Преображение театра с помощью FARO SCENE и FARO BuildIT Construction.
Этюд о реконструкции в пяти действиях

25 июня 2021

Проект по реконструкции театра Alliance Theatre в Атланте стоимостью 32 млн долларов – пример успешного сотрудничества в сфере дизайна и изготовления сборных конструкций.

Реконструкция театра Alliance Theater в Атланте

В ходе реконструкции театра Alliance Theater в Атланте использовались уникальные технологии, сочетающие ручную обработку дерева с современнейшим дизайном и сборными конструкциями (фотография Грега Муни).

Пролог

Центр искусств Вудрафф (Woodruff Arts Center) – важнейший культурный объект Атланты (шт. Джорджия, США).

Знаменитый комплекс в Мидтауне распахнул свои двери в 1968 году и с тех пор служит домом для симфонического оркестра Атланты.

Alliance Theatre – это театр, осуществляющий собственные постановки, включая крупномасштабные мюзиклы, а также спектакли в жанре художественной декламации. Естественная акустика зала позволяет донести голоса актеров до 650 зрителей. Руководство центра Вудрафф приняло решение о капитальном ремонте театра в 2015 году.

Первая реконструкция с момента открытия театра в 1968 году, преследовала три цели:

  • создание более удобной среды для посетителей за счет ряда усовершенствований и инноваций в дизайне;
  • модернизация систем освещения, звуковой аппаратуры и компьютерной техники;
  • модернизация инфраструктуры, включая добавление подвесных лесов и ремонт складских помещений, аудиторий и репетиционных залов.

Представители центра организовали конкурс на федеральном уровне, чтобы выбрать архитектора, который будет отвечать за дизайн проекта стоимостью 32 млн долларов. Бюро Trahan Architects из Нового Орлеана было выбрано из 30 кандидатов.

Основатель и директор Trahan Architects, а также член Американского института архитекторов, Трей Трэхан так определяет идею, лежащую в основе проекта: «Театр должен стать уникальным местом, объединяющим людей в пространстве театрального представления».

«Театр Alliance Theatre займет ведущее положение за счет тесного взаимодействия со зрителями, привлечения всех слоев населения и невероятного впечатления, производимого на посетителей...»

– из концепции Alliance Theater

Акт 1. Смелая концепция

Оригинальная концепция проекта подчеркивает синтез природы и технологий, сочетая то, что кажется несочетаемым.

В дизайнерском решении особое внимание было уделено дереву – материалу, который изящно стареет, покрывается патиной и создает ощущение естественного тепла. Но какие формы и очертания должны лечь в основу дизайна? «Я вспомнил работы Маттиаса Плисснига* (Matthias Pliessnig) и его прекрасные скамейки из переработанной древесины, — вспоминает Трэхан. – Мы могли подчеркнуть экологичность проекта и работать с формами, которые можно изменять и "лепить" на свое усмотрение».

*Маттиас Плиссниг – художник из Бруклина (Нью-Йорк), который создает мебель и скульптуры произвольной формы, состоящие из длинных реек гнутого под паром дерева: этот метод использовался в течение сотен лет при постройке деревянных судов.

В сотрудничестве с Плисснигом команда Трэхана разработала концепцию, которая в полной мере реализовала идеи художника: около 30,5 километров искусно фрезерованных реек из белого дуба объединили в уникальную инсталляцию в зале театра.

Строгие линии? Прямые углы? В обновленном театре Alliance Theatre их не так много. Чтобы продемонстрировать свою идею владельцу, архитектор поручил Плисснигу изготовить одно панно из изогнутых реек. Панно было представлено совету директоров в масштабе 1:1, чтобы продемонстрировать, каким обновленный театр будет не только на вид, но и на ощупь. «Они сразу же оценили концепцию. Мы не смогли бы добиться такого эффекта с помощью бумажных чертежей и объяснений», — рассказывает архитектор. Команда дизайнеров Трэхана получила одобрение на реализацию.

Акт 2. Шаг за шагом к успеху

Всего одна загвоздка. Извивающиеся и перетекающие деревянные панно нужно было спроектировать и установить с учетом масштаба. Не было никаких шаблонов.

Архитекторы обратились к производителю столярных изделий – CW Keller and Associates из города Плейстоу (шт. Нью‑Гэмпшир).

«Мы не пытаемся решить все проблемы до начала проекта, – говорит Президент CWKA, Шон Келлер. – Два года назад, когда мы начинали работу над проектом Alliance Theater, мы не были на 100% уверены в том, как он завершится. Слишком трудно сразу оценить все нюансы, когда речь идет о таких сложных геометрических формах. С инженерной точки зрения, мы следуем циклам и полагаемся на эффективность нашего процесса».

Планы строительства предусматривали создание более 200 отдельных панно, представляющих девять разных типов конструкций, каждая из которых разрабатывалась с учетом строгих акустических требований. Новый театр Alliance Theatre должен был звучать так же хорошо, как и выглядеть.

Акт 3. Пусть лазер освещает путь

Для начала работы над проектом CWKA требовалось понимание точных размеров помещения. К счастью, дизайнеры и инженеры CWKA изначально имели преимущество: в 2010 году они приобрели лазерный сканер Focus от FARO Technologies. «Мы очень быстро оценили возможность новой технологии: мы могли выезжать на объект, выполнять лазерное сканирование и возвращаться с этими данными в цех, — объясняет Келлер. — Документирование текущего состояния объекта с высоким разрешением и точными допусками повышает эффективность управления проектными рисками».

По словам Келлера, оценить рентабельность лазерного сканирования было нетрудно. «Если лазерный сканер позволит избежать хотя бы пяти выездов на натурное обследование или запросов на внесение изменений в первые 18 месяцев, он себя окупит», – рассказывает он. По оценкам Келлера, в конечном итоге, эта цель была достигнута «в десять раз быстрее».

Специалисты Trahan Architects спроектировали более 200 театральных панно, используя широкий ряд программных решений. Основными приложениями были: Rhinoceros 3D (Rhino), AutodeskvMaya, Grasshopper и Autodesk Revit.

«Почти всё моделирование мы выполняем в Rhino и Grasshopper. Мы можем привести данные oсостоянии объекта в соответствие с допусками, поскольку всё моделирование является вычислительным», – рассказывает инженер проекта CWKA.

Для регистрации и создания облака точек на основе данных сканирования использовалось ПО FARO SCENE.

В качестве еще одного приложения FARO, сыгравшего важную роль в проекте, Арсено называет FARO BuildIT Construction.

Специалисты CWKA познакомились с BuildIT, когда работа по сборке панно уже шла полным ходом. Тем не менее, BuildIT оказался незаменимым инструментом не только на этапе изготовления, но и во время установки, благодаря встроенной поддержке лазерного проектора FARO TracerSI.

Акт 4. Tracer спешит на помощь

Сцена 1. Вход и выход

Чтобы понять ценность Tracer, важно представить разницу между лазерным сканированием и лазерным проецированием. Бен Паркин (Ben Parkin), инженер по приложениям FARO, объясняет: «Лазерный сканер собирает данные облака точек в среде, которую вы исследуете. FARO Tracer, напротив, представляет собой устройство вывода, проецирующее данные из модели, созданной специалистами Trahan: например из точки размещения панно, прямо на стену театра на основе данных, полученных при сканировании. Это своего рода решение для создания виртуальных шаблонов».

Рис.2. Реконструкции театра Alliance Theater в Атланте. FARO
Рис.3. Использование лазерного проектора FARO Tracer

Специалисты CWKA использовали лазерный проектор FARO Tracer и при изготовлении панно. Tracer спроецировал шаблон, показанный здесь зеленым цветом, помогая в гибке и размещении реек.

Tracer используется с программным обеспечением BuildIT Projector. Программа создает файлы лазерной проекции на основе проектной модели. В исходных проектных файлах содержится много информации, которая не важна для проектора, поэтому BuildIT создает файлы проекции, которые используются для определения расположения элементов.

Илейзер уподобляет эту функцию «пространственному слепку», который устраняет необходимость в сотнях прорезей для ориентирования, установки поддонов и фанерных секций.

Сцена 2. Изготовление: молитвы услышаны

В производственном цехе специалисты CWKA решали, как согнуть и разместить каждую рейку из белого дуба, обеспечив необходимую точность. «На тот момент мы не знали, что существует Tracer, – вспоминает Арсено. – Мы подумали, что можно установить лазерную указку на манипулятор робота, чтобы помочь мастерам расположить детали нужным образом. Потом мы узнали о Tracer, и это всё изменило».

Сцена 3. Установка: прыжок в неизвестность

Применение виртуальных шаблонов – проецирование чрезвычайно точных шаблонов на рабочую поверхность – считается золотым стандартом точности изготовления в аэрокосмической отрасли.

Специалисты CWKA сразу же взяли цифровые технологии на вооружение, используя Tracer при изготовлении панно для точной гибки и размещения реек по проецируемым лазерным шаблонам.

Сцена 4. Спасательный круг из Сан- Франциско

«Спасательным кругом» проекта стал Центр технологий Autodesk в Сан-Франциско. Нони Питтингер, инженеру-конструктору CWKA и одному из новаторов центра, удалось объединить усилия исследователей Autodesk, чтобы помочь проекту. Когда в Плейстоу или Атланте возникали проблемы с шаблонами, один звонок Питтингер помогал привлечь к решению вопросов лучшие умы отрасли.

Решения, найденные в рамках проекта Alliance Theatre, помогают Autodesk и FARO реализовывать инновационные идеи в продуктах, предназначенных для заказчиков из строительной отрасли.

Сцена 5. Вера вознаграждена

Прыжок CWKA в неизвестность быстро принес свои плоды.

Проекционная система оказалась незаменимым элементом при установке панно в зале театра. Архитекторы Trahan были поражены результатами, которых CWKA удалось добиться с помощью лазерного проецирования.

По словам Арсено, зрелище шаблонов, проецируемых на стены театра, поразило не только специалистов CWKA и Trahan. «Другие бригады тут же заинтересовались этой возможностью», — усмехается Арсено. Перспективы очевидны любому профессионалу. Не только электрик может увидеть расположение розеток, но и специалист по освещению или монтажу гипсокартона. Всё это возможно с технологией Tracer», — замечает Келлер.

Результаты

Архитектор

Трей Трэхан воодушевлен широкими возможностями лазерных технологий, начиная с получения полной копии реальных объектов и заканчивая проецированием. «Теперь у нас намного больше инструментов проектирования, которые мы можем применять для других проектов, и не обязательно в театральной сфере. Это может быть инновационный центр, учебная аудитория, духовное пространство или павильон под открытым небом. Благодаря технологиям FARO мы можем реализовывать очень интересные проекты, соблюдая требования к экологичности и снижая затраты».

Инженер

Арсено считает, что этот проект увенчался успехом благодаря «ударной комбинации» лазерного сканирования и проецирования. «Нам вряд ли удалось бы его реализовать без помощи FARO, — говорит он. — Проект был на грани срыва, и технологии FARO очень вовремя пришли на помощь. Каждый раз, когда мы начинаем обсуждать проецирование, мы понимаем, что у этой технологии очень широкий диапазон применения. Это что-то невероятное».

Изготовитель

Келлер считает, что его компания, как и строительная отрасль в целом, стоит на пороге больших перемен. «Мы многому научились. Этот проект можно назвать знаковым. Нам было особенно интересно сделать первые шаги в лазерном проецировании. Мы подумаем о том, чтобы внедрить эту технологию в наш рабочий процесс. Если мы продолжим сотрудничать с FARO и будем так или иначе использовать Autodesk, мы наверняка сможем добиться гораздо большего».

Планируете реализовывать проекты того же уровня?

Получите бесплатный доступ к программному обеспечению FARO SCENE и FARO BuildIT Construction.


Скачать демоверсию



11

Инженер-конструктор CWKA, Нони Питтингер (Noni Pittenger), которая работала в Центре технологий Autodesk, помогла проекту, проанализировав возможности роботов и Tracer.


12

Специалисты CWKA использовали Tracer с ПО FARO BuildIT Construction для проецирования шаблонов панно на стены театра.


13

Tracer позволил мастерам CWKA разместить каждую рейку из белого дуба с цифровой точностью, создавая извивающиеся и перетекающие панн