セン ダイニングテーブルは、テーブルに見えます。天板があり、彫刻のような二本の脚があり、必然と感じられるフォルムを持っています。その姿のどこにも、計算による構造シミュレーションのパイプラインが、いまそこにある一本にたどり着くまでに、何千もの可能なエッジの輪郭を何週間も探索したことをうかがわせるものはありません。

けれども、確かにそうしたのです。そして、その差——熟練した家具デザイナーが手で描いたであろうテーブルと、私たちのGrasshopperのワークフローが生み出したテーブルとの差——は実在し、測ることができ、そしてテーブルそのもののなかに宿っています。それはとりわけエッジの輪郭に表れています。私たちが「エッジのパラドックス」と呼ぶもの——裏面に沿った凹の曲線で、眺める距離からは鋭く見え、手の下では柔らかく感じられるもの。その曲線は、どんな家具デザイナーも直感では描かなかったでしょう。それは、人のデザイナーが同時に心に保てない基準を評価したのちに、アルゴリズムが見いだしたものなのです。

これこそが、計算によるデザインの実際の姿です。生産の手法でも、近道でも、フォルムを自動生成する方法でもありません。それは、「良いとは何か」の規定と、「それを達成するもの」の探索とを切り分けることで、可能な答えの空間を広げるデザインの手法です。あなたは基準を定める。アルゴリズムが探索する。その結果はしばしば、思いがけないものになります。

センをどうつくったか、正確にお伝えします。


出発点——アルゴリズムの前に分かっていたこと

すべてのGrasshopperのワークフローは、デザインの意図から始まります——何を達成しようとしているのか、その明確な言明から。センでは、アルゴリズムに触れさせたくない三つの制約から出発しました。

高さとプロポーション。 ダイニングテーブルは730〜740mmの高さで機能しなければなりません(ダイニングチェアとの相性を保証する世界標準の寸法です)。天板と脚の比率、そして張り出しは、実物のモックアップで行ったプロポーションの検討によって決めました。これらは所与のものです。

接合の論理。 脚部と天板の接続には、伝統的な日本の鼻栓(はなせん)の差し込み接合——道具なしで脚部を分解・再組み立てできる楔(くさび)の接合——を用います。これは、いかなる計算作業が始まる前にも下された、譲れない構造上の決定でした。アルゴリズムは接合部の幾何を通り抜けるのではなく、その周りで働く必要がありました。

素材。 北米産ホワイトオーク無垢材、天板中央で公称45mm厚、エッジに向かって薄くなっていく。そのテーパー(薄まり)こそがデザインの好機でした——問いは、どのように、どんな幾何で薄まるべきか、でした。

これらの制約を固定すると、デザインの問題は具体的になりました。オーク無垢のダイニング天板のエッジにとって正しい幾何とは何か。ここで「正しい」とは、立った距離から薄く見え、テーブルを引くときに握って心地よく、最小厚の点で構造的に堅牢で、テーブルの周りどの角度から見ても視覚的に一貫している——これらを同時に満たすことを意味します。

これは四つの競合する基準を同時に満たすということです。優れた空間感覚を持つ人のデザイナーは、良い答えに近づくことはできます。アルゴリズムは最適解を見いだせます——より正確には、特定の重みづけを与えられたとき、四つの基準すべてを最もよく満たす答えを見いだせるのです。


Grasshopperのワークフロー——一歩ずつ

ステップ1:平面形のための超楕円の数式

センの天板は、長方形でも楕円でもありません。超楕円です——|x/a|ⁿ + |y/b|ⁿ = 1 という式で定義されるフォルムで、指数 n が角の丸まりの度合いを制御します。n = 2 のとき、楕円になります。n が無限大に向かって増えるにつれ、長方形に近づきます。超楕円はこのふたつのフォルムのあいだに位置します。はっきりと丸まった角を持ちながら、天板の面は楕円ではなく長方形として読み取れるのです。

センに超楕円を選んだのは、長方形と楕円のどちらもが生む問題を解くからです。長方形のテーブルでは、端に座る人にとって角が窮屈です(膝が来るのはエッジではなく角の下になる)。楕円のテーブルでは、端に向かって天板が狭まるため、使える面積がかなり減ってしまう。超楕円は、面積を失うことなく、角の柔らかさを与えてくれます。

Grasshopperの定義では、指数 n とアスペクト比 a/b をパラメータ化しました。これらのパラメータにわたってグリッドサーチを行い、それぞれの結果を着席のレイアウト(各構成で何人が一人あたり最低600mmで心地よく座れるか)に照らして評価し、最適値を選びました。これに要した計算は約4時間。人のデザイナーなら、超楕円の案を二つか三つ描いて、目で選んだことでしょう。私たちは数百を試しました。

ステップ2:エッジ輪郭の生成

エッジの輪郭は、どんなテーブルにとっても第一のデザインの難所です——テーブルが部屋のなかでどう読み取れるかを、最も直接に決める細部だからです。厚すぎる輪郭は、重く不格好に見える。薄すぎれば脆く見え、そして無垢材であれば(軽い芯材に突き板を貼ったものではなく)、実際に脆くなりかねません。正しい輪郭は、オーク無垢で構造的に堅牢でありながら、ほっそりと見えなければなりません。

私たちはデザインの問題を、最適化として定義しました。テーブル中央の公称45mm厚と、エッジでの最小18mmに挟まれた輪郭の形を見いだすこと。その形は、視覚的な厚み(1200mm離れた着席位置から見える投影された厚みとして測る)を最小化しつつ、エッジを下から握る手に差し出される接触の半径を最大化する。

このふたつの目標は緊張関係にあります。視覚的に薄い輪郭は、ふつう、より鋭いエッジを意味し、それは手にはきつく感じられる。私たちはここで、のちにエッジのパラドックスとなるものを仮説として導入しました。もし裏面がエッジの手前で凹に内側へ曲がれば、視覚的な輪郭は薄いままに保たれる——薄い部分は最も下にあり、そこは距離からそう読み取れるから——一方で、手は角ではなく曲線に出会う。手が出会うのは半径であって、角ではないのです。

Grasshopperの定義は、この凹の輪郭の何百もの変化——凹みの深さ、変曲点の位置、上面と裏面それぞれの異なる曲線——を試し、それぞれを二重の基準に照らして評価しました。最終的な輪郭はデザインされたのではなく、見いだされました。それははじめからパラメータ空間のなかにあったのです。私たちはただ、アルゴリズムにそれを突き止めてもらう必要があっただけでした。

ステップ3:天板にわたる厚みの変化

センの天板の中央は45mm。エッジは最も薄い点で22mm。けれどもこのふたつの厚みのあいだの移行は線形ではありません——別の手法で計算した曲線にしたがっています。構造荷重ケースの有限要素解析(FEA)です。

ダイニングの天板は、中央スパンでおよそ1mmを超えてたわむことなく、分布荷重(皿、肘、ときにエッジに腰かける人)を支えなければなりません。私たちのオークの樹種、木目の方向、スパンの寸法を与えると、FEAは、たわみを許容範囲に保つ最小厚の輪郭を教えてくれました。その結果は、線形のテーパーよりも速くエッジに向かって薄まる最小厚の曲線でした——これには思いがけない美的な利点があります。中点でテーブルが実際より薄く見えるのです。目はエッジの厚みとテーパーの速さを読み取り、実際に存在するより小さな中央の厚みを推測するからです。

これは光学設計としての計算によるデザインです。アルゴリズムは、構造的に正しく、かつまさに正しいやり方で視覚的に錯覚させる結果を生み出しました。

ステップ4:精密加工

Grasshopperの定義は、精密加工の幾何へ直接に出力します。裏面の凹の輪郭は、特注のボールエンドミルで三回のパスにわたって加工されます。荒削り(3mmステップオーバー)、中仕上げ(1mmステップオーバー)、仕上げ(0.5mmステップオーバー)。天板一枚あたりの加工時間は約4時間です。

機械から出てくるものは、精密に加工され、幾何としては正しい——輪郭は全体にわたって仕様の0.1mm以内です。けれども、まだ仕上がってはいません。ボールエンドミルが残した表面には、工具のステップオーバーによるわずかな帆立貝状の質感があり、天板とエッジの輪郭の接ぎ目の移行部には、手で解消すべき工具の痕が残っています。


引き算の芸術。ほとんどの家具は、エッジを描くことでデザインされます。私たちは、それを溶かすことでデザインします。

受け渡し——アルゴリズムが決めること、つくり手が決めること

精密加工から職人への受け渡しは、センの製作において最も重要な瞬間です。それはまた、計算による家具のデザインを、コンピュータ支援の製造から区別する瞬間でもあります。

アルゴリズムが決めたこと——輪郭の幾何、テーパーの速さ、凹みの深さ、裏面の特定の曲線。これらの決定はミリの何分の一かの精度で規定されており、つくり手が変えるべきではありません——それらは基準に対する最適化の結果であり、これらの要素を手で調整すれば、最適化が達成した性能を損なってしまうからです。

職人が決めること——表面の質。精密加工ののち、裏面の輪郭は、80番から320番まで六段階の番手で、木目に沿って手でサンディングされます。その目的は幾何を直すことではなく——それには材を不均一に削ることになります——精密加工では達成できない滑らかさへと表面を整えることです。最後のパスは、職人が親指で凹の曲線をなぞり、この特定のオークの一片の特定の木目に応える力を加えながら、手で行われます。

その結果生まれるのは、幾何としては計算され、手で整えられた表面です——どんな純粋な手づくりのテーブルよりも精密で、どんな純粋な機械生産のものよりも生きている。


アルゴリズムが見いだしたもの

エッジに沿って手を滑らせてみてください。部屋の向こうからは刃のように読み取れます。指の下では、それは曲線へとひらく——探そうとしなくても、手が落ち込んでいく凹のくぼみへと。あの感触はデザインされたのではありません。手では描けなかった空間を探索するアルゴリズムによって、見いだされたのです。そしてそれを、アルゴリズムには計算することしかできなかったものを感じ取れる職人が、仕上げたのです。

仕上げたばかりの表面は、澄んだ温かみを帯びています。木目は、立つ場所によって光のとらえ方を変える。エッジのパラドックスは写真には写りません——それは、あなたの手が、目の予期しなかったものを発見するその瞬間にしか存在しないのです。

[図:標準的なテーブルのエッジと、エッジのパラドックスの輪郭を比べた断面図——作成予定]


なぜこの手法は、家具では稀なのか

計算による構造シミュレーションは、建築では二十年来の標準です。ザハ・ハディド・アーキテクツ、BIG、スノヘッタ——これらの事務所は、建物の設計にGrasshopperベースのワークフローを当たり前に使っています。これらの道具が家具のデザインへ移ってこなかった理由は、技術的なものではありません——同じソフトウェアがどんなスケールでも動きます。それは経済的で、文化的なものです。

家具産業は、長いデザインのプロセスを支えられない利幅で動いています。ほとんどの家具のデザインは、小さなチームによって、比較的限られた反復で、すばやく行われます。大きな建築のプロジェクトなら吸収できる計算への投資——何週間ものモデリングの時間、専門のソフトウェア、複雑な最適化——は、家具が市場の最上位に位置づけられないかぎり、家具の利幅では回収できません。

文化的な隔たりもあります。家具のデザインは建築とは別に教えられ、ふたつの分野は計算と異なる関係を持っています。建築家が計算による道具を実務に取り入れてきたのは、建物がそれを必要とするからです——複数の職種とスケールにわたる複雑な幾何システムの調整は、計算による支えを求めます。家具デザイナーは、より小さなスケールでより単純な幾何を扱うため、これらの道具への差し迫った必要が少なく、その教育もふつうそれらを含みません。

Mililabがこの隔たりを越えたのは、私たちがまず建築家だからです。私たちは建築のスケールのデザイン手法を、家具のスケールの問題へ持ち込みました。その結果が、ほとんどの家具に許されるよりも注意深くデザインされた家具です——無尽蔵の資源があるからではなく、すでに道具と訓練を持っていたから、です。

セン ダイニングテーブルは、この意味で、家具をつくる建築の実務の産物です。アルゴリズムは、私たちが建物のファサードや構造の最適化に使うのと同じものです。職人技は、建物の生涯にわたって触れられ、見られる細部に私たちが適用するのと同じ基準です。アルゴリズムは、私たちが建物のファサードに使うのと同じものです。オークは、日本のインテリアで三百年もちこたえてきたのと同じ素材です。違うのは、私たちがそれらを互いに語り合わせた、ということです。