Design & Decision Support Systems for Architectural Design and Urban Planning Prof.dr.ir B. de Vries V. Tabak

DDSS Expertise (1) Design Processes (architectural design, urban planning, industrial design, mechanical design) Design cognition Design problem description and solution finding Design evaluation and reflection Management of a multidisciplinary design process.

DDSS Expertise (2) Models, Methods and Techniques as a means to perform a specific design or planning task Developing a concept Formalizing the concept Implementation of the concept Validation of the concept.

DDSS Expertise (3) Applications and Tools Analysis of the requirements Development or adaptation of the application or tool to meet the requirements.

DDSS Expertise (4) Information systems Analysis of the requirements Describing functional and technical specifications Implementation of the system Design and development of an adequate user-interface.

EU and PhD projects Building Management Simulation Center Measuring User Satisfaction through Virtual Environments Using a Virtual Environment for Understanding Real-World Travel Behavior Socio-Technological-Commercial Framework and Decision Support System for Housing Refurbishment A Learning Based Transportation Oriented Simulation Systems Simulation of Human Behavior in the Built Environment

DS Lab. / Desk-Cave

Creation of VR models Abstract models vs. Realistic models Use of 3D CAD models Photogrammetry Panoramic models Game engines Lighting: Daylight and Illumination

Application in general Presentation Evaluation Design

Application in the Built Environment Walkthrough of new building (animation) Walkthrough of new urban plan (animation) Navigation in 3D model of special projects (VR-setup)

Experiences Pro Selling Communication with client Cost reduction on mockup Intuitive user interface

Experiences Con Special expertise needed For immersive VR special equipment needed Validation of the response

VR model Refurbishment house DDDoolz with Eindhoven city center World Up programming environment

Movies Blue hall Virtual walk User preferences

VisTa V. Tabak Gemeente Tilburg

VisTa [Visueel & Interactief STedenbouwkundig Applicatie] Afstudeeropdracht

Relevantie Het vroege ontwerpproces Theorie Overgang van programmatische uitgangspunten naar ruimtelijke oplossingen. Genomen beslissingen hebben een grote impact op het uiteindelijke resultaat van het ontwerpproces. Programma van Eisen als belangrijkste informatiebron.

Relevantie Het vroege ontwerpproces Praktijk Problematische overgang van planologie  stedenbouw [relatie inhoud – vorm]. Problemen:  Weinig informatie beschikbaar  Vele verschillende problemen en oplossingsvarianten  Diverse handelswijzen, ideeën en percepties

Relevantie Programma Woonmilieu: accent woon/werk- combinaties en woningen in open verkaveling Woningaantal: geschat 250 Woonmodule (12x7x3) Werkmodule (6x7x3) Basis-”rekeneenheid”: referentie Legoblokjes Overhoeken/BE: Enschotsebaan Stedenbouwkundig plan3D model resultaat: 350 woningen

Relevantie Het vroege ontwerpproces: heden Traditionele ontwerpmedia Ontwerpen op basis van schetsen, relatieschema’s en maquettes. Sterke punten: snel gemaakt, veel vrijheid, eenvoudig en voldoet aan informatieaanbod/behoefte. Zwakke punten: onnauwkeurig, foutgevoelig, onoverzichtelijk en moet veelvuldig opnieuw gemaakt worden.

Relevantie Het vroege ontwerpproces: trend Computer Aided Design [CAD] De computer wordt steeds vaker en vroeger ingezet. Sterke punten: goed in het visualiseren en het communiceren van het ontwerp. Zwakke punten: te nauwkeurig en complex in gebruik.

Relevantie Het vroege ontwerpproces: oplossing VisTa [Visueel & Interactief STedenbouwkundig Applicatie] De sterke punten van de traditionele ontwerpmedia en van CAD combineren in een op de praktijk gerichte applicatie.

Onderzoek Doel(groep) Ontwerper/planoloog ondersteunen bij het vertalen van het PVE naar drie dimensionale modellen. D.m.v. visueel en interactief modelleren en evalueren VisTa moet hierbij:  Een grote vrijheid in het ontwerpen bieden.  Gemakkelijk en intuïtief in gebruik zijn.  Leuk en inspirerend om te gebruiken zijn.  Een grote mate van nauwkeurigheid en consistentie bieden.

Onderzoek Visualisatie Er wordt gebruik gemaakt van de desk-CAVE in samenhang met een Virtual Reality omgeving. Deze maakt het mogelijk om :  Met een betere immersie in VR door een model heen te lopen en het van alle zijden te bekijken.  Meerdere views op het model tegelijkertijd aan te bieden.  Af te wijken van de standaard input devices.

Onderzoek Interactie Feedback van het systeem gedurende het modelleren, informatie over bereikte eigenschappen van het model. Drie niveaus:  Op modelniveau Eisen/wensen als: bruto vloer oppervlak en woningdichtheid.  Op delen van het model Eisen/wensen als: bestemmingen en rooilijnen. Te koppelen met een omgevingsmodel.  Op objectniveau Eisen en wensen m.b.t. eigenschappen van een object.

Onderzoek Modelleren De modellen opbouwen uit objecten met één bepaalde functie. Deze basisobjecten worden door de gebruiker zelf aangemaakt door het invoeren van het PVE. De objecten kunnen middels een beperkt aantal, eenvoudige bewerkingen aangepast worden, o.a verplaatsen en roteren.

Onderzoek Evalueren Ontwerper/planoloog kan het model evalueren met behulp van:  De feedback op drie niveaus.  De Virtual Reality omgeving in samenhang met de desk-CAVE. Dit zorgt voor een zinvolle, continue evaluatie van het ontwerp.

Prototype Use-cases Hoog UC2.1 Maak een nieuw model aan UC2.3 Sla een model op UC2.4 De applicatie afsluiten UC2.5 Importeer een omgevingsmodel UC3.1 Plaats een basisobject UC5.1 Verplaats een object UC5.2 Roteer een object UC5.3 Verander de grootte van een object UC5.5 Verwijder een object UC6.1 Verwissel van werkview UC6.5 Toon het model in VR Laag UC2.6 Exporteer het model UC3.3 Plaats een dak UC4.3 Wijzig een groep UC5.7 Array een object UC5.8 Align een object UC6.6 Toon de werkview in full screen weergave UC7.1 Definieer een nieuw object in een bibliotheek UC7.2 Wijzig een object in een bibliotheek UC7.3 Verwijder een object uit een bibliotheek Middel UC2.2 Open een bestaand model UC3.2 Plaats een strook UC3.4 Plaats een groep UC4.1 Groepeer objecten UC4.2 Degroepeer objecten UC5.4 Wijzig de eigenschappen van een object UC5.6 Kopieer een object UC6.2 Pas de werkview aan: pan UC6.3 Pas de werkview aan: zoom UC6.4 Pas de werkview aan: roteer UC8.1 Wijzig de instellingen Use cases beschrijven het gedrag van een systeem. Spilfunctie bij de ontwikkeling van VisTa.

Prototype Demo VisTa

Prototype Screendumps/foto’s Duo monitor Desk-CAVE

Experiment Film

Website Voor meer informatie en prototype.