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26-07-2007
PROGETTARE
ARCHITETTURA
RICOSTRUZIONE/Empler
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Rubrica Infografica
Ricostruzione infografica
di una situazione
ambientale urbana
Tommaso Empler*
Dopo aver illustrato le procedure
infografiche legate all’uso
dei CAD e degli applicativi
di renderizzazione, si propone
un loro utilizzo combinato al fine
di ottenere un modello
infografico utilizzabile in fase
progettuale.
Viene rilevata e riprodotta tridimensionalmente una parte di città, nella
quale si potrà inserire un nuovo intervento.
Si delinea, sostanzialmente, una
situazione di rilievo urbano, in cui
mediante l’utilizzo di alcune procedure infografiche è ricreato un ambiente
reale in ambito virtuale.
COSTRUZIONE DI UN
MODELLO 3D INFOGRAFICO
DELL’AREA
Il modello geometrico dell’area e degli
oggetti in essa presenti è realizzato
attraverso l’utilizzo di applicativi Cad
——————
* Architetto, docente a contratto del Corso di
Disegno Automatico, Facoltà di Architettura Valle
Giulia – Roma.
Le immagini infografiche sono state realizzate
Ercole Minnucci.
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3D, che consentono di sfruttare contemporaneamente due diverse procedure di modellazione: quella per le
superfici e quella per la modellazione
solida.
La prima è funzionale a successive
operazioni di texture mapping; l’altra
consente la realizzazione materica
(intesa come massa dotata di un proprio peso specifico) e particolareggiata
di parti ed elementi significativi e/o di
dettaglio.
La modellazione 3D
el territorio
Per quanto riguarda la porzione di territorio da rilevare e restituire, il modello 3D del terreno viene creato con
appositi applicativi CAD (ad esempio
“ArchiTerra” di ArchiCAD10) partendo da basi cartografiche e fotografiche
acquisite preliminarmente.
In particolare è di grande utilità l’aerofotogrammetrico (Carta Tecnica
Regionale) dal quale possono essere
estrapolate le curve di livello, o isoipse, che forniscono informazioni sull’andamento altimetrico e morfologico dell’area.
Su tale base morfologica 3D sono da
collocare le posizioni degli elementi
naturali presenti nel paesaggio (corsi
d’acqua, zone a verde con o senza
alberature, colture, ecc.).
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La modellazione degli oggetti
Modellazione tridimensionale del territorio oggetto d’interesse.
Modellazione solida, del reperto archeologico di periodo romano, eseguita con Rhinoceros.
Gli oggetti antropici (urbanizzazioni
primarie, urbanizzazioni secondarie,
edificato, ecc.) e di dettaglio collocati
nel 3D dell’area vengono modellati
con degli applicativi CAD tridimensionali, che consentono una maggiore
accuratezza nella realizzazione dei singoli elementi che compongono l’oggetto stesso, come possono essere
AutoCAD o Rhinoceros (modellatore
solido).
Le informazioni raccolte nella fase di
campagna del rilievo, accompagnate
da una adeguata documentazione
fotografica, consentono di verificare
e proporzionare l’area di ingombro
planimetrico degli oggetti, la cui posizione, rispetto all’intorno, viene
desunta da foto aerea o catastale,
individuando l’area di sedime dell’edificio ivi riportata.
Ogni oggetto è realizzato singolarmente, per poi generare un file di
assemblaggio generale e contenente
tutti gli oggetti presenti nell’area.
Il modello 3D è strutturato in modo
che alcune parti siano modellate per
superfici ed altre con modellazione
solida.
La modellazione per superfici è da utilizzare per quelle parti dell’oggetto
che presentano delle texture facilmente reperibili dalla documentazione
fotografica ed agevolmente applicabili
nel processo di renderizzazione.
La modellazione solida presenta un
livello di complessità superiore rispetto al sistema per superfici, poiché ogni
elemento viene definito in maniera
dettagliata, realizzando un plastico
virtuale dell’oggetto, come nel caso
della struttura archeologica di periodo
romano.
RENDERIZZAZIONE DEL
MODELLO 3D DELL’AREA
Il modello 3D viene assemblato in un unico applicativo vettoriale come AutoCad.
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La fase figurativa successiva utilizza
una procedura di renderizzazione,
nella quale ha rilevante importanza
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Assegnazione delle texture nell’applicativo di renderizzazione.
Texture di materiali presenti nell’area ricostruita .
l’assegnazione dei materiali e degli
attributi materici al modello 3D
generato in precedenza.
Dal punto di vista delle procedure il
modello 3D viene esportato da un
programma di grafica vettoriale 3D
ed acquisito da un applicativo di renderizzazione, come, ad esempio, 3D
Studio Viz.
Assume particolare importanza l’asse-
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gnazione dei materiali e di tutti quegli
attributi (illuminazione, posizione del
punto di vista, ecc.) utili per ottenere
una rappresentazione efficace dell’oggetto.
L’ASSEGNAZIONE DELLE
TEXTURE
L’aspetto più complesso e più interessante della componente figurativa è la
simulazione dei materiali presenti
nella realtà sul modello generato. Tale
simulazione avviene utilizzando le texture, termine usato per descrivere l’aspetto che presenta la superficie di
un oggetto. Quest’ultimo si basa su
fenomeni abbastanza differenti, che
possono essere classificati in due gruppi.
Da un lato quelli che si devono a
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variazioni nella geometria della
superficie e, dall’altro lato, quelli
che si devono alla variazione del
colore.
Un terzo fattore dipende dalla distanza del punto di osservazione dalla texture.
Per il risultato grafico ricercato, il
tipo di texture che meglio si adatta
alle esigenze figurative è quella bitmap, dove viene utilizzata una immagine estrapolata dalla realtà ed elaborata con un programma di ritocco
fotografico; in questo caso, il rilievo
fotografico è anche mirato a reperire
informazioni sui materiali presenti
nell’area/oggetto, le foto vengono
quindi tradotte in formato bitmap
attraverso una operazione di scansio-
ne; successivamente è possibile
“ritoccare” e modificare l’immagine
utilizzando i comandi di distorsione
per raddrizzarla ed i filtri a disposizione nell’applicativo per correggere
eventuali imperfezioni (procedura di
raddrizzamento semplificata, in cui
non vengono usati applicativi più
completi e difficili da gestire, oltre ad
essere di più complesso reperimento
sul mercato) o contaminazioni con
altri materiali.
Bisogna tener conto che l’utilizzo di
questo tipo di texture presenta due
inconvenienti:
• il tempo di preparazione delle
texture, che, talvolta, può essere
sopperito formando una biblioteca di materiali presenti nel luogo
• il rallentamento in termini di
memoria virtuale e velocità di calcolo dell’elaboratore nell’ottenere
delle immagini renderizzate.
Altri tipi di texture, come quelle procedurali (presenti nelle librerie dei
vari applicativi), non presentano gli
inconvenienti sopra descritti e vengono utilizzate per quegli elementi di
importanza secondaria e di corredo
alla rappresentazione complessiva,
poiché non consentirebbero di connotare con precisione gli oggetti presenti in un determinato luogo.
GENERAZIONE DELLE
IMMAGINI DI RILIEVO
Il modello infografico generato consente di estrapolare una serie praticamente infinita di rappresentazioni statiche e dinamiche. Infatti cambiando
la posizione della camera virtuale
(punto proprio o improprio) è possibile ottenere delle viste prospettiche o
delle visioni in pianta, prospetto e
sezione.
Immagini di sintesi statiche
Le immagini di sintesi statiche sono
vedute fisse, fotografie virtuali del
“modello tridimensionale” renderizzato.
VISIONI A 360°
Immagine di sintesi statica zenitale .
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Dal modello tridimensionale renderizzato è possibile ottenere particolari
visualizzazioni dell’area/oggetto come
le visioni a 360°.
Questo tipo di rappresentazioni sono
anche definite immagini virtuali a
basso costo, grazie alla facilità con cui
possono essere generate (spesso sono
gli stessi applicativi di renderizzazione
a presentare appositi “menù” per realizzare questo tipo di immagini) e
soprattutto perché consentono una
interazione tra il “navigatore” e l’immagine.
Il navigator può decidere di avvicinar-
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Immagine di sintesi statiche con punto di vista ad altezza “occhio”.
Le visioni panoramiche a 360° consentono di avere una interazione tra l’oggetto rappresentato e colui che guarda la rappresentazione.
si o di allontanarsi da alcuni elementi,
di cambiare posizione cliccando su
alcuni punti sensibili (stabiliti nella
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procedura di compilazione dal rilevatore). Ulteriori opzioni riguardano la
possibilità di collegare tali punti sensi-
bili (hot spot) con informazioni relative ai diversi elementi presenti nella
scena virtuale.
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