The goal of this thesis was to develop an optimization tool for Kiwi!3D usable within the Grasshopper scripting environment. Grasshopper allows creating parametric CAD-models vi- sualized in Rhino. Using the Optimization Tool developed in this thesis with Kiwi!3D, Grasshop- per and Rhino, parametric structural models can be designed and optimized. First, this thesis gives a general overview of optimization problems and algorithms by explain- ing all aspects of the optimization theory relevant to the proper use of the Kiwi!3D Optimization Tool. After a small summary of already existing optimization tools for Grasshopper, this thesis continues by presenting the developed tool. The Optimization Tool for Kiwi!3D includes four different optimization libraries, namely NLopt, Pagmo, Knitro, and Worhp. Knitro and Worhp are both commercial solvers that need a license to work properly. The optimization tool offers the user a vast choice of global, local, derivative-free, gradient-based, constrained, uncon- strained, and mixed-integer optimization algorithms. Although the tool generally performs ex- clusively single-objective optimizations, multi-objective optimizations can be considered using a compromise function or converting the objectives to constraints. To show the potential and proper use of Grasshopper in combination with Kiwi!3D and the Optimization Tool, this the- sis presents various real-world examples that are optimized using the Optimization Tool for Kiwi!3D. Through the examples, the proper use of the algorithms is discussed. An analysis of the optimization algorithms performance is given, and they are classified according to the problems they solve. This classification should help choosing an appropriate algorithm for a given optimization problem.     «

The goal of this thesis was to develop an optimization tool for Kiwi!3D usable within the Grasshopper scripting environment. Grasshopper allows creating parametric CAD-models vi- sualized in Rhino. Using the Optimization Tool developed in this thesis with Kiwi!3D, Grasshop- per and Rhino, parametric structural models can be designed and optimized. First, this thesis gives a general overview of optimization problems and algorithms by explain- ing all aspects of the optimization theory releva...     »

Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Optimierungstools für die Grasshopper Er- weiterung Kiwi!3D. Grasshopper erlaubt parametrische CAD-Modelle in Rhino zu erstellen. Mithilfe des entwickelten Optimierungstool für Kiwi!3D lassen sich parametrische Modelle in Grasshopper aufbauen und optimieren. Diese Arbeit versucht anfangs einen generellen Überblick über Optimierungsprobleme und Algorithmen zu geben. Dafür werden die Optimierungsaspekte, die für die Anwendung von dem Optimierungstool relevant sind genauer beschrieben. Nach einer kurzen Zusam- menfassung von existierenden Optimierungstools, die es für Grasshopper gibt, wird das in dieser Arbeit entwickelte Optimierungstool vorgestellt. Das Tool bietet vier verschiedene Op- timierungsbibliotheken an: NLopt, Pagmo, Knitro und Worph. Knitro und Worhp sind zwei kommerzielle Bibliotheken, es muss also eine Lizenz für dessen Gebrauch vorhanden sein. Das Optimierungstool ermöglicht es dem Benutzer zwischen globalen, lokalen, gradienten- basierten, ableitungs-freien, beschränkten, unbeschränkten und gemischt-ganzzahligen Op- timierungsalgorithmen zu wählen. Obwohl das Tool für einzelne Zielfunktionen ausgelegt ist, besteht die Möglichkeit mehrere Zielfunktionen einzugeben. Dazu können die Zielfunktionen entweder in Nebenbedingungen umgewandelt werden oder sie werden in einer Kompromiss- funktion zusammengefasst. Es wurden mehrere Modelle von realen Strukturen in Grasshop- per erstellt, anhand dieser die Optimierung mit Kiwi!3D und dem Optimierungstool veran- schaulicht wurde. Die Handhabung des Tools wird in den Beispielen weiter erläutert. Eine Klassifizierung der in dem Tool vorhandenen Algorithmen wird vorgeschlagen, anhand der ein passender Algorithmus für ein gegebenes Optimierungsproblem gewählt werden kann.     «

Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Optimierungstools für die Grasshopper Er- weiterung Kiwi!3D. Grasshopper erlaubt parametrische CAD-Modelle in Rhino zu erstellen. Mithilfe des entwickelten Optimierungstool für Kiwi!3D lassen sich parametrische Modelle in Grasshopper aufbauen und optimieren. Diese Arbeit versucht anfangs einen generellen Überblick über Optimierungsprobleme und Algorithmen zu geben. Dafür werden die Optimierungsaspekte, die für die Anwendung von dem Optimieru...     »