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."Alors qu'il planifiait sa prochaine structure, son premier véritable Zome, Rob a cherché une méthode de fabrication plus simple que les outils d'atelier classiques. C'est au cours de ses recherches qu'il a découvert comment la technologie CNC pouvait réduire considérablement ses temps de production et accroître ses capacités. Après avoir étudié différents outils CNC, Rob a opté pour une fraiseuse ShopBot et le logiciel VCarve Pro de Vectric afin de créer les trajectoires d'outils pour découper les composants du Zome. Rob explique ci-dessous comment VCarve Pro est devenu un élément essentiel de son processus.Peu après avoir lancé Zomadic, j'ai acheté ma première copie de VCarve Pro, je crois que c'était la version 3. J'ai choisi VCarve Pro en raison des nombreux avis positifs que j'avais lus sur le forum ShopBot. Depuis, j'ai utilisé VCarve Pro pour des centaines de projets CNC, notamment des enseignes, des meubles, des lampes, des étagères, des tables, des chaises, des lits, des modèles topographiques, des menuiseries architecturales, des gabarits et bien plus encore. J'apprécie la richesse et l'intégration des fonctionnalités de VCarve Pro. Il me permet de réaliser quasiment tout ce que je souhaite. J'ai effectué les mises à jour depuis et je suis très satisfait de la puissance professionnelle de la dernière version.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.Depuis 2007, Rob construit un nouveau Zome chaque année, explorant les frontières entre l'art, les mathématiques et l'architecture. Voici la liste des Zomes de Rob, du Zomicile au plus récent, le Miracula Mirabilis.

Zomicile

En 2007, j'ai construit mon premier Zome, que j'ai appelé le Zomicile. Je l'ai exposé au MakerFaire d'Austin, au Texas, où il a remporté un premier prix ! Cette structure était composée de cadres rhombiques en bois et de panneaux de mousse rigide. Le contrôle de tolérance de VCarve Pro a grandement facilité la découpe des cadres assemblés.

Zome AlgardenEn 2008, je me suis associé à Patricia Algara, paysagiste chez BaseLandscape.com, pour construire une serre Zome à Berkeley, en Californie. Nous l'avons appelée Algarden Zome. Chacun des 84 panneaux était composé de deux cadres rhombiques enserrant une bâche plastique souple et transparente récupérée d'une ancienne serre effondrée. Cette fois-ci, au lieu d'assemblages à tenons et mortaises, les cadres rhombiques ont été assemblés par un joint à recouvrement étagé, ce qui impliquait un travail important d'encaissement. J'ai pu optimiser mes routines d'encaissement en modifiant le pas latéral de l'outil.

Serre Bodhisattva ZomeEn 2009, j'ai conçu et construit mon premier pavillon zome à Burning Man. Il s'appelait le Bodhisattva Zome. C'est un pavillon ouvert de 4,25 m de haut avec sept bancs intégrés à l'intérieur. Deux personnes peuvent l'assembler en moins de deux heures, à mains nues. À ce jour, le Bodhisattva Zome a été assemblé 12 fois. J'y ai largement utilisé des assemblages à tenons et mortaises. J'ai perfectionné ma technique de calques pour gérer les nombreuses zones d'intersection des cavités. Le contrôle des calques de VCarve Pro m'a permis de maîtriser ce qui aurait autrement été un processus extrêmement complexe.

Zonotopia Zome

En 2010, je suis retourné à Burning Man avec le Zonotopia Zome, une structure bien plus ambitieuse et complexe. Le Zonotopia Zome est une structure à douze fréquences de plus de 6 m de haut avec neuf bancs intégrés et trois portes. À ce jour, cette structure a été construite quatre fois, à chaque fois grâce à de simples joints en bois emboîtables et aux mains nues de Rob et de son équipe toujours plus nombreuse de constructeurs Zome.Miracula Mirabilis

Plus récemment, en 2011, j'ai construit la Miracula Mirabilis, une tour Zome à coque hélicoïdale. La complexité des pièces étant plus importante que l'année précédente, j'ai trouvé la nouvelle fonctionnalité de gabarit de trajectoire d'outil de VCarve Pro inestimable. Elle m'a permis d'automatiser une procédure manuelle fastidieuse et sujette aux erreurs. Désormais, en une seule action, je peux appliquer des lots de paramètres de trajectoire d'outil préenregistrés aux différentes couches de ma conception. Cette fonctionnalité à elle seule m'a fait gagner de nombreuses heures et m'a évité bien des erreurs.

Plus récemment, Rob a reçu une bourse artistique de Burning Man pour Zonotopia 2012. Il a maintenant commencé à créer son projet le plus ambitieux à ce jour : « Les Deux Arbres de Zonotopia », visible à droite.

Pour conclure cette étude de cas, Rob partage ses réflexions sur Zonotopia et explique comment le thème du festival Burning Man de cette année a contribué à inspirer son dernier projet."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.