Читать книгу: «Manual de diseño generativo», страница 2
METODOLOGÍA
En cuanto a la metodología, la estructura de cada tutorial es la siguiente: objetivo del diseño, principios científicos, modelo, algoritmo, ejemplos (en MaxScript, Processing, GDesign y POV-Ray), análisis (estético, tecnológico y pedagógico), explicación del software línea por línea, gráficos e imágenes de ejemplos.
Quizás pueda parecer confuso usar ejemplos en diferentes lenguajes o estilos de programación, como C#, VBasic, MaxScript, etcétera, pero esta es una elección que he meditado con atención: la idea es que debemos concentrarnos no tanto en el medio, sino en los procesos y conceptos.
Para terminar, quiero agradecer a la Universidad de Lima y a su Instituto de Investigación Científica, así como a mis alumnos del Seminario de Medios Digitales de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de San Martín de Porres, que han participado muchas veces como “víctimas” en estas experimentaciones, proporcionando evidencias educativas y metodológicas muy importantes para el desarrollo de este trabajo.
Parte 1
| El paradigma generativo | Lección 1 |
Breve historia del arte y del diseño generativo • Lo generativo como concepto y sus definiciones • Lo generativo en el dominio artificial • El diseño tradicional y el diseño generativo • Propiedades y ventajas del paradigma generativo • El arte generativo y la tecnología
Lo generativo, como principio general, tiene sus antecedentes en algunos aspectos de las estéticas de las vanguardias históricas y en ciertas teorías científicas y avances tecnológicos que se desarrollaron a partir de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, el paradigma generativo ha entrado en el mundo del arte y del diseño —como una teoría del arte y un marco teórico-práctico definido— solamente hace unos veinticinco años.
Sobre lo que pueda significar el término generativo hay algunas ideas generales que encuentran la aprobación de la mayoría de los artistas, diseñadores y programadores. Ello no obstante, y a pesar de que lo generativo quiere proponerse no solo y simplemente como un nuevo ismo, sino como un paradigma capaz de desencadenar una verdadera revolución artística, el análisis de sus estructuras y principios, así como el debate de sus problemas y cuestiones abiertas, está lejos de concluirse. Por esto, hasta la labor de los mejores teóricos y artistas generativos no está exenta de imprecisiones y confusiones.
No se pretende solucionar aquí estos problemas. Pero lo que sí se puede hacer es introducir el paradigma generativo, explicar sus fundamentos estéticos, filosóficos y científicos, así como presentar sus ventajas (en cuanto a posibilidades creativas y pedagógicas) con respecto al diseño tradicional. Confío en que estas notas serán de ayuda a quien comienza a explorar este universo tan contradictorio, pero a la vez tan prometedor.
Al terminar la lectura, el lector será capaz de:
• Conocer los principios del paradigma generativo.
• Comprender el potencial teórico y práctico de los procesos generativos.
• Aplicar metodologías generativas a la creación artística.
• Relacionar el arte generativo con el contexto del arte contemporáneo.
• Reforzar la fundamentación teórica de su propuesta artística.
1.1 BREVE HISTORIA DEL ARTE Y DEL DISEÑO GENERATIVO
Como se dijo anteriormente, el concepto de lo generativo es relativamente moderno. Fue propuesto en el campo de las artes conjugando, por un lado, su definición en la lingüística de Chomsky1 y, por el otro, ciertos principios de las ciencias de la computación y de la complejidad.
Cabe señalar que algunos de los principios fundamentales del paradigma generativo son bastante antiguos; por ejemplo, los conceptos griegos de techné (arte, ciencia y sabiduría artesanal), de poiesis (producción creativa) y de aletheia (el saber que se revela por medio de la poiesis) están en la base de la idea de emergencia. Se encuentran también principios generativos en el arte decorativo islámico, que construye sus patrones sobre algoritmos combinatorios algebraicos, y en las técnicas artesanales para fabricar los papeles texturizados que se han utilizado desde la Edad Media en Florencia2.
Las técnicas de pinturas decorativas renacentistas, denominadas de brocha gorda, jugaban con las propiedades químicas de diferentes médiums y pigmentos para simular, de modo generativo, texturas naturales como el mármol o las maderas. Incluso Leonardo, en el Tratado de la pintura, habló de procesos generativos naturales, como las manchas de humedad en los muros que forman paisajes fantásticos.
Al comienzo de la Revolución Industrial, el arquitecto catalán Antoni Gaudí desarrolló mecanismos generativos basados en los árboles para diseñar las columnas del templo de la Sagrada Familia. Asimismo, los surrealistas y los futuristas experimentaron varios procesos generativos multiautor y tecnológicos para renovar el lenguaje del arte, como el cadáver exquisito, el intonarumori de Luigi Russolo y la aeropittura3. Para terminar con las vanguardias, los dadaístas han trabajado con procesos aleatorios e interactivos muy parecidos a ciertas técnicas generativas que se utilizan hoy.
Llegando a la posmodernidad, el artista conceptual Sol LeWitt desarrolló (siguiendo ciertas ideas surrealistas) varios procesos generativos y algorítmicos. Jackson Pollock utilizó el dripping (similar a las técnicas de brocha gorda), un proceso cuyos principios son el movimiento, la gravedad y el azar, mientras que varios artistas del land art aplicaron implícitamente principios generativos al dejar las obras expuestas a los efectos de los agentes naturales, usados como coautores de la obra.
Finalmente, por lo que se refiere a la música, Mozart utilizó principios generativos practicando juegos musicales con los dados y escribiendo piezas musicales aleatorias como las Musikalisches Würfelspiel. Más adelante, la música de vanguardia, naturalmente, estuvo muy ligada a los procesos generativos, como se aprecia en las piezas musicales Fluxus de John Cage, en las obras de Karlheinz Stockhausen, de Brian Eno y del músico y arquitecto griego Iannis Xenakis (1976), quien exploró las aplicaciones creativas del azar y de las permutaciones en la música serial.
En cuanto al arte generativo hoy, es una historia que todavía estamos escribiendo...
1.2 LO GENERATIVO COMO PRINCIPIO Y METODOLOGÍA ARTÍSTICA
En la actualidad, se denomina generativo a un proceso orgánico o inorgánico4 capaz de producir o crear, de modo autónomo y espontáneo, una forma o una estructura coherente y ordenada. Todo organismo vivo es generativo, en cuanto produce algo nuevo, es decir, se reproduce. Pero también un proceso inorgánico puede ser generativo, en cuanto transforma la materia suya y de los elementos de su alrededor.
1.2.1 El principio generativo
Todo proceso generativo tiene un principio, es decir, un mecanismo que desencadena y regula su desarrollo. Por ejemplo, la forma de las estalagmitas se genera por la caída de gotitas de agua, en las que se encuentran ciertos minerales, y por el tiempo. También se puede pensar el principio generativo como el conjunto de genes que caracteriza a una especie, y las obras generativas serían como sus individuos particulares; en otras palabras, los genes contienen el programa que genera los individuos, interactivamente con el contexto. Un principio generativo es, entonces, una suerte de esquema o guion para producir una serie de objetos diferentes entre sí, pero con un aspecto en común.
1.2.2 Orden emergente
Un verdadero proceso generativo es complejo, sistémico, dinámico e impredecible; esto significa que un mismo principio puede generar resultados muy diferentes, en razón de su complejidad. En cierto sentido, un proceso generativo es caótico en cuanto es sensible a las condiciones iniciales; pequeñas variaciones pueden generar cambios muy grandes en lo que se obtiene al terminar el proceso.
Todo proceso natural es generativo, dado que produce transformaciones en la materia orgánica e inorgánica de modo impredecible, o por la libertad de comportamiento de cada organismo, o por la complejidad del sistema. Esquematizando, un proceso generativo es:
• Sistémico
• Complejo
• Libre
• Interactivo
• Impredecible
• Emergente
• Ordenado, estructurado, con forma
1.3 LO GENERATIVO EN EL DOMINIO ARTIFICIAL
Si bien complejidad, emergencia y las demás características que componen el paradigma generativo son propiedades de los procesos naturales, en teoría, también un proceso artificial puede ser generativo. Sin embargo, hay que aclarar que lo artificial tiene limitaciones, aunque estas no siempre quedan claras a los artistas o futuros artistas generativos. El problema es que una visión imprecisa debilita la consistencia tanto del arte como de la investigación y de las aplicaciones educativas del paradigma generativo.
Como se vio antes, un proceso natural es emergente, porque la forma o la estructura generada es el resultado de una suma de hechos en el tiempo, cada uno con su libertad. Como consecuencia, esta clase de formas nunca responde a un esquema fijo, sino a la evolución en el tiempo de acuerdo con ciertas condiciones del sistema y del contexto. Ciertamente, se puede decir que el algoritmo contiene un esquema de lo que será la forma, pero esto afecta a su especie, no a las variaciones de cada una de sus evidencias. La forma individual es, por lo tanto, emergente.
Ahora bien, un proceso artificial no goza de la libertad que caracteriza a la vida orgánica, ni de la inmensa complejidad de los procesos inorgánicos naturales. La variedad paramétrica, aunque sea capaz de producir procesos impredecibles, no es suficiente para garantizar una verdadera emergencia. Pues, en todos los casos, se trata de un efecto determinista, en cuanto el proceso artificial es siempre el mismo y de todas formas limitado.
Sin embargo, un proceso artificial puede ser generativo, sin ser emergente al cien por ciento; en otras palabras, puede ser lo suficientemente complejo para ser impredecible, sin ser lo suficientemente libre para salir de su programa. Esta limitación no quita las posibilidades generativas de un proceso artificial bien pensado: sin tener la libertad y variedad de sus referentes naturales, sus resultados son igualmente valiosos.
1.3.1 La importancia del contexto
Un aspecto del problema generativo es la relación de lo digital con el contexto natural; el arquitecto estadounidense Christopher Alexander (1964), pionero de la arquitectura generativa, ha dicho que el contexto es: “Anything in the world that makes demands of the form —including designer, client, user, meaning, aesthetics, environment, and function” (p. 19)5.
Un proceso artificial puede resolver sus limitaciones tecnológicas, pues es posible que sea enriquecido por cientos de variables del contexto natural captadas mediante interfaces interactivas, sensores y otros aparatos (conocidos como physical computing). Además, el contexto incluye también al usuario, lo que abre la cuestión de las interfaces entre este y los sistemas generativos artificiales. Y también da razón de la necesidad de que cada uno desarrolle sus procesos personalizados, porque el mismo autor es la fuente más pura del poder generativo. Es esta la filosofía que en el fondo subyace a todos los tutoriales propuestos en este manual.
1.4 EL DISEÑO TRADICIONAL Y EL DISEÑO GENERATIVO
En términos de arte y diseño, la filosofía generativa es un verdadero cambio de paradigma. La diferencia entre un proceso tradicional y uno generativo resultará más clara si se analiza el caso de un panal de abejas: los apicultores construyen con cera los panales de celdas hexagonales mediante moldes prefabricados, saben perfectamente de antemano la forma que desean lograr y el ingenio está en optimizar así la producción de la miel; en cambio, las abejas siguen espontáneamente su instinto cuando hacen su panal, no tienen la idea previa de confeccionar unas celdas hexagonales. La forma hexagonal resulta de la interacción entre diferentes factores y ha surgido mediante la selección natural y la evolución. Ciertamente, los panales fabricados por las abejas son imperfectos, ninguna celda es exactamente igual a otra, y ningún panal es igual a otro, pero se adaptan perfectamente a las condiciones de cada colonia y a sus diferentes entornos, a los que ofrecen una infinita variedad de formas y soluciones.
Los algoritmos generativos (con las limitaciones arriba señaladas) intentan reproducir esta flexibilidad y variedad de formas y soluciones con relación a un determinado contexto, cosa que el diseño tradicional no puede hacer, pues su solución es puntual. El artista generativo, en efecto, produce una familia de objetos que pueden ser muy diferentes entre sí y no todos perfectos.
El diseño generativo, entonces, consiste propiamente en el diseño del proceso, ya que el producto final es el resultado autónomo, interactivo y paramétrico del proceso mismo. Se trata de un método de diseño “abierto”, que se basa en un proceso generativo natural o en su simulación artificial, analógica o digital.
1.4.1 Modelos y simulaciones
Todo proceso natural es una fuente adecuada de principios generativos: la biología, la física, la química, la geología, la ecología, la meteorología, y los procesos sociales también. La calidad del proceso generativo artificial depende de la calidad del modelo que se elabora a partir del proceso natural.
| Diseño clásico OBJETIVO → IDEA → DISEÑO → PRODUCCIÓN → ARTEFACTO El artefacto corresponde, necesariamente, a la idea de acuerdo con el diseño, a menos que se hayan cometido errores en el proceso de producción. |
| Diseño generativo OBJETIVO → PRINCIPIO Y PROCESO GENERATIVO → PRODUCCIÓN → ARTEFACTOS → SELECCIÓN Los objetos obtenidos mediante un proceso generativo no necesariamente son perfectos. Se trata, desde luego, de hacer una selección del mejor, es decir, de aquel que se ajusta más a las exigencias y las especificaciones requeridas. |
1.5 PROPIEDADES Y VENTAJAS DEL PARADIGMA GENERATIVO
Ahora que se ha definido una idea más precisa de lo generativo, se pueden determinar sus requisitos, propiedades y ventajas. Pero antes es necesario despejar la confusión entre los conceptos algorítmico y paramétrico: un proceso generativo es ciertamente algorítmico, en cuanto sigue una serie de pasos lógicos, y es paramétrico, porque se rige por variables que regulan su comportamiento. Sin embargo, un proceso algorítmico y paramétrico no necesariamente es generativo, es decir, no garantiza propiedades complejas, sistémicas, dinámicas y emergentes.
1.5.1 Propiedades
Estas propiedades nacen de tecnologías informáticas y matemáticas especiales (que serán exploradas en la tercera parte de este manual), como estas:
• Vida artificial
• Inteligencia artificial
• Fractales
• Procesos recursivos
• Simulaciones y modelos de procesos naturales
• Sistemas dinámicos
• Sistemas de ecuaciones diferenciales
• Teoría del caos
• Gramáticas generativas
Desde el punto de vista informático, los procesos generativos más eficientes se caracterizan por ser:
• Interactivos. El intercambio de datos, métodos, técnicas y experiencias enriquece el proceso creativo y su complejidad.
• Distribuidos. La interactividad supone la libertad de compartir y comunicar la información.
• Paralelos. Los sistemas dinámicos complejos son intrínsecamente paralelos y no secuenciales.
• Abiertos. Informaciones, algoritmos y códigos deben estar disponibles libremente.
• Interdisciplinarios. Es una consecuencia implícita de la variedad de conocimientos y técnicas que nacen de un mundo abierto y paralelo.
1.5.2 Ventajas
Un proceso de diseño generativo es, con seguridad, más rico, creativo e innovador que el diseño tradicional, pero requiere aparatos y soportes científicos y tecnológicos, un alto grado de experimentación, tiempos de desarrollo y curvas de aprendizaje más largas, y no garantiza resultados certeros. ¿Por qué es, entonces, tan importante? ¿Cuál es su ventaja? ¿Por qué hacer algo con un proceso generativo cuando el diseño tradicional podría lograr lo mismo con mayor rapidez?
• Un proceso generativo se presta al trabajo grupal e interdisciplinario, que si no necesariamente es una característica positiva en términos de productividad, lo es en términos de formación y aprendizaje.
• Un proceso generativo toma en cuenta el contexto, es algo que tiene empatía y respeto con y por su entorno. Cuando un proceso generativo es tecnológico (es decir, utiliza computadoras), la complejidad del contexto puede ser modelada y parametrada, e insertada en el proceso, lo cual es mucho más difícil en el diseño tradicional, pues cuando la complejidad crece excesivamente, decrece el control directo que se tiene sobre ella.
• El método generativo permite explorar posibilidades creativas que no están al alcance del diseño tradicional, explorar procesos nuevos y combinarlos entre sí. Esto es importante tanto en la producción como en la educación: impulsa la originalidad tecnológica, el uso creativo de herramientas y el desarrollo de tecnología propia.
• Si bien el diseño generativo requiere tiempo para su desarrollo e implementación, luego permite obtener rápidamente variantes de diseños con una facilidad desconocida para el diseño tradicional.
• Los procesos generativos informatizados ofrecen la posibilidad de reutilizar los diseños en otros contextos, combinar diferentes diseños y otras técnicas desconocidas para el diseño tradicional con mucha facilidad.
• Está preparado para la nueva generación de equipos de prototipado rápido, la robótica, la creación de nuevos materiales y técnicas constructivas, los diseños para la realidad virtual, internet y los mundos virtuales, como los videojuegos.
1.6 EL ARTE GENERATIVO Y LA TECNOLOGÍA
Un proceso generativo puede ser natural o artificial. En el caso artificial, es necesario el uso de alguna tecnología, que puede ser simple o compleja, analógica o, con las limitaciones que caracterizan a la informática, digital. Hay que recordar que la mayoría de los artistas generativos6 han subrayado que lo generativo no depende de una tecnología en particular, sino que es más bien un algoritmo, es decir, una planificación de pasos, acciones o procesos oportunamente parametrados y combinados.
Sin embargo, no existirían el arte y el diseño generativo sin la computadora, pues la naturaleza numérica de los modelos matemáticos y los programas informáticos permiten que estos procesos sean automatizados y combinados entre sí con gran flexibilidad, velocidad y eficiencia. Asimismo, la herramienta informática posibilita que un proceso sea interactivo, es decir que operadores humanos, sistemas artificiales o naturales puedan cooperar mediante varios tipos de interfaces. Pero, como se ha señalado anteriormente, la computación presenta límites que el artista generativo debe tomar en cuenta para no ilusionarse excesivamente y no cometer ingenuidades:
• Un proceso informático es determinista, se ejecuta siempre igual y no alcanza la emergencia de los fenómenos naturales o artificiales analógicos.
• Un proceso informático es discreto y no alcanza la variedad y continuidad de la realidad.
• En un programa, el número de parámetros y variables, por más grande que sea, es mucho menor que los que existen en la realidad.
• La programación paralela, en general, no está disponible, y su alternativa, el multitasking, no ofrece las mismas posibilidades.
• Para ciertos procesos, la velocidad de cálculo de los actuales microprocesadores puede ser insuficiente.
• La transmisión de datos por internet es lenta y en realidad dificulta el trabajo distribuido.
• Por ahora, las herramientas de programación disponibles para implementar los procesos generativos tienen curvas de aprendizaje demasiado largas7.
• Los equipos, desde las computadoras hasta los robots, son todavía bastante caros.
No obstante, se trata de dificultades que se pueden superar; lo importante es tomar nota y actuar en consecuencia. En los tutoriales se indicará cómo solucionar, por lo menos en parte, esta clase de problemas.
