Zonotopia

In 2001 after taking lessons from the works of Buckminster Fuller, Rob built his first of many Geodesic Domes. This lead him to other types of non-rectilinear geometries and research into the efficacy of their application to different architectural domains. In that vein, Rob went on to build a four metre tall stellated icosahedron called 'Spiky' that was featured in Mathworld.com in 2004. He constructed the piece from plywood and fabricated it in his garage with only a hand held skill-saw. It was around this time that Rob discovered what is properly known as a Zome in the wonderful book 'Shelter' by Lloyd Khan. Rob describes a Zome to us as,

"A type of dome which is based on polar zonohedral forms rather than geodesic. Zomes have many fantastic properties which render them highly modular and easy to work with."Bei der Planung seines nächsten Projekts, diesmal seines ersten echten Zome, suchte Rob nach einer einfacheren Möglichkeit, die benötigten Teile mit herkömmlichen Werkzeugen herzustellen. Im Zuge dieser Recherche entdeckte er, wie die CNC-Technologie seine Produktionszeiten drastisch verkürzen und seine Möglichkeiten erweitern konnte. Nach der Untersuchung verschiedener CNC-Werkzeuge entschied sich Rob für den Kauf einer ShopBot CNC-Fräse und nutzte die Software VCarve Pro von Vectric, um die Werkzeugwege für die Zome-Komponenten zu erstellen. Im Folgenden erklärt Rob, wie VCarve Pro zu einem unverzichtbaren Bestandteil seines Prozesses geworden ist.Kurz nach meinem Start bei Zomadic kaufte ich meine erste Kopie von VCarve Pro, ich glaube, es war Version 3. Ich entschied mich für VCarve Pro aufgrund der vielen positiven Berichte im ShopBot-Onlineforum. Seitdem habe ich VCarve Pro für Hunderte von CNC-Projekten eingesetzt, darunter Schilder, Schränke, Lampen, Regale, Tische, Stühle, Betten, topografische Konturmodelle, architektonische Holzarbeiten, Schablonen und vieles mehr. Ich schätze den umfangreichen und gut integrierten Funktionsumfang von VCarve Pro sehr. Es bietet mir die nötige Kontrolle, um nahezu alles umzusetzen, was ich mir vornehme. Ich habe seitdem regelmäßig aktualisiert und bin mit der professionellen Leistung der neuesten Version sehr zufrieden.To design a Zome, Rob wrote ZomeBuilder, a parametric design tool inside of Google Sketchup to create the unique part geometry for each structure. In spite of the apparent complexity of Zomes, Rob notes that there only a few unique parts. Once the design is complete he exports the profile and pocketing regions of each part and then utilizes the power of VCarve Pro's layer management to import and organize the different vectors. From here he is able to automatically apply his saved Toolpath Templates to his standard file structure. This allows very fast calculation of the toolpaths for each design variation and once executed he is ready to save his part files and cut.

Rob even uses VCarvePro's vector contouring features to design some key part profiles as shown in the four step graphic above.Seit 2007 baut Rob jedes Jahr ein neues Zome und erforscht dabei die Grenzen zwischen Kunst, Mathematik und Architektur. Hier ist eine Liste von Robs Zomes, angefangen mit dem Zomicile bis hin zu seinem neuesten Werk, der Miracula Mirabilis.

Zomicile

2007 baute ich mein erstes Zome, das ich Zomicile nannte. Ich stellte das Zomicile auf der Maker Faire in Austin, Texas, aus, wo es mit einem blauen Band ausgezeichnet wurde! Diese Struktur besteht aus rautenförmigen Holzrahmen und Hartschaumplatten. Die Toleranzkontrolle in VCarve Pro machte das Schneiden der Puzzleteile zum Kinderspiel.

Algarden Zome2008 arbeitete ich mit der Landschaftsarchitektin Patricia Algara von BaseLandscape.com zusammen, um in Berkeley, Kalifornien, ein Zome-Gewächshaus zu bauen. Wir nannten es Algarden Zome. Jedes der 84 Paneele bestand aus zwei rautenförmigen Rahmen, zwischen denen flexible, transparente Kunststofffolie eingebettet war. Diese stammte aus einem zuvor eingestürzten Gewächshaus. Anstelle von Puzzleteilen wurden die rautenförmigen Rahmen diesmal mit einer gestuften Überblattung verbunden, was viele Aussparungen erforderte. Hier konnte ich die Schrittweite des Werkzeugs anpassen, um die Aussparungen zu optimieren.

Bodhisattva Zome2009 entwarf und baute ich meinen ersten Zome-Pavillon beim Burning Man Festival. Er trug den Namen Bodhisattva Zome. Es handelt sich um einen 4,27 m hohen, offenen Pavillon mit sieben eingebauten Bänken im Inneren. Zwei Personen können diesen Zome in weniger als zwei Stunden mit bloßen Händen aufbauen. Bis heute wurde der Bodhisattva Zome zwölfmal aufgebaut. Dabei nutzte ich ausgiebig Zapfenverbindungen. Ich perfektionierte meine Technik, mit Ebenen zu arbeiten, um die vielen sich überschneidenden Bereiche zu bewältigen. Die Ebenensteuerung von VCarve Pro ermöglichte mir die Bewältigung eines ansonsten extrem komplexen Prozesses.

Zonotopia Zome

2010 kehrte ich mit dem Zonotopia Zome zum Burning Man zurück; einer weitaus ambitionierteren und komplexeren Konstruktion. Der Zonotopia Zome ist eine über 6,10 m hohe Zwölf-Frequenz-Struktur mit neun eingebauten Bänken und drei Türen. Dieses Bauwerk wurde bisher viermal errichtet – jedes Mal mit einfachen Holzverbindungen und den bloßen Händen von Rob und seiner ständig wachsenden Mannschaft von Zome-Bauarbeitern.Miracula Mirabilis

Zuletzt baute ich 2011 die Miracula Mirabilis, einen spiralförmigen Zome-Turm. Da die Bauteile komplexer waren als im Vorjahr, erwies sich die neue Werkzeugwegvorlage in VCarve Pro als unschätzbar wertvoll. Sie ermöglichte mir die Automatisierung eines zuvor mühsamen und fehleranfälligen manuellen Prozesses. Mit nur einem Klick kann ich nun mehrere gespeicherte Werkzeugwegeinstellungen auf die verschiedenen Ebenen meines Designs anwenden. Allein diese Funktion ersparte mir viele Stunden und vermied potenzielle Fehler.

Kürzlich erhielt Rob ein Kunststipendium von Burning Man für Zonotopia 2012. Er hat nun mit der Umsetzung seines bisher ambitioniertesten Projekts begonnen – „Die zwei Bäume von Zonotopia“, wie rechts zu sehen.

Zum Abschluss der Fallstudie teilt Rob seine Gedanken zu Zonotopia und wie das Thema des diesjährigen Burning-Man-Festivals ihn zu seinem neuesten Projekt inspiriert hat."I think of Zonotopia as an archaeological find that grows each year and blossoms into revealing forgotten secrets of mathematical wonders from a long bygone era. In 2012 the theme at Burningman is Fertility 2.0 and thus I am building Zonotopia and the Two Trees. All of my Zome structures will return to the playa to create an ancient courtyard in the center of which grow two zonohedral tree structures which symbolize the ubiquitous nature of duality in the Universe."

We very much look forward to seeing the completion of the Two Trees project and would like to thank Rob for taking the time to talk with us about his passion for Zome architecture and explaining how VCarve Pro has been used in the process to make these amazing structures come to life.

To learn more about Zomes and Zonotopia and to follow along with this years project visit the Zonotopia blog at Zomadic.com.