmasını ve orijinal yapının sanal bir temsilinin elde edilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmaya önem kazandıran bir nokta dijital yöntemler yardımı ile yapım sistemleri, bileşenleri ve eleman özellikleriyle birlikte yapıların form ve strüktürel kurgusu hakkında veri toplanabilmesidir. Bahsedilen dijital yöntemler çalışmada öncelikle veri toplama alanında kullanılan fotogrametrik yöntemlerdir. Bu sayede yapıların barındırdığı geometrik ve geometrik olmayan veriler temassız biçimde elde edilmekte ve gerçekeğe dayalı biçimde kütle modelleri oluşumu sağlanmaktadır. Ardından toplanan veriler ve onlardan elde edilen biçimsel ve görsel veriler teknoloji odaklı bir belgeleme sürecinde belirlenen BIM metodolojisine tabi tutularak, yazılımlarının sunduğu araçlar yardımı ile yüksek bir kullanım potansiyeline sahip parametrik objelere dönüştürülmektedir. Ayrıca BIM altyapısının sağladığı parametrik bileşenler ve akıllı nesne yaklaşımları yüksek bir performans ve geri bildirim mekanizması sağlanmaktadır. Temelinde yeni bina üretimi odaklı olan BIM araçlarının tarihi yapılardaki koruma uygulamaları için birçok yeni olanağa sahip olduğu, bu alanda da yeni stratejiler ve yaklaşımlar geliştirildiği yapılan analiz ve vaka çalışmaları aracılığıyla görülmektedir. Bu araştırma ve uygulama alanına dair bir yaklaşım olarak karşımıza Tarihi Yapı Bilgi Modelleme (H-BIM) çıkmaktadır. Araştırmanın amacı, kırsal mimari bağlamında yapım sistemleri konusundaki zenginlik ve teknik bilgi birikiminin dijital yöntemler yardımıyla elde edilmesi, tanımlanan H-BIM uygulama planı ile parametrik bir yaklaşımla belgelenmesi, yorumlanması, detay ve yapı sistemlerine ait parametrik, modifiye edilebilir modeller ve sistem yaklaşımlarının oluşturulmasıdır. Bu araştırma yöntem ve kapsam olarak irdelendiğinde, kırsal mimari bağlamında belirlenen H-BIM metodolojisi içerisinde, erişimi nispeten kolay yazılım ve donanımsal araçlarla yürütülecek dijital fotogrametrik yöntemler ve parametrik meta modelleme altyapısı ile nesneden sisteme şeklinde ilerleyen bir H-BIM model sentezi sunmaktadır. Donanım olarak sahadan veri elde etme aşamasında kişisel kullanıma uygun insansız hava aracı ve cep telefonu kameraları kullanılmıştır. Tüm süreç, henüz ilk aşamada geliştirilen H-BIM uygulama planı çerçevesinde yürütülmüştür. Çalışmanın iş akışları, görevler, prosedürler ve aşamalar bu çerçeve ile belirlenmiştir. Araştırmada saha çalışmaları ile başlatılan uygulama aşaması belirlenen metodoloji çerçevesinde ilerletilmiştir. Yürütülen H-BIM süreci ve sonucunda ortaya koyulan zengin içerikli vaka çalışmaları ile ele model tanımlanmış ve işlerliği test edilmiştir. Çalışma yerel koruma uygulamaları adına uygulanabilir, pratik ve tekrarlamaya müsait bir H-BIM uygulama metodolojisi sunmaktadır. Erişilebilir dijital fotogrametri ve parametrik BIM modelleme yöntemlerinin bir arada kullanılması ile ortaya bilgi içeriği yüksek meta-modellerin çıkarılması amaçlanmış ve yapılan uygulama ile çalışan bir model ortaya koyulmuştur. Çalışma sonucu ortaya çıkan bulgular ve deneyimler, miras niteliği taşıyan kırsal yapıların belgelenmesi, korunumu ve devamlılığının sağlanması açısından önem arz eden bir model geliştirildiğini gösterir niteliktedir.
-
ÖgeYapı teknolojisi eğitiminde parametrik YBM destekli pedagojik yöntemlerin değerlendirilmesi(Graduate School, 2023-01-06)Çok boyutlu bir metodoloji, süreç ve teknoloji olan Yapı Bilgi Modellemesi (YBM), mimarlık ve inşaat sektöründe bütünleşik ve bilinçli öğrenme için önemli pedagojik potansiyellere sahiptir. Özellikle yenilikçi mimarlık mühendislik ve inşaat (MMİ) uygulaması için YBM ve Entegre Proje Teslimi (IPD) yöntemlerinin hızla benimsenmesi ve yaygınlaşması, mimarlık eğitiminin farklı disiplinlerarası alanlarına odaklanan yeni, disiplinlerarası ve bütünleştirilmiş eğitim çalışmalarını önemli ölçüde motive etmektedir. Mimarlık, mühendislik ve inşaat endüstrisindeki artan ilgiye ayak uyduran birçok mimarlık ve inşaat mühendisliği okulu, özellikle son on yılda YBM'yi eğitim programlarına entegre etmek amacıyla farklı ve yeni stratejiler uygulamıştır. Bu çalışmalar için temel itici güç, YBM kullanımı üzerinden yüksek bina performansına yönelik talep ile uygulama alanında YBM yöntemlerinin kritik öneme sahip hâle gelmesi olarak özetlenebilir. Bu bağlamda uygulamaya yönelik eğitimde YBM merkezli dönüşümler, pedagojik bir gereklilik olarak ortaya çıkmaktadır. Parametrik yapı bileşenlerine sahip mevcut YBM araçları, içerisine gömülü imalat ve inşa yöntemleri ile akıllı yapı nesnesi davranışları, performans simülasyon modülleri ve hızlı geri bildirim mekanizmalarıyla yüksek performanslı tasarım ve entegre yapı sistemlerini öğrenmek için eğitim süreçlerini önemli ölçüde değiştirme potansiyeline sahiptir. Farklı bir bakış açısıyla YBM metodolojisi, tüm yapı süreçlerini hesaplamalı, parametrik ve ilişkisel davranışlarla tanımlarken fiziksel gerçekliğe çok yakın bir düşünme ve uygulama ortamı sağlar. Bu avantajlara ve potansiyellere rağmen YBM araçlarının endüstri merkezli çözümler olarak mevcut durumu, eğitim kullanımı için hâlâ birçok zorluğa sahiptir ve iyi organize edilmiş vaka çalışmaları yoluyla kişiye özel strateji ve yaklaşımları gündeme getirmektedir. Bu aynı zamanda okullarda YBM'nin ayrı bir konu olarak öğretilmesinin -ki bu hızlı, basit ve nispetten etkili bir yanıttır- veya YBM'nin eğitiminde yukarıda belirtilen potansiyellerini gerçekleştirebilecek belirli mimari, tasarım ve inşaat alanlarında bilgi edinme ve yürütme bağlamında YBM anlayışı sağlama tartışmasını da beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasının amacı, mimarlık eğitiminin en erken aşamalarında yapı sistemleri ve teknolojisi konularının öğrenilmesi için Yapı Bilgi Modellemesi (YBM) destekli pedagojik yaklaşımların potansiyellerini araştırmaktır. Çalışmanın kapsamı, YBM ile yapı sistemleri ve teknolojisinin kesiştiği noktada öğrenme süreçlerinin analizi ve değerlendirilmesi ile bulgulara ve araştırma çalışmasına dayalı olarak ders ve eğitim programlarının oluşturması için kullanılabilecek yeni ve kanıta dayalı bir pedagojik çerçeve önerisi oluşturmaktır. Araştırma, mimarlık eğitiminin erken aşamalarında yapı sistemlerinin ve YBM'nin öğrenme sürecine odaklandığı için ileri düzey eğitim deneyleri ve örneklerinden farklılaşmakta ve temel yapı sistemlerini ve teknolojisini öğrenmek için özellikle parametrik YBM yöntemlerine ve nesne yönelimli ontolojiye dayalı yeni bir pedagojik yaklaşım önermektedir. YBM'nin etkin olduğu bir eğitim araştırması olarak bu araştırma, bağlam içinde YBM fikrine dayanmaktadır. Çalışmanın kapsamı iki temel boyutu içermektedir: Birinci boyut YBM ile yapı sistemleri ve teknolojisinin kesiştiği noktada öğrenme süreçlerinin analizi ve değerlendirmesi, ikinci boyut ise mimarlık ve inşaat okullarında yeni dersler ve atölyeler oluşturmak için kullanılabilecek yeni bir pedagojik çerçeve önerisidir. Genel pedagojik açıdan bakıldığında bu çalışma, YBM'yi karmaşık yapı sistemlerinin iyi gerekçeli argümanlar ve ampirik araştırma sonuçları ile öğrenmeye yönelik teorik potansiyellerini doğrulamaktadır. Çalışma, mimarlık eğitiminin en erken aşamasında bağlam içinde YBM'yi araştırma fırsatı bulmuştur. Bu ilk aşama, çok katmanlı paylaşılan modellerle iş birlikçi öğrenci ekip çalışması YBM veri tabanı yönetimi, maliyet tahminleri, 4B inşaat görselleştirmeleri ve bina enerji simülasyonları gibi daha gelişmiş eğitim uygulamalarına zemin hazırlamak için parametrik ontoloji ve düşünceye odaklanmıştır. Çift kanallı bir pedagojik çerçeve kullanılan çalışmada yapı bileşenlerinin ve davranışlarının parametrik temsili üzerinden sıkı bir şekilde bütünleşen nesne yönelimli ontolojik bir yaklaşım benimsenmiştir. Araştırma sürecinde ise YBM yöntemleri aracılığıyla yapı sistem ve teknolojisi konularındaki öğrenme mekanizmalarının geniş bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için bir dizi araçsal vaka çalışmasına altlık teşkil eden nitel bir pedagojik çerçeve ortaya koyulmuştur. Araştırma tasarımı "gömülü teori" yaklaşımına dayalı olarak katılımcı gözlemler, etkinlik kodlaması, akran ve odak grup görüşmeleri gibi nitel araştırma tekniklerini ve ardından toplanan verilerin ve araştırma bulgularının doğrulanması ve yorumlanması için derinlemesine içerik analizini içermektedir. Vaka çalışmaları sürecinde katılımcı öğrenciler, parametrik YBM modellerinin oluşturulmasının kapsamlı anlama mekanizmaları için temel olduğu, yapı sistemleri ve teknolojisinin ana kavramlarını öğrenmek için tamamen YBM ile geliştirilmiş bir eğitimi sürecini deneyimlemişlerdir. Araştırma sonuçları; YBM destekli öğrenmenin kavramsal ve pratik avantajlarını, öğrenme süreçlerine dair deneyimler ile gözlemlenen sorunlar ve zorlukları içermektedir. Çalışma ayrıca parametrik düşünme ve modelleme yoluyla yapısal sistemlerin anlaşılması için titizlikle tasarlanmış YBM tabanlı pedagojik modüllerin mimarlık eğitimindeki dönüşüm potansiyellerine vurgu yapmaktadır. Bu çalışmada önerilen pedagojik çerçeve ve stratejiler, araştırma bulguları üzerinden sentezlenmiştir. Çalışma içeriği, teorik modelde çok daha detaylı açıklandığı gibi ileri eğitim uygulamaları ve deneysel çalışmalar için tekrarlanabilir ve uygun şekilde aktarılabilir bilgi birikimi sağlamaktadır. Çalışma sonuçları benzer öğrenme ortamları ve ders içeriklerinin yapı bilgisi alanındaki öğrenme konuları ile ilgili YBM konularının ikili etkileşimleri etrafında geliştirilebilir olduğuna işaret etmektedir. Araştırma çalışmasından elde edilen bulgulara dayanarak, iyi tasarlanmış öğrenme ortamlarının, ayrıntılı ders içerikleri ve YBM kullanımının operasyonel sorunları için proaktif çözümler ile önemli avantajlar içerdiği söylenebilir. Çalışmadan elde edilen bulgular ve ana motivasyonlar ışığında temel tartışma, yapı teknolojisi öğreniminin parametrik düşünme ve anlama mekanizmaları üzerinden dönüşümüdür. Bu değişim, geleneksel pedagojik yöntemlerden tamamen farklı olan ve kaçınılmaz olarak yeni stratejiler gerektiren, yeni, bilişsel ve ele tutulur beceriler getirmektedir. Bu noktada çalışma, pedagojik yenilikler için bu tür olasılıkların, YBM ve belirli öğrenme konularının sentezi yoluyla teknoloji merkezli yaklaşımlar ve hibrit öğrenme ortamları ile köklü öğretim geleneklerini değiştirerek elde edilebileceğini göstermektedir. YBM ve parametrik anlayışın benimsenmesi, bu çalışmada sunulduğu gibi bilinçli bir niyetle gerçekleştirilebilecek her düzeyde yapı ve inşaat teknolojisi için günümüz eğitimine esas olabilir. Sonuç olarak çalışma; mimarlık mühendislik ve inşaat sektöründeki güncel gelişmelerle birlikte gelecek nesil mimarları ve inşaat profesyonellerini nasıl eğiteceğimizi değerlendirmek için gerekli argümanları sunmaktadır. Bu açıdan bakıldığında yapı teknolojisi eğitimi etrafında düzenlenen tam parametrik YBM tabanlı bir stüdyonun erken aşamalarda bile öğrencileri 21. yüzyılın teknoloji tabanlı mimarlık ve inşaat endüstrisine hazırlanması ile tasarım, üretim ve imalat yöntemlerindeki hızlı değişimlerin üstesinden gelinmesi için büyük bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
-
ÖgeAnalysis of visual design principles in art and architecture by computer vision and learning based model(Graduate School, 2022-09-20)Visual design is associated with different uses and organizations of design elements and principles. They are explained in numerous books in art and design disciplines as the bases of visual communication. Those are applied subjectively by the designers in various disciplines for aesthetics and presentation of information. For the constitution of a perceptual framework for visual processing, the logical procedures that use the design elements are called visual design principles (VDP) ; three are selected as the main principles for this study: emphasis, balance, and rhythm. As the examples of these principles were inspected, it was established that the use of the design elements differed and led to sub-visual similarities existing in their compositions, despite following the main organizational rationale. So nine sub-VDP are defined, which have similar visual patterns: color, isolation, shape, symmetric, asymmetric, crystallographic, regular, progressive and flowing. Although numerical analysis of design visuals is considered as hard, it has become possible with emerging artificial intelligence (AI) technologies. Due to the advances in computer vision applications, a deep learning model can identify these underlying common visual patterns in the data. This Ph.D. thesis develops an approach to detect and classify the VDP in a visual composition over different domains, including photography, art (paintings, prints and graphic art) and architecture (building facade visuals) by a neural network model. The AI applications in art, design, and architecture conducted by the disciplines of computer science and design have been found, analyzed and the models, methods, numbers, and types of data used in the studies have been extracted. Next to the compiled knowledge in AI studies in art and architecture, the manual and computational analyzes of the building facade in architecture have been researched. As there was no existing dataset for this problem, three genuine datasets have been created in the given domains for this study. The majority of the examples showing the VDP directly belong to the contemporary era, so the data search has been oriented toward this period. Various websites and online museum databases are used for collecting the data. The amount of data found for the labels of VDP in each domain has been kept as high as possible to achieve high performance from the deep learning model. Multiple experiments are structured for testing the model. Classification results within the domains are evaluated by considering the clarity and the amount of the data. The effect of the labeling procedure in the preparation of the initial datasets is discussed by analyzing multi-class and multi-label classification results. Also, domain adaptation is investigated with instances tested in models trained in other domains. The knowledge of myriads of original designs, captured by the underlying computational patterns, can be used to consolidate the design process by providing an objective evaluation of the visual compositions.
-
ÖgeEkstrüzyona dayalı yapımda yeniden yapılandırma süreçleri için kavramsal bir çerçeve(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-11-03)Üretim yöntemleri ve süreçleri teknolojik gelişmelere paralel olarak zaman içerisinde farklılaşmıştır. Öte yandan, hesaplamalı tasarım yaklaşımındaki paradigma değişimleri, zanaatın bu yönüne olan ilgiyi arttırmış ve bu alandaki dönüşüme zemin hazırlamıştır. Bununla birlikte, mevcut kaynakları kullanarak tasarlama, yapma, dönüştürme ve onarım gibi zanaata özgü kavramlar önem kazanmış; bireysel yapım süreçlerini kapsayan üretici kültürünün yaygınlaşması ile yapıma dair bilgi, sanal üretici platformları aracığıyla paylaşılmaya başlamıştır. Bu gelişmeler ve dönüşümler, insanın el ile yapma ve keşfetme becerisinin sayısal teknolojilerle birlikteliğinden oluşan dijital zanaatın ortaya çıkmasına neden olmuştur. Hesaplamalı tasarım düşüncesinin bir yansıması olarak mevcut üretim biçimleri, dijital ortama aktarılarak sayısal makinaların işleyeceği ve etkileşim kuracağı hale getirilmiştir. Bu dijitalleştirme sürecinde, el ile ve sezgisel olarak gerçekleştirilen yapım süreçlerindeki örtük bilginin açığa çıkarılmasında yapım gramerleri gibi kural tabanlı yöntemlerin kullanımı giderek önem kazanmaktadır. Biçim gramerlerinin bir alt başlığı olarak nitelendirilen yapım gramerleri, parametre ve kurallardan oluşan işlem dizileri ile yapım süreçlerini tanımlamak ve gramer kurallarının malzemeyi biçimlendirmek için uygulanması ile çözüm uzayını genişletmek için kullanılmaktadırlar. İncelenen çalışmalarda yapım gramerlerinin dijital fabrikasyon araçlarına bağlı yapım süreçlerinde veya ön tasarım aşamasında malzeme ile birlikte keşif süreçlerinde kullanıldığı belirlenmiştir. Bu yöntemin manuel araçlara bağlı yapım süreçlerinin çözümlenmesinde deneysel yöntemle birlikte kullanılması ile özellikle el ile yapımdaki riskin azaltılması, yapımın planlı ve kontrollü hale getirilmesi, mevcut araçların özelleştirilmesi söz konusu olabilmektedir. Mevcut araçların ve yapım yöntemlerinin özelleştirilmesi, dijital fabrikasyon araçlarına erişimin ve müdahale imkanının sınırlı olması gibi sebepler bu fabrikasyon süreçlerine alternatif olabilecek yaklaşımlar geliştirilmesine ön ayak olmaktadır.