Generativní design a digitální výroba (FSI-YRP)

Akademický rok 2026/2027
Garant: Ing. David Škaroupka, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:

Cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi využití generativního designu v průmyslovém designu a dále ukázat návaznost generativního modelování na technologie rapid prototypingu. Cíle je dosaženo výukou pokročilých softwarových nástrojů a praktickým využitím digitálních technologií výroby např.: CNC obrábění, 3D tisk, nebo laserového řezání v rámci praktického workshopu.

Získané zkušenosti využijí při řešení diplomové práce, v doktorském studijním programu a v praxi pak při vývoji nových výrobků. Znalost technologií diitální výroby prospěje k rozšíření dovedností potřebných k realizací designových a předvýrobních modelů.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:

Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů, zejména Rhinoceros 3D.
Obsah předmětu (anotace):

Náplní kurzu je algoritmicky řízené počítačové navrhování (AAD) a parametrický design se zaměřením na aplikace v průmyslovém designu. Podstatou je návaznost na následující proces výroby na základě digitálního 3D modelu. Studenti získají kompetence v oblasti algoritmického modelování a přímé digitální výroby. Budou schopni kustomizovat digitální data podle zvolených parametrů a převádět reálné geometrie do digitální a zpět. Studenti budou samostatně realizovat digitální výrobu svého návrhu ve strojLABu konstruování.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Podmínky udělení zápočtu: vypracování semestrálního projektu, odevzdání dat v digitální formě. Celkem je možno získat až 100 bodů. Výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS. Hodnocení i pouze jediného úkolu nižším než polovinou z maximálního počtu bodů je celková klasifikace předmětu „nevyhovující“. Podle čl. 13 Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně se užívá klasifikační stupnice ECTS. KLASIFIK. STUPEŇ ECTS / BODOVÉ HODNOCENÍ / ČÍSELNÁ KLASIFIKACE // A / 100–90 / 1 / výborně // B / 89–80 / 1,5 / velmi dobře // C / 79–70 / 2 / dobře // D / 69–60 / 2,5 / uspokojivě // E / 59–50 / 3 / dostatečně //F / 49–0 / 4 / nedostatečně.

Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení. Student je povinen být přítomen v rozvrhem stanovené době v počítačové laboratoři a pracovat na úkolech a vyčkat konzultace. Jako omluva nepřítomnosti se uznávají pouze důvody obdobné důvodům podle zákoníku práce, např. nemoc. Neomluvená absence může být příčinou neudělení zápočtu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s počítačovou podporou

1. Generativní design – úvod do algoritmického modelování Rhinoceros 3D Grasshopper


2. Generativní design – parametrizace jednoduchého modelu


3. Generativní design – práce s datovými strukturami


4. Generativní design – hledání forem


5. Generativní design – patterny pro 2D aplikace


6. Generativní design – práce s atraktory


7. Generativní design – komplexní patterny a jejich morphing na 3D plochy


8. Experimentální generativní design – růstové algoritmy


9. Workshop  – Příprava dat pro digitální výrobu


10. Workshop – Příprava dat pro digitální výrobu


11. Workshop – výroba ve strojLABu


12. Workshop – výroba ve strojLABu


13. Workshop – strojLABu obhajoba výsledku
Literatura - základní:
1. TEDESCHI, Arturo. AAD_Algorithms-aided design: parametric strategies using grasshopper. Brienza, Italy: Le Penseur Publisher, 2014. ISBN 978-88-95315-30-0.
3. NABONI, Roberto a Ingrid PAOLETTI. Advanced Machinery. In: Advanced Customization in Architectural Design and Construction. Cham: Springer International Publishing, 2015, 2015-12-5, s. 29-75. SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology. DOI: 10.1007/978-3-319-04423-1_3. ISBN 978-3-319-04422-4. Dostupné také z: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-04423-1_3
Literatura - doporučená:
1. FRANCE, Anna Kaziunas. Make: 3D printing. Sebastopol: Maker Media, 2013, xv, 213 s. : barev. il. ISBN 978-1-4571-8293-8.
2. DRUMM, Brook, James F. (James Floyd) KELLY, Brian ROE, et al. Make: 3D printing projects. San Francisco: Maker Media, 2015, xvii, 263 stran : barevné fotografie. ISBN 978-1-4571-8724-7.
3. KLOSKI, Liza Wallach a Nick KLOSKI. Začínáme s 3D tiskem. Brno: Computer Press, 2017, 211 stran : ilustrace. ISBN 978-80-251-4876-1.
5.

CUEVAS, Diego García a PUGLIESE, Gianluca. Advanced 3D printing with Grasshopper®: clay and FDM. Independently published, 2020. ISBN 979-8635379011.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-PDS-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 2 Povinný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- kl 2 Volitelný 1 1 Z