Grasshopper對於建模上的影響與應用
一、前言
Grasshopper是一套在Rhino內的外掛軟體，可幫助設計師進行參數化設計，並且也結合了不少擴充功能如Firefly、Kangaroo….等(大部分擴充功能以動物或昆蟲命名，好像是個傳統?)，長期Grasshopper應用在建築領域上，而近年來逐漸在工業設計領域出現，並與數位製造結合一起，我在台科大設計所碩一上學期的課程第一次接觸到Grasshopper也稍微了解一下它，想分享一下自己對Grasshopper的看法，希望對工業設計的同學們有所幫助。
二、Grasshopper介紹與應用
前面有提到，Grasshopper可以進行參數化設計，簡單的來說它給予模型很大的彈性空間進行修改，如果今天遇到尺寸需要調整，以我們一般的建模做法很可能會導致模型本身要重新建模，若是透過Grasshopper可以找尋特定位置直接修改參數，不必重新建模由電腦幫你運算到後面的模型，以系統櫃作為例子(圖一)，設計師可以到現場量取尺寸，之後直接在軟體中輸入尺寸數值就可以完成系統櫃的模型，且可以隨時調整櫃子各種尺寸如夾板厚度、層高、寬度等(圖二)，省時間也省事。
圖一:透過右側的編程(圖二)可以很輕易蓋出特定尺寸的系統櫃。
圖二:事後可以修改系統櫃的參數，如改變層板數量、寬度，可以連帶改變櫃子側板高度等
除此之外，若今天遇到需要做非常繁瑣的圖形時，譬如鎖鏈網格、漸變孔洞、特殊的波浪…..等等，依靠一般建模方式會讓設計師很頭痛的模型(圖三)，Grasshopper也能很輕易的協助設計師建模出來，我在學期期間試著設計一款音響(圖四)，若今天想讓音響上的孔洞也能根據我的設計進行變化，一般作法可能會讓我挖洞挖到亂掉，如果說要修改還要再重新做一遍，而Grasshopper則僅需靠簡單的編程就能根據我所設計進行挖洞(圖五)，甚至事後還能調整變化。
圖三:利用Grasshopper可以輕易做出特殊表面紋理。
圖四:課堂作業設計的音響，考量到聲波關係因此改變音響的孔洞大小變化。
圖五:為了達到設計目標，透過Grasshopper可以輕易的變化調整孔洞大小或型式。
三、Grasshopper擴充功能
Grasshopper的擴充功能還能製作更不一樣的圖樣，像是Kangaroo可以做有點物理特性效果的模型(圖六)，或者是Pufferfish可以製作更複雜的表面紋理(圖七)，這些都非常適合應用在產品設計中，大部分擴充功能可以在Food4Rhino網站可以下載(有些需要付費)，在設計過程也需要考慮一下生產方面的問題，雖然參數化設計可以幫助生產我們的模型，但畢竟Grasshopper主要是給建築設計使用，建模尺度比較大，如果放在產品上可能會導致圖樣過於細緻在生產端會出現狀況。
圖六:利用Kangaroo2可以做些物理特性的造型。
圖七:取自官網範例，目前Pufferfish我尚未著墨，但看起來很適合做特殊表面紋理與造型。
特別介紹Grasshopper的另個擴充功能Firefly，Firefly可以讓建模軟體與Arduino結合，這可以應用很多互動設計上面，我在課程期末作業也嘗試利用Firefly與我麥克風結合設計一款立燈(圖八)，透過聲音變化轉換數值在我的模型上產生互動(圖九)，這讓產品有了新的變化，也增添不少趣味。
圖八:我利用Grasshopper先把葉片建立起來，在透過Firefly控制葉片擺動，預想是能透過聲音大小改變葉片的擺動。
圖九:透過Firefly利用電腦麥克風偵測聲音數值轉換成影響點位移距離改變葉片角度。
四、總結
Grasshopper目前很大優點在於參數化以及特殊紋樣，在產品設計過程中給了設計師新的元素可以應用，而其龐大的擴充功能更是讓Grasshopper可以當作獨立一個建模軟體也不為過，但是當然並不是需要完全利用Grasshopper建模，有些模型在Rhino中建模會比起在Grasshopper建模還比較方便，因此建議要應用Grasshopper時與Rhino相互搭配，畢竟可以在Rhino裡面繪製圖樣或模型再參照進Grasshopper編程，然後再從Grasshopper生成到Rhino內繼續建模，兩者相輔相成，而最近Rhino7上線還可與SubD一起搭配，這樣足以應付絕大部分模型建模，軟體是工具，怎麼運用則是設計者需要好好思考。
五、參考資料:
- Kangaroo-Grasshopper Tutorial，取自:https://reurl.cc/YWO6ZX。
- Pufferfish，取自:https://reurl.cc/xgG0dz。
- Grasshopper Attractor-WeaverBird，取自:https://reurl.cc/qmg8yE。
- Firefly Grasshopper(Animation & Sound)，取自:https://reurl.cc/GdmrMv。
- Food4Rhino，取自:https://www.food4rhino.com/
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特別感謝
林銘煌老師、施皇旭老師 指導
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