The Endless City

Studien zu prozedural generierten Stadtstrukturen für AR-Anwendungen.

Forschungsstudie von Martin Wisniowski (Oktober 2022 - Dezember 2022). Mitglied bei Boat People Projekt und b-sides x.

Gefördert vom Fonds Darstellende Künste aus Mitteln der Beauftragten der Bundesregierung für Kultur und Medien im Rahmen von NEUSTART KULTUR.

Projekt

Worum geht es hier?

Die Erzeugung von 3-dimensionalen Formen für Bühnenbild, AR- und VR-Projekte kann sehr zeitaufwändig. Mit "The Endless City" sollen die Möglichkeiten erforscht und Grundlagen erarbeitet werden, um algorithmisch 3-dimensional Architektur und Stadt-Situationen zu erzeugen, die sich gut als Elemente für Theaterproduktionen und experimentelle AR/VR-Formate eigenen.

Gefördert vom Fonds Darstellende Künste aus Mitteln der Beauftragten der Bundesregierung für Kultur und Medien im Rahmen von NEUSTART KULTUR.

Designansatz

Theoretische Konzepte

Aufbauend auf der Grundlage von Basics der Game-Engine "Unity" aus vorherigen AR-Projekten, standen am Anfang der Recherche Studien sowohl von theoretischen Grundlagen von Generativem Design als auch von algorithmischen Möglichkeiten der Umsetzung.

Es stellte sich dabei heraus, dass sich Methoden und Anwendungsbereiche des "Generativen Designs" und aktuell viel diskutierten "Machine Learnings" grundsätzlich unterscheiden. Für den Rahmen dieser Recherche fiel der Entschluss, sich auf die Ansätze des "Generativen Designs" zu fokussieren. Diese schienen für das Vorhaben zielbezogener und geeigneter. Unter anderem, weil in schnellen Iterationen gearbeitet und Ergebnis evaluiert werden kann, als bei den sehr Datenintensiven neuen KI-Verfahren - welches erst eine sehr aufwändige Lernphase der Algorithmen beinhalten würde - und auch dann das Ergebnis erstmal "unbekannt" ist, welches der Algorithmus generiert.

Die Methoden des "Generativen Designs" bieten einen genauen und granularen Grad der Kontrolle und es lassen sich zielbezogen mögliche Ergebnisse editieren. Zudem ließen sich viele gute Quellen zu diesem Thema finden. Unter anderem aus dem Bereich von Computerspielen, Level Design, sowie angewandtem Design - das bezog sich in Teilen sogar ganz konkret auf die Unity-Game-Engine.

Prinzipien Generative Design

Im Rahmen der Recherche zu theoretischen Grundlagen, sind folgende Prinzipien hängengeblieben für dieses Projekt, welche sich sehr vielversprechend anhören.

Keep it simple (Jonas Tyroller - How to Randomly Generate Levels)

Write little and simple scripts, that can you combine and that make it easy to experiment. Approach of do prefabs with simple scripts attached to it.

Randomize the Randomness (Jonas Tyroller - How to Randomly Generate Levels)

Simple random more or less always looks the same. Randomize the randomness, like pre-random, zones, perlin noise, weighter randome etc.. etc..

Some of the best generative content is simple, the hardest part of procedural content is design (Galaxykate - Practical Procedural Generation for Everyone)

Kate Compton (@Galaxykate) hat weitere, sehr nützliche Komponenten erarbeitet in ihrer langjährigen Praxis der Procedural Generation.

Grammar
Distribution
Parametric
Interpretive (start with some input and let it process)
Simulation
Saving seeds
Write algos to test quality of generated stuff
Constraint-solving
Ownership

Vorläufige Ergebnisse

Eigene Ansätze

Auf dieser Grundlage habe ich eigene Prinzipien ausgearbeitet. Für meinen Anwendungsfall kamen folgende Grundgedanken zum Tragen:

1. Generatives Design ist ein Design-System, das Algorithmen miteinbezieht - und nicht etwa ein "magischer Algorithmus". Ein gutes Design-System ist klar in Aussagen und bietet an den den richtigen Stellen die Möglichkeiten der Einflussnahme mit richtigen Code-Konzepten.

2. Gebäude sind in der Reduktion auf das wesentliche weniger komplex als sie auf den ersten Blick wirken - betrachtet man Gebäude aus der Perspektive von Funktionsgrundriss und Kubatur.