PROGETTAZIONE LA COMUNICAZIONE DEL PROGETTO
Studi: Land, Gap e Camerana
Tra realtà
e progetto
Testo di Manuela Strada, architetto,
Fondazione Minoprio
Sopra, vista prospettica con inserimento
di un render di un progetto su foto aerea
e correzione fotografica con Photoshop.
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l progetto di architettura, e quindi
anche di architettura del paesaggio,
deriva sempre da valutazioni che ne
determinano le caratteristiche funzionali,
formali, estetiche e, di conseguenza, anche
la sua rappresentazione. La scelta della
tecnica di rappresentazione più idonea alla
comunicazione del progetto è sempre
un’opzione solidamente legata al progetto
stesso. I disegni, tradizionalmente realizzati con tecniche manuali che sono ormai
parte del bagaglio culturale di ogni progettista, oggi sono sempre più spesso prodotti
con l’ausilio di software specifici Cad
(Computer aided design) o Cad object
oriented, da cui vengono derivate le informazioni per la realizzazione degli elaborati
I
finali. Appare evidente come l’interoperabilità fra software diversi, ovvero la possibilità di condividere e scambiare dati in
modo automatico senza necessità di reinserire informazioni già definite o di integrare
perdite di dati, assume particolare importanza per lo svolgimento del progetto, che
sempre più spesso è il risultato della collaborazione tra paesaggista e altre figure
professionali. L’uso di software specifici non
limita le possibilità riguardo le scelte comunicative del progettista, al contrario
permette la simulazione di una larga
varietà di tecniche di rappresentazione oltre
la creazione di modelli tridimensionali,
dando al progettista la possibilità di scegliere uno stile personale di comunicazione.
▼
La scelta della tecnica
di rappresentazione è un
aspetto determinante
nella comunicazione di un
progetto. Un mondo, quello
dei software di grafica, che
offre numerosi strumenti
PROGETTAZIONE
▼
La comunicazione
del progetto
A destra, un render di progetto realizzato
per un concorso. Sotto, una sequenza
fotografica in successione in cui,
partendo da una rappresentazione grafica
wireframe, realizzata in 3D autocad, sono
state aggiunte successivamente le texture
dei materiali e le persone con Photoshop.
l rendering identifica il processo di generazione di un’immagine a partire da una descrizione matematica di un modello tridimensionale interpretata da algoritmi che definiscono il colore di ogni punto dell’immagine. L’operazione di render comincia quando l’elaborazione preliminare della scena è completa: il modello è stato creato e alle sue superfici sono
state associate le texture, sono state inserite le luci e si è scelta l’inquadratura corretta per
la visualizzazione in immagine della scena. Esistono molti algoritmi di render, alcuni dei
quali integrati nei più diffusi pacchetti di modellazione e animazione tridimensionale, alcuni
indipendenti, altri ancora distribuiti come progetti open source: tutti implicano la proiezione
dei modelli 3D su una superficie 2D, ma le due tipologie più utilizzate sono il radiosity e il
ray tracing. Il radiosity è un algoritmo di illuminazione globale in cui la superficie della scena da visualizzare viene divisa in superfici calcolate una alla volta. Per ogni passaggio dell’algoritmo viene calcolata la luce che una superficie riceve, considerandone una parte come assorbita e una parte riflessa nella scena. Il ray tracing è una tecnica che si basa sul
calcolo del percorso fatto dalla luce e l’interazione con le superfici. La riflessione, la rifrazione o l’assorbimento della luce sono calcolate nel momento in cui colpiscono qualsiasi oggetto, in modo da simulare con precisione le eventuali interazioni presenti nella scena. I
materiali e i fenomeni fisici visibili sono simulati in modo accurato ed efficiente attraverso
l’applicazione e il controllo di diversi parametri, tra cui:
• anisotropia - simulazione di un materiale che riflette la luce in modo diverso per ogni direzione tangente al punto;
• reflection - riflessione speculare o quasi speculare;
• rifrazione - deviazione della luce nel passaggio da un mezzo all’altro;
• shading (ombreggiatura) - variazione del colore e luminosità di una superficie a seconda della luce incidente;
• transparency - trasmissione della luce attraverso un oggetto.
Questi software generalmente consentono la navigazione assistita all’interno del modello,
che porta a una maggiore comprensione e percezione degli spazi. Il progettista ha la possibilità di tracciare un percorso lungo cui far muovere una telecamera virtuale, di cui può
selezionare diversi parametri compresa l’altezza di ripresa, ed esplorare l’ambiente creato
riprodotto in modo da ottenere un alto grado di realismo fotografico.
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Studi: Land e Kla
1
I
Studi: Cuccinella, Altieri e Land
Accanto ai software Cad utilizzati essenzialmente per il disegno tecnico, oggi sono
ampiamente diffusi negli studi di progettazione i software per la gestione, l’ottimizzazione, l’elaborazione e il fotoritocco delle
immagini, con i quali è possibile ritoccare
immagini dell’esistente, con l’inserimento
di elementi di progetto, e ottimizzare immagini ottenute con software di progettazione.
I programmi di gestione delle immagini
sono in maggioranza software di grafica
raster in cui, a differenza della grafica vettoriale, nella quale le informazioni sono stabilite da funzioni matematiche che evitano il
degrado della risoluzione durante operazioni di ridimensionamento, le immagini sono
formate da una matrice rettangolare costituita da una serie di punti chiamati pixel. L’immagine è quindi composta dall’accostamento di una serie di punti, definiti dal solo parametro colore. La risoluzione (qualità) delle
immagini è data dal numero di pixel per
unità di lunghezza, indicata con Ppi (pixel
per pollice). I vantaggi che si hanno nella
grafica raster sono prevalentemente legati
alla grande efficienza nel rappresentare
sfumature, colori e trasparenze, ma è possibile inserire anche elementi di grafica vettoriale come testi e forme personali.
Questi software permettono operazioni
basilari di ottimizzazione delle immagini,
come il controllo di luminosità e contrasto,
ma sono soprattutto utilizzati per operazioni
di fotoritocco con l’aggiunta all’immagine di
effetti di post-elaborazione o la sovrapposizione di diverse fotografie. Queste ultime
operazioni sono notevolmente semplificate
dalla struttura a livelli che permette la
sovrapposizione di elementi diversi a un’immagine di base, sia essa una fotografia dell’esistente che una planimetria di progetto, e
Alle basi del rendering
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PROGETTAZIONE
permette di modificare singoli elementi
dell’immagine e di unirli con diversi metodi
di fusione, visualizzandone in tempo reale gli
effetti. Su queste immagini è possibile operare con diversi effetti grafici agendo con strumenti quali pennelli che simulano l’effetto
del disegno manuale, la tipicità delle sbavature, l’imprecisione, la variazione lungo il
tratto dovuta alla modulazione naturale della
pressione della mano sul pennello, e pertanto tutti gli effetti caratteristici della pittura e
del disegno. Attraverso gli strumenti di selezione, e adottando in maniera efficace le
fusioni dei livelli, applicando le trasparenze
e utilizzando le svariate tipologie di pennelli, si possono prelevare frammenti d’immagine da altre fonti e miscelarle, sfocarle,
piegarle, distorcerle, frammentarle.
Questi software sono generalmente utilizzati anche per impostare layout per stampa,
presentazioni e pubblicazioni sul web, per la
produzione di impaginati e la creazione di
poster, in cui è anche possibile inserire dei
testi, adattabili a qualsiasi forma, utilizzando diversi tipi di font. La diffusione negli
studi di progettazione ha promosso lo sviluppo di applicativi integrabili a questi software di grafica, che conferiscono funzioni
nuove allargandone gli orizzonti creativi,
oltre a librerie di elementi da utilizzare nel
ritocco delle immagini e strumenti aggiuntivi come pennelli, filtri, font, texture, gradienti e action anche espressamente creati per la
progettazione paesaggistica.
La modellazione
e la visualizzazione
▼
Accanto a programmi di grafica 2D esistono programmi specifici per la renderizzazione fotorealistica e l’animazione dei modelli
architettonici digitali creati con strumenti
Cad. Questi software permettono l’ambientazione del progetto esportato direttamente
dal programma di modellazione, con l’aggiunta di luci, materiali realistici, texture,
personaggi, effetti atmosferici e piante tridimensionali, spesso raccolte in librerie, che
permettono l’utilizzo di questi software
anche per la progettazione paesaggistica.
I software per la modellazione solida e la
visualizzazione sono programmi specifici per
la modellazione tridimensionale che prevedono avanzate funzioni di rendering, navigazione e animazione.
Ogni sistema 3D fornisce due funzioni: un
metodo di costruzione del modello e un
motore di produzione di un’immagine bidimensionale della scena, detto render, attraverso la simulazione della percezione di
oggetti tridimensionali creata con l’uso di
tecniche di prospettiva e ombreggiatura.
Indubbiamente utilizzati dai progetti43 • ACER 6/2008
Studi: Land, Gap e Camerana
A destra, fotomontaggio di un progetto,
interamente disegnato con Autocad,
realizzato su una foto aerea.
Informazioni utili dal web
D
i seguito un elenco parziale di siti web italiani e internazionali dedicati ad alcuni tra i
più conosciuti software per la modellazione e la comunicazione dei progetti. Generalmente nei siti è possibile avere informazioni relative ai prodotti, scaricare brochure, ricercare i distributori, scaricare o richiedere versioni dimostrative dei software.
I più diffusi
Ecco i principali siti ufficiali di riferimento dei software più diffusi.
www.adobe.it Sito italiano dei software più utilizzati per la grafica, la comunicazione, la
condivisione e il web, tra cui Acrobat, Photoshop, Illustrator, Flash.
www.autodesk.it Sito italiano dei software più utilizzati per la progettazione, la modellazion e la pianificazione, tra cui Autocad, Autocad Map 3D, Autocad Revit, 3ds Max, Maya.
www.autodessys.com Sito internazionale del software FormZ, modellatore solido e di
superfici di terreni 3D.
www.bionatics.com Sito internazionale che propone software in grado di produrre modelli tridimensionali botanicamente corretti di piante.
www.informatix.co.uk Sito internazionale di Piranesi, software di pittura in 3D.
www.lsisoft.com Sito internazionale di Landscape Illustrator software per la comunicazione del progetto di paesaggio.
www.nemetschek.it Sito italiano del software Cad parametrico Allplan e Cinema 4D per
la modellazione, il rendering e l’animazione.
www.onyxtree.com Sito internazionale di OnyxGarden, programma di modellazione e
rendering di alberi.
www.pixar.com Sito internazionale della casa di produzione cinematografica che mette
a disposizione dei professionisti il suo RenderMan per la creazione di render fotorealistici
di altissima qualità.
www.rhino3d.com Sito internazionale del software Rhinoceros, modellatore tridimensionale basato su Nurbs.
Gli abbordabili
Tra i siti ufficiali più conosciuti di software liberi o dal prezzo molto contenuto, si ricordano.
www.accurender.com Programma di rendering che si integra completamente con
software di disegno tecnico della famiglia Autodesk.
www.daz3d.com Sito internazionale del software Bryce3D, modellatore 3D di paesaggi
con rendering realistici.
www.eitechnologygroup.com Sito di Eias (Electric image animation system), software
di animazione tridimensionale e rendering.
www.freeserifsoftware.com Sito di PhotoPlus, software libero per il ritocco di immagini.
www.interstudio.net Sito italiano del software Artlantis per l’animazione e il rendering.
gimp.linux.it Sito italiano di The Gimp, software libero per la gestione delle immagini.
www.photofiltre.com Sito di PhotoFiltre Studio, completo software libero di fotoritocco.
www.blender.it Sito italiano di Blender, software open source di grafica e animazione 3D.
www.artofillusion.org Sito di Art of Illusion, software open source per la modellazione
3D e il rendering.
Studi: Land, Tspoon, Aup e Rubini
PROGETTAZIONE
▼
sti quasi esclusivamente per la visualizzazione finale del progetto e l’animazione,
attraverso l’esportazione del modello tridimensionale da software di tipo Cad o Cad
parametrico, questi software consentono la
modellazione solida, la modellazione di
superfici, la modellazione in maniera flessibile attraverso nurbs, ovvero curve geometriche per rappresentare qualsiasi forma.
Per disegnare il modello 3D è possibile
partire da solidi geometrici di base attraverso operazioni di unione, sottrazione e intersezione, chiamate operazioni booleane,
oppure da una nuvola di punti ricavati da
un rilievo o da disegni tecnici bidimensionali dell’oggetto, su cui costruire superfici
curve per la creazione di modelli di parti
complesse. Il modello 3D ottenuto può avere
molti impieghi, come l’estrazione di viste e
sezioni o il collegamento a una macchina
Cam per una prototipazione veloce e molto
precisa. I modelli creati possono possedere
una colorazione propria, ma più frequentemente viene descritto il loro aspetto, senza
aggiungere complessità alla scena, attraverso la texture mapping, in cui un’immagine di
tipo bitmap viene applicata a rivestire superfici di oggetti tridimensionali.
In questo modo durante le operazioni di
render il colore del modello viene identificato in quello della texture, ed è quindi possibile utilizzare delle superfici come supporti
per immagini fotografiche per l’inserimento
nel territorio del modello.
Questi programmi sono in genere più
utilizzati per le funzioni di rendering avanzato, capaci di produrre animazioni ed effetti speciali di alto livello e con grande accuratezza di dettaglio, impiegati anche per il
progetto di architettura e paesaggismo,
grazie alla texturizzazione fotorealistica, e la
possibilità di generare fenomeni atmosferici
anche complessi.
Generalmente questi software consentono
la navigazione assistita all’interno del modello, che porta a una maggiore comprensione e
percezione degli spazi. Il progettista ha la
possibilità di tracciare un percorso lungo cui
far muovere una telecamera virtuale, di cui
Sopra, due esempi di render di progetto
e montaggio con Photoshop delle texture
del parco, corredati da sezioni disegnate
con Autocad e alberature fotografiche.
Glossario
Bitmap o raster (immagini): nella grafica raster un’immagine viene definita
come una scacchiera di punti, chiamati
pixel, in cui a ogni punto viene associato uno specifico colore. Tra i più comuni
file di immagine, compatibili con tutti i
software di grafica raster e vettoriale, si
segnalano: bmp (bitmap), gif (graphical
interchange format), jpeg (joint photographic expert group), png (portable
network graphics), tiff (tagged image file for mat, il for mato principe per la
stampa di qualità).
Filtri: sono accessori composti da algoritmi che aggiungono determinate
funzioni di elaborazione dell’immagine
nei programmi di grafica.
Font: caratteri con propri nome, disegno,
stile e formato per la creazione di testi.
Gradienti: colori misti (almeno 2) per colorare o riempire uno sfondo o una scritta
Layout: il termine indica il modo in cui
vengono disposti su una pagina, destinata alla stampa o alla visualizzazione
anche web, i vari elementi che la compongono.
Plug-in: termine che significa “collegare” e identifica un software aggiuntivo
che incorpora nuove funzionalità a un
software principale.
Script o action: gli script sono un insieme di istruzioni e vengono usati per applicare degli effetti a un’immagine.
Texture: ripetizione di uno stesso piccolo disegno a formare una trama continua in grado di rappresentare uniformemente superfici anche estese (per
esempio, un prato).
Texture mapping: applicazione di texture bidimensionali su superfici tridimensionali generate con un software di
disegno vettoriale o di modellazione per
definirne i dettagli di colore e trama nella generazione di rendering.
può selezionare diversi parametri, ed esplorare l’ambiente creato con un alto grado di
realismo fotografico, dando anche la possibilità all’utente di avere una visione a 360°.
Esistono diversi plug-in di questi software
che contengono tutti gli effetti necessari a una
corretta produzione di rendering di fenomeni
naturali come l’acqua, la nebbia, la neve, il
fuoco, le piante e la loro crescita. Alcuni di
questi contengono vaste librerie di alberi tridimensionali di alta qualità, generalmente
ampliabili con acquisto di elementi aggiuntivi, capaci di creare foreste e ricreare effetti
naturali implementando le funzioni di base
dei software di modellazione.
Particolarmente utili per la rappresentazione fotorealistica di ambienti naturali sono
gli applicativi capaci di realizzare modelli
tridimensionali botanicamente corretti delle
essenze arboree e arbustive, partendo da
diverse librerie di “semi” virtuali, contenenti un’espressione del codice genetico delle
piante che, accoppiato ai meccanismi di
crescita, può generare un infinito numero di
variazioni della stessa pianta. Generalmente
però, le immagini realizzate con questi ultimi software, sia di ambientazione dei modelli tridimensionali, sia di montaggio fotografico di oggetti e vegetazione, necessitano di
successivi e ulteriori interventi di elaborazione e ottimizzazione effettuati con
programmi di grafica bidimensionale.
■
Abstract
Reality and project
In the marketplace there are various and
diversified graphics software packages (Cad,
modelling, image manipulation, animation,
presentations and web publishing, etc.) which
simulate a wide variety of representation techniques, plus the creation of 3D models, tools
which are now fundamental when communicating a project. Thanks to these software
packages, the planner now has the opportunity
to create a personal style, thus making the
project increasingly real and accessible to the
various users. A “no man’s land” verging
between the real and virtual world.
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